混紡比對漢麻混紡紗及其織物性能的影響

董媛媛 錢 洋 劉允璞 郁崇文 張 斌

（東華大學(xué)，上海，201620）

漢麻種植的合法化，使市場上掀起漢麻熱潮。漢麻纖維高強(qiáng)導(dǎo)濕、抗菌防霉、自然降解無污染，使得漢麻紡織品不僅吸濕透氣，穿著舒適，而且具有抑菌防護(hù)、穿著健康的功能［1］，被認(rèn)為是“21世紀(jì)最具發(fā)展前景的綠色紡織品”。然而，因纖維粗硬、彈性差，致使服用穿著刺癢、易起皺、耐磨性差，使其應(yīng)用受到了很大限制。為了改善漢麻紡織品的缺陷，提高其內(nèi)在品質(zhì)和應(yīng)用性能，與其他纖維混紡是一種簡便易行的有效方法［2］。萊賽爾是一種再生纖維素纖維，手感柔軟，透氣吸濕，光澤優(yōu)美，可染性好，與漢麻混紡可彌補(bǔ)其粗硬、服用刺癢的缺陷，改善產(chǎn)品風(fēng)格，提高服用性能［3］。同時萊賽爾纖維的主要成分是纖維素，其應(yīng)用可緩解合成纖維資源短缺和對石油資源的依賴，有助于解決當(dāng)前日益嚴(yán)重的環(huán)境污染等問題。錦綸強(qiáng)度高、回彈性好、耐磨，與漢麻混紡能改善漢麻易起皺、彈性和耐磨性差的缺陷［4］。本研究采用漢麻、萊賽爾、錦綸混紡，利用纖維間性能的取長補(bǔ)短，使產(chǎn)品具有3種纖維的優(yōu)良性能，可開發(fā)出吸濕透氣、防皺抑菌、耐磨、穿著柔軟舒適、無刺癢的麻紡織品。

目前，漢麻混紡產(chǎn)品的開發(fā)研究多集中在漢麻與棉、滌綸、粘膠等組分上［5?6］，對漢麻與錦綸、萊賽爾等混紡的研究很少，尤其對三組分混紡的研究更少。漢麻與棉、粘膠的混紡，改善了漢麻的可紡性，但產(chǎn)品的抗皺性和懸垂性等未得到明顯改善；漢麻與滌綸混紡，其產(chǎn)品強(qiáng)度雖有所提高，抗皺性和耐磨性得到改善，但因滌綸造成產(chǎn)品的吸濕透氣性下降，易起毛起球。

本研究將漢麻與萊賽爾和錦綸混紡，在研究漢麻與萊賽爾兩組分混紡的適宜比例基礎(chǔ)上混入錦綸，通過對不同混紡比三組分混紡紗的力學(xué)性能、外觀質(zhì)量以及織物性能等進(jìn)行比較分析，確定產(chǎn)品適宜的混紡比，開發(fā)出性能較優(yōu)的漢麻混紡產(chǎn)品。

1 試驗(yàn)

1.1 纖維原料

試驗(yàn)所用的漢麻、萊賽爾和錦綸3種纖維的性能如下。

1.2 主要儀器設(shè)備

AS181A型梳棉試驗(yàn)機(jī)，HAFJ1201型單眼并條機(jī)，F(xiàn)A 498?24型粗紗機(jī)，DHU X?01型細(xì)紗試驗(yàn)機(jī)，XL?1A型紗線強(qiáng)伸度儀，Y 331N型紗線捻度儀，CT 3000型條干均勻度測試分析儀，YG461E型全自動透氣量儀，YG601H型電腦織物透濕儀，YG541E型全自動激光織物折皺彈性儀，UWT型織物耐磨試驗(yàn)機(jī)，KES?FB2S型織物半自動彎曲儀。

1.3 紡紗流程及工藝方案

1.3.1 紡紗流程

漢麻纖維長度離散較大，超長纖維多，對開松、梳理要求高，而萊賽爾纖維、錦綸含雜少，纖維松散，無需過多開松、梳理，為提高工藝的針對性，同時確保設(shè)計的混紡比準(zhǔn)確穩(wěn)定，3種纖維采用條混方式。

漢麻萊賽爾錦綸混紡紗采用棉型環(huán)錠紡設(shè)備和工藝方案，首先分別將漢麻纖維和萊賽爾纖維經(jīng)過清梳聯(lián)和預(yù)并工序，然后與清梳后的錦綸條經(jīng)并條工序混和，再經(jīng)粗紗和細(xì)紗工序后制得漢麻混紡紗。

1.3.2 紡紗工藝方案

由于錦綸易產(chǎn)生靜電，梳理前將錦綸給濕后靜置24 h，防止纖維因靜電纏繞膠輥，影響紡紗進(jìn)程。并條工序采用三道并合，使纖維充分混和，各道并條羅拉中心距均為55 mm×58 mm。粗紗捻系數(shù)設(shè)計為100，錠翼速度200 r/min，粗紗定量4 g/10 m。細(xì)紗紡紗號數(shù)30 tex，錠速11 000 r/min，后區(qū)牽伸1.1倍，使用滑溜牽伸（滑溜槽寬16 mm，深2 mm）。根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)，綜合考慮棉紡手冊和其他相關(guān)資料［7?8］，選定細(xì)紗捻系數(shù)為470。

1.4 針織工藝方案

將不同混紡比的紗在LXC?352SCV?14G型嵌花電腦橫機(jī)上織制四平組織（1+1滿針羅紋）針織物，針織物橫密30列/5 cm，縱密40行/5 cm，針織機(jī)總針數(shù)12針，速度40 cm/min。

1.5 性能測試

分別測試混紡紗的拉伸斷裂性能、捻度、條干和毛羽等以及織物的透氣、透濕、耐磨等性能，以評價混紡紗和織物的性能。

參照GB/T 3916—2013《紡織品 卷裝紗 單根紗線斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長率的測定（CRE法）》測試混紡紗的斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長率，每個試樣測試30次，夾持長度500 mm；參照GB/T 2543.2—2001《紡織品 紗線捻度的測定 第2部分：退捻加捻法》測試混紡紗的捻度，每個試樣測試5次，測試隔距500 mm；按照GB/T 3292.1—2008《紡織品 紗線條干不勻試驗(yàn)方法第1部分：電容法》測試混紡紗的條干、毛羽、棉結(jié)、粗細(xì)節(jié)等；按照GB/T 5453—1997《紡織品 織物透氣性的測定》測試織物透氣率，試樣面積20 cm2，取同一樣品的不同部位測試10次；按照GB/T 12704.1—2009《紡織品織物透濕性試驗(yàn)方法第1部分：吸濕法》，以直徑70 mm取3個試樣，根據(jù)一定時間內(nèi)透濕杯質(zhì)量的變化計算出透濕量；按照GB/T 21196.1—2007《紡織品 馬丁代爾法織物耐磨性的測定 第1部分：馬丁代爾耐磨試驗(yàn)儀》，剪取直徑125 mm的織物試樣5塊，對比織物磨損前后的變化來評價其耐磨性；按照GB/T 18318—2001《紡織品 織物彎曲長度的測定》，準(zhǔn)備25 mm×250 mm試樣橫縱向各取6塊，測試記錄其彎曲長度；按照GB/T 3819—1997《紡織品 織物折痕回復(fù)性的測定回復(fù)角法》，取試樣回復(fù)翼尺寸20 mm×15 mm的橫縱向各10塊試樣，測試計算織物折痕回復(fù)角。

2 結(jié)果與分析

2.1 混紡比對漢麻萊賽爾混紡紗性能的影響

為減小試驗(yàn)工作量和提高結(jié)果的準(zhǔn)確可靠性，采用循序漸進(jìn)法，先確定漢麻與萊賽爾的相對比例。通過對實(shí)際生產(chǎn)調(diào)研與文獻(xiàn)資料查閱［9］，選取漢麻與萊賽爾混紡比分別為25/75、50/50、75/25制備成紗，3種混紡比紗線的性能如表1所示。

表1 不同混紡比漢麻萊賽爾混紡紗的性能

由表1可以看出，3種混紡紗的強(qiáng)度差異不明顯，而伸長率則是隨著混紡紗中漢麻比例的增加而逐漸降低。漢麻纖維強(qiáng)度高，從理論上來講，混紡紗中的漢麻纖維含量高則紗的強(qiáng)度高，但從試驗(yàn)結(jié)果來看，漢麻纖維的強(qiáng)力特點(diǎn)在混紡紗中并未得到體現(xiàn)。可能是因?yàn)闈h麻是天然纖維，長細(xì)度離散度大，漢麻纖維含量多時增加了紡紗過程中纖維控制的難度，影響成紗質(zhì)量?；旒徏喌纳扉L率隨漢麻纖維含量的增加而降低，這是由于原料性能的差異，所用漢麻纖維的伸長率明顯低于萊賽爾纖維，混紡紗中漢麻纖維比例增加，伸長率隨之降低。漢麻/萊賽爾混紡比為75/25混紡紗的條干CV及常發(fā)性紗疵均為最高，25/75混紡紗次之，50/50混紡紗整體質(zhì)量較好。分析原因是由于漢麻纖維含量過高，纖維粗硬，可紡性差，降低了羅拉的有效握持，控制纖維的能力變差，不規(guī)則運(yùn)動纖維增多，纖維相互纏結(jié)，增大了梳理和牽伸的難度，使得成紗粗細(xì)節(jié)增多，條干均勻度下降。混紡紗毛羽數(shù)隨著漢麻纖維比例的增加而增加，這是由于漢麻纖維粗硬，初始模量與抗扭剛度大，在加捻過程中纖維不易抱合，使纖維端易露出形成毛羽。

綜合以上混紡比對紗線質(zhì)量的影響，漢麻/萊賽爾50/50混紡紗綜合性能較優(yōu)，故漢麻和萊賽爾宜選用等量混紡。

2.2 混紡比對漢麻萊賽爾錦綸混紡紗性能的影響

根據(jù)2.1中的研究結(jié)果，在漢麻和萊賽爾等量混紡的基礎(chǔ)上，加入錦綸混紡。在了解實(shí)際生產(chǎn)和查閱文獻(xiàn)資料后［10?11］，漢麻/萊賽爾/錦綸混紡比選擇40/40/20、30/30/40進(jìn)行混紡，兩種混紡比紗線的性能如表2所示。

表2 不同混紡比漢麻萊賽爾錦綸混紡紗的性能

由表2可以看出，兩種混紡比紗線的斷裂強(qiáng)度相差不大，但漢麻/萊賽爾/錦綸30/30/40混紡紗的斷裂伸長率明顯優(yōu)于40/40/20混紡紗。分析原因：一是粗硬、彈性差的漢麻纖維含量相對較少；二是回彈性較好的錦綸含量相對較高，使得漢麻/萊賽爾/錦綸30/30/40混紡紗在斷裂伸長率上具有明顯優(yōu)勢。從表1和表2對比也可以看出，表1中漢麻萊賽爾混紡紗的斷裂伸長率最大為4.1%，混入錦綸后，混紡紗的斷裂伸長率均超過6.0%。漢麻/萊賽爾/錦綸30/30/40混紡紗的常發(fā)性紗疵均明顯優(yōu)于40/40/20混紡紗。漢麻/萊賽爾/錦綸30/30/40混紡紗毛羽數(shù)明顯低于40/40/20混紡紗，同樣是因?yàn)闈h麻纖維的含量相對較少，使得混紡紗毛羽數(shù)相對降低。

由上述試驗(yàn)結(jié)果可知，當(dāng)兩組分纖維混紡時，漢麻/萊賽爾50/50混紡紗具有較優(yōu)性能，而當(dāng)三組分纖維混紡時，漢麻/萊賽爾/錦綸30/30/40混紡紗的總體性能更為優(yōu)異。錦綸的加入，使得混紡紗的斷裂強(qiáng)度變化不大，但斷裂伸長率明顯提升，毛羽數(shù)下降，也在一定程度上改善了成紗條干。故漢麻/萊賽爾/錦綸30/30/40混紡紗性能更優(yōu)。

2.3 混紡比對漢麻萊賽爾錦綸混紡織物性能的影響

為探究混紡比對織物性能的影響，根據(jù)前文2.1與2.2的試驗(yàn)結(jié)果，選取漢麻/萊賽爾75/25、漢麻/萊賽爾50/50、漢麻/萊賽爾/錦綸30/30/40 3種混紡比紗線，分別在LXC?352SCV?14G型嵌花電腦橫機(jī)上制成針織物，3種針織物性能如表3所示。

表3 3種針織物性能

由表3可以看出，漢麻纖維含量越高的織物，其透氣透濕性越好，這是因?yàn)闈h麻纖維中有細(xì)長的空腔，與纖維表面縱向分布著的許多裂紋和小孔洞相連，使?jié)h麻纖維吸濕排汗透氣性能較好。加入錦綸后，織物透氣透濕性雖有所降低，但不明顯。漢麻/萊賽爾/錦綸30/30/40織物的縱向和橫向抗彎剛度低于另外兩種針織物，較另兩種織物更柔軟，手感更舒適。加入錦綸后的漢麻/萊賽爾/錦綸30/30/40織物的耐磨性最佳，急緩折皺回復(fù)角最大，從而具有更優(yōu)的抗皺性能，這與錦綸具有良好的彈性和較大的斷裂強(qiáng)度有關(guān)。

綜合來看，漢麻/萊賽爾/錦綸30/30/40針織物性能較優(yōu)。

3 結(jié)束語

為提升漢麻紡織品的性能，采用與萊賽爾和錦綸混紡的方法，分析比較了所制得混紡紗及其針織物的性能。在漢麻與萊賽爾不同混紡比例的混紡紗中，50/50混紡紗性能較優(yōu)，漢麻和萊賽爾適宜以相近的比例混紡。當(dāng)漢麻、萊賽爾、錦綸三組分混紡時，較優(yōu)混紡比為漢麻/萊賽爾/錦綸30/30/40。該比例混紡織物具有較優(yōu)的柔軟耐磨、抗皺等性能，改善了漢麻純紡織物易起皺、穿著刺癢和不耐磨等缺陷，同時兼顧了透氣透濕性，拓寬了漢麻纖維的應(yīng)用領(lǐng)域，提升了漢麻紡織品的綜合性能。