棉漢麻假捻賽絡集聚混紡紗的性能研究

丁文勝 張瑞云 程隆棣 方 斌 俞建勇

(1.中國紡織機械協(xié)會，北京,100028；2.東華大學，上海，201620；3.紹興華通色紡有限公司，浙江紹興,312073)

漢麻纖維具有優(yōu)異的吸濕快干性、天然的抗菌防霉防螨性、防靜電性以及獨特的異味吸附性和卓越的防紫外線性能，是優(yōu)良的紡織原料[1-2]。棉漢麻混紡紗針織物容易產(chǎn)生緯斜，不僅影響織物及服裝的美觀和舒適，而且降低了針織面料的裁剪利用率[3-5]。目前國內棉漢麻混紡單紗的捻向一般為Z捻，大部分采用ZZS雙股紗線，以降低緯斜效果，但其工藝流程長，而且漢麻原料價格昂貴，導致生產(chǎn)成本增高。本文研究假捻賽絡集聚紡29.5 tex紗替代相同號數(shù)賽絡集聚紡或相同號數(shù)的ZZS14.76 tex×2股線的可行性，以低成本生產(chǎn)緯斜小的棉漢麻針織物產(chǎn)品。假捻賽絡集聚紡紗具有毛羽少、外觀光潔、蓬松、染色性能好等特點，能夠較好地滿足高檔針織用紗的條件。

1 試驗部分

1.1 試驗材料及條件

表1為混紡紗原料品質指標。

表1混紡紗原料品質指標

原料平均長度/mm長度變異系數(shù)/%≤40 mm纖維含量/%細度/dtex細度CV/%強力/cN斷裂伸長率/%U靜U動黑龍江漢麻新疆長絨棉39.936.527.420.872.785.03.4671.42019839.5244.54.146.400.362 70.632 40.333 60.618 5

混紡紗投料比為棉/漢麻70/30。考慮到漢麻纖維的性能特點，棉漢麻混紡粗紗捻系數(shù)偏大設計為104；在加工過程中對溫濕度的控制也很重要，尤其細紗車間相對濕度宜偏大控制，保持在70%～80%為宜。實際生產(chǎn)中，細紗車間的溫度25 ℃左右，相對濕度75%左右。

1.2 試驗方案

方案A和B分別采用賽絡集聚紡和假捻賽絡集聚紡生產(chǎn)29.5 tex單紗，方案C先采用賽絡集聚紡紡14.76 tex單紗，其捻度為100捻/10 cm，然后采用ZZS方式反向加捻，股線與單紗的捻比為2∶3，通過設置相應倍捻工藝參數(shù)來調節(jié)股線捻度，最終紡制出14.76 tex×2股線產(chǎn)品。

2 結果與分析

2.1 紡紗質量分析

通過3種方案生產(chǎn)相同號數(shù)的棉漢麻混紡紗，在滿足紗線高品質要求的同時，假捻賽絡集聚紡還能達到降低針織物緯斜的效果，試驗結果見表2。

表2不同工藝紗線性能指標

方案捻向捻度/捻·(10 cm)-1條干CV/%-40%細節(jié)/個·km-1-50%細節(jié)/個·km-1+50%粗節(jié)/個·km-1+200%棉結/個·km-1強力/cN斷裂伸長率/%扭結數(shù)/個3 mm毛羽指數(shù)ABCZZS68.561.560.514.6613.2411.183011200051472584423483.0487.0507.85.25.56.2423055.753.063.06

如表2所示，方案B在捻度比方案A小10.2%的情況下，其條干CV及常發(fā)性紗疵、強力指標都有不同程度的改善，尤其-40%細節(jié)減少了63%，+200%棉結減少了24.1%；與方案C相比，方案B在捻度略高的情況下，其條干CV及常發(fā)性紗疵、強力指標都明顯處于劣勢，尤其-40%細節(jié)是方案C的5.5倍，+50%粗節(jié)是方案C的23.5倍。分析其原因：由于假捻賽絡集聚紡紗線在前羅拉和假捻器之前的區(qū)域中被賦予較高的捻度，纖維所受張力增大，增強了纖維在三角區(qū)中的轉移，有助于纖維在紗內部位置的變化以及增強纖維相互之間的抱合力[6-7]，所以假捻賽絡集聚紡具有低捻高強的特點。而股線是由兩根單紗通過反向加捻而成的，股線中的單紗已經(jīng)有一定的捻度，單紗結構緊密，雖然反向加捻時股線中單紗有少許退捻，但是紗線整體更加緊密，紗線中纖維抱合力更強。

此外，紗線的殘余扭矩通過扭結數(shù)來衡量，由表2可以看出，方案A扭結數(shù)最多，方案B次之，方案C最少，紗線中的殘余應力越少，其針織物就越不容易出現(xiàn)扭斜現(xiàn)象。

對于毛羽指標，方案A3 mm毛羽指數(shù)最高，方案B次之，方案C最低。方案B與方案A相比，3 mm毛羽指數(shù)減少了50.9%，但與方案C相持平。在假捻集聚紡紡紗過程中，經(jīng)過加捻退捻時，通過假捻器龍帶的運動，一部分短毛羽和在紡紗三角區(qū)形成的較長毛羽通過龍帶搓動會被包纏在紗線表面，并受到在這個過程中紗線結構改變的影響而被部分嵌入紗線內部，從而減少了最終假捻集聚紡紗線中毛羽的數(shù)量；而股線的毛羽指數(shù)低，是因為股線中的賽絡集聚紡單紗毛羽本身就少，因為其紗號比較細，賽絡集聚紡加捻三角區(qū)比較短，此外在合股加捻的過程中，部分毛羽又被捻入股線中，合股時的反向加捻使纖維趨于和紗軸平行，也減少了毛羽的產(chǎn)生[8]。

方案B紡制的棉漢麻假捻賽絡集聚混紡紗線的條干、強力和毛羽等主要質量指標均達到GB/T 29862—2013優(yōu)等品。

2.2 紗線表面結構分析

通過掃描電子顯微鏡觀察，3個方案紡制紗線的表面結構分別見圖1、圖2和圖3。

圖1 方案A 29.5 tex賽絡集聚紡紗

圖3 方案C 14.76 tex×2股線

如圖1、圖2和3所示，相同號數(shù)的賽絡集聚紡紗單紗、假捻賽絡集聚紡單紗和賽絡集聚紡股線，其紗線表面毛羽對比為A>B>C；A的捻回更大，B和C相近；股線結構沒有單紗穩(wěn)定，更容易脫散；假捻賽絡集聚紡紗蓬松，染色性能更好；在手感方面A較硬，B和 C柔軟，柔軟度C>B。

2.3 針織物緯斜分析

將加捻后的股線在14針手搖橫機上編織成緯平針織物。為了真實反映織物的緯斜程度，參照GB 14801—1993 《機織物與針織物緯斜和弓緯試驗方案》測出緯斜角度，并直觀觀察緯斜傾斜方向?？椌暺结樋椢飼r幅寬應控制在45 cm～50 cm，將編織好的緯平針織物進行水洗處理，水洗目的是使紗線內纖維間的內應力得到釋放，水洗后織物的縱向扭斜更容易表現(xiàn)出來，此時紗線中的應力也基本完全松弛[9]。不同工藝紗線織物緯斜角度對比結果見表3。

表3不同工藝紗線織物緯斜角度

方案捻向緯斜角度/(°)緯斜方向ABCZZS19121右上斜右上斜右上斜

由表3可以看出，3種方案緯斜方向均為向右上斜， 采用方案A和方案B單紗編織的織物，其捻向決定了織物緯斜方向，Z 捻單紗織成的織物線圈縱向向右上斜，而與方案C由兩根Z 捻單紗反向加捻成的S捻雙股線則不同，其織物線圈縱向向右上斜。從表3中緯斜角度可以看出，方案B相對方案A緯斜角度下降了36.8%，而由于方案C緯斜角度為1°，所以通過股線工藝的紗線緯斜幾乎沒有。

通常針織物的緯斜角度小于5°時可不用再進行工藝調整，為了進一步降低棉漢麻加捻賽絡集聚紡紗(方案B)的針織物緯斜角度，我們進行了不同捻度下的針織物緯斜角度對比試驗，單紗捻度為Z捻，試驗結果見表4。

表4假捻賽絡集聚紡不同捻度下織物緯斜角度

捻度/捻·(10 cm)-1緯斜角度/(°)緯斜方向52.053.956.961.563.2567912右上斜右上斜右上斜右上斜右上斜

由表4可以看出，隨著紗線捻度的減小，緯斜角度隨之減小，而假捻賽絡集聚紡技術能夠紡出緯斜角度小于5°的低捻度紗。因此，假捻賽絡集聚紡紡紗技術能夠很大程度上降低針織物緯斜，在滿足針織物緯斜質量要求的前提下能夠取代生產(chǎn)股線的工藝，這樣不僅可以縮短工藝流程，而且還可以降低生產(chǎn)難度和生產(chǎn)成本。

3 結論

(1)通過相同號數(shù)的賽絡集聚紡單紗、假捻賽絡集聚紡單紗和賽絡集聚紡股線的成紗質量對比分析可以得出，假捻賽絡集聚紡紗線在捻度比賽絡集聚紡低的情況下，其條干CV及常發(fā)性紗疵、強力、毛羽指數(shù)等主要質量指標均明顯改善，雖然差于同號數(shù)的賽絡集聚紡股線，但與標準對照均達到優(yōu)等水平。

(2)通過掃描電鏡觀察可以看出，假捻賽絡集聚紡比賽絡集聚紡紗線蓬松，柔軟性更好，染色性能好；股線結構沒有單紗穩(wěn)定，更容易脫散，但柔軟性更好。

(3)通常當針織物的緯斜角度小于5°時就可徹底解決針織物的緯斜問題。通過試驗對比得出，同號數(shù)的賽絡集聚紡股線針織物的緯斜角度為1°，幾乎沒有緯斜問題；而假捻賽絡集聚紡技術能夠紡出緯斜角度緯小于5°的低捻度紗。因此，假捻賽絡集聚紡紡紗技術在滿足針織物緯斜質量要求的前提下能夠取代生產(chǎn)股線的工藝，這樣不僅可以縮短工藝流程，而且還可以降低生產(chǎn)難度和生產(chǎn)成本。綜合考慮，假捻賽絡集聚紡各項指標均可滿足要求，在紡紗廠更具有應用價值。