混纺比对汉麻混纺纱及其织物性能的影响

董媛媛 钱 洋 刘允璞 郁崇文 张 斌

（东华大学，上海，201620）

汉麻种植的合法化，使市场上掀起汉麻热潮。汉麻纤维高强导湿、抗菌防霉、自然降解无污染，使得汉麻纺织品不仅吸湿透气，穿着舒适，而且具有抑菌防护、穿着健康的功能［1］，被认为是“21世纪最具发展前景的绿色纺织品”。然而，因纤维粗硬、弹性差，致使服用穿着刺痒、易起皱、耐磨性差，使其应用受到了很大限制。为了改善汉麻纺织品的缺陷，提高其内在品质和应用性能，与其他纤维混纺是一种简便易行的有效方法［2］。莱赛尔是一种再生纤维素纤维，手感柔软，透气吸湿，光泽优美，可染性好，与汉麻混纺可弥补其粗硬、服用刺痒的缺陷，改善产品风格，提高服用性能［3］。同时莱赛尔纤维的主要成分是纤维素，其应用可缓解合成纤维资源短缺和对石油资源的依赖，有助于解决当前日益严重的环境污染等问题。锦纶强度高、回弹性好、耐磨，与汉麻混纺能改善汉麻易起皱、弹性和耐磨性差的缺陷［4］。本研究采用汉麻、莱赛尔、锦纶混纺，利用纤维间性能的取长补短，使产品具有3种纤维的优良性能，可开发出吸湿透气、防皱抑菌、耐磨、穿着柔软舒适、无刺痒的麻纺织品。

目前，汉麻混纺产品的开发研究多集中在汉麻与棉、涤纶、粘胶等组分上［5⁃6］，对汉麻与锦纶、莱赛尔等混纺的研究很少，尤其对三组分混纺的研究更少。汉麻与棉、粘胶的混纺，改善了汉麻的可纺性，但产品的抗皱性和悬垂性等未得到明显改善；汉麻与涤纶混纺，其产品强度虽有所提高，抗皱性和耐磨性得到改善，但因涤纶造成产品的吸湿透气性下降，易起毛起球。

本研究将汉麻与莱赛尔和锦纶混纺，在研究汉麻与莱赛尔两组分混纺的适宜比例基础上混入锦纶，通过对不同混纺比三组分混纺纱的力学性能、外观质量以及织物性能等进行比较分析，确定产品适宜的混纺比，开发出性能较优的汉麻混纺产品。

1 试验

1.1 纤维原料

试验所用的汉麻、莱赛尔和锦纶3种纤维的性能如下。

1.2 主要仪器设备

AS181A型梳棉试验机，HAFJ1201型单眼并条机，FA 498⁃24型粗纱机，DHU X⁃01型细纱试验机，XL⁃1A型纱线强伸度仪，Y 331N型纱线捻度仪，CT 3000型条干均匀度测试分析仪，YG461E型全自动透气量仪，YG601H型电脑织物透湿仪，YG541E型全自动激光织物折皱弹性仪，UWT型织物耐磨试验机，KES⁃FB2S型织物半自动弯曲仪。

1.3 纺纱流程及工艺方案

1.3.1 纺纱流程

汉麻纤维长度离散较大，超长纤维多，对开松、梳理要求高，而莱赛尔纤维、锦纶含杂少，纤维松散，无需过多开松、梳理，为提高工艺的针对性，同时确保设计的混纺比准确稳定，3种纤维采用条混方式。

汉麻莱赛尔锦纶混纺纱采用棉型环锭纺设备和工艺方案，首先分别将汉麻纤维和莱赛尔纤维经过清梳联和预并工序，然后与清梳后的锦纶条经并条工序混和，再经粗纱和细纱工序后制得汉麻混纺纱。

1.3.2 纺纱工艺方案

由于锦纶易产生静电，梳理前将锦纶给湿后静置24 h，防止纤维因静电缠绕胶辊，影响纺纱进程。并条工序采用三道并合，使纤维充分混和，各道并条罗拉中心距均为55 mm×58 mm。粗纱捻系数设计为100，锭翼速度200 r/min，粗纱定量4 g/10 m。细纱纺纱号数30 tex，锭速11 000 r/min，后区牵伸1.1倍，使用滑溜牵伸（滑溜槽宽16 mm，深2 mm）。根据实际生产，综合考虑棉纺手册和其他相关资料［7⁃8］，选定细纱捻系数为470。

1.4 针织工艺方案

将不同混纺比的纱在LXC⁃352SCV⁃14G型嵌花电脑横机上织制四平组织（1+1满针罗纹）针织物，针织物横密30列/5 cm，纵密40行/5 cm，针织机总针数12针，速度40 cm/min。

1.5 性能测试

分别测试混纺纱的拉伸断裂性能、捻度、条干和毛羽等以及织物的透气、透湿、耐磨等性能，以评价混纺纱和织物的性能。

参照GB/T 3916—2013《纺织品 卷装纱 单根纱线断裂强力和断裂伸长率的测定（CRE法）》测试混纺纱的断裂强力和断裂伸长率，每个试样测试30次，夹持长度500 mm；参照GB/T 2543.2—2001《纺织品 纱线捻度的测定 第2部分：退捻加捻法》测试混纺纱的捻度，每个试样测试5次，测试隔距500 mm；按照GB/T 3292.1—2008《纺织品 纱线条干不匀试验方法第1部分：电容法》测试混纺纱的条干、毛羽、棉结、粗细节等；按照GB/T 5453—1997《纺织品 织物透气性的测定》测试织物透气率，试样面积20 cm2，取同一样品的不同部位测试10次；按照GB/T 12704.1—2009《纺织品织物透湿性试验方法第1部分：吸湿法》，以直径70 mm取3个试样，根据一定时间内透湿杯质量的变化计算出透湿量；按照GB/T 21196.1—2007《纺织品 马丁代尔法织物耐磨性的测定 第1部分：马丁代尔耐磨试验仪》，剪取直径125 mm的织物试样5块，对比织物磨损前后的变化来评价其耐磨性；按照GB/T 18318—2001《纺织品 织物弯曲长度的测定》，准备25 mm×250 mm试样横纵向各取6块，测试记录其弯曲长度；按照GB/T 3819—1997《纺织品 织物折痕回复性的测定回复角法》，取试样回复翼尺寸20 mm×15 mm的横纵向各10块试样，测试计算织物折痕回复角。

2 结果与分析

2.1 混纺比对汉麻莱赛尔混纺纱性能的影响

为减小试验工作量和提高结果的准确可靠性，采用循序渐进法，先确定汉麻与莱赛尔的相对比例。通过对实际生产调研与文献资料查阅［9］，选取汉麻与莱赛尔混纺比分别为25/75、50/50、75/25制备成纱，3种混纺比纱线的性能如表1所示。

表1 不同混纺比汉麻莱赛尔混纺纱的性能

由表1可以看出，3种混纺纱的强度差异不明显，而伸长率则是随着混纺纱中汉麻比例的增加而逐渐降低。汉麻纤维强度高，从理论上来讲，混纺纱中的汉麻纤维含量高则纱的强度高，但从试验结果来看，汉麻纤维的强力特点在混纺纱中并未得到体现。可能是因为汉麻是天然纤维，长细度离散度大，汉麻纤维含量多时增加了纺纱过程中纤维控制的难度，影响成纱质量。混纺纱的伸长率随汉麻纤维含量的增加而降低，这是由于原料性能的差异，所用汉麻纤维的伸长率明显低于莱赛尔纤维，混纺纱中汉麻纤维比例增加，伸长率随之降低。汉麻/莱赛尔混纺比为75/25混纺纱的条干CV及常发性纱疵均为最高，25/75混纺纱次之，50/50混纺纱整体质量较好。分析原因是由于汉麻纤维含量过高，纤维粗硬，可纺性差，降低了罗拉的有效握持，控制纤维的能力变差，不规则运动纤维增多，纤维相互缠结，增大了梳理和牵伸的难度，使得成纱粗细节增多，条干均匀度下降。混纺纱毛羽数随着汉麻纤维比例的增加而增加，这是由于汉麻纤维粗硬，初始模量与抗扭刚度大，在加捻过程中纤维不易抱合，使纤维端易露出形成毛羽。

综合以上混纺比对纱线质量的影响，汉麻/莱赛尔50/50混纺纱综合性能较优，故汉麻和莱赛尔宜选用等量混纺。

2.2 混纺比对汉麻莱赛尔锦纶混纺纱性能的影响

根据2.1中的研究结果，在汉麻和莱赛尔等量混纺的基础上，加入锦纶混纺。在了解实际生产和查阅文献资料后［10⁃11］，汉麻/莱赛尔/锦纶混纺比选择40/40/20、30/30/40进行混纺，两种混纺比纱线的性能如表2所示。

表2 不同混纺比汉麻莱赛尔锦纶混纺纱的性能

由表2可以看出，两种混纺比纱线的断裂强度相差不大，但汉麻/莱赛尔/锦纶30/30/40混纺纱的断裂伸长率明显优于40/40/20混纺纱。分析原因：一是粗硬、弹性差的汉麻纤维含量相对较少；二是回弹性较好的锦纶含量相对较高，使得汉麻/莱赛尔/锦纶30/30/40混纺纱在断裂伸长率上具有明显优势。从表1和表2对比也可以看出，表1中汉麻莱赛尔混纺纱的断裂伸长率最大为4.1%，混入锦纶后，混纺纱的断裂伸长率均超过6.0%。汉麻/莱赛尔/锦纶30/30/40混纺纱的常发性纱疵均明显优于40/40/20混纺纱。汉麻/莱赛尔/锦纶30/30/40混纺纱毛羽数明显低于40/40/20混纺纱，同样是因为汉麻纤维的含量相对较少，使得混纺纱毛羽数相对降低。

由上述试验结果可知，当两组分纤维混纺时，汉麻/莱赛尔50/50混纺纱具有较优性能，而当三组分纤维混纺时，汉麻/莱赛尔/锦纶30/30/40混纺纱的总体性能更为优异。锦纶的加入，使得混纺纱的断裂强度变化不大，但断裂伸长率明显提升，毛羽数下降，也在一定程度上改善了成纱条干。故汉麻/莱赛尔/锦纶30/30/40混纺纱性能更优。

2.3 混纺比对汉麻莱赛尔锦纶混纺织物性能的影响

为探究混纺比对织物性能的影响，根据前文2.1与2.2的试验结果，选取汉麻/莱赛尔75/25、汉麻/莱赛尔50/50、汉麻/莱赛尔/锦纶30/30/40 3种混纺比纱线，分别在LXC⁃352SCV⁃14G型嵌花电脑横机上制成针织物，3种针织物性能如表3所示。

表3 3种针织物性能

由表3可以看出，汉麻纤维含量越高的织物，其透气透湿性越好，这是因为汉麻纤维中有细长的空腔，与纤维表面纵向分布着的许多裂纹和小孔洞相连，使汉麻纤维吸湿排汗透气性能较好。加入锦纶后，织物透气透湿性虽有所降低，但不明显。汉麻/莱赛尔/锦纶30/30/40织物的纵向和横向抗弯刚度低于另外两种针织物，较另两种织物更柔软，手感更舒适。加入锦纶后的汉麻/莱赛尔/锦纶30/30/40织物的耐磨性最佳，急缓折皱回复角最大，从而具有更优的抗皱性能，这与锦纶具有良好的弹性和较大的断裂强度有关。

综合来看，汉麻/莱赛尔/锦纶30/30/40针织物性能较优。

3 结束语

为提升汉麻纺织品的性能，采用与莱赛尔和锦纶混纺的方法，分析比较了所制得混纺纱及其针织物的性能。在汉麻与莱赛尔不同混纺比例的混纺纱中，50/50混纺纱性能较优，汉麻和莱赛尔适宜以相近的比例混纺。当汉麻、莱赛尔、锦纶三组分混纺时，较优混纺比为汉麻/莱赛尔/锦纶30/30/40。该比例混纺织物具有较优的柔软耐磨、抗皱等性能，改善了汉麻纯纺织物易起皱、穿着刺痒和不耐磨等缺陷，同时兼顾了透气透湿性，拓宽了汉麻纤维的应用领域，提升了汉麻纺织品的综合性能。