包覆紡的發展現狀及未來趨勢研究

王宏，邢明杰

（青島大學，山東 青島 266071）

引言

隨著社會的進步和科技的發展，人們的消費觀念越來越新穎和追求時尚環保綠色的腳步緊緊跟著時代的步伐，單一原料紡紗技術已無法滿足人類生產生活并且追求時尚綠色環保的需要，因此，復合紡紗技術應運而生。復合紡紗技術與傳統紡紗技術存在很大的不同，它彌補了傳統紡紗技術的不足，補充了傳統紡紗技術單一材料紡制紗線所沒有的性能，它是多種原料混合紡制成紗線的工藝與技術，具有新穎且獨特的結構，不同于傳統的單一材料紡制成紗線的紡紗技術，在性能上也與單一材料性能有很大的差距。復合紗的成紗結構較單一紗成紗結構豐滿而富有質感，復合紗的性能將單一紗性能優勢互補，其織造的產品比單一紗的風格表現得更有特色。包覆紡紗是復合紡紗技術中很亮眼的一個，近年來，隨著包覆紡紗技術的發展和應用，人們對包覆紡紗的研究愈加深入。包覆紡紗強力較大，不易撕扯破壞，甚至較大的強力都不會損傷它的結構；在洗滌中不易受損，包覆紡紗浸水不易收縮，在洗滌中衣服不會縮水變形；包覆紡紗不易磨損及受到摩擦的破壞，在洗滌中不易因攪拌的作用而使衣物受損；手感和外觀上較平滑規整，柔性好，能夠改善傳統紡紗紡制織物的穿著質感和耐洗滌性，延長了傳統紡織品的使用壽命。我們需要用長遠的眼光和寬闊的視角去研究包覆紡的適紡性和應用領域及它的市場和產品性能在未來所帶給人類的價值。

1 包覆紡的發展現狀研究

杜邦公司最早在20 世紀50 年代運用噴氣紡紗的紡紗原理生產包覆紡，其紡紗原理與噴氣紡紗非常相似，都是渦流通過假捻的作用進而對牽伸的芯層纖維加捻，加捻后的芯纖維束經過噴嘴后發生退捻，芯纖維束周圍的自由纖維被加捻包覆在芯纖維束周圍，之后形成了包覆紗。由杜邦公司在20 世紀80 年代發明的機械包覆法，采用機械包覆法紡制成的產品以“南代爾”出售。之后有研究者運用杜邦紡紗原理的方法采取包覆有針布的引進羅拉，造成較高緊度的包覆，性能達不到消費者的要求，因此，在這之后有不少的學者投入到包覆紡紗技術的研究中，推進了包覆紡紗技術的發展與創新，并且針對當前包覆紡紗技術的研究，提出了未來包覆紡紗技術研究的趨勢與發展應用。

以李保榮等人為代表的學者，通過不同形式的包覆紡紗技術研究，介紹了短纖包短纖、長絲包長絲、長絲包短纖等包覆紡紗技術及現狀，分析了新型紡紗工藝技術與設備的不斷發展極大地推進了紡織產業的總體進步并由新工藝、新材料紡制的包覆紗，具有特殊功能的包覆紗織物會有很大的發展空間[1]。虞樹榮對絲氨綸的包覆進行研究，并且研究進展順利并且紡制了絲氨綸包覆紗，之后對絲氨綸包覆紗進行熱加工處理，并且對于熱處理后的絲氨綸包覆紗的彈性產生新的觀點，提出新的問題，想要進行新的研究[2]。以范杰等人為代表的學者對于化纖的性能產生新的研究，綜合概括了滌綸化纖的性能特點，并取優質性能特征，紡制出滌綸/氨綸包覆紗[3]，之后根據包覆性能受到哪些因素進行分析，對比分析得出了不同牽伸倍數的紗線指標，因此，以李保榮、虞樹榮、范杰等為代表的學者都打破了傳統紡紗的研究方法，投入到新型包覆紡紗的研究中，不僅研究了不同形式的包覆紡紗，而且研究了不同原料的包覆紡紗，并且引進了化纖原料，對于新型包覆紡紗的功能性發展空間得出了新的研究結果，從而將新型包覆紡紗的原料研究推向新型綠色的纖維為準。

以崔寧等人為代表的學者，積極參與到發現開采綠色纖維的行動中，之后根據無機纖維玄武巖研究紡制丙綸/玄武巖包覆紗進而織造針織物[4]。以孫雅慧等人為代表的學者先是將桑蠶絲和羊絨進行混合紡紗之后再與以氨綸為芯外包錦綸長絲的包覆紗進行結合開發針織物[5]。因此，以崔寧和孫雅慧為代表的學者對于包覆紡紗的研究主要是包覆紡原料的選擇上，既采用天然纖維原料，也使用天然纖維與化學纖維混紡的原料。

以陳人豪、范杰等人為代表的學者對于化纖的性能特征展開新的研究，選擇研究紡制出的氨綸/錦綸包覆紗，進而選擇將加捻的程度、預牽伸程度的倍數、氨綸的纖度、錦綸的纖度為可變的量，之后控制變化的量，對比分析紗線實際加捻程度的影響，獲得了包覆最佳工藝捻度[6]。李迎輝研究了粘膠竹節包纏紗的工藝措施，通過選擇粘膠纖維為芯紗，含量在25%～35%的滌綸長絲為外包纖維，長絲緊靠粘膠纖維須條右邊的1/3 處，長絲張力控制在1.02 倍～1.03 倍之間，捻系數在350 左右時，粘膠纖維/滌綸長絲42.2 tex 竹節包纏紗的成紗質量指標、包纏效果和產量均較好，并且得到細紗工藝改進和設備改造可以實現粘膠竹節包纏紗的順利紡制[7]。劉華通過開發的新型納米纖維包纏紡紗裝置，進而開發的聚丙烯腈納米纖維包纏純棉15.8 tex 紗和聚丙烯腈納米纖維包纏棉/萊賽爾/黃麻45/35/20 32.4 tex 紗具有納米纖維表面效應，性能指標較好，進而驗證了此裝置可以對不同品種的紗線進行納米纖維的包纏，然后實現納米纖維的表面效應，并且此裝置生產簡單、可控，加工的納米纖維包纏紗中納米纖維分布均勻度良好[8]，因此，以陳人豪、范杰、李迎輝和劉華等人為代表的學者都先后對于不同原料的包覆紡紗的紡紗參數進行研究，通過選擇可變的紡紗參數量，控制紡紗參數變量，從而得到最佳的紡紗工藝，得到較好的性能特點，但是缺乏包覆紡紗功能性方面的性能研究與探討。

以鄧世豪為代表的學者利用氨綸為紗芯，錦綸為外包紗開發強力與彈性高的，滿足要求的繃帶織物用包覆紗，根據紡紗工藝對包覆性能的影響規律，及織造工藝與繃帶織物性能的關系，然后選擇最佳生產工藝，得到最好的性能特征[9]。逄邵偉也先后研究了包覆紡的特點與紡紗方法和集聚賽絡菲爾紡的特點與紡紗方法并且將兩種包覆紡紗和集聚賽絡菲爾紡新型紡紗辦法結合紡制了兔毛紗，并利用掃描電鏡觀察對比分析了包覆紡兔毛紗和集聚賽絡菲爾紡兔毛的成紗結構和紗線性能特點，闡明了三種紗線的表面和內部結構特點，表征了紗線的強伸性能特征和防掉毛的性能特征[10]，因此，以鄧世豪、逄邵偉為代表的學者都先后研究了新型包覆紡紗的紡紗工藝，通過對紡紗工藝的改進與創新選擇，進而得到包覆紡紗織物最佳的性能特征，通過最佳的性能特點來彌補現代包覆紡紗織物性能缺憾，從而解決織物面料現存的問題。

陶繼昊先后采用了環錠紡、包覆紡和集聚賽絡菲兒紡3 種紡紗方式紡制兔毛紗來分析哪種紡紗方式可提高兔毛纖維的可紡性和產品耐用性，得出結論集聚賽絡菲兒紡和包覆紡紗兔毛紗的結構緊密，紗線和織物性能明顯好于環錠紡兔毛紗，改善兔毛紗的掉毛問題[11]。

嚴海濤制備納米纖維包覆紗線外包包纏紗，以納米纖維包覆紗為紗芯，外面再包覆一層紗線或長絲再形成包覆紗，將納米纖維用于傳統紡紗織造的工藝，從而改善納米纖維的可織性，并將包纏效果分過包纏、包纏良好和露芯[12]，因此，以陶繼昊和嚴海濤為代表的學者通過對包覆紡紗的新型紡紗方法的研究用于改善纖維的性能進而改善產品的耐用性能從而延長紡織品的使用壽命。

迄今為止，對于包覆紡紗用于改善紡織產品性能的研究還是不夠的，使用新原料、新工藝、紡制新型的包覆紡紗線，使紗線具有新的性能特點，從而紡制面料具有新的耐用性能符合綠色、環保的理念尚且還是一片空白，因此，我們在未來研究中急需開發一種使用新原料、新工藝、紡制出的具有新的性能特點的包覆紡紗線。

2 包覆紡的適紡性和應用領域研究

包覆紡紗在外觀上給人一種豐滿的視覺體驗，包覆紡紗織造的產品面料紋路清晰，手感較好，細膩平滑，給人一種絲織的光滑均勻質感，很容易通過各種機織、針織針孔和各種紡紗裝置和導紗眼。包覆紡紗通過紡紗工藝可將較粗的纖維加工成較細的紗線，甚至可將各種廢料、已開松的較粗短纖維紡紗織造成產品。包覆紡紗紡制的紗線不僅在強力和條干方面優于傳統紡紗而且能夠改善傳統紡紗工藝的成紗性能，最終織造成的產品不僅手感較好、給人以視覺柔軟豐滿的感覺，且強度較高，耐用性較好。

包覆紡可適紡制多個短纖維與中長絲原料，根據包覆紡織造的產品風格選用原料，原料的選擇需要注意短纖維與長絲的適當結合，不僅要考慮色澤、染色、收縮率、還要考慮包覆紗的強力和線密度及成紗的包覆圈數，例如，采用氨綸黏膠包覆紡可織造高檔休閑運動服裝，根據包覆紡起球較少，耐磨性及柔軟性較好，可用于改善織物的手感和耐磨性，使用包覆紡可開發強力和線密度較高的紗線，用于改善織物產品的使用周期，延長織物產品的使用壽命，并且織造的面料手感好。各種機織物、針織物、經編針織物、起絨織物毛毯等裝飾織物、紡織廢料的回用都可通過包覆紡織造加工產品。

(1)機織物：在機織物中包覆紡紗可加工成單紗用作經紗，類似股線，毛羽較少，可不上漿，使得包覆紡紗制得面料手感柔軟，布面豐滿，并且遠遠超過其它紗線的覆蓋能力，單位用紗量比任一紗線都要少，能大幅度節約成本并且綠色環保。

(2)針織物：包覆紗紡制得針織物手感柔軟，織物不變形外觀光滑平整，極好的發揮包覆紡紗強力高性能好的特點，提高針織機生產的效率。

(3)裝飾織物：因包覆紡紗即視感好，給人一種豐滿閃光的視覺體驗，這些性能能使裝飾織物的立體感增強，使用不同線密度和不同長度的短纖維和特殊光澤的長絲組合，使得裝飾織物更具特色，更加新型美觀大方，符合人們對視覺美感的追求。

(4)紡織廢料的纖維回用：紡織廢料經過撕扯、梳理、紡紗等工序可紡制包覆紗，用于裝飾織物的織造，也可將廢纖維與新纖維混合，用于改善織造織物的質量。

3 包覆紡的未來趨勢研究

首先短纖維包覆受到紡紗困難等因素的影響，所以對短纖維包覆紗的研究相對滯后，我們可增加對短纖維包覆紗進行研究，進而達到改善織物產品性能的目的。其次我們一直以來著重于對長絲/長絲包覆紗技術和短纖維/長絲包覆紗技術的研究，但是在產品性能上的研究較少。包覆紡紗即包纏紡紗由外包層是單層或雙層的長絲或短纖維須條螺旋包覆纏繞在芯紗上，即芯紗為沒有捻度的平整的長絲或短纖維須條，進而短纖維緊緊抱合在一起，所以，包覆紗的強力和成紗條干CV 值較好，毛羽少，起毛氣球性小，細度較細[13]，因此包覆紗可具有耐洗滌性，并且可以創新包覆紡紗工藝紡制織造具有耐洗滌的織物。但是，業界學者對于包覆紡織物可具有耐洗滌性能的研究較少，在如何表征織物的耐洗滌性，如何開發出耐洗滌性紗線，怎樣通過新型包覆紡紗織造的工藝紡制出一款耐洗滌面料的研究上還是一片空白。因此，我們可以根據織物耐洗滌性能的表征為起毛起球性、強力、耐磨性、色牢度等，選擇不同的長絲與短纖維原料適當組合，采用新型包覆紡紗技術，從原料和包覆紡工藝的創新上使得紡制的紗線具有耐洗滌性進而織造耐洗滌織物。對于包覆紡怎樣創新用于紡制耐洗滌的紗線的研究，在這之前尚沒有人涉及，我們需要去研究補充，以給企業在生產研發中提供參考借鑒。

4 結語

隨著經濟的快速發展和社會的進步，人們的消費觀念逐漸轉向于綠色環保，對于產品的追求也著重于功能的實現，從而促使紡織品向功能化、綠色環保的方向上發展。新型紡紗工藝技術與設備的創新為開發綠色環保的紡織面料提出了新的辦法，新型紡紗技術也為紡織產業打開了一扇大門，更為重要的是由新原料、新工藝紡制的包覆紗，是紡織行業研究中的重中之重，織造的特殊功能包覆紗織物遍布于人類生活的點點滴滴，未來將新型的包覆紗用于紡制耐洗滌面料將不僅滿足于市場的需求，而且還可以做到綠色環保，延長紡織品的使用壽命。