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《棉紡織技術雜志》2016年第4期

摘要:

探討牛角瓜纖維混紡紗的開發要點。采用不同的混紡比，紡制了幾種牛角瓜棉混紡紗和牛角瓜棉滌混紡紗，并對所紡混紡紗性能進行了測試分析。結果表明:隨著牛角瓜纖維含量的增加，混紡紗強力和條干均變差;滌綸對條干均勻度改善較大;當牛角瓜纖維含量不超過40%時，紗線性能可以滿足織造要求。認為:開發牛角瓜纖維混紡紗，除了要控制其混紡比外，還要選擇性能及可紡性均較優的纖維品種與其混紡。

關鍵詞:

牛角瓜纖維;棉;滌綸;混紡紗;混紡比;條干

1牛角瓜纖維的性能

牛角瓜纖維是從牛角瓜果實中獲得的冠毛纖維，屬于天然纖維素纖維。該纖維形態結構與木棉相似，縱向光滑無卷曲，橫截面呈圓形或橢圓形，有達80%的中空度，保暖性好［1］;纖維強度較木棉纖維高，但低于棉纖維［2］;回潮率比棉高，吸濕性好，并且具有一定的抗菌性［3-4］，纖維呈淡黃色，有蠶絲般柔和的光澤，手感柔軟滑糯，適合開發對抗菌性要求稍高的紡織品，如內衣內褲、襪子、毛巾和醫用紗布等。牛角瓜纖維因具有體積質量小和保暖性好的特點，也可用于開發輕薄保暖型服裝面料。斷裂強度測試方法參照文獻進行，牛角瓜纖維的基本性能如下:線密度1．05dtex，平均長度30．5mm，斷裂強度1．61cN/dtex，斷裂強度CV值17．10%，斷裂伸長率3．02%，回潮率13．75%。

2牛角瓜纖維與棉纖維混紡工藝

選用棉纖維與牛角瓜纖維進行混紡，棉纖維強度比牛角瓜纖維高，可增加混紡紗的強度。所用棉纖維線密度1．52dtex，手扯長度29．6mm，斷裂比強度2．61cN/dtex。由于牛角瓜纖維容易脆斷，機械開松混和對牛角瓜纖維損傷較大，因此預先采用手工除雜和開松，并按不同的比例分別與棉纖維進行初步手工混和，以減少牛角瓜纖維因機械開松而造成的損傷，經手工開松的纖維直接制成卷，再進入后續工序。具體工藝流程如下:A186F型梳棉機→HAFJ-120型單眼并條機(二道)→FA498型粗紗機→DHUX-01型細紗試驗機。本文設置了4個混紡比和1個純棉對照組，5種試樣均依次按照上述工藝流程進行紡紗，1#紗樣至5#紗樣中牛角瓜纖維與棉纖維的混紡比依次為0∶100、30∶70、40∶60、50∶50、60∶40。

2．1梳棉工序梳棉工序牛角瓜纖維的飛花落塵嚴重，且輸出的纖維網易破裂。主要是因為牛角瓜纖維質量輕，易斷裂，抱合力差。因此該工序采用較低的出條速度，以減少牛角瓜纖維的斷裂，加大出條定量，減少纖維網的破裂［5］。主要工藝配置:錫林速度330r/min，刺輥速度700r/min，道夫速度28r/min，蓋板線速度100mm/min，生條定量20g/5m。

2．2并條工序由于牛角瓜纖維表面摩擦因數較低，在牽伸區不易受控制，過多道數的牽伸反而會惡化紗條條干，兩道并合，并采用順牽伸，以利于纖維的伸直，提高成紗強力。生產中主要遇到條子繞羅拉和繞膠輥的問題，通過調低并條速度、調整環境溫濕度后，繞羅拉和膠輥現象得到了很大的改善。調整后溫度為25℃，相對濕度70%。并條最終熟條定量為18g/5m，6根并合，頭道總牽伸5．6倍，末道總牽伸7．14倍，并條速度不高于300m/min。

2．3粗紗工序牛角瓜纖維抱合力較差，為了防止細紗工序粗紗退繞斷頭的問題，采用稍偏大的粗紗捻系數，同時降低錠翼速度，減少粗紗斷頭。粗紗定量為5．0g/10m，粗紗捻系數120，錠速700r/min，總牽伸7．2倍。

2．4細紗工序細紗采用大捻度，降低錠子速度，以減少紗線斷頭，保持紗線性能的穩定性。采用的細紗機為小樣機，細紗捻系數設定為340，錠速8000r/min，細紗線密度18．2tex，后區牽伸1．1倍。

3牛角瓜棉混紡紗性能測試

混紡紗經調濕平衡24h，再在恒溫恒濕條件下進行測試，試驗環境為溫度20℃±2℃，相對濕度(65±3)%。紗線強伸試驗使用YG061型電子單紗強力儀，測試長度500mm，速度500mm/min，每種紗線測50次，取平均值;紗線條干均勻度試驗采用YG135G型條干儀，測試長度400m，速度400m/min。表1為牛角瓜棉混紡紗的測試質量指標。由表1可知，混紡紗比純棉紗強度低，且隨著牛角瓜含量的增加，混紡紗強度呈逐漸下降趨勢;4種混紡紗的條干不勻率高于純棉紗，牛角瓜含量越高，紗線條干越差。分析原因，可能是因為牛角瓜纖維表面光滑，抱合力差，導致紗線中纖維因滑脫而斷裂的部分增加，使得混紡紗強力下降，并隨著牛角瓜含量的增加，產生滑脫而斷裂的纖維比例增大，混紡紗強度也越來越低;另外，牛角瓜纖維強力比棉纖維低，容易脆斷形成短絨，也使得紗中纖維因滑脫而導致紗線斷裂的部分增加，所以混紡紗強力降低;混紡紗條干變差可能是由于混紡紗中短絨較多，且牛角瓜纖維表面摩擦因數較小，紡紗過程中浮游區的牛角瓜纖維不易受控制，導致牽伸過程中纖維變速點分布不集中，引起最終紗線的條干不勻增加。從表1還可以看出，除牛角瓜含量為30%的混紡紗外，其他3種混紡紗強度不能滿足織造用紗的要求［6］，說明僅用棉纖維與其混紡并不能很好地解決牛角瓜纖維混紡紗強度較低的問題。

4牛角瓜棉滌綸混紡工藝

滌綸纖維線密度1．45dtex，長度38mm，斷裂強度5．72cN/dtex。滌綸生條經過一道預并條后，與之前牛角瓜/棉60/40梳棉生條進行條混。混紡過程中所用的混紡機械與牛角瓜纖維棉混紡紗相同，6#紗樣至9#紗樣牛角瓜、棉、滌綸混紡比依次為0∶0∶100、30∶20∶50、40∶27∶33、50∶33∶17。

4．1滌綸的預并條先將滌綸生條經過一道預并條，以降低滌綸條重量不勻率，預并條定量為16．5g/5m。

4．2并條工序為減小牛角瓜纖維棉混紡生條與滌綸生條的定量差異，將牛角瓜棉混和生條定量設定為18g/5m。采用三道并條，以便滌綸與牛角瓜棉纖維條充分混和。

4．3粗紗與細紗工序粗紗工序要點與牛角瓜棉混紡時相同。細紗工序采用加大羅拉加壓，減小鉗口隔距的方法來加強對牽伸區中浮游纖維的控制。細紗工序其他工藝參數與牛角瓜棉混紡紗相同。

5牛角瓜棉滌綸混紡紗性能測試

兩種混紡紗性能測試方法相同，表2為牛角瓜棉滌綸混紡紗的性能指標。由表2可知，混紡紗強度比滌綸紗要低，但在牛角瓜含量為30%時，混紡紗強度已經接近純棉紗;隨著牛角瓜纖維含量的增加，混紡紗的強力逐漸降低，條干均勻度變差，粗細節變多。牛角瓜棉滌綸混紡紗強力降低，條干變差的原因與牛角瓜棉混紡紗基本相同。對比表1與表2可以看出:在牛角瓜含量相同的情況下，含有滌綸纖維的混紡紗強度及條干均好于牛角瓜棉混紡紗。可能是因為滌綸纖維強力比棉纖維高，長度較長，使得混紡紗承擔外力的能力增強，并且因混紡紗中纖維之間產生滑脫而斷裂的纖維比例減小;而斷裂伸長率較高可能是因為滌綸纖維斷裂伸長率高，使混紡紗能承受較大的伸長而不斷裂;含滌綸的混紡紗比牛角瓜棉混紡紗條干好，可能是因為滌綸纖維長度均勻度較好，纖維在牽伸區變速點分布相對較集中，同時滌綸的加入相對減少了短絨的比例，降低了短絨對紗線條干的影響，從而提高了成紗條干均勻度。

6結語

通過對牛角瓜纖維混紡紗的工藝實踐發現，低速度和適當的溫濕度可以有效減輕牽伸區纖維繞羅拉和膠輥的情況;牛角瓜含量的增加會導致紗線性能的惡化，一般牛角瓜纖維的含量不宜超過40%;通過牛角瓜棉混紡紗和牛角瓜棉滌綸混紡紗的對比發現，加入滌綸纖維后混紡紗強力明顯提高，條干均勻度得到了很大的改善。因此，開發牛角瓜纖維混紡紗，除了要控制牛角瓜纖維混紡比外，還要選擇纖維性能及可紡性均較優的纖維品種與其混紡。

參考文獻:

［1］費魏鶴，胡惠民，李璇，等．牛角瓜纖維的結構與性能研究［J］．中國纖檢，2011(7):80-83．

［2］高靜，趙濤，陳建波．牛角瓜、木棉和棉纖維的成分、結構和性能分析［J］．東華大學學報:自然科學版，2012(2):151-155．

［3］方國平，胡惠民．牛角瓜纖維及其在針織領域應用初探［J］．針織工業，2014(5):26-30．

［4］徐廣標，劉維，樓英，等．木棉纖維拉伸性能的測試與評價［J］．東華大學學報:自然科學版，2009(5):525-530，574．

［5］馬灣灣．輕質纖維-水晶棉纖維的紡紗及產品開發［D］．上海:東華大學，2014．

［6］上海紡織控股(集團)公司，《棉紡手冊》(第3版)委員會．棉紡手冊［M］．3版．北京:中國紡織出版社，2004:984．

作者：羅艷 江慧 汪軍 單位：東華大學紡織面料技術教育部重點實驗室