什麼是絲線加工或合成絲變形加工? What is chemical filament texturing or texturizing?

若使用纖維的種類和紡成紗的細度及其撚度均相同,則短纖維加撚紗(spun yarn)要較長纖維加撚紗(filament twisted yarn)為柔軟、保溫和吸濕;這也就是短纖維加撚紗能夠存在的主要理由。由於化學纖維均頗乾淨,故化學纖維絲束(tow,原則上內含500~2000根絲)可經過牽切機(converter)的處理而製得化學短纖維條(sliver或top),此條即可與棉條、毛條、麻條或絹條,進行混紡而得混紡紗;另也可將化學短纖維條,直接予以粗紡和細紡成單一成分的化學短纖維加撚紗。由於合成長纖維均極乾淨, 且具熱塑性,故若能先予加熱軟化,再予物理變形(如:應用假撚、噴氣、填塞、齒輪軋壓、熱鈍刀來回折壓等方式),待冷卻定型後,即呈變形不直的蓬鬆伸縮型態,此處理過程不需經過繁複的短纖維紡紗製程,只要一道手續即可,就叫做為絲線加工或合成絲變形加工;加工成紗後的合成絲即為加工絲(textured yarn,又名締捲紗,在中國大陸多名為變形紗或變形絲),它可具有類似短纖維加撚紗的主要特性。目前不具熱塑性之化學長纖維,亦可由噴氣捲曲之方式製得噴氣式加工絲( air textured yarn, ATY ) 。

雖然在理論上,直的化學原絲,也可經過仿照羊毛形成捲曲的雙組分(bicomponent)結構或特殊形狀的紡絲孔之應用而製得變形絲;唯目前大部分的變形絲,均以使用合成原絲,並沿著原絲長的主軸方向,予以加工而得,那麼為什麼要讓合成長纖維捲曲變形呢?因為原絲過於平直,所以用它所織出的織物會比較緊密,手感硬實,能有的變化也不多,像雨傘布就屬這類型。如果能夠透過假撚或其他物理變形加工,讓原絲成為捲曲變形的狀態,那後續加工出的織物會變得蓬鬆(豐厚)、具伸縮性及更加柔軟。

雖然加工絲的蓬鬆和伸縮性是一體的兩面, 但有時會依其物理加工的方式而使得紗較具伸縮性者,即名為伸縮紗(stretch yarn);若成紗較具蓬鬆性者,即名之蓬鬆紗或膨體紗(bulk yarn)。

現今台灣較流行的絲線加工方法,是利用假撚加工;所謂假撚(false twisting),顧名思義就是對絲線先加撚,再解撚。假撚原理很像將鉛筆夾在兩端用手撐直的橡皮圈內,只要轉動鉛筆就會使橡皮圈絞轉加撚起來,像是上了發條般越轉越緊。這時你會發現,鉛筆兩邊的橡皮圈撚向會相反喔。若是把鉛筆抽出或是反方向的轉回去,橡皮圈就又會恢復原狀了。轉動鉛筆絞轉橡皮圈可比喻為「加撚」,把鉛筆抽出或是反方向的轉回去,讓橡皮圈恢復原狀,可比喻為「解撚(untwisting)」。

真正絲線加工裡的假撚,有三個要項,加熱、加撚、解撚。舉例來說,當原絲高速通過加工設備的假撚器時,原絲會經過轉動的摩擦盤(friction disk),摩擦盤的角色就像是剛剛提到的「鉛筆」, 原絲一接觸轉動中的摩擦盤就會被絞轉加撚,並受到熱的定形、一離開摩擦盤就產生解撚,加撚、解撚的一來一往再加上熱的作用,就把纖維給捲曲變形了。

既然解撚了,為何纖維會捲曲變形呢?其實加撚時只要控制撚向,能讓絲線呈現不同方向的S撚(reverse twist)或Z撚(regular twist)。舉例來說, 絲線通過羅拉(小圓輥,roller)或摩擦盤時若形成S 撚,通過後會呈現「反向」的Z撚(就像鉛筆兩邊的橡皮圈撚向會相反一樣)。理論上,撚向應該會前後抵消,成為「無撚(non-twist)」狀態,但是撚過的絲線雖然「解」了「撚」,卻因熱的定型作用很難完全恢復原來的樣子,所以會變得捲曲起來。就像一張平整的紙,捲成圓筒再攤平後,就難免會有縐折,絲線也是一樣的。

目前最為普遍的假撚加工方式有摩擦盤式(friction disk type)、皮帶式(belt type)及針錠式 (pintype)等,差別在於假撚器的設計不同。摩擦盤式多針對一般衣著用途的絲線,屬於高速假撚加工;皮帶式則可加工較粗的絲線;而針錠式僅能以慢速假撚加工,但可製造出多樣化、高品質、高單價的花式紗(fancy yarn, novelty yarn, effect yarn)。