在棉紡設(shè)備上紡漢麻27.8 tex紗的工藝研究

張 毅 郁崇文

（1.浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，浙江紹興，312000；2.東華大學(xué)，上海，201620）

漢麻纖維具有優(yōu)良的吸濕透氣、涼爽舒適、防靜電、防紫外線輻射等特性，被譽(yù)為“天然纖維之王”［1］，其紡織品深受市場(chǎng)青睞。但漢麻纖維剛度大難以扭轉(zhuǎn)抱合，手感粗硬，濕法成紗毛羽較多，嚴(yán)重影響了該類織物的開發(fā)利用［2］。當(dāng)前關(guān)于漢麻的研究報(bào)道主要集中于漢麻纖維脫膠和漢麻纖維織物的改性或柔軟處理上［3?5］，對(duì)漢麻纖維紡紗工藝及成紗性能等研究主要集中于棉紡紡紗工藝，即與滌綸或棉混紡，目前主要有亓煥軍等［6］研究了漢麻纖維紡紗的關(guān)鍵技術(shù)，提出了漢麻纖維細(xì)化分離設(shè)備和技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了在棉型紡紗生產(chǎn)體系制備細(xì)號(hào)漢麻混紡紗的突破；熊翰文等［7］探究了細(xì)號(hào)漢麻棉混紡紗的技術(shù)，通過對(duì)漢麻等纖維的優(yōu)選并進(jìn)行表面改性技術(shù)，調(diào)節(jié)喇叭口間距、調(diào)整網(wǎng)格圈目數(shù)、成紗捻系數(shù)等工藝設(shè)計(jì)，在棉紡賽絡(luò)集聚紡紗系統(tǒng)上成功紡制出細(xì)號(hào)漢麻棉混紡紗。此外，鮮見純漢麻紡紗的研究報(bào)道。

為降低成紗三角區(qū)纖維剛度，顯著改善紗線毛羽，夏治剛等［8］、許多等［9］提出了柔順光潔紡，即在細(xì)紗前羅拉輸出須條后的三角區(qū)加裝一個(gè)濕熱處理裝置，運(yùn)用陶瓷平面與紗線接觸，通過電控模塊對(duì)其進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)紗線的濕熱處理，達(dá)到降低纖維彈性模量和剛度的目的，大幅度減少外露毛羽，提高紗線品質(zhì)。

本研究對(duì)化學(xué)脫膠后的純漢麻纖維進(jìn)行預(yù)處理后，同時(shí)以柔順光潔紡為參考，在細(xì)紗機(jī)成紗三角區(qū)添加霧化加濕裝置，在棉紡設(shè)備上紡制漢麻27.8 tex紗，并測(cè)試對(duì)比成紗質(zhì)量指標(biāo)。

1 試驗(yàn)原料、試劑與試驗(yàn)設(shè)備

1.1 試驗(yàn)原料

化學(xué)脫膠后的漢麻纖維，纖維線密度7.2 dtex，主體長度65 mm~75 mm，纖維斷裂強(qiáng)度5.35 cN/dtex，強(qiáng)力CV23.17%，斷裂伸長率2.98%。

1.2 試驗(yàn)試劑

超柔軟油精、抗靜電劑、滲透劑JFC。

1.3 纖維及紗線指標(biāo)檢測(cè)設(shè)備

LLY?06E型電子單纖維強(qiáng)力儀，YG173A型光電投影計(jì)數(shù)式紗線毛羽測(cè)試儀，YG139B/A型條干均勻度測(cè)試儀，YG068C型全自動(dòng)單紗強(qiáng)力儀。

2 工藝流程

化學(xué)脫膠后的漢麻纖維工藝流程：Sey?deL 880型牽切成條機(jī)→AS181A型梳棉試驗(yàn)機(jī)（開松處理2次）→燜包處理（給油加濕養(yǎng)生）→FA 002型圓盤抓棉機(jī)→FA 036B型梳針打手開棉機(jī)→FA 076C型成卷機(jī)→A 186F型梳棉機(jī)→FA 303型并條機(jī)（兩道）→FA 454型粗紗機(jī)→FA 506型細(xì)紗機(jī)（加裝Eckert霧化加濕器）。

3 漢麻纖維的預(yù)處理和紡紗工藝

3.1 牽切工藝

經(jīng)化學(xué)脫膠后漢麻纖維長度較長，且含有部分超倍長纖維，難以在棉紡設(shè)備上紡紗，運(yùn)用牽切工藝進(jìn)一步牽斷纖維，使其主體纖維長度在38 mm左右。工藝參數(shù)：喂入定量245 g/m，壓力4 kg，牽切隔距38 mm，牽切區(qū)牽伸3.5倍，預(yù)牽切區(qū)牽伸3.0倍。牽切后漢麻纖維斷裂強(qiáng)度5.04 cN/dtex，32 mm~45 mm的纖維占92%，短絨率15.3%，纖維線密度6.5 dtex。

3.2 梳棉試驗(yàn)機(jī)開松工藝

通過梳棉試驗(yàn)機(jī)開松，一方面使?jié)h麻纖維縱向劈裂劈細(xì)，降低了漢麻纖維的線密度，改善了強(qiáng)度不勻；另一方面去除了纖維中夾雜的部分并絲、束纖維等，使?jié)h麻纖維品質(zhì)得以改善。工藝參數(shù)：刺輥轉(zhuǎn)速700 r/min，錫林轉(zhuǎn)速280 r/min，蓋板固定不動(dòng)，開松2次。開松后漢麻纖維斷裂強(qiáng)度4.45 cN/dtex，強(qiáng)力CV21.47%，斷裂伸長率4.18%，纖維線密度5.1 dtex。

3.3 燜包處理工藝

為改善漢麻纖維的柔軟度，提高纖維的抱合力，采用超柔軟油精+抗靜電劑+滲透劑配置乳化液噴灑后燜包處理（即給油加濕）。工藝參數(shù)：超柔軟油精用量3.6%（o.w.f），抗靜電劑1.0%（o.w.f），滲透劑JFC0.5%（o.w.f），水94.9%（o.w.f），密封燜包處理24 h。該工藝處理后漢麻纖維斷裂強(qiáng)度4.40 cN/dtex，強(qiáng)力CV19.57%，斷裂伸長率5.29%，纖維線密度5.0 dtex。

3.4 清棉工序

經(jīng)紡紗預(yù)處理工藝后的漢麻纖維存在著一定的強(qiáng)力損傷，故需降低各單機(jī)打手速度。主要工藝參數(shù)：抓棉機(jī)打手速度650 r/min，開棉機(jī)打手速度390 r/min，成卷機(jī)綜合打手速度700 r/min。

3.5 梳棉工藝

梳棉工藝既要考慮纖維強(qiáng)力損傷，避免無法成條，更要考慮提高纖維長度整齊度，逐步排除短絨、超倍長纖維及并絲雜質(zhì)等。主要工藝參數(shù)：刺輥轉(zhuǎn)速780 r/min，錫林轉(zhuǎn)速360 r/min，蓋板速度214 mm/min，錫林與蓋板隔距0.25 mm、0.20 mm、0.20 mm、0.20 mm、0.25 mm。該工藝下得到的生條定量為22 g/5 m。

3.6 并條工藝

結(jié)合漢麻纖維特性，并條工藝采用“重加壓，強(qiáng)控制，頭并牽伸大于二并”的工藝原則。主要工藝參數(shù)：頭并機(jī)械牽伸7.35倍，后區(qū)牽伸1.98倍；二并機(jī)械牽伸6.95倍，后區(qū)牽伸1.45倍；兩道并條并合數(shù)均為6根，羅拉握持距均為43.67 mm×58.04 mm，前羅拉速度均為230 m/min。該工藝下得到的熟條定量為21.2 g/5 m。

3.7 粗紗工藝

為克服漢麻纖維抱合力差、剛度大等問題，粗紗工藝需要適當(dāng)增加粗紗捻系數(shù)、降低粗紗機(jī)轉(zhuǎn)速，以確保粗紗工序順利生產(chǎn)。主要工藝參數(shù)：粗紗錠速500 r/min，總牽伸9.0倍，捻系數(shù)110，該工藝下得到的粗紗定量為4.65 g/10 m。

3.8 細(xì)紗工藝

細(xì)紗工序主要任務(wù)為控制斷頭率，改善成紗質(zhì)量，同時(shí)合理選擇捻系數(shù)以獲得理想的紗線斷裂強(qiáng)力。采用“緊隔距，強(qiáng)捻度”的工藝原則，主要工藝參數(shù)：細(xì)紗錠速5 500 r/min，總牽伸22.0倍，后區(qū)牽伸1.16倍，捻系數(shù)500~750，不同捻系數(shù)下紗線斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長率測(cè)試結(jié)果見表1。

表1 不同捻系數(shù)下漢麻27.8 tex紗的強(qiáng)伸性能

由表1可知，當(dāng)細(xì)紗捻系數(shù)選擇650時(shí)，紡制出的細(xì)紗斷裂強(qiáng)力最高達(dá)372 cN，斷裂伸長率達(dá)5.12%。

4 成紗質(zhì)量對(duì)比分析

在棉紡設(shè)備上，分別采用三角區(qū)霧化加濕、未霧化加濕、后區(qū)霧化加濕以及常用漢麻濕紡（以下簡稱濕紡）共4種紡紗工藝紡制純漢麻紗，對(duì)紡出紗質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比分析，結(jié)果見表2。

由表2可以看出，采用棉紡設(shè)備，在成紗三角區(qū)加霧化加濕裝置所紡紗線的強(qiáng)力CV、斷裂伸長率、條干CV、粗細(xì)節(jié)、3 mm毛羽數(shù)改善明顯。

表2 不同紡紗工藝紡制漢麻27.8 tex紗的質(zhì)量指標(biāo)

5 結(jié)論

采用本研究方法成功紡制出漢麻27.8 tex紗，其斷裂強(qiáng)度13.4 cN/tex，強(qiáng)力CV15.7%，斷裂伸長率5.12%，條干CV14.9%，達(dá)到了用戶的要求。

（1）與濕紡工藝相比，三角區(qū)霧化加濕工藝紡制純漢麻紗的強(qiáng)力CV、斷裂伸長率、條干CV、粗細(xì)節(jié)、3 mm毛羽數(shù)明顯改善；但其斷裂強(qiáng)度低于濕紡工藝。

（2）在成紗三角區(qū)添加霧化加濕裝置對(duì)成紗質(zhì)量影響很大，與三角區(qū)未添加霧化加濕裝置相比，其紡制出的純漢麻紗強(qiáng)力CV降低了13.3%，條干CV降低13.9%，常發(fā)性紗疵以及3 mm毛羽數(shù)均有大幅度減少。

（3）三角區(qū)霧化加濕與后區(qū)霧化加濕均能改善所紡純漢麻紗的斷裂強(qiáng)度、斷裂伸長率、常發(fā)性紗疵以及3 mm毛羽數(shù)，且兩者紡制出的純漢麻紗綜合性能均優(yōu)于未霧化加濕工藝；對(duì)于強(qiáng)力CV和條干CV，三角區(qū)霧化加濕效果要明顯優(yōu)于后區(qū)霧化加濕。