在棉紡設備上紡漢麻27.8 tex紗的工藝研究

張 毅 郁崇文

（1.浙江工業職業技術學院，浙江紹興，312000；2.東華大學，上海，201620）

漢麻纖維具有優良的吸濕透氣、涼爽舒適、防靜電、防紫外線輻射等特性，被譽為“天然纖維之王”［1］，其紡織品深受市場青睞。但漢麻纖維剛度大難以扭轉抱合，手感粗硬，濕法成紗毛羽較多，嚴重影響了該類織物的開發利用［2］。當前關于漢麻的研究報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鍵技術，提出了漢麻纖維細化分離設備和技術，實現了在棉型紡紗生產體系制備細號漢麻混紡紗的突破；熊翰文等［7］探究了細號漢麻棉混紡紗的技術，通過對漢麻等纖維的優選并進行表面改性技術，調節喇叭口間距、調整網格圈目數、成紗捻系數等工藝設計，在棉紡賽絡集聚紡紗系統上成功紡制出細號漢麻棉混紡紗。此外，鮮見純漢麻紡紗的研究報道。

為降低成紗三角區纖維剛度，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，即在細紗前羅拉輸出須條后的三角區加裝一個濕熱處理裝置，運用陶瓷平面與紗線接觸，通過電控模塊對其進行控制，實現對紗線的濕熱處理，達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。

本研究對化學脫膠后的純漢麻纖維進行預處理后，同時以柔順光潔紡為參考，在細紗機成紗三角區添加霧化加濕裝置，在棉紡設備上紡制漢麻27.8 tex紗，并測試對比成紗質量指標。

1 試驗原料、試劑與試驗設備

1.1 試驗原料

化學脫膠后的漢麻纖維，纖維線密度7.2 dtex，主體長度65 mm~75 mm，纖維斷裂強度5.35 cN/dtex，強力CV23.17%，斷裂伸長率2.98%。

1.2 試驗試劑

超柔軟油精、抗靜電劑、滲透劑JFC。

1.3 纖維及紗線指標檢測設備

LLY?06E型電子單纖維強力儀，YG173A型光電投影計數式紗線毛羽測試儀，YG139B/A型條干均勻度測試儀，YG068C型全自動單紗強力儀。

2 工藝流程

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

3 漢麻纖維的預處理和紡紗工藝

3.1 牽切工藝

經化學脫膠后漢麻纖維長度較長，且含有部分超倍長纖維，難以在棉紡設備上紡紗，運用牽切工藝進一步牽斷纖維，使其主體纖維長度在38 mm左右。工藝參數：喂入定量245 g/m，壓力4 kg，牽切隔距38 mm，牽切區牽伸3.5倍，預牽切區牽伸3.0倍。牽切后漢麻纖維斷裂強度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 梳棉試驗機開松工藝

通過梳棉試驗機開松，一方面使漢麻纖維縱向劈裂劈細，降低了漢麻纖維的線密度，改善了強度不勻；另一方面去除了纖維中夾雜的部分并絲、束纖維等，使漢麻纖維品質得以改善。工藝參數：刺輥轉速700 r/min，錫林轉速280 r/min，蓋板固定不動，開松2次。開松后漢麻纖維斷裂強度4.45 cN/dtex，強力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：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度4.40 cN/dtex，強力CV19.57%，斷裂伸長率5.29%，纖維線密度5.0 dtex。

3.4 清棉工序

經紡紗預處理工藝后的漢麻纖維存在著一定的強力損傷，故需降低各單機打手速度。主要工藝參數：抓棉機打手速度650 r/min，開棉機打手速度390 r/min，成卷機綜合打手速度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等。主要工藝參數：刺輥轉速780 r/min，錫林轉速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

結合漢麻纖維特性，并條工藝采用“重加壓，強控制，頭并牽伸大于二并”的工藝原則。主要工藝參數：頭并機械牽伸7.35倍，后區牽伸1.98倍；二并機械牽伸6.95倍，后區牽伸1.45倍；兩道并條并合數均為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，粗紗工藝需要適當增加粗紗捻系數、降低粗紗機轉速，以確保粗紗工序順利生產。主要工藝參數：粗紗錠速500 r/min，總牽伸9.0倍，捻系數110，該工藝下得到的粗紗定量為4.65 g/10 m。

3.8 細紗工藝

細紗工序主要任務為控制斷頭率，改善成紗質量，同時合理選擇捻系數以獲得理想的紗線斷裂強力。采用“緊隔距，強捻度”的工藝原則，主要工藝參數：細紗錠速5 500 r/min，總牽伸22.0倍，后區牽伸1.16倍，捻系數500~750，不同捻系數下紗線斷裂強力和斷裂伸長率測試結果見表1。

表1 不同捻系數下漢麻27.8 tex紗的強伸性能

由表1可知，當細紗捻系數選擇650時，紡制出的細紗斷裂強力最高達372 cN，斷裂伸長率達5.12%。

4 成紗質量對比分析

在棉紡設備上，分別采用三角區霧化加濕、未霧化加濕、后區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，對紡出紗質量指標進行對比分析，結果見表2。

由表2可以看出，采用棉紡設備，在成紗三角區加霧化加濕裝置所紡紗線的強力CV、斷裂伸長率、條干CV、粗細節、3 mm毛羽數改善明顯。

表2 不同紡紗工藝紡制漢麻27.8 tex紗的質量指標

5 結論

采用本研究方法成功紡制出漢麻27.8 tex紗，其斷裂強度13.4 cN/tex，強力CV15.7%，斷裂伸長率5.12%，條干CV14.9%，達到了用戶的要求。

（1）與濕紡工藝相比，三角區霧化加濕工藝紡制純漢麻紗的強力CV、斷裂伸長率、條干CV、粗細節、3 mm毛羽數明顯改善；但其斷裂強度低于濕紡工藝。

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

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