短流程嵌入式高支苎麻复合纺纱技术探索

申香英，唐文峰

(湖南华升集团公司，长沙 410015)

短流程嵌入式高支苎麻复合纺纱技术探索

申香英，唐文峰

(湖南华升集团公司，长沙 410015)

摘要：本文探讨了短流程嵌入式纺纱技术纺制高支苎麻复合纱的工艺技术方案，通过对嵌入纺所涉及的前罗拉的转速、长丝与前罗拉的夹角α以及长丝与粗纱须条之间的距离等进行分析，研究了嵌入纺技术在苎麻纺纱领域中的应用。实际生产表明，根据苎麻纤维的特点，正确调整相关参数，嵌入式纺纱技术在提高苎麻纺纱质量、减少毛羽等方面有显著成效。

关键词：苎麻；嵌入式纺纱；前罗拉转速；毛羽

嵌入式复合纺纱技术(下称嵌入纺)是近年来出现的一种环锭纺纱技术，最先在毛纺行业开发应用。实践证明，嵌入式纺纱技术不但可以实现“低支纺纱”，还可以嵌入细旦长丝纺制高支纱线，以及采用不同长丝或不同原料的粗纱纺制各类花色纱线，适合当下多品种研发，其成纱品质优良，织物平整、光洁、耐磨[1]。

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，长度不均率高，纤维粗硬且之间抱合力很差，在苎麻纺纱过程中能不能引进、利用嵌入纺技术呢？湖南华升集团公司就这一课题进行了一系列探究与试验，在试验的基础上还进行了大批量试生产，实际生产表明，根据苎麻纤维的特点，正确调整相关参数，嵌入式纺纱技术在苎麻纺纱中有着一定的创新性。

1短流程嵌入式苎麻高支复合纺纱技术机理

嵌入纺技术的原理是“采用两根长丝和两根短纤维粗纱须条形成三个加捻三角区，利用长丝分散须条卷绕张力和加捻扭矩，加强对加捻三角区纤维运动控制，解决超高支纺纱及成纱断头的问题”的嵌入式系统定位复合纱理论[2]。

嵌入纺的原理示意见图1。有两股长纱和两股短纤维须条从细纱机的前箝口输出，经前罗拉L1-L2接触加捻，AE、DF是长丝，BE、CF是粗纱须条。AE和BE，DF和CF两两交捻成单纱EG和FG，EG和FG再交捻成成品纱。

很显然，A与B、C与D的间距即粗纱与长丝间的距离，前罗拉的转速，长丝与前罗拉的夹角α，长丝与粗纱须条之间的距离，对成纱性能影响最为显著。为此对这三个主要因素进行试验，选择恰当的工艺参数。

2从正交试验设计找出嵌入式苎麻纺纱的最佳工艺组合

2.1试制品种

60 Nm麻30/绢丝30/尼龙长丝40

2.2原料选择

苎麻：选用48 NR苎麻复梳条：纤维平均长度100 mm，平均支数1800 Nm，短纤率3.0%以下，断裂长度35 Km以上。

尼龙长丝：选用尼龙50 D长丝。

绢丝条规格：细度1.5 D，长度85 mm。

2.33因子2水平的正交试验

从嵌入式机理得出，影响成纱的因素有很多，我们利用正交表安排多因素试验，寻求最优水平组合的正交试验设计，从试验因素的全部水平组合中，挑选部分有代表性的水平组合进行试验，通过对这部分试验结果的分析了解全面试验的情况，并找出最优的水平组合。

根据所纺的原料与嵌入长丝的特性，我们固定成纱为捻系数αm为90，并对前罗拉转速、喂入粗纱和长丝之间的距离、长丝与前罗拉轴向之间的夹角α三个主要工艺参数进行了3因子2水平正交试验。见如下表1、表2。

表13因子2水平表

Tab.13 factors and 2 levels

表2正交实验设计表

Tab.2Table of orthogonal experiment design

3产品检测

短流程嵌入式纺纱技术缩短加工流程，可开发高支高档苎麻复合纱线，可生产具有良好服用性能的高档苎麻面料，大幅提高产品附加值。

表3各试验结果

Tab.3Test results

从试验及以上数据对比分析可以看出：

(1)试验号1和3的前罗拉转速是55 rpm，试验号2和4的前罗拉转速是65 rpm，明显看出前罗拉转速对细纱生活状态及成纱质量有较大影响，较慢的前罗拉转速所纺制的纱线质量明显要好。

(2)长丝与前罗拉轴向之间的夹角α直接影响加捻三角区角度的大小，苎麻纤维粗硬，加捻三角区角度大，不能形成有效的包缠束缚，短纤易脱落断裂。长丝与前罗拉轴向之间的夹角α偏大掌握，有利减少成纱毛羽及改善成纱条干。

(3)在纺纱过程中，两粗纱须条接触到长丝，通过捻度传给而自行加捻，且接触部份与长丝相互扭合为一体， 形成加强的纱线须条，与另一边的加强过的纱线须条进行汇合缠绕，形成纱线。而苎麻单纤维支数偏低、纤维粗硬、杨氏模量大、单纤维长度变异系数大，苎麻纤维与棉等其它纤维相比，不易与长丝扭合。因此粗纱与长丝之间的距离偏小掌握。

因此批量生产中，我们采用1号方案，即选用前罗拉转速为55 rpm，粗纱与长丝之间的距离为4 mm，长丝与前罗拉轴向之间的夹角α为65°。

4嵌入式高支苎麻复合纺纱成效显著

4.1成纱质量优于环锭纺

课题组进行了环锭纺与嵌入纺成纱质量的对比试验，见表4。

采用可溶性维纶长丝作伴纺纤维与苎麻混纺，配用“先纺、后织、再溶”工艺，除去维纶，可以开发高支、细薄纯苎麻织物。

表4环锭纺与嵌入纺成纱质量对比

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

从上表可以看出，由于嵌入式纺纱是四根原料喂入，其成纱结构类似于股线，不仅达到了并合之目的，还将毛羽捻入纱线中，减少了成纱粗、细节、麻粒和毛羽等，提高了成纱条干及强力水平，降低了强力不匀率，提高了后工序生产效率。

4.2减少了苎麻纱线的毛羽

一般而言，苎麻纤维粗、弹性差、刚性大、硬挺，纱条松散，毛羽多。利用嵌入纺技术可以明显减少纱线的毛羽。

在交捻部分，由于纤维须条在自身的回转的同时还与长丝有一个交捻包缠的过程，因此苎麻须条中的纤维头端被包缠在单纱里面，外漏的纤维头端相应减少。包缠越紧密，毛羽越少。此外，嵌入纺中两股单纱再度汇聚在一起进行交捻加捻包缠，在包缠的同时这一股单纱在回转的过程中会捕捉另一股单纱中外露的毛羽，经过三次加捻两次捕捉，纱线中的毛羽明显下降。见表4的试验，我们设定了毛羽为4 mm，也可看出嵌入纺能明显减少苎麻纱线毛羽。

4.3多组分交捻麻纺新产品

近年来，苎麻等麻类纺织品的天然特性顺应了新时期人们的生活方式，深受市场青睐。华升集团也一直以苎麻纤维为主，进行多种天然纤维的集成创新，把苎麻的天然纤维和其他的棉、丝、毛进行集成创新，使各种纤维的功能能够互补。

课题组利用嵌入纺技术开发了丝麻、毛麻、棉麻，丝毛麻等交捻产品，开拓了麻类面料领域。长丝除了绢丝外，还可由棉线、羊毛线、金银线、抗静电丝等替代，但必须注意采用的纱线原本的捻度与捻向，原本纱线的捻度在复合交捻时会产生捻度叠加，不同的叠加方法出来的风格不一，同时，不同的原料交捻出来的纱线风格不一样。

利用组分的细度不一，增强纱线的立体感，利用不同的原料，充分提高面料的附加值[1]。图2为采用粗细不一的粗纱须条采用嵌入纺纱的效果示意图。

此外，由于嵌入纺是两根粗纱和两根长丝或纱线喂入，可以任意更换纱支、成分、颜色、配比，为苎麻复合纺纱提供了很多创新元素。

5结语

采用短流程嵌入式纺纱技术纺制苎麻高支纱，具有明显优势。批量生产中，嵌入式纺纱细纱机的前罗拉转速为55 rpm，粗纱与长丝之间的距离为4 mm，长丝与前罗拉轴向之间的夹角α为65°。利用嵌入纺技术可以开发以苎麻为主的多组分交捻纱线，以及高支苎麻纱线，其成纱毛羽显著减少。

如何充分发挥嵌入纺，生产出高质的苎麻复合纱线，在质量管理、设备管理、生产管理等方面还需要靠经验的积累。

参考文献：

[1]王丰平，方磊，何春泉,等.嵌入纺在亚麻纺纱中的应用探讨[J].中国麻业科学,2011(3):128-131.

[2]胥朝阳,乐鹏. 高效短流程嵌入式复合纺纱技术的应用分析[J].科学与财富,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

文章编号：1671-3532(2016)03-0121-04

收稿日期：2016-03-30

作者简介：申香英(1981—)，女，大学本科, 湖南华升集团公司技术中心主管，主要研究苎麻特种纱线的开发。E-mail：serena0821@163.com

中图分类号：S563.1

文献标识码：A