吳思涵，孫潤軍，王奇

(西安工程大學(xué)紡織與材料學(xué)院，西安710048)

隨著社會文明的發(fā)展和物質(zhì)需求的增加，人們對紡織品的要求由最基本的蔽體御寒，逐漸演變?yōu)楝F(xiàn)今對個性、時尚、舒適甚至某些特殊功能的追求[1]。如今，綠色自然、返樸歸真的服裝風(fēng)格成為潮流，具有麻型風(fēng)格的面料重新受到人們的青睞。而大麻纖維作為一種新興的麻纖維，在具備傳統(tǒng)麻纖維優(yōu)良性能的同時，其制品還有刺癢感較低、抗霉殺菌的特點(diǎn)。本文設(shè)計開發(fā)了幾種細(xì)度、混紡比例不同的棉/大麻/粘膠混紡紗線。并通過測試，分析比較各紗線的成紗質(zhì)量。

1 品種和原料

通過采用多種纖維混紡的方式，可以彌補(bǔ)單一原料的不足之處，使紗線及織物具有多種纖維原料的優(yōu)越性能，達(dá)到多種紡織纖維原料優(yōu)勢互補(bǔ)的效果，進(jìn)一步滿足人們對產(chǎn)品基本性能、舒適性能、功能性及風(fēng)格的需求[2]。因此紗線原料選用細(xì)絨棉、大麻纖維、普通粘膠纖維。各纖維原料基本物理性能見表1。

表1 纖維原料物理性能指標(biāo)Tab.1 Physical performance indexes of fiber materials

2 紗線規(guī)格設(shè)計

為了討論不同細(xì)度及不同混紡比下紗線性能的差異，共設(shè)計6組紗線進(jìn)行試紡及測試分析。由于大麻的刺癢感比其他麻纖維低，且為使紗線織造的面料具有麻型織物粗獷自然的特殊風(fēng)格，故將紗線中大麻纖維的含量適當(dāng)增加，定為30%。同時，為了彌補(bǔ)由于麻纖維比例較大在紗線質(zhì)量上可能出現(xiàn)的問題，酌量加入一定比例的粘膠，用以提高紗線的手感與舒適性。各品種紗線具體規(guī)格與混紡比選擇如表2所示。

表2 棉/大麻/粘膠混紡紗線規(guī)格設(shè)計Tab.2 Specification design on cotton/hemp/viscose blended yarn

3 實(shí)驗(yàn)

強(qiáng)力測試:采用YG029PC型快速全自動單紗強(qiáng)力測試儀。測試條件:預(yù)加張力0.5cN/tex，拉伸速度500mm/min，間隔長度0.5m，共測試10管，每管10次。

條干、紗疵測試:采用USTER ME100條干測試儀。測試速度400m/min，時間1min。

毛羽測試:采用YG172型毛羽測試儀。測試速度30m/min，測試片段長度10m，每管5次。

各項目實(shí)驗(yàn)測試結(jié)果見表3、表4。

表3 紗線強(qiáng)伸性能測試結(jié)果Tab.3 Test results of tensile properties of yarn

表4 紗線條干、毛羽、紗疵測試結(jié)果Tab.4 Test results of evenness，hairiness and fault of yarn

4 結(jié)果討論

4.1 紗線強(qiáng)伸性能分析

紗線的力學(xué)性能主要取決于紗線的結(jié)構(gòu)和纖維的性質(zhì)。包括纖維長度、線密度、表面摩擦性能、紗線條干等，也與紡紗加工方法密切相關(guān)[3]。各紗線強(qiáng)伸性能測試結(jié)果見表3。

由表3的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，在線密度相同的條件下，當(dāng)紗線中粘膠的比例增加，兩種線密度的紗線平均強(qiáng)力均出現(xiàn)下降，且下降趨勢逐漸明顯。由表1可知，棉纖維的斷裂強(qiáng)度為2.91cN/dtex，而粘膠的斷裂強(qiáng)度僅為2.27 cN/dtex，纖維本身斷裂強(qiáng)度的差異是造成紗線強(qiáng)度下降的原因之一。此外，由表4可以看出，同等線密度下，紗線的條干CV值隨著粘膠比例的增加而增大，紗疵也明顯增多。由于紗線在拉力作用下，斷裂往往更容易發(fā)生在薄弱環(huán)節(jié)[4]，因此，紗線條干的變差也是造成強(qiáng)度下降的原因。

此外，由表中還可以看出，在三組混紡比中，18tex紗線的斷裂強(qiáng)度比起28tex紗線有所降低，這與紗線變細(xì)，條干均勻度變差有關(guān)，因?yàn)榧?xì)度不勻?qū)е碌募?xì)節(jié)或弱節(jié)將直接影響紗線的斷裂強(qiáng)度。但當(dāng)紗線變細(xì)時，其伸長率并無明顯變化。

4.2 紗線條干、毛羽、紗疵分析

紗線的條干不勻、毛羽及紗疵是反映紗線實(shí)際內(nèi)在質(zhì)量的重要指標(biāo)，不僅會影響紗線的外觀性能，在一定程度上還體現(xiàn)了紗線的可織造性，與布面情況、面料性能等也有密切關(guān)系[5]。各紗線條干、毛羽、紗疵的測試結(jié)果見表4。

由表4的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，在線密度相同的條件下，當(dāng)紗線中粘膠的比例增加，尤其是當(dāng)粘膠比例超過15%時，紗線條干開始出現(xiàn)惡化的趨勢，但其條干CV值仍控制在實(shí)際生產(chǎn)中許可的范圍內(nèi)。由于實(shí)驗(yàn)條件所限難以證實(shí)，這里對此情況只給出猜測:由于棉、大麻、粘膠三種纖維長度差異較大，為了在牽伸過程中控制浮游纖維數(shù)量，羅拉隔距在生產(chǎn)中根據(jù)棉纖維長度偏小掌握，長度長的粘膠纖維在牽伸中較長時間處于握持狀態(tài)。此外，由于粘膠細(xì)度低于棉，斷裂強(qiáng)度又較低，當(dāng)紗線中粘膠比例增加，隨著須條截面內(nèi)纖維數(shù)量增多，細(xì)而長的粘膠纖維將在較大長度上受到漸漸變大的摩擦阻力，當(dāng)摩擦阻力增大到一定程度時，牽伸過程中部分粘膠纖維可能被拉斷或磨斷，成為浮游纖維，進(jìn)而影響條干質(zhì)量。

當(dāng)混紡比相同，將兩組不同特數(shù)的紗線進(jìn)行比較，可以發(fā)現(xiàn)，18tex紗線的條干不勻率明顯增大。這是因?yàn)榇舐槔w維細(xì)度較一般天然纖維粗，當(dāng)紗線變細(xì)，紗線截面內(nèi)的纖維根數(shù)也隨之減少，直接影響了成紗質(zhì)量。此外，大麻纖維剛性大、彈性小、脆而易損，并且纖維長度差異大，還有大量的短絨[6]，導(dǎo)致在傳統(tǒng)環(huán)錠紡的紡紗過程中纖維抱合力差，紗線結(jié)構(gòu)較為松散。當(dāng)紗線細(xì)度越低，在后道紡紗工序中所需的牽伸倍數(shù)越大，這些因素對條干的負(fù)面影響也就越明顯。

在各種混紡比及不同細(xì)度條件下，紗線毛羽并沒有表現(xiàn)出明顯差異。但在紗疵方面，當(dāng)粘膠的混紡比例增大，紗線中的粗細(xì)節(jié)、棉結(jié)均隨之增加。而對比兩種細(xì)度紗線，可以發(fā)現(xiàn)，在相同的混紡比下，18tex紗線比起28tex紗線，紗疵指標(biāo)明顯變差，粗細(xì)節(jié)、棉結(jié)幾乎出現(xiàn)了數(shù)倍的增加。

總的來說，當(dāng)紗線中粘膠的含量增加，紗線各項質(zhì)量指標(biāo)均發(fā)生了不同程度的下降。而在同等混紡比下，較細(xì)紗線的成紗質(zhì)量則出現(xiàn)更明顯的惡化。這對后道織造工序的進(jìn)行，以及面料成品的外觀、性能的影響也將更加明顯。

5 結(jié)論

紗線測試結(jié)果表明，當(dāng)紗線中粘膠比例增加，紗線平均強(qiáng)力均出現(xiàn)下降，且下降趨勢逐漸明顯。除此之外，紗線條干、紗疵等各項質(zhì)量指標(biāo)也出現(xiàn)了不同程度的下降。而在同等混紡比下，18tex紗線的斷裂強(qiáng)度比28tex紗線略有降低，紗疵指標(biāo)則明顯變差，粗細(xì)節(jié)、棉結(jié)幾乎出現(xiàn)了數(shù)倍的增加。

在實(shí)際生產(chǎn)過程中，設(shè)計紗線的依據(jù)不僅局限在以上指標(biāo)，紗線的可加工性、耐久性能、后續(xù)織造時經(jīng)緯紗強(qiáng)力要求、織物面料風(fēng)格等因素都需要加以考慮。因此，要根據(jù)實(shí)際情況與需求選擇適合的紗線參數(shù)與生產(chǎn)工藝，改進(jìn)成紗質(zhì)量，織造出符合設(shè)計要求的面料。

[1]劉晨.多組分纖維復(fù)合與機(jī)織物服用性能和風(fēng)格的研究[D].浙江杭州:浙江理工大學(xué)，2011.

[2]常濤.多組分紗線工藝設(shè)計[M].北京:中國紡織出版社，2012:32－33.

[3]于衛(wèi)東.紡織材料學(xué)[M].北京:中國紡織出版社，2006:224.

[4]于延有，鄭俊芝.滌棉紗強(qiáng)力不勻分析[J].天津紡織工學(xué)院學(xué)報，1989(1):96－100.

[5]陳志蕾.多組份混紡服用面料的性能優(yōu)化研究與產(chǎn)品開發(fā)[D].浙江杭州:浙江理工大學(xué)，2011.

[6]田曉姍，孫潤軍，薛建昌.滌/棉/麻混紡紗的開發(fā)與性能分析 [J].毛紡科技，2014(05):9－11.