紧密纺技术在苎麻纺纱中的应用探讨

张成伟，杨建平，郁崇文

（东华大学纺织学院，上海 201620）

1 前言

苎麻是我国特有的一种韧皮纤维作物，苎麻纤维洁白有光泽，单纤强力高，是纺织工业的重要原料。但苎麻单纤维支数低，长度不匀率高，纤维粗硬且之间抱合力很差，因而苎麻纱线和织物中的毛羽相当显著，刺痒感强。对于如何减少毛羽，提高纱线品质等一直是苎麻纺织行业颇为关心的问题。

随着紧密纺技术在棉纺行业的成熟运用，对于苎麻纺纱能否运用紧密纺技术减少毛羽这一课题，上海市纺织机械研究所进行了攻关试验[1，2]。他们根据苎麻纤维的特性，对紧密纺装置中的零件和纺纱工艺进行了改进并做了纺纱试验研究，达到了预想目的。

本文以4.39g/10m精梳纯苎麻粗纱为原料，采用气流式集聚纺纱方式，在TB01B型毛纺细纱机上加装气流集聚装置，此气流集聚装置为安徽铜陵松宝机械公司专为苎麻集聚纺纱而研制的，以毛羽、断裂强度、条干CV及捻度等作为纱线考察指标，对比在同等条件下纺制的36Nm环锭纺苎麻纱和紧密纺苎麻纱，验证紧密纺苎麻纱品质是否得到改善。

2 试验方案

2.1 参数的选择

影响紧密纺纱的因素主要有：异型管口风压、细纱捻系数、锭速、后区牵伸倍数、集聚区牵伸倍数、异型管口倾角、网格圈和钢丝圈等，但由于试验条件限制，后四种因素对纱线品质的影响暂不探讨，仅探究异型管口风压、细纱捻系数、锭速和后区牵伸倍数对纱线品质的影响。

2.2 试验条件及测试条件

试验条件：

实验原料：4.39g/10m精梳纯苎麻粗纱，纺制成36Nm、捻向为Z捻的苎麻细纱；

机器型号：EJM128K毛纺细纱机（装配自制紧密纺纺纱装置），上海二纺机厂；

胶辊直径（mm）：31×52×47×50（集聚罗拉-前罗拉-中罗拉-后罗拉）；

罗拉直径（mm）：35×35×35；异型管斜槽倾角：6°；

细纱机牵伸倍数：15.65；锭距（mm）：82.5；钳口隔距（mm）：2。

测试条件：

（1）YG063全自动单纱强力仪：每个试样测20次，纱线夹持长度500mm，拉伸速度500mm/min，预加张力（0.50±0.10）cN/tex。

（2）YG172A纱线毛羽测试仪：每试样测10次，纱线片段长度10m，测试速度30m/min。

（3）YG135G条干仪：测试速度200m/min，测试时间1min。

（4）YG331型纱线捻度试验仪：隔距 500mm，预加张力为（0.50±0.10）cN/tex。

（5）YG086型缕纱测长仪：每试样测10次，纱线片段长度10m。

（6）测试环境：恒温恒湿室（温度（20±2）℃，相对湿度（65±5）%），测试前所纺制苎麻细纱在该条件下平衡24h以上。

2.3 试验方案、试验结果及分析

2.3.1 集聚区负压的选择

负压大小直接影响纱条的集聚效果。集聚区风压由风机提供，风压大小由变频器调解。吸风负压取值范围为200 mmH2O～450 mmH2O。其他设置：捻度为540 T/m；后区牵伸倍数为1.10；锭速为6500r/min。

表1 不同风压成纱质量试验结果Table 1 The influence ofdifferent underpressures on yarn quality

图1 苎麻纱考核指标与吸风负压的关系Fig.1 The relationship ofassessment indices oframie yarn and underpressure

试验结果表明：在纺纱试验中，由于风压的不稳定，纱线性能的波动性较大，在250mm H2O～300mmH2O内取值较合适，故本试验集聚纺风压选取值为270mmH2O。

2.3.2 细纱机锭速的选择

锭速的变化对成纱断头的影响比较大。在其他工艺不变的情况下，锭速取值范围为5000 r/min～7500 r/min。其他设置：风压为270mm H2O；捻度为540 T/m；后区牵伸倍数为1.10；前罗拉转速为200r/min。

表2 不同锭速成纱质量试验结果Table 2 The influence ofdifferent spindle speed on yarn quality

图2 苎麻纱考核指标与锭速的关系Fig.2 The relationship ofassessment indices oframie yarn and spindle speed

纺纱试验结果表明：锭速在6000 r/min～7000 r/min之间时，纱线的考察指标比较好，故取锭速值6500 r/min，在相同条件下，与环锭纺纯苎麻纱做对比。

2.3.3 细纱捻系数的选择

加捻作用是影响纱线结构的最重要的因素。随着捻度的增大，纱线产量降低而成本增加，纱线内部结构中纤维之间的摩擦力增强，断裂强度随着逐渐增大。集聚纺纱中，由于负压的集聚作用产生附加捻度，在相同参数条件下，集聚纺纱线捻度大于传统环锭纺纱线捻度。对集聚纱来讲，达到相同的纱线强度捻度可降低0%-20%。

在其他工艺不变的情况下，实验所取捻系数范围为80～105。其他设置：风压为270mmH2O；锭速为6500 r/min；后区牵伸倍数为1.10。

表3 不同捻系数成纱质量试验结果Table 3 The influence ofdifferent twist factors on yarn quality

图3 苎麻纱考核指标与捻系数的关系Fig.3 The relationship ofassessment indices oframie yarn and twist factors

试验结果表明：纱线捻系数取值范围为95～100时，纱线综合考察指标比较好，故取捻系数值为95时，在同等条件下纺36Nm环锭纺苎麻纱。

2.3.4 后区牵伸倍数的选择

适当的后区牵伸倍数，可加强对纤维的聚合作用，降低后区纤维的扩散程度，并可提高进入前牵伸区的须条紧密度，使纱线条干均匀度好，有利于减少成纱毛羽，质量相对稳定。在其他工艺不变的情况下，牵伸数据取值范围为1.01～1.25，其他设置：风压270mm H2O；捻度为540；锭速为6500 r/min。

表4 不同后区牵伸倍数成纱质量试验结果Table 4 The influence ofdifferent draft multiple on yarn quality

图4 苎麻纱考核指标与牵伸倍数的关系Fig.4 The relationship ofassessment indices oframie yarn and draft multiple

试验结果表明：纱线牵伸倍数取值范围在1.1左右时，纱线综合指标比较好。

2.4 优化试验

综合以上试验数据，取细纱机锭速值为6500 r/min，捻系数为95，后区牵伸倍数为1.10时，在同等条件下，纺36Nm紧密纺苎麻纱和36Nm环锭纺苎麻纱，根据纱线考察指标比较两种纱线。

表5 纺36Nm苎麻纱试验数据Table 5 The experimental datumof36Nmramie yarn

由表5看出，苎麻集聚纱3-9mm毛羽数下降了23%，条干CV值降低了12.2%，细节、粗节及千米麻粒分别下降了25%、42.9%、38.2%，断裂强度增加了13%，断裂强度CV值增加了7.7%。根据设计捻度570捻/m，紧密纺细纱捻度增加了67，环锭纺细纱捻度稍微低于设计捻度。

3 结语

3.1 本试验由于试验条件限制，通过在TB01B型毛纺细纱机上加装安徽铜陵松宝机械公司专为苎麻集聚纺纱研制的气流集聚装置进行的纺纱试验。试验结果表明，紧密纺苎麻纱要比环锭纺苎麻纱有优势，紧密纺苎麻纱结构改善，粗细节及麻粒显著减少，单纱强力可提高5%-15%，毛羽减少25%左右，条干CV值下降12%。

3.2 本试验对紧密纺苎麻纱和环锭纺苎麻纱做了捻度对比，验证了附加捻度确实存在，且理论值与实测值大体相当。以表5数据为例，设计捻度为570捻/m，实测捻度为637捻/m，集聚纱附加捻度为67捻/m，根据集聚区附加捻度公式[3]计算得附加捻度68.7捻/m。

3.3 本试验所纺紧密纱毛羽数较环锭纱相比，减少率在25%左右，与棉纺紧密纱毛羽数减少率在60%～80%相比，紧密纺纱毛羽改善效果不是很显著。一方面是苎麻纤维与棉纤维的平均长度不同，苎麻纤维本身特性不如棉纤维，苎麻纤维粗硬、柔软性差、弹性恢复性能差等，故苎麻纱长毛羽多。另一方面，苎麻紧密纺设备不配套，国内多以改装为主。且在纺纱试验中，改装的紧密纺纱机在纺纱中会出现一些无法预测的问题，影响苎麻纱顺利生产。如：出现毛纺细纱机后罗拉不转动，集聚罗拉长时间运作下加压不紧，无法实现集聚牵伸等状况，以上问题的出现也对毛羽数量有很大影响。

[1] 薛少林，王绍斌，张瑾.紧密纺集聚装置的研究及成纱质量分析[J].上海纺织科技，2006，34（4）：38-40.

[2] 聂春玲.紧密纺纱技术在苎麻生产中的应用[J].中国麻业科学，2009，31（3）：198-200.

[3] 杨兴，汪军，杨建平.集聚纺集聚区须条的运动分析[J].东华大学学报（自然科学版）.2003，29（5）：15-18.