劉梅城 洪 杰 鮑靜雯 武榮榮 穆 征

（江蘇工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇南通，226001）

新型功能性纖維的不斷推出，很好地滿足了人們對功能性紡織品的需求。聚酰亞胺纖維作為一種高性能纖維，還具有非常好的隔熱保暖功能，在紡織服裝領(lǐng)域受到關(guān)注［1］；銅改性聚酯纖維不但具有良好的抗菌、抑菌功能，還具有導(dǎo)電、防輻射等性能，應(yīng)用較為廣泛［2-3］。但是，這兩種功能性纖維都具有特定的色彩，給下游的產(chǎn)品開發(fā)帶來了局限，并影響其應(yīng)用。

本研究采用兩根主紗夾持飾紗形成一種結(jié)構(gòu)獨(dú)特的紗線，這種紗線由于顏色不均勻而產(chǎn)生獨(dú)特的夾花效果，故稱為夾花紗。由于夾花紗的外觀與色彩存在可設(shè)計(jì)性，紗線風(fēng)格極富變化，具有裝飾性、個(gè)性化，可滿足紡織品時(shí)尚與個(gè)性的消費(fèi)心理?；趭A花紗紡紗技術(shù)研發(fā)的一種多組分功能性夾花紗，主要利用聚酰亞胺、銅改性聚酯兩種功能性纖維特定色彩進(jìn)行夾花紗產(chǎn)品的開發(fā)［4-5］，既具有色彩豐富的時(shí)尚性，又具有吸濕、透氣、保暖、抗菌等功能，為功能性纖維紡織產(chǎn)品的開發(fā)提供了更多設(shè)計(jì)空間。

1 纖維原料選擇

所用聚酰亞胺纖維由江蘇奧神新材料股份有限公司采用干法制備，纖維規(guī)格1.67 dtex×38 mm，斷裂強(qiáng)度 4.42 cN/dtex，斷裂伸長率13.1%，顏色呈金黃色。

山羊絨纖維由內(nèi)蒙古鄂爾多斯投資控股集團(tuán)有限公司提供，山羊絨纖維細(xì)度15 μm～16 μm，纖維長度32 mm～34 mm，斷裂強(qiáng)力為3.4 cN，纖維顏色呈褐色。

銅改性聚酯纖維是將抗菌銅材料經(jīng)處理后，熔入紡絲熔體紡絲加工而成的一種功能纖維，由湖州珠力納米材料科技開發(fā)有限公司提供，纖維規(guī)格1.67 dtex×38 mm，回潮率0.8%，斷裂強(qiáng)度不小于4.0 cN/dtex，顏色呈原生銅色。

蘆薈改性粘膠纖維由湖州珠力納米材料科技開發(fā)有限公司提供，纖維規(guī)格為1.67 dtex×38 mm，顏色呈黃色。

粘膠纖維由宜賓絲麗雅集團(tuán)有限公司提供，纖維規(guī)格為1.56 dtex×38 mm，顏色為嫩黃色。

染色滌綸由午和（江蘇）差別化纖維有限公司提供，纖維規(guī)格為1.56 dtex×38 mm，顏色為藍(lán)色。

2 夾花紗設(shè)計(jì)與制作

2.1 夾花紗結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

采用輔紗與主紗結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的段彩紗，由于段彩輔紗間斷附著在主紗上，存在輔紗不能充分捻入主紗導(dǎo)致結(jié)合牢度不足的現(xiàn)象，特別是段彩紗的長度較短、主紗與輔紗纖維性能差異較大時(shí)，問題更為嚴(yán)重。雖然采取集聚紡技術(shù)基本解決了段彩部分丟失的問題，也適當(dāng)提高了主紗與輔紗的結(jié)合牢度，但是無法根本解決因?yàn)檩o紗附著不牢導(dǎo)致起毛起球的問題，特別是難以滿足機(jī)織用經(jīng)紗的品質(zhì)要求，也無法滿足高檔針織面料的要求［6-7］。

針對這種段彩紗存在的質(zhì)量問題，在段彩紗紡紗原理的基礎(chǔ)上，結(jié)合賽絡(luò)紡紗技術(shù)，我們提出了夾花紗的設(shè)計(jì)。在段彩竹節(jié)紗紡紗技術(shù)的基礎(chǔ)上，采用兩根主紗保持一定間距從中羅拉膠圈處喂入，一根輔紗從后羅拉處間斷喂入至兩根主紗之間的中羅拉膠圈處，兩根主紗和間斷喂入的輔紗分別經(jīng)過牽伸后在前羅拉處并合形成一根須條 ，經(jīng) 過 加 捻 形 成 夾 花 紗［8-9］。 其 紡 紗 原 理見圖1。

圖1 夾花紗紡紗原理

夾花紗的紗線結(jié)構(gòu)：兩根主紗之間夾持一根間斷喂入的輔紗，隨著主紗一起進(jìn)行加捻成紗；由于輔紗與主紗的色彩成分不同，在加捻過程中被主紗捻合在紗線中，輔紗的色彩隱隱約約，形成夾花效應(yīng)；如果兩根主紗色彩相同為賽絡(luò)紡?qiáng)A花紗，兩根主紗色彩不同為夾花AB 紗；夾花處雖然是粗節(jié)，但是被兩根主紗夾持加捻，相互之間結(jié)合緊密，粗度也不顯著，紗體光滑平順［10-11］。

本次采用聚酰亞胺纖維/山羊絨、銅改性聚酯纖維/蘆薈改性粘膠纖維兩組纖維組合為主紗，以染色滌綸/染色粘膠纖維組合為輔紗，成功開發(fā)出線密度為36.5 tex 功能性夾花紗，紗線外觀結(jié)構(gòu)見圖2。

圖2 多組分功能性夾花紗的外觀結(jié)構(gòu)

2.2 夾花紗色彩設(shè)計(jì)

本研究多組分功能性夾花紗產(chǎn)品設(shè)計(jì)采用了6 種不同色彩的纖維，設(shè)計(jì)了3 種纖維組合進(jìn)行混紡，形成3 種不同色彩的粗紗，再通過夾花紗紡紗技術(shù)與工藝設(shè)計(jì)，生產(chǎn)出色彩獨(dú)特的一種多組分功能性夾花紗。即采用金黃色的聚酰亞胺纖維與褐色的山羊絨纖維混和呈現(xiàn)黃褐色，采用銅綠色的銅改性聚酯纖維與黃色的蘆薈改性粘膠纖維混和呈現(xiàn)銅青色；以這兩種顏色紗線為主紗，采用賽絡(luò)集聚紡工藝紡制AB 紗，由于兩種色彩的互補(bǔ)形成草黃色的主體紗線；采用藍(lán)色滌綸與嫩黃色粘膠混紡粗紗呈現(xiàn)青綠色作為間斷附著的輔紗，紡制出草黃色間斷出現(xiàn)草綠色的夾花紗。由這種夾花紗制成的面料呈現(xiàn)出黃中泛青、間或隱隱青綠的獨(dú)特風(fēng)格，見圖3。

圖3 多組分功能性夾花紗面料

2.3 夾花紗性能設(shè)計(jì)

采用聚酰亞胺纖維和銅改性聚酯纖維這兩種功能性纖維，分別與山羊絨纖維、蘆薈改性粘膠纖維進(jìn)行混紡，既可以保持功能性纖維的保暖、抗菌等特定性能，又具有良好的穿著舒適、親膚、吸濕、透氣等性能；采用兩種主紗的賽絡(luò)集聚紡AB 紗，既避免了由于功能性纖維混和比例低、過于分散而影響功能效果，又可以保持各自不同的功能，形成一種具有多功能、色彩變化豐富的紗線。采用滌綸與粘膠混紡粗紗作為輔紗段，既可保持與主紗類似的穿著舒適性，又因?yàn)楸粌筛骷唺A持后捻入紗線主體，避免了輔紗與主紗附著不牢導(dǎo)致的起毛起球現(xiàn)象，面料抗起毛起球性能測試可達(dá)4.75 級，提高了織物的品質(zhì)。

2.4 夾花紗制作

根據(jù)夾花紗的設(shè)計(jì)，其生產(chǎn)工藝流程較為復(fù)雜，先采用6 種纖維兩兩組合分別混紡制成A、B、C 共3 種粗紗，即聚酰亞胺/山羊絨 80/20 混紡粗紗為A 紗，銅改性聚酯/蘆薈改性粘膠50/50 混紡粗紗為B 紗，藍(lán)色滌綸/嫩黃色粘膠 65/35 混紡粗紗為C 紗。在JCF-DGN-C 型全自動多功能數(shù)控小樣細(xì)紗機(jī)上采用A 紗、B 紗從中羅拉喂入，C 紗從后羅拉間斷喂入，紡制成多組分功能性夾花紗。

3 各工序主要技術(shù)措施及紗線質(zhì)量

3.1 纖維預(yù)處理

采用纖維開松機(jī)對聚酰亞胺短纖進(jìn)行開松，然后噴灑抗靜電劑，用塑料薄膜覆蓋2 h；對山羊絨纖維進(jìn)行人工手扯開松，先噴灑和毛油，再噴灑少量水，用塑料薄膜覆蓋20 h 左右；再把兩種經(jīng)過預(yù)處理的纖維進(jìn)行人工混和，待投料使用。

對銅改性聚酯、蘆薈改性粘膠、染色滌綸、染色粘膠4 種纖維分別進(jìn)行人工手扯開松后，再按兩種纖維組合分別進(jìn)行人工混和，待投料使用。

3.2 清梳聯(lián)工序

本次研發(fā)中，采用DSOp-02 型小樣開松機(jī)、DSFe-01 型自動喂棉機(jī)和DSCa-11A 型數(shù)字式小樣梳棉機(jī)組成的小型清梳聯(lián)紡紗系統(tǒng)。由于A紗中聚酰亞胺與山羊絨兩種纖維在粗細(xì)、剛性等方面存在較大差異，纖維間抱合性差，導(dǎo)致梳棉棉網(wǎng)落網(wǎng)、飛花較為嚴(yán)重，所以生條定量設(shè)計(jì)較輕、錫林速度較慢，具體為生條定量14.1 g/5 m，錫林速度380 r/min，出條速度18 m/min。B 紗中有銅改性聚酯纖維，而該纖維具有導(dǎo)電性，在紡紗時(shí)需要對電氣器件加以密封保護(hù)，避免表面飛花進(jìn)入導(dǎo)致短路損壞。B 紗的主要工藝參數(shù)：生條定量14.5 g/5 m，錫林速度400 r/min，出條速度23 m/min。C 紗的纖維可紡性較好，主要工藝參數(shù)：生條定量14.6 g/5 m，錫林速度420 r/min，出條速度25 m/min。

3.3 并粗工序

并粗工序采用DSDr-01 型數(shù)字式小樣并條機(jī)、DSRo-01 型數(shù)字式小樣粗紗機(jī)。根據(jù)紗線性能與色彩設(shè)計(jì)的要求，3 種紗線的粗紗定量設(shè)計(jì)均為5.0 g/10 m。由于在細(xì)紗機(jī)上生產(chǎn)時(shí)，A 紗與B 紗為主紗，僅采用一個(gè)牽伸區(qū)，為避免牽伸力過大導(dǎo)致牽伸不開，捻度設(shè)計(jì)不易過大；而C 紗是間斷喂入，為了控制拖尾長度，捻度設(shè)計(jì)也要偏小控制。針對A 紗中聚酰亞胺纖維與山羊絨纖維的特點(diǎn)，并條速度控制在20 m/min，粗紗設(shè)計(jì)捻度25.4 捻/m；B 紗與C 紗的并條速度較快，設(shè)計(jì)為30 m/min，粗紗捻度偏小設(shè)計(jì)，分別為25.1捻/m和24.6 捻/m。

3.4 細(xì)紗工序

細(xì)紗工序采用JCF-DGN-C 型全自動多功能數(shù)控細(xì)紗小樣機(jī)，兩根主紗從后區(qū)中羅拉后喂入前區(qū)，不經(jīng)過后區(qū)牽伸，而輔紗從后羅拉喂入后區(qū)，但后區(qū)牽伸可根據(jù)夾花紗輔紗風(fēng)格設(shè)計(jì)而定，本研究所開發(fā)的產(chǎn)品均不經(jīng)過后區(qū)牽伸。主要工藝參數(shù)：總牽伸33 倍，前區(qū)牽伸33 倍，鋼領(lǐng)型號PG1-4254，鋼絲圈型號 6802 6#，捻度 580 捻/m，羅拉隔距20 mm×32 mm，鉗口隔距3.5 mm，錠速7 000 r/min，夾花節(jié)長40 mm～50 mm，夾花節(jié)距100 mm～200 mm。

3.5 紡紗質(zhì)量

由于本次研發(fā)的夾花紗產(chǎn)品沒有相應(yīng)的國家與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。因此，針對夾花紗的質(zhì)量評價(jià)主要包括兩個(gè)方面。一方面是紗線的物理指標(biāo)評價(jià)，主要包括重量偏差、百米重量CV值、強(qiáng)伸性能、紗線毛羽、紗線捻度CV值等質(zhì)量指標(biāo)，這些指標(biāo)嚴(yán)重影響紗線的后續(xù)加工；另一方面是紗線的外觀風(fēng)格評價(jià)，主要包括紗線的色彩與夾花效果，通過紗線樣照對比、面料打樣對比等方法進(jìn)行分析與控制，而紗線的外觀效果直接影響面料的風(fēng)格特征。

經(jīng)實(shí)測，本次開發(fā)的多組分功能性夾花紗主要物理指標(biāo)：重量偏差-1.1%，百米重量CV值2.8%，單紗斷裂強(qiáng)度20.2 cN/tex，單紗強(qiáng)力CV值 10.3%，捻 度CV值 4.5%，3 mm 毛 羽 數(shù)19.3 根/m。以上質(zhì)量指標(biāo)均達(dá)到了后道織造的要求，紗線的風(fēng)格也得到了用戶的認(rèn)可。

4 結(jié)語

夾花紗可利用現(xiàn)有賽絡(luò)集聚紡與竹節(jié)紗等成熟的紡紗技術(shù)，進(jìn)行適當(dāng)?shù)募夹g(shù)改造即可滿足生產(chǎn)需求，而且夾花紗結(jié)構(gòu)獨(dú)特，可設(shè)計(jì)性強(qiáng)，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。因此，夾花紗是一種新型紡紗技術(shù)，可以快速形成規(guī)?；a(chǎn)，具有較大的市場空間。本研究采用聚酰亞胺纖維、山羊絨纖維、銅改性聚酯纖維、蘆薈改性粘膠纖維、滌綸、粘膠纖維共6種有色纖維，通過紗線結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、纖維性能組合、色彩設(shè)計(jì)進(jìn)行功能性花式紗線產(chǎn)品的開發(fā)。合理利用聚酰亞胺纖維、銅改性聚酯纖維兩種功能性纖維固有的色彩特征進(jìn)行二次開發(fā)，既克服了固有色彩的局限性，又充分保持了功能性纖維的特有性能，通過夾花紗設(shè)計(jì)開發(fā)出一種新型功能性紗線，實(shí)現(xiàn)了紗線的獨(dú)特結(jié)構(gòu)、色彩的豐富時(shí)尚，滿足了紡織產(chǎn)品功能性需求與時(shí)尚性消費(fèi)的有機(jī)結(jié)合。