常 桑，李長龍

(安徽工程大學紡織服裝學院，安徽蕪湖241000)

木棉纖維是木棉樹的果實纖維，是天然的纖維素纖維，具有綠色生態(tài)、中空度高、輕質(zhì)保暖、天然抗菌、吸濕導濕等優(yōu)良特性.但木棉纖維目前還僅限于做枕頭和被子的填充料，很少被紡織利用.這主要是因為木棉纖維的強力低、細度細、長度短、表面光滑、抱合力差，故難以單獨紡紗［1］.本課題研究了木棉/棉環(huán)錠混紡工藝并對比不同混紡比對紗線性能的影響，以期提高木棉/棉混紡紗的應用.

1 原料性能

木棉纖維:線密度為1.86 dtex，長度為8～32 mm，斷裂強力為0.3～0.7 cN［2］.

棉纖維:線密度為2.10 dtex，長度為25～35 mm，斷裂強力為2～3 cN.

2 紡紗工藝

紡制木棉/棉混紡比分別為0/100，10/90，20/80，30/70，40/60和50/50的混紡紗線.

工藝流程:開清棉→梳棉→粗紗→細紗.

2.1 開清棉

采用LA004型開清棉機械對棉纖維進行開松.由于木棉纖維很松散、強力低，在開清棉時纖維容易損傷而斷裂，并且其質(zhì)量輕、易飛花，所以木棉纖維一般采用人工除雜，無須進行機械開松，但棉纖維需要經(jīng)過開清棉工序.

2.2 梳棉工序

采用HUAFEI/HFX-01型梳棉小樣機，將木棉纖維、棉纖維按不同比例計算好并稱取相應的質(zhì)量，按比例鋪層喂入梳棉機，由于木棉纖維的長度短、強力低，梳棉時易產(chǎn)生飛花，故采用道夫慢速以減少木棉纖維的損傷.

2.3 粗紗工序

采用DHU C-02粗紗實驗機，粗紗工序參數(shù)為錠翼轉(zhuǎn)速350 r/min、棉條定量25 g/5 m、粗紗捻度5 T/10 cm、粗紗定量5 g/10 m，牽伸形式為3上3下雙短皮圈牽伸.

2.4 細紗

采用DHUX01環(huán)錠細紗機，細紗工序參數(shù)為細紗線密度25 tex、前區(qū)牽伸倍數(shù)16、總牽伸倍數(shù)20、錠速8 000 r/min、捻度900 T/m，采用“小牽伸、大加捻”的工藝原則［3］.

3 木棉/棉混紡紗性能測試

采用YG061型單紗強力儀對混紡紗的力學性能進行測試，測試長度為500 mm，拉伸速度為500 mm/min，每種混紡比的紗線測試20次，取平均值.采用YG172A型紗線毛羽測試儀測試紗線的毛羽，測試速度為30 m/min，測試長度為10 m，每種混紡比的紗線測試10次，取平均值.采用 YG136型條干均勻度測試儀測試紗線的條干CV值、細節(jié)和粗節(jié)，每種紗線的測試長度為200 m，走紗速度為200 m/min［4］，細節(jié)靈敏度調(diào)節(jié)為-40%，粗節(jié)靈明度調(diào)節(jié)為+50%.

3.1 混紡比對紗線斷裂強力的影響

圖1(a)為木棉/棉不同混紡比紗線的斷裂強力圖，可以看出紗線的斷裂強力隨著木棉混紡比的增加而不斷下降.當木棉纖維的含量低于30%時，混紡紗的斷裂強力下降較少.當木棉含量為30%時，紗線的斷裂強力為2.35 N，紡紗時斷頭不明顯.但當木棉含量增加到40%時，斷裂強力僅為1.53 N，在紡紗過程中很容易出現(xiàn)斷頭，成紗比較困難.當木棉纖維含量為50%時，與純紡棉紗相比，混紡紗線的斷裂強力約下降70%.這主要是因為木棉纖維較棉纖維強力低、長度短、短纖維含量多，當木棉纖維含量較少時，混紡紗的斷裂強力主要由棉來體現(xiàn)，隨著木棉纖維含量的增加而逐漸體現(xiàn)出木棉纖維的強力［5］.圖1(b)為木棉纖維含量與混紡紗斷裂伸長率的關系圖，可以看出混紡紗線的斷裂伸長率隨著木棉纖維含量的增加而下降.當木棉含量為50%時，紗線的斷裂伸長率較純棉紗下降50%左右.這主要是因為木棉纖維的斷裂伸長率較棉纖維低且木棉纖維的長度較棉纖維短很多，隨著木棉纖維含量的增加，混紡紗中的短纖維愈來愈多，從而導致紗線的斷裂伸長率降低明顯、斷頭增加.

圖1 木棉/棉不同混紡比的紗線的力學性能Fig.1 The mechanical properties of cotton/cotton blended yarn of different blending ratio

3.2 混紡比對紗線毛羽的影響

各種混紡比的混紡紗線的毛羽測試結果見表1，可以看出隨著木棉/棉混紡比的增加，紗線的毛羽總體上呈增加的趨勢.一般情況下，1～2 mm的毛羽是組成紗線毛羽的主體部分，占紗線毛羽總數(shù)的90% 以上，但對紗線質(zhì)量的危害較小;3 mm以上的毛羽雖然占比例不高，但對紗線成紗質(zhì)量的危害較大.選擇3 mm的毛羽作為研究對象，可以看出混紡紗毛羽總體呈不斷增加的趨勢，增長幅度先小后大再小.原因是木棉纖維長度短，隨著木棉纖維含量的增加，紗線中短纖維的含量增加，且木棉纖維的強度低，在紡紗過程中易受損斷裂而產(chǎn)生短絨，相應的纖維頭端會增加［6］，即紗線的毛羽增加.

表1 不同混紡比對紗線毛羽的影響Tab.1 The influence of different blending ratio on yarn hairiness

3.3 混紡比對紗線條干均勻度的影響

不同混紡比對混紡紗線的條干CV值、細節(jié)和粗節(jié)的影響見表2.

表2 不同混紡比對紗線條干的影響Tab.2 The influence of different blending ratio on yarn evenness

由表2可以看出，隨著木棉/棉混紡比的增加，混紡紗的條干CV值、細節(jié)、粗節(jié)不斷增加.這主要是因為木棉纖維長度短，長度分布離散度大、整齊度差且纖維細度小、強力較低，在紡紗的過程中易產(chǎn)生棉結;其次是因為木棉纖維的質(zhì)量輕，纖維表面光滑、摩擦系數(shù)小，在牽伸過程中對紗體的纖維難以控制，纖維易產(chǎn)生滑移，使得紗線的條干CV值、細節(jié)、粗節(jié)增加.

4 結束語

通過改進木棉/棉環(huán)錠紡混紡工藝，可以紡制出混紡比最高可達50%的混紡紗線.但通過對比不同混紡比紗線的性能，發(fā)現(xiàn)木棉纖維的含量對混紡紗性能的影響很大.隨著木棉含量的增加，紗線的斷裂強力和斷裂伸長率不斷下降，混紡紗的毛羽、條干CV值、細節(jié)和粗節(jié)也隨著木棉纖維含量的增加而不斷增加.當木棉纖維含量過高(≥40%)時，紡制細紗的過程中極易出現(xiàn)斷頭現(xiàn)象，成紗困難，這是因為木棉纖維的可紡性較棉纖維差，故在紡制木棉/棉混紡紗線時，混紡比不宜過高，否則會影響成紗質(zhì)量.

［1］邱衛(wèi)兵，晏順枝.木棉纖維混紡紗的開發(fā)應用［J］.上海紡織科技，2010(10):35.

［2］常桑，李長龍.木棉纖維結構與性能研究［J］.河南工程學院學報:自然科學版，2013，25(4):7-10.

［3］曹紅梅.木棉與棉混紡工藝研究［J］.上海紡織科技，2012，40(6):19-20.

［4］楊莉，畢松梅，洪鈞.混紡比對木棉棉混紡紗性能的影響［J］.棉紡織技術，2013，41(1):30-31.

［5］孫景俠，王府梅，劉維，等.木棉棉混紡紗性能的測試分析［J］.棉紡織技術，2005，33(6):34-36.

［6］洪仲秋.紗線毛羽的成因與控制［J］.棉紡織技術，2006，34(5):1-4.