短流程嵌入式高支苧麻復(fù)合紡紗技術(shù)探索

申香英，唐文峰

(湖南華升集團(tuán)公司，長(zhǎng)沙 410015)

短流程嵌入式高支苧麻復(fù)合紡紗技術(shù)探索

申香英，唐文峰

(湖南華升集團(tuán)公司，長(zhǎng)沙 410015)

摘要：本文探討了短流程嵌入式紡紗技術(shù)紡制高支苧麻復(fù)合紗的工藝技術(shù)方案，通過對(duì)嵌入紡所涉及的前羅拉的轉(zhuǎn)速、長(zhǎng)絲與前羅拉的夾角α以及長(zhǎng)絲與粗紗須條之間的距離等進(jìn)行分析，研究了嵌入紡技術(shù)在苧麻紡紗領(lǐng)域中的應(yīng)用。實(shí)際生產(chǎn)表明，根據(jù)苧麻纖維的特點(diǎn)，正確調(diào)整相關(guān)參數(shù)，嵌入式紡紗技術(shù)在提高苧麻紡紗質(zhì)量、減少毛羽等方面有顯著成效。

關(guān)鍵詞：苧麻；嵌入式紡紗；前羅拉轉(zhuǎn)速；毛羽

嵌入式復(fù)合紡紗技術(shù)(下稱嵌入紡)是近年來出現(xiàn)的一種環(huán)錠紡紗技術(shù)，最先在毛紡行業(yè)開發(fā)應(yīng)用。實(shí)踐證明，嵌入式紡紗技術(shù)不但可以實(shí)現(xiàn)“低支紡紗”，還可以嵌入細(xì)旦長(zhǎng)絲紡制高支紗線，以及采用不同長(zhǎng)絲或不同原料的粗紗紡制各類花色紗線，適合當(dāng)下多品種研發(fā)，其成紗品質(zhì)優(yōu)良，織物平整、光潔、耐磨[1]。

苧麻是我國(guó)特有的一種韌皮纖維作物，苧麻纖維潔白有光澤，單纖強(qiáng)力高，是紡織工業(yè)的重要原料。但苧麻單纖維支數(shù)低，長(zhǎng)度不均率高，纖維粗硬且之間抱合力很差，在苧麻紡紗過程中能不能引進(jìn)、利用嵌入紡技術(shù)呢？湖南華升集團(tuán)公司就這一課題進(jìn)行了一系列探究與試驗(yàn)，在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上還進(jìn)行了大批量試生產(chǎn)，實(shí)際生產(chǎn)表明，根據(jù)苧麻纖維的特點(diǎn)，正確調(diào)整相關(guān)參數(shù)，嵌入式紡紗技術(shù)在苧麻紡紗中有著一定的創(chuàng)新性。

1短流程嵌入式苧麻高支復(fù)合紡紗技術(shù)機(jī)理

嵌入紡技術(shù)的原理是“采用兩根長(zhǎng)絲和兩根短纖維粗紗須條形成三個(gè)加捻三角區(qū)，利用長(zhǎng)絲分散須條卷繞張力和加捻扭矩，加強(qiáng)對(duì)加捻三角區(qū)纖維運(yùn)動(dòng)控制，解決超高支紡紗及成紗斷頭的問題”的嵌入式系統(tǒng)定位復(fù)合紗理論[2]。

嵌入紡的原理示意見圖1。有兩股長(zhǎng)紗和兩股短纖維須條從細(xì)紗機(jī)的前箝口輸出，經(jīng)前羅拉L1-L2接觸加捻，AE、DF是長(zhǎng)絲，BE、CF是粗紗須條。AE和BE，DF和CF兩兩交捻成單紗EG和FG，EG和FG再交捻成成品紗。

很顯然，A與B、C與D的間距即粗紗與長(zhǎng)絲間的距離，前羅拉的轉(zhuǎn)速，長(zhǎng)絲與前羅拉的夾角α，長(zhǎng)絲與粗紗須條之間的距離，對(duì)成紗性能影響最為顯著。為此對(duì)這三個(gè)主要因素進(jìn)行試驗(yàn)，選擇恰當(dāng)?shù)墓に噮?shù)。

2從正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)找出嵌入式苧麻紡紗的最佳工藝組合

2.1試制品種

60 Nm麻30/絹絲30/尼龍長(zhǎng)絲40

2.2原料選擇

苧麻：選用48 NR苧麻復(fù)梳條：纖維平均長(zhǎng)度100 mm，平均支數(shù)1800 Nm，短纖率3.0%以下，斷裂長(zhǎng)度35 Km以上。

尼龍長(zhǎng)絲：選用尼龍50 D長(zhǎng)絲。

絹絲條規(guī)格：細(xì)度1.5 D，長(zhǎng)度85 mm。

2.33因子2水平的正交試驗(yàn)

從嵌入式機(jī)理得出，影響成紗的因素有很多，我們利用正交表安排多因素試驗(yàn)，尋求最優(yōu)水平組合的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，從試驗(yàn)因素的全部水平組合中，挑選部分有代表性的水平組合進(jìn)行試驗(yàn)，通過對(duì)這部分試驗(yàn)結(jié)果的分析了解全面試驗(yàn)的情況，并找出最優(yōu)的水平組合。

根據(jù)所紡的原料與嵌入長(zhǎng)絲的特性，我們固定成紗為捻系數(shù)αm為90，并對(duì)前羅拉轉(zhuǎn)速、喂入粗紗和長(zhǎng)絲之間的距離、長(zhǎng)絲與前羅拉軸向之間的夾角α三個(gè)主要工藝參數(shù)進(jìn)行了3因子2水平正交試驗(yàn)。見如下表1、表2。

表13因子2水平表

Tab.13 factors and 2 levels

表2正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表

Tab.2Table of orthogonal experiment design

3產(chǎn)品檢測(cè)

短流程嵌入式紡紗技術(shù)縮短加工流程，可開發(fā)高支高檔苧麻復(fù)合紗線，可生產(chǎn)具有良好服用性能的高檔苧麻面料，大幅提高產(chǎn)品附加值。

表3各試驗(yàn)結(jié)果

Tab.3Test results

從試驗(yàn)及以上數(shù)據(jù)對(duì)比分析可以看出：

(1)試驗(yàn)號(hào)1和3的前羅拉轉(zhuǎn)速是55 rpm，試驗(yàn)號(hào)2和4的前羅拉轉(zhuǎn)速是65 rpm，明顯看出前羅拉轉(zhuǎn)速對(duì)細(xì)紗生活狀態(tài)及成紗質(zhì)量有較大影響，較慢的前羅拉轉(zhuǎn)速所紡制的紗線質(zhì)量明顯要好。

(2)長(zhǎng)絲與前羅拉軸向之間的夾角α直接影響加捻三角區(qū)角度的大小，苧麻纖維粗硬，加捻三角區(qū)角度大，不能形成有效的包纏束縛，短纖易脫落斷裂。長(zhǎng)絲與前羅拉軸向之間的夾角α偏大掌握，有利減少成紗毛羽及改善成紗條干。

(3)在紡紗過程中，兩粗紗須條接觸到長(zhǎng)絲，通過捻度傳給而自行加捻，且接觸部份與長(zhǎng)絲相互扭合為一體， 形成加強(qiáng)的紗線須條，與另一邊的加強(qiáng)過的紗線須條進(jìn)行匯合纏繞，形成紗線。而苧麻單纖維支數(shù)偏低、纖維粗硬、楊氏模量大、單纖維長(zhǎng)度變異系數(shù)大，苧麻纖維與棉等其它纖維相比，不易與長(zhǎng)絲扭合。因此粗紗與長(zhǎng)絲之間的距離偏小掌握。

因此批量生產(chǎn)中，我們采用1號(hào)方案，即選用前羅拉轉(zhuǎn)速為55 rpm，粗紗與長(zhǎng)絲之間的距離為4 mm，長(zhǎng)絲與前羅拉軸向之間的夾角α為65°。

4嵌入式高支苧麻復(fù)合紡紗成效顯著

4.1成紗質(zhì)量?jī)?yōu)于環(huán)錠紡

課題組進(jìn)行了環(huán)錠紡與嵌入紡成紗質(zhì)量的對(duì)比試驗(yàn)，見表4。

采用可溶性維綸長(zhǎng)絲作伴紡纖維與苧麻混紡，配用“先紡、后織、再溶”工藝，除去維綸，可以開發(fā)高支、細(xì)薄純苧麻織物。

表4環(huán)錠紡與嵌入紡成紗質(zhì)量對(duì)比

Tab.4Comparison of the quality of yarn between ring spinning and insert spinning

從上表可以看出，由于嵌入式紡紗是四根原料喂入，其成紗結(jié)構(gòu)類似于股線，不僅達(dá)到了并合之目的，還將毛羽捻入紗線中，減少了成紗粗、細(xì)節(jié)、麻粒和毛羽等，提高了成紗條干及強(qiáng)力水平，降低了強(qiáng)力不勻率，提高了后工序生產(chǎn)效率。

4.2減少了苧麻紗線的毛羽

一般而言，苧麻纖維粗、彈性差、剛性大、硬挺，紗條松散，毛羽多。利用嵌入紡技術(shù)可以明顯減少紗線的毛羽。

在交捻部分，由于纖維須條在自身的回轉(zhuǎn)的同時(shí)還與長(zhǎng)絲有一個(gè)交捻包纏的過程，因此苧麻須條中的纖維頭端被包纏在單紗里面，外漏的纖維頭端相應(yīng)減少。包纏越緊密，毛羽越少。此外，嵌入紡中兩股單紗再度匯聚在一起進(jìn)行交捻加捻包纏，在包纏的同時(shí)這一股單紗在回轉(zhuǎn)的過程中會(huì)捕捉另一股單紗中外露的毛羽，經(jīng)過三次加捻兩次捕捉，紗線中的毛羽明顯下降。見表4的試驗(yàn)，我們?cè)O(shè)定了毛羽為4 mm，也可看出嵌入紡能明顯減少苧麻紗線毛羽。

4.3多組分交捻麻紡新產(chǎn)品

近年來，苧麻等麻類紡織品的天然特性順應(yīng)了新時(shí)期人們的生活方式，深受市場(chǎng)青睞。華升集團(tuán)也一直以苧麻纖維為主，進(jìn)行多種天然纖維的集成創(chuàng)新，把苧麻的天然纖維和其他的棉、絲、毛進(jìn)行集成創(chuàng)新，使各種纖維的功能能夠互補(bǔ)。

課題組利用嵌入紡技術(shù)開發(fā)了絲麻、毛麻、棉麻，絲毛麻等交捻產(chǎn)品，開拓了麻類面料領(lǐng)域。長(zhǎng)絲除了絹絲外，還可由棉線、羊毛線、金銀線、抗靜電絲等替代，但必須注意采用的紗線原本的捻度與捻向，原本紗線的捻度在復(fù)合交捻時(shí)會(huì)產(chǎn)生捻度疊加，不同的疊加方法出來的風(fēng)格不一，同時(shí)，不同的原料交捻出來的紗線風(fēng)格不一樣。

利用組分的細(xì)度不一，增強(qiáng)紗線的立體感，利用不同的原料，充分提高面料的附加值[1]。圖2為采用粗細(xì)不一的粗紗須條采用嵌入紡紗的效果示意圖。

此外，由于嵌入紡是兩根粗紗和兩根長(zhǎng)絲或紗線喂入，可以任意更換紗支、成分、顏色、配比，為苧麻復(fù)合紡紗提供了很多創(chuàng)新元素。

5結(jié)語

采用短流程嵌入式紡紗技術(shù)紡制苧麻高支紗，具有明顯優(yōu)勢(shì)。批量生產(chǎn)中，嵌入式紡紗細(xì)紗機(jī)的前羅拉轉(zhuǎn)速為55 rpm，粗紗與長(zhǎng)絲之間的距離為4 mm，長(zhǎng)絲與前羅拉軸向之間的夾角α為65°。利用嵌入紡技術(shù)可以開發(fā)以苧麻為主的多組分交捻紗線，以及高支苧麻紗線，其成紗毛羽顯著減少。

如何充分發(fā)揮嵌入紡，生產(chǎn)出高質(zhì)的苧麻復(fù)合紗線，在質(zhì)量管理、設(shè)備管理、生產(chǎn)管理等方面還需要靠經(jīng)驗(yàn)的積累。

參考文獻(xiàn)：

[1]王豐平，方磊，何春泉,等.嵌入紡在亞麻紡紗中的應(yīng)用探討[J].中國(guó)麻業(yè)科學(xué),2011(3):128-131.

[2]胥朝陽,樂鵬. 高效短流程嵌入式復(fù)合紡紗技術(shù)的應(yīng)用分析[J].科學(xué)與財(cái)富,2011(2):10-11.

Technology Research on Insert High-count Ramie Composite Spinning of Short Process

SHEN Xiangying，TANG Wenfeng

(Hunan Huasheng Group Corp, Changsha 410015, China)

Abstract：In this paper, we mainly explored technical scheme of insert high-count ramie composite spinning of short process through distance and intersection angle, rotation speed between filament and front roller involved in insert spinning, and discussed the application of insert spinning technology in ramie spinning.

The actual production showed that insert spinning technology with certain innovation for ramie spinningwhen relevant parameters were correctly adjusted according to the property of ramie fiber ．

Key word:ramie; insert spinning; rotation rate of front roller; filoplume

文章編號(hào)：1671-3532(2016)03-0121-04

收稿日期：2016-03-30

作者簡(jiǎn)介：申香英(1981—)，女，大學(xué)本科, 湖南華升集團(tuán)公司技術(shù)中心主管，主要研究苧麻特種紗線的開發(fā)。E-mail：serena0821@163.com

中圖分類號(hào)：S563.1

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A