漢麻纖維紡紗關(guān)鍵技術(shù)研究

亓煥軍 趙興波 趙玉水

(山東岱銀紡織服裝研究院有限公司,山東泰安，271000)

漢麻原產(chǎn)于中國(guó)，不僅從種植、培育、加工等環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)了環(huán)境友好，而且擁有吸濕快干、涼爽透氣、不霉抗蛀、抑菌健康等優(yōu)異特性，享有“天然纖維之王”的美稱，是人類最早用于制作服裝的原材料之一[1]。 但長(zhǎng)期以來受纖維處理和紡織技術(shù)限制，產(chǎn)品檔次不高，主要集中在漢麻涼席、襪子、汗衫等傳統(tǒng)粗厚織物，進(jìn)而限制了漢麻纖維、漢麻紡織服裝向高端發(fā)展[2]。本文通過對(duì)漢麻纖維處理、紡紗等關(guān)鍵技術(shù)和裝置進(jìn)行研究，實(shí)現(xiàn)了細(xì)號(hào)漢麻混紡紗在棉型紡紗生產(chǎn)體系的成功制備。

1 原料的選配與預(yù)處理

漢麻選用云南產(chǎn)漢麻，纖維素纖維含量在60%左右，殘膠率45%，斷裂強(qiáng)度 6.67 cN/dtex，平均直徑15.63 μm，平均長(zhǎng)度26.63 mm。長(zhǎng)絨棉選用馬克隆值低于4.0、長(zhǎng)度較長(zhǎng)、短絨率低、單纖維強(qiáng)力高的長(zhǎng)絨棉。長(zhǎng)絨棉主要的性能指標(biāo)：馬克隆值3.8，成熟度0.87，上半部平均長(zhǎng)度38.9 mm，長(zhǎng)度整齊度88.6%，短纖率6%，斷裂比強(qiáng)度4.54 cN/dtex，伸長(zhǎng)率5.2%，雜質(zhì)數(shù)11.40個(gè)。由于漢麻纖維具有短絨率高，制成率低的特性，因此在實(shí)際操作中，漢麻纖維的比例要比設(shè)計(jì)值提高5%，長(zhǎng)絨棉按相應(yīng)比例投料。將長(zhǎng)絨棉挑揀異纖后上盤。

漢麻纖維在常態(tài)下模量高，拉伸、彎曲剛度大、彈性小，纖維無卷曲，纖維間抱合力差，在紡紗過程中表現(xiàn)為易脆折性，紡紗斷頭多，成紗毛羽多等問題。為此，首先將漢麻纖維在自行改造的麻纖維細(xì)化分離設(shè)備上進(jìn)行預(yù)處理，以去除漢麻短絨及麻皮、分離度差的束纖維以及影響成紗條干和強(qiáng)力的雜質(zhì)，達(dá)到提高漢麻纖維長(zhǎng)度整齊度，降低漢麻纖維細(xì)度離散度的目的；然后進(jìn)行漢麻纖維養(yǎng)生預(yù)處理，養(yǎng)生配方以06A∶06B∶水=2∶1∶7為比例制成均勻乳液，按照漢麻纖維投入量的6%～8%進(jìn)行加濕給油，再利用我公司研制的高溫高壓機(jī)械式熱壓卷曲蒸紗處理技術(shù)進(jìn)行蒸汽處理，并養(yǎng)生24 h。通過養(yǎng)生提高了纖維柔韌性、卷曲抱合以及回潮率，解決前紡可紡性差的問題。養(yǎng)生預(yù)處理后，漢麻纖維的直徑及長(zhǎng)度見圖1和圖2。

圖1 漢麻纖維直徑分布

圖2 漢麻纖維長(zhǎng)度分布

2 紡紗工藝路線的設(shè)計(jì)

眾所周知，正是由于漢麻纖維原料短絨率高，分裂度差等原因，使其難以在細(xì)號(hào)紗品種上應(yīng)用。為了在現(xiàn)有棉紡裝備上得到品質(zhì)較好的細(xì)號(hào)混紡紗，必須形成配套工藝方案并對(duì)工藝參數(shù)進(jìn)行不斷優(yōu)化，在保證漢麻纖維含量的基礎(chǔ)上提高其可紡性，實(shí)現(xiàn)號(hào)數(shù)的突破。在紡紗過程中，具體工藝路線如下。

3 紡紗工藝及優(yōu)化

以開發(fā)賽絡(luò)集聚紡精梳棉/漢麻70/30 7.3 tex品種為例，常規(guī)操作是把65%的長(zhǎng)絨棉和35%的漢麻進(jìn)行包混。但在此品種開發(fā)過程中，為了使?jié)h麻纖維在精梳工序得到充分梳理和排短絨、雜質(zhì)，且保證漢麻纖維的含量，提高細(xì)紗的生產(chǎn)效率和成紗條干，我們采用倒比例包混加條混的精梳生產(chǎn)工藝技術(shù)及路線，即投料采用兩步法的方式來確保成紗的混和比例及質(zhì)量指標(biāo)。

第一步將長(zhǎng)絨棉/漢麻70/30通過倒比例，即漢麻/長(zhǎng)絨棉按照70/30的比例投料，用少量的優(yōu)質(zhì)長(zhǎng)絨棉與漢麻纖維包混后，通過精梳來提高漢麻纖維的可紡性，并實(shí)現(xiàn)漢麻纖維短絨、雜質(zhì)及麻皮最大限度的剔除。處理后的漢麻纖維回潮達(dá)到13%～16%后再全部上盤。

第二步將經(jīng)精梳后的漢麻棉精梳條在并條與單獨(dú)制成的長(zhǎng)絨棉精梳條進(jìn)行混并，從而調(diào)整出符合設(shè)計(jì)要求的混紡比。最終投料漢麻纖維70 kg,長(zhǎng)絨棉130 kg。

4 紡紗相關(guān)設(shè)備研制與改造

4.1 漢麻纖維細(xì)化分離設(shè)備的設(shè)計(jì)改造

將梳毛機(jī)進(jìn)行改造，并更換針布、蓋板等紡紗專件，適應(yīng)漢麻纖維的生產(chǎn)。同時(shí)利用吸風(fēng)嘴及管道和離心風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)了處理后纖維的自動(dòng)收集。細(xì)化分離工作簡(jiǎn)圖見圖3。

圖3 改造后的梳毛機(jī)

1-漢麻收集桶；2-漢麻收集管道；3-FA219型羊絨制條機(jī)；4-集麻風(fēng)機(jī)；5-風(fēng)機(jī)支架；6-配電箱；7-集麻吸嘴

該裝置已獲得實(shí)用新型專利，專利名稱為“一種漢麻短纖預(yù)處理自動(dòng)收集裝置”，專利號(hào)為201520143983.4。

4.2 自動(dòng)加濕給油裝置的改造

在成卷機(jī)上對(duì)漢麻纖維棉卷進(jìn)行加濕給油時(shí)，利用高壓氣作為動(dòng)力源，將配制后的油劑自動(dòng)噴灑到運(yùn)轉(zhuǎn)的漢麻纖維棉卷上，替代了手工使用噴霧器噴灑的傳統(tǒng)方式，從而提高了生產(chǎn)效率和加濕給油的均勻性。同時(shí)，通過調(diào)壓閥可調(diào)整油劑的噴灑量，保證了給油比例的準(zhǔn)確性。自動(dòng)加濕給油裝置見圖4。

圖4 自動(dòng)加濕給油裝置

4.3 細(xì)紗加濕裝置的設(shè)計(jì)改造

漢麻纖維在潮濕狀態(tài)下的柔韌性、強(qiáng)力、可紡性明顯提高，但棉纖維在濕度較大的環(huán)境下，在有些工序可紡性和成紗質(zhì)量會(huì)大幅度下降，這對(duì)矛盾在不同紡紗工序表現(xiàn)不一，要求不同。

在細(xì)紗工序我們利用已授權(quán)的專利“一種新型粗紗定位加濕裝置”(201320297460.6)技術(shù)，設(shè)計(jì)了一套專用超聲波霧化局部加濕裝置，見圖5，可實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)區(qū)域相對(duì)濕度的自動(dòng)調(diào)整。

圖5 超聲波霧化局部加濕裝置

5 紡紗質(zhì)量指標(biāo)

利用上述研發(fā)的生產(chǎn)設(shè)備和工藝進(jìn)行了不同規(guī)格漢麻混紡紗線的紡制試驗(yàn)，部分產(chǎn)品已經(jīng)批量生產(chǎn)。所紡制賽絡(luò)集聚紡漢麻混紡紗的質(zhì)量經(jīng)檢測(cè)部門檢測(cè)，結(jié)果見表1。

表1漢麻混紡紗質(zhì)量指標(biāo)測(cè)試結(jié)果

品種條干CV/%單紗強(qiáng)力CV/%單紗斷裂強(qiáng)度/cN·tex-1重量CV/%重量偏差/%漢麻纖維混紡比例/%棉纖維混紡比例/%賽絡(luò)集聚紡精梳棉/漢麻75/25 4.9 tex賽絡(luò)集聚紡精梳棉/漢麻70/30 7.3 tex23.220.1414.58.416.222.81.31.01.80.825.6228.674.3871.4

表1中各質(zhì)量指標(biāo)的測(cè)試結(jié)果滿足了后續(xù)織造要求，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了細(xì)號(hào)漢麻混紡紗的技術(shù)突破。

6 結(jié)語

通過對(duì)漢麻纖維處理、紡紗等關(guān)鍵技術(shù)和裝置進(jìn)行研究，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，具體工作總結(jié)如下。

(1)開發(fā)出了漢麻纖維細(xì)化分離設(shè)備和技術(shù)，提高了漢麻纖維的長(zhǎng)度整齊度，降低了漢麻纖維的細(xì)度離散度，提高了漢麻纖維的可紡號(hào)數(shù)。

(2)開發(fā)出了高壓蒸紗纖維養(yǎng)生技術(shù)，提高了纖維的柔韌性、卷曲抱合以及回潮率，解決了前紡可紡性差問題。

(3)開發(fā)出了紡紗設(shè)備專用超聲波霧化局部加濕裝置，解決了細(xì)紗工序漢麻纖維紡紗對(duì)粗紗回潮率、車間相對(duì)濕度要求高的問題。

(4)采用倒比例包混加條混的精梳生產(chǎn)工藝技術(shù)，使以漢麻為主體的纖維在精梳工序得到充分梳理和排短絨、雜質(zhì)，再經(jīng)條混又可保證漢麻纖維的含量，提高了細(xì)紗的生產(chǎn)效率和成紗條干。

(5)生產(chǎn)的漢麻混紡紗線，可避免其他麻類產(chǎn)品的粗硬感和刺癢感，柔軟適體，外觀細(xì)膩，提升了漢麻織物的檔次，再加上卓越的特性，將使之成為高檔成衣中的“奢侈品”。