申香英，唐文峰

(湖南華升集團公司，長沙 410015)

短流程嵌入式高支苧麻復合紡紗技術探索

申香英，唐文峰

(湖南華升集團公司，長沙 410015)

摘要：本文探討了短流程嵌入式紡紗技術紡制高支苧麻復合紗的工藝技術方案，通過對嵌入紡所涉及的前羅拉的轉速、長絲與前羅拉的夾角α以及長絲與粗紗須條之間的距離等進行分析，研究了嵌入紡技術在苧麻紡紗領域中的應用。實際生產(chǎn)表明，根據(jù)苧麻纖維的特點，正確調(diào)整相關參數(shù)，嵌入式紡紗技術在提高苧麻紡紗質(zhì)量、減少毛羽等方面有顯著成效。

關鍵詞：苧麻；嵌入式紡紗；前羅拉轉速；毛羽

嵌入式復合紡紗技術(下稱嵌入紡)是近年來出現(xiàn)的一種環(huán)錠紡紗技術，最先在毛紡行業(yè)開發(fā)應用。實踐證明，嵌入式紡紗技術不但可以實現(xiàn)“低支紡紗”，還可以嵌入細旦長絲紡制高支紗線，以及采用不同長絲或不同原料的粗紗紡制各類花色紗線，適合當下多品種研發(fā)，其成紗品質(zhì)優(yōu)良，織物平整、光潔、耐磨[1]。

苧麻是我國特有的一種韌皮纖維作物，苧麻纖維潔白有光澤，單纖強力高，是紡織工業(yè)的重要原料。但苧麻單纖維支數(shù)低，長度不均率高，纖維粗硬且之間抱合力很差，在苧麻紡紗過程中能不能引進、利用嵌入紡技術呢？湖南華升集團公司就這一課題進行了一系列探究與試驗，在試驗的基礎上還進行了大批量試生產(chǎn)，實際生產(chǎn)表明，根據(jù)苧麻纖維的特點，正確調(diào)整相關參數(shù)，嵌入式紡紗技術在苧麻紡紗中有著一定的創(chuàng)新性。

1短流程嵌入式苧麻高支復合紡紗技術機理

嵌入紡技術的原理是“采用兩根長絲和兩根短纖維粗紗須條形成三個加捻三角區(qū)，利用長絲分散須條卷繞張力和加捻扭矩，加強對加捻三角區(qū)纖維運動控制，解決超高支紡紗及成紗斷頭的問題”的嵌入式系統(tǒng)定位復合紗理論[2]。

嵌入紡的原理示意見圖1。有兩股長紗和兩股短纖維須條從細紗機的前箝口輸出，經(jīng)前羅拉L1-L2接觸加捻，AE、DF是長絲，BE、CF是粗紗須條。AE和BE，DF和CF兩兩交捻成單紗EG和FG，EG和FG再交捻成成品紗。

很顯然，A與B、C與D的間距即粗紗與長絲間的距離，前羅拉的轉速，長絲與前羅拉的夾角α，長絲與粗紗須條之間的距離，對成紗性能影響最為顯著。為此對這三個主要因素進行試驗，選擇恰當?shù)墓に噮?shù)。

2從正交試驗設計找出嵌入式苧麻紡紗的最佳工藝組合

2.1試制品種

60 Nm麻30/絹絲30/尼龍長絲40

2.2原料選擇

苧麻：選用48 NR苧麻復梳條：纖維平均長度100 mm，平均支數(shù)1800 Nm，短纖率3.0%以下，斷裂長度35 Km以上。

尼龍長絲：選用尼龍50 D長絲。

絹絲條規(guī)格：細度1.5 D，長度85 mm。

2.33因子2水平的正交試驗

從嵌入式機理得出，影響成紗的因素有很多，我們利用正交表安排多因素試驗，尋求最優(yōu)水平組合的正交試驗設計，從試驗因素的全部水平組合中，挑選部分有代表性的水平組合進行試驗，通過對這部分試驗結果的分析了解全面試驗的情況，并找出最優(yōu)的水平組合。

根據(jù)所紡的原料與嵌入長絲的特性，我們固定成紗為捻系數(shù)αm為90，并對前羅拉轉速、喂入粗紗和長絲之間的距離、長絲與前羅拉軸向之間的夾角α三個主要工藝參數(shù)進行了3因子2水平正交試驗。見如下表1、表2。

表13因子2水平表

Tab.13 factors and 2 levels

表2正交實驗設計表

Tab.2Table of orthogonal experiment design

3產(chǎn)品檢測

短流程嵌入式紡紗技術縮短加工流程，可開發(fā)高支高檔苧麻復合紗線，可生產(chǎn)具有良好服用性能的高檔苧麻面料，大幅提高產(chǎn)品附加值。

表3各試驗結果

Tab.3Test results

從試驗及以上數(shù)據(jù)對比分析可以看出：

(1)試驗號1和3的前羅拉轉速是55 rpm，試驗號2和4的前羅拉轉速是65 rpm，明顯看出前羅拉轉速對細紗生活狀態(tài)及成紗質(zhì)量有較大影響，較慢的前羅拉轉速所紡制的紗線質(zhì)量明顯要好。

(2)長絲與前羅拉軸向之間的夾角α直接影響加捻三角區(qū)角度的大小，苧麻纖維粗硬，加捻三角區(qū)角度大，不能形成有效的包纏束縛，短纖易脫落斷裂。長絲與前羅拉軸向之間的夾角α偏大掌握，有利減少成紗毛羽及改善成紗條干。

(3)在紡紗過程中，兩粗紗須條接觸到長絲，通過捻度傳給而自行加捻，且接觸部份與長絲相互扭合為一體， 形成加強的紗線須條，與另一邊的加強過的紗線須條進行匯合纏繞，形成紗線。而苧麻單纖維支數(shù)偏低、纖維粗硬、楊氏模量大、單纖維長度變異系數(shù)大，苧麻纖維與棉等其它纖維相比，不易與長絲扭合。因此粗紗與長絲之間的距離偏小掌握。

因此批量生產(chǎn)中，我們采用1號方案，即選用前羅拉轉速為55 rpm，粗紗與長絲之間的距離為4 mm，長絲與前羅拉軸向之間的夾角α為65°。

4嵌入式高支苧麻復合紡紗成效顯著

4.1成紗質(zhì)量優(yōu)于環(huán)錠紡

課題組進行了環(huán)錠紡與嵌入紡成紗質(zhì)量的對比試驗，見表4。

采用可溶性維綸長絲作伴紡纖維與苧麻混紡，配用“先紡、后織、再溶”工藝，除去維綸，可以開發(fā)高支、細薄純苧麻織物。

表4環(huán)錠紡與嵌入紡成紗質(zhì)量對比

Tab.4Comparison of the quality of yarn between ring spinning and insert spinning

從上表可以看出，由于嵌入式紡紗是四根原料喂入，其成紗結構類似于股線，不僅達到了并合之目的，還將毛羽捻入紗線中，減少了成紗粗、細節(jié)、麻粒和毛羽等，提高了成紗條干及強力水平，降低了強力不勻率，提高了后工序生產(chǎn)效率。

4.2減少了苧麻紗線的毛羽

一般而言，苧麻纖維粗、彈性差、剛性大、硬挺，紗條松散，毛羽多。利用嵌入紡技術可以明顯減少紗線的毛羽。

在交捻部分，由于纖維須條在自身的回轉的同時還與長絲有一個交捻包纏的過程，因此苧麻須條中的纖維頭端被包纏在單紗里面，外漏的纖維頭端相應減少。包纏越緊密，毛羽越少。此外，嵌入紡中兩股單紗再度匯聚在一起進行交捻加捻包纏，在包纏的同時這一股單紗在回轉的過程中會捕捉另一股單紗中外露的毛羽，經(jīng)過三次加捻兩次捕捉，紗線中的毛羽明顯下降。見表4的試驗，我們設定了毛羽為4 mm，也可看出嵌入紡能明顯減少苧麻紗線毛羽。

4.3多組分交捻麻紡新產(chǎn)品

近年來，苧麻等麻類紡織品的天然特性順應了新時期人們的生活方式，深受市場青睞。華升集團也一直以苧麻纖維為主，進行多種天然纖維的集成創(chuàng)新，把苧麻的天然纖維和其他的棉、絲、毛進行集成創(chuàng)新，使各種纖維的功能能夠互補。

課題組利用嵌入紡技術開發(fā)了絲麻、毛麻、棉麻，絲毛麻等交捻產(chǎn)品，開拓了麻類面料領域。長絲除了絹絲外，還可由棉線、羊毛線、金銀線、抗靜電絲等替代，但必須注意采用的紗線原本的捻度與捻向，原本紗線的捻度在復合交捻時會產(chǎn)生捻度疊加，不同的疊加方法出來的風格不一，同時，不同的原料交捻出來的紗線風格不一樣。

利用組分的細度不一，增強紗線的立體感，利用不同的原料，充分提高面料的附加值[1]。圖2為采用粗細不一的粗紗須條采用嵌入紡紗的效果示意圖。

此外，由于嵌入紡是兩根粗紗和兩根長絲或紗線喂入，可以任意更換紗支、成分、顏色、配比，為苧麻復合紡紗提供了很多創(chuàng)新元素。

5結語

采用短流程嵌入式紡紗技術紡制苧麻高支紗，具有明顯優(yōu)勢。批量生產(chǎn)中，嵌入式紡紗細紗機的前羅拉轉速為55 rpm，粗紗與長絲之間的距離為4 mm，長絲與前羅拉軸向之間的夾角α為65°。利用嵌入紡技術可以開發(fā)以苧麻為主的多組分交捻紗線，以及高支苧麻紗線，其成紗毛羽顯著減少。

如何充分發(fā)揮嵌入紡，生產(chǎn)出高質(zhì)的苧麻復合紗線，在質(zhì)量管理、設備管理、生產(chǎn)管理等方面還需要靠經(jīng)驗的積累。

參考文獻：

[1]王豐平，方磊，何春泉,等.嵌入紡在亞麻紡紗中的應用探討[J].中國麻業(yè)科學,2011(3):128-131.

[2]胥朝陽,樂鵬. 高效短流程嵌入式復合紡紗技術的應用分析[J].科學與財富,2011(2):10-11.

Technology Research on Insert High-count Ramie Composite Spinning of Short Process

SHEN Xiangying，TANG Wenfeng

(Hunan Huasheng Group Corp, Changsha 410015, China)

Abstract：In this paper, we mainly explored technical scheme of insert high-count ramie composite spinning of short process through distance and intersection angle, rotation speed between filament and front roller involved in insert spinning, and discussed the application of insert spinning technology in ramie spinning.

The actual production showed that insert spinning technology with certain innovation for ramie spinningwhen relevant parameters were correctly adjusted according to the property of ramie fiber ．

Key word:ramie; insert spinning; rotation rate of front roller; filoplume

文章編號：1671-3532(2016)03-0121-04

收稿日期：2016-03-30

作者簡介：申香英(1981—)，女，大學本科, 湖南華升集團公司技術中心主管，主要研究苧麻特種紗線的開發(fā)。E-mail：serena0821@163.com

中圖分類號：S563.1

文獻標識碼：A