16 Nm亞麻短麻／錦綸濕紡混紡紗的性能研究

王路，王亞杰，張斌，郁崇文，3

（1.東華大學(xué)紡織學(xué)院，上海 201620；2.江蘇春龍亞麻紡織有限公司，江蘇 興化 225717；3.東華大學(xué)生態(tài)紡織技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海 201620）

進(jìn)入21世紀(jì)，人們?cè)絹?lái)越注重服飾的舒適、環(huán)保和功能性。亞麻制品以其優(yōu)異的吸濕、透氣、抑菌等特性深受大眾的喜愛(ài)［1］。但亞麻纖維粗硬［2－3］，其制品的彈性和耐磨性差，這極大限制了亞麻纖維的應(yīng)用［4－6］。目前，通常采用混紡纖維來(lái)改善亞麻纖維的缺點(diǎn)。錦綸纖維的彈性優(yōu)良，且耐磨性好［7－8］，本研究將亞麻與錦綸混紡，既可以保留亞麻纖維的優(yōu)點(diǎn)，又可以改善亞麻纖維的缺點(diǎn)［9］。

滌綸是常用的纖維，產(chǎn)量大、價(jià)格低廉［10］，以前已有亞麻／滌綸濕紡混紡紗，可以改善紗的彈性等，但滌綸纖維剛性大，未能改善亞麻紗硬挺度大的缺點(diǎn)［11］，且容易起毛起球；而錦綸纖維剛度小，伸長(zhǎng)大，為探究亞麻／錦綸混紡與亞麻／滌綸混紡紗的區(qū)別，特進(jìn)行了兩者的比較。

亞麻短麻是亞麻在櫛梳制取長(zhǎng)麻時(shí)的落麻，通常用于紡制較低支（10～16 Nm）的紗。本文采用濕紡紡紗的工藝，將錦綸條和滌綸條分別與亞麻短麻精梳條在并條工序混合，一起經(jīng)過(guò)亞麻粗紗的煮漂工序，最后濕紡出16 Nm的亞麻短麻／錦綸和亞麻短麻／滌綸混紡紗。

1 試驗(yàn)方法

1.1 試驗(yàn)原料

本試驗(yàn)所用的亞麻、錦綸以及滌綸各生條中纖維性能如表1所示。

表1 各纖維性能Table 1 Performance of each fiber

1.2 試驗(yàn)方案

試驗(yàn)在江蘇春龍亞麻公司進(jìn)行。采用條混的方式，將亞麻纖維精梳條與錦綸或滌綸纖維條分別以亞麻／錦綸（滌綸）80／20、70／30、60／40、50／50、40／60的混紡比進(jìn)行混合。

混紡工藝流程如下：

亞麻短麻與錦綸混紡的并合工藝參數(shù)如表2所示。試驗(yàn)時(shí)，將錦綸噴灑抗靜電劑并靜置48 h后，在亞麻短麻紡紗系統(tǒng)上與亞麻混合時(shí)仍然產(chǎn)生靜電，原因主要有兩個(gè)，一是亞麻短麻針梳的輸出壓輥是橡膠材料，不導(dǎo)電，對(duì)錦綸纖維的靜電無(wú)法緩解；二是錦綸纖維較亞麻細(xì)軟得多，在出條時(shí)不僅無(wú)法生頭，且極其容易纏羅拉。在降低機(jī)速并在橡膠輥不斷涂潤(rùn)滑油的情況下，錦綸在混紡紗中的占比最高可達(dá)到60%。

表2 亞麻短麻／錦綸混紡并合參數(shù)Table 2 Combination parameters of flax／nylon blended yarn

亞麻短麻與滌綸混紡的并合工藝參數(shù)如表3所示。亞麻／錦綸和亞麻／滌綸的粗紗、細(xì)紗工藝參數(shù)相同，分別如表4、5所示。

按照如下的紡紗工藝參數(shù)，紡制亞麻／錦綸和亞麻／滌綸的 80／20、70／30、60／40、50／50、40／60混紡紗，并測(cè)試混紡紗的斷裂強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率以及條干均勻度。

表3 亞麻短麻／滌綸混紡并合參數(shù)Table 3 Combination parameters of flax／polyester blended yarn

表4 亞麻短麻／錦綸與亞麻短麻／滌綸的粗紗工藝參數(shù)Table 4 Roving process parameters of flax／nylon and flax／polyester blended yarn

表5 亞麻短麻／錦綸與亞麻短麻／滌綸的細(xì)紗工藝參數(shù)Table 5 Spinning process parameters of flax／nylon and flax／polyester blended yarn

1.3 測(cè)試方法

將不同比例的混紡紗及其織物在溫度20℃，濕度65%的環(huán)境下平衡24 h后進(jìn)行測(cè)試。

混紡紗支數(shù)按GB／T 4743－2009《紡織品卷裝紗絞紗法線密度的測(cè)定》進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試儀器為YG086縷紗測(cè)長(zhǎng)儀。

強(qiáng)伸性按GB／T 3916－2013《紡織品卷裝紗單根紗線斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長(zhǎng)率的測(cè)定（CRE法）》進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試儀器為YG061FQ電子單紗強(qiáng)力儀。

條干均勻度按GB／T 3292.2－2009《紡織品紗線條干不勻試驗(yàn)方法第二部分：光電法》進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試儀器為CT3000條干均勻度測(cè)試分析儀。

2 測(cè)試結(jié)果與分析

2.1 混紡比對(duì)亞麻短麻／錦綸混紡紗性能的影響

（1）混紡比對(duì)亞麻短麻／錦綸混紡紗強(qiáng)伸性的影響

測(cè)試了不同混紡比下亞麻短麻／錦綸混紡紗的斷裂強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率，結(jié)果如圖1所示。從圖1可以看出，亞麻短麻／錦綸混紡紗的強(qiáng)度隨錦綸比例的增加先減小后增大，在混紡比為60／40時(shí)，混紡紗的斷裂強(qiáng)度最低，為12.54 cN／tex；伸長(zhǎng)率隨著錦綸比例的增加而增加。在混紡比例為40／60時(shí)混紡紗的性能綜合最優(yōu)，斷裂強(qiáng)度為14.89 cN／tex，伸長(zhǎng)率最大為9.06%，比純亞麻紗的伸長(zhǎng)率提高了3.4倍。

混紡紗的強(qiáng)伸性與混合纖維的拉伸性能以及混紡比密切相關(guān)［12］。錦綸纖維相比于亞麻纖維強(qiáng)度小、伸長(zhǎng)率大，亞麻短麻／錦綸混紡紗受到拉伸時(shí)，亞麻纖維先于錦綸纖維被拉斷。當(dāng)錦綸纖維占比較小時(shí)，混紡紗的強(qiáng)度取決于亞麻纖維斷裂時(shí)的強(qiáng)度，隨著亞麻纖維占比的減少，混紡紗的強(qiáng)度逐漸降低；之后隨著錦綸纖維占比的增加，混紡紗的強(qiáng)度又取決于亞麻纖維斷裂后錦綸纖維所能夠承受的力，故混紡紗強(qiáng)度又開(kāi)始增加。因錦綸纖維的伸長(zhǎng)大于亞麻纖維，混紡紗的伸長(zhǎng)隨著錦綸纖維比例的增加而增大。

（2）混紡比對(duì)亞麻短麻／錦綸條干均勻度與紗疵數(shù)的影響

不同混紡比的亞麻短麻／錦綸混紡紗的條干均勻度和千米細(xì)節(jié)（－50%）、千米粗節(jié)（＋50%）、千米麻粒（＋200%）的測(cè)試結(jié)果如圖2所示。在錦綸纖維占比低于50%時(shí)，亞麻短麻／錦綸混紡紗的條干總體上優(yōu)于純紡紗，千米紗疵數(shù)也隨著錦綸比例的增加而不斷減少。一方面，因?yàn)殄\綸纖維的長(zhǎng)度整齊度好于亞麻纖維，隨著錦綸比例的增加，混紡紗中纖維的長(zhǎng)度整齊度變好；另一方面，錦綸的纖維細(xì)度較細(xì)，在相同的成紗支數(shù)下，成紗截面中纖維的根數(shù)增多，所以混紡紗的條干均勻度變異系數(shù)降低，條干更加均勻、千米紗疵數(shù)減少。但在亞麻短麻／錦綸40／60時(shí)混紡紗的條干突然惡化，這是由于錦綸占比較大，針梳時(shí)粘羅拉靜電現(xiàn)象愈發(fā)嚴(yán)重。

圖1 亞麻短麻／錦綸混紡紗強(qiáng)伸性與混紡比的關(guān)系Fig.1 The relationship between the strength and elongation of flax／nylon blended yarn and the blending ratio

圖2 亞麻短麻／錦綸混紡紗條干與混紡比的關(guān)系Fig.2 The relationship between flax／nylon blended yarn evenness and blending ratio

2.2 亞麻／錦綸和亞麻／滌綸混紡紗性能的差異

在相同的短麻紡系統(tǒng)下，分別紡制了亞麻短麻／錦綸與亞麻短麻／滌綸混紡紗，對(duì)比了在不同混紡比下二者強(qiáng)伸性的區(qū)別。由圖3可知，一方面，亞麻短麻／滌綸混紡紗強(qiáng)伸性隨混紡比的變化與亞麻短麻／錦綸混紡紗的變化趨勢(shì)大致相同，隨著滌綸混紡比例的增加，混紡紗的強(qiáng)度先減小后增大，伸長(zhǎng)率逐漸增加，在混紡比例為40／60時(shí)綜合最優(yōu)，強(qiáng)度為15.92 cN／tex，伸長(zhǎng)率為18.33%，而亞麻／錦綸也在此比例下綜合最優(yōu)，強(qiáng)度為14.89 cN／tex，伸長(zhǎng)率為9.06%。另一方面，亞麻／錦綸混紡紗的強(qiáng)度略低于亞麻／滌綸混紡紗，但伸長(zhǎng)率總體上大于亞麻／滌綸混紡紗。這是因?yàn)闇炀]纖維的強(qiáng)度略大于錦綸纖維，伸長(zhǎng)率、彈性小于錦綸纖維，所以亞麻／滌綸混紡紗的強(qiáng)度大，伸長(zhǎng)率小。而亞麻短麻／滌綸40／60混紡紗的伸長(zhǎng)率明顯高于亞麻短麻／錦綸混紡紗，這是由于錦綸靜電粘羅拉現(xiàn)象嚴(yán)重，實(shí)際混紡紗中錦綸的占比并沒(méi)有達(dá)到60%，所以其伸長(zhǎng)率沒(méi)有明顯增加。

圖3 亞麻短麻／錦綸與亞麻短麻／滌綸混紡紗強(qiáng)伸性與混紡比的關(guān)系Fig.3 The relationship between the strength and elongation of flax／nylon and flax／polyester blended yarn and the blending ratio

3 結(jié)語(yǔ)

本文利用濕法紡紗工藝，分別紡制了亞麻短麻／錦綸和亞麻短麻／滌綸 80／20、70／30、60／40、50／50、40／60混紡紗，研究了混紡比例對(duì)混紡紗強(qiáng)伸性的影響，對(duì)比了亞麻短麻／錦綸與亞麻短麻／滌綸混紡紗間性能的差異，得到如下結(jié)論：

（1）錦綸纖維的加入使得紗的強(qiáng)度降低，伸長(zhǎng)率增加，在混紡比例為亞麻短麻／錦綸40／60時(shí)混紡紗的性能綜合最優(yōu)，斷裂強(qiáng)度為14.89 cN／tex，伸長(zhǎng)率為最大9.06%，比純亞麻紗的伸長(zhǎng)率提高了3.4倍。

（2）在不同混紡比例下，亞麻短麻／錦綸混紡紗的強(qiáng)度略低于亞麻短麻／滌綸混紡紗，伸長(zhǎng)率略高于后者。但錦綸纖維靜電嚴(yán)重，在紡紗時(shí)需做好靜電處理且占比不宜過(guò)高。