断肠草纤维混纺纱的开发范文

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《棉纺织技术杂志》2016年第4期

摘要:

探讨牛角瓜纤维混纺纱的开发要点。采用不同的混纺比，纺制了几种牛角瓜棉混纺纱和牛角瓜棉涤混纺纱，并对所纺混纺纱性能进行了测试分析。结果表明:随着牛角瓜纤维含量的增加，混纺纱强力和条干均变差;涤纶对条干均匀度改善较大;当牛角瓜纤维含量不超过40%时，纱线性能可以满足织造要求。认为:开发牛角瓜纤维混纺纱，除了要控制其混纺比外，还要选择性能及可纺性均较优的纤维品种与其混纺。

关键词:

牛角瓜纤维;棉;涤纶;混纺纱;混纺比;条干

1牛角瓜纤维的性能

牛角瓜纤维是从牛角瓜果实中获得的冠毛纤维，属于天然纤维素纤维。该纤维形态结构与木棉相似，纵向光滑无卷曲，横截面呈圆形或椭圆形，有达80%的中空度，保暖性好［1］;纤维强度较木棉纤维高，但低于棉纤维［2］;回潮率比棉高，吸湿性好，并且具有一定的抗菌性［3-4］，纤维呈淡黄色，有蚕丝般柔和的光泽，手感柔软滑糯，适合开发对抗菌性要求稍高的纺织品，如内衣内裤、袜子、毛巾和医用纱布等。牛角瓜纤维因具有体积质量小和保暖性好的特点，也可用于开发轻薄保暖型服装面料。断裂强度测试方法参照文献进行，牛角瓜纤维的基本性能如下:线密度1．05dtex，平均长度30．5mm，断裂强度1．61cN/dtex，断裂强度CV值17．10%，断裂伸长率3．02%，回潮率13．75%。

2牛角瓜纤维与棉纤维混纺工艺

选用棉纤维与牛角瓜纤维进行混纺，棉纤维强度比牛角瓜纤维高，可增加混纺纱的强度。所用棉纤维线密度1．52dtex，手扯长度29．6mm，断裂比强度2．61cN/dtex。由于牛角瓜纤维容易脆断，机械开松混和对牛角瓜纤维损伤较大，因此预先采用手工除杂和开松，并按不同的比例分别与棉纤维进行初步手工混和，以减少牛角瓜纤维因机械开松而造成的损伤，经手工开松的纤维直接制成卷，再进入后续工序。具体工艺流程如下:A186F型梳棉机→HAFJ-120型单眼并条机(二道)→FA498型粗纱机→DHUX-01型细纱试验机。本文设置了4个混纺比和1个纯棉对照组，5种试样均依次按照上述工艺流程进行纺纱，1#纱样至5#纱样中牛角瓜纤维与棉纤维的混纺比依次为0∶100、30∶70、40∶60、50∶50、60∶40。

2．1梳棉工序梳棉工序牛角瓜纤维的飞花落尘严重，且输出的纤维网易破裂。主要是因为牛角瓜纤维质量轻，易断裂，抱合力差。因此该工序采用较低的出条速度，以减少牛角瓜纤维的断裂，加大出条定量，减少纤维网的破裂［5］。主要工艺配置:锡林速度330r/min，刺辊速度700r/min，道夫速度28r/min，盖板线速度100mm/min，生条定量20g/5m。

2．2并条工序由于牛角瓜纤维表面摩擦因数较低，在牵伸区不易受控制，过多道数的牵伸反而会恶化纱条条干，两道并合，并采用顺牵伸，以利于纤维的伸直，提高成纱强力。生产中主要遇到条子绕罗拉和绕胶辊的问题，通过调低并条速度、调整环境温湿度后，绕罗拉和胶辊现象得到了很大的改善。调整后温度为25℃，相对湿度70%。并条最终熟条定量为18g/5m，6根并合，头道总牵伸5．6倍，末道总牵伸7．14倍，并条速度不高于300m/min。

2．3粗纱工序牛角瓜纤维抱合力较差，为了防止细纱工序粗纱退绕断头的问题，采用稍偏大的粗纱捻系数，同时降低锭翼速度，减少粗纱断头。粗纱定量为5．0g/10m，粗纱捻系数120，锭速700r/min，总牵伸7．2倍。

2．4细纱工序细纱采用大捻度，降低锭子速度，以减少纱线断头，保持纱线性能的稳定性。采用的细纱机为小样机，细纱捻系数设定为340，锭速8000r/min，细纱线密度18．2tex，后区牵伸1．1倍。

3牛角瓜棉混纺纱性能测试

混纺纱经调湿平衡24h，再在恒温恒湿条件下进行测试，试验环境为温度20℃±2℃，相对湿度(65±3)%。纱线强伸试验使用YG061型电子单纱强力仪，测试长度500mm，速度500mm/min，每种纱线测50次，取平均值;纱线条干均匀度试验采用YG135G型条干仪，测试长度400m，速度400m/min。表1为牛角瓜棉混纺纱的测试质量指标。由表1可知，混纺纱比纯棉纱强度低，且随着牛角瓜含量的增加，混纺纱强度呈逐渐下降趋势;4种混纺纱的条干不匀率高于纯棉纱，牛角瓜含量越高，纱线条干越差。分析原因，可能是因为牛角瓜纤维表面光滑，抱合力差，导致纱线中纤维因滑脱而断裂的部分增加，使得混纺纱强力下降，并随着牛角瓜含量的增加，产生滑脱而断裂的纤维比例增大，混纺纱强度也越来越低;另外，牛角瓜纤维强力比棉纤维低，容易脆断形成短绒，也使得纱中纤维因滑脱而导致纱线断裂的部分增加，所以混纺纱强力降低;混纺纱条干变差可能是由于混纺纱中短绒较多，且牛角瓜纤维表面摩擦因数较小，纺纱过程中浮游区的牛角瓜纤维不易受控制，导致牵伸过程中纤维变速点分布不集中，引起最终纱线的条干不匀增加。从表1还可以看出，除牛角瓜含量为30%的混纺纱外，其他3种混纺纱强度不能满足织造用纱的要求［6］，说明仅用棉纤维与其混纺并不能很好地解决牛角瓜纤维混纺纱强度较低的问题。

4牛角瓜棉涤纶混纺工艺

涤纶纤维线密度1．45dtex，长度38mm，断裂强度5．72cN/dtex。涤纶生条经过一道预并条后，与之前牛角瓜/棉60/40梳棉生条进行条混。混纺过程中所用的混纺机械与牛角瓜纤维棉混纺纱相同，6#纱样至9#纱样牛角瓜、棉、涤纶混纺比依次为0∶0∶100、30∶20∶50、40∶27∶33、50∶33∶17。

4．1涤纶的预并条先将涤纶生条经过一道预并条，以降低涤纶条重量不匀率，预并条定量为16．5g/5m。

4．2并条工序为减小牛角瓜纤维棉混纺生条与涤纶生条的定量差异，将牛角瓜棉混和生条定量设定为18g/5m。采用三道并条，以便涤纶与牛角瓜棉纤维条充分混和。

4．3粗纱与细纱工序粗纱工序要点与牛角瓜棉混纺时相同。细纱工序采用加大罗拉加压，减小钳口隔距的方法来加强对牵伸区中浮游纤维的控制。细纱工序其他工艺参数与牛角瓜棉混纺纱相同。

5牛角瓜棉涤纶混纺纱性能测试

两种混纺纱性能测试方法相同，表2为牛角瓜棉涤纶混纺纱的性能指标。由表2可知，混纺纱强度比涤纶纱要低，但在牛角瓜含量为30%时，混纺纱强度已经接近纯棉纱;随着牛角瓜纤维含量的增加，混纺纱的强力逐渐降低，条干均匀度变差，粗细节变多。牛角瓜棉涤纶混纺纱强力降低，条干变差的原因与牛角瓜棉混纺纱基本相同。对比表1与表2可以看出:在牛角瓜含量相同的情况下，含有涤纶纤维的混纺纱强度及条干均好于牛角瓜棉混纺纱。可能是因为涤纶纤维强力比棉纤维高，长度较长，使得混纺纱承担外力的能力增强，并且因混纺纱中纤维之间产生滑脱而断裂的纤维比例减小;而断裂伸长率较高可能是因为涤纶纤维断裂伸长率高，使混纺纱能承受较大的伸长而不断裂;含涤纶的混纺纱比牛角瓜棉混纺纱条干好，可能是因为涤纶纤维长度均匀度较好，纤维在牵伸区变速点分布相对较集中，同时涤纶的加入相对减少了短绒的比例，降低了短绒对纱线条干的影响，从而提高了成纱条干均匀度。

6结语

通过对牛角瓜纤维混纺纱的工艺实践发现，低速度和适当的温湿度可以有效减轻牵伸区纤维绕罗拉和胶辊的情况;牛角瓜含量的增加会导致纱线性能的恶化，一般牛角瓜纤维的含量不宜超过40%;通过牛角瓜棉混纺纱和牛角瓜棉涤纶混纺纱的对比发现，加入涤纶纤维后混纺纱强力明显提高，条干均匀度得到了很大的改善。因此，开发牛角瓜纤维混纺纱，除了要控制牛角瓜纤维混纺比外，还要选择纤维性能及可纺性均较优的纤维品种与其混纺。

参考文献:

［1］费魏鹤，胡惠民，李璇，等．牛角瓜纤维的结构与性能研究［J］．中国纤检，2011(7):80-83．

［2］高静，赵涛，陈建波．牛角瓜、木棉和棉纤维的成分、结构和性能分析［J］．东华大学学报:自然科学版，2012(2):151-155．

［3］方国平，胡惠民．牛角瓜纤维及其在针织领域应用初探［J］．针织工业，2014(5):26-30．

［4］徐广标，刘维，楼英，等．木棉纤维拉伸性能的测试与评价［J］．东华大学学报:自然科学版，2009(5):525-530，574．

［5］马湾湾．轻质纤维-水晶棉纤维的纺纱及产品开发［D］．上海:东华大学，2014．

［6］上海纺织控股(集团)公司，《棉纺手册》(第3版)委员会．棉纺手册［M］．3版．北京:中国纺织出版社，2004:984．

作者：罗艳 江慧 汪军 单位：东华大学纺织面料技术教育部重点实验室