在棉纺设备上纺汉麻27.8 tex纱的工艺研究

张 毅 郁崇文

（1.浙江工业职业技术学院，浙江绍兴，312000；2.东华大学，上海，201620）

汉麻纤维具有优良的吸湿透气、凉爽舒适、防静电、防紫外线辐射等特性，被誉为“天然纤维之王”［1］，其纺织品深受市场青睐。但汉麻纤维刚度大难以扭转抱合，手感粗硬，湿法成纱毛羽较多，严重影响了该类织物的开发利用［2］。当前关于汉麻的研究报道主要集中于汉麻纤维脱胶和汉麻纤维织物的改性或柔软处理上［3⁃5］，对汉麻纤维纺纱工艺及成纱性能等研究主要集中于棉纺纺纱工艺，即与涤纶或棉混纺，目前主要有亓焕军等［6］研究了汉麻纤维纺纱的关键技术，提出了汉麻纤维细化分离设备和技术，实现了在棉型纺纱生产体系制备细号汉麻混纺纱的突破；熊翰文等［7］探究了细号汉麻棉混纺纱的技术，通过对汉麻等纤维的优选并进行表面改性技术，调节喇叭口间距、调整网格圈目数、成纱捻系数等工艺设计，在棉纺赛络集聚纺纱系统上成功纺制出细号汉麻棉混纺纱。此外，鲜见纯汉麻纺纱的研究报道。

为降低成纱三角区纤维刚度，显著改善纱线毛羽，夏治刚等［8］、许多等［9］提出了柔顺光洁纺，即在细纱前罗拉输出须条后的三角区加装一个湿热处理装置，运用陶瓷平面与纱线接触，通过电控模块对其进行控制，实现对纱线的湿热处理，达到降低纤维弹性模量和刚度的目的，大幅度减少外露毛羽，提高纱线品质。

本研究对化学脱胶后的纯汉麻纤维进行预处理后，同时以柔顺光洁纺为参考，在细纱机成纱三角区添加雾化加湿装置，在棉纺设备上纺制汉麻27.8 tex纱，并测试对比成纱质量指标。

1 试验原料、试剂与试验设备

1.1 试验原料

化学脱胶后的汉麻纤维，纤维线密度7.2 dtex，主体长度65 mm~75 mm，纤维断裂强度5.35 cN/dtex，强力CV23.17%，断裂伸长率2.98%。

1.2 试验试剂

超柔软油精、抗静电剂、渗透剂JFC。

1.3 纤维及纱线指标检测设备

LLY⁃06E型电子单纤维强力仪，YG173A型光电投影计数式纱线毛羽测试仪，YG139B/A型条干均匀度测试仪，YG068C型全自动单纱强力仪。

2 工艺流程

化学脱胶后的汉麻纤维工艺流程：Sey⁃deL 880型牵切成条机→AS181A型梳棉试验机（开松处理2次）→焖包处理（给油加湿养生）→FA 002型圆盘抓棉机→FA 036B型梳针打手开棉机→FA 076C型成卷机→A 186F型梳棉机→FA 303型并条机（两道）→FA 454型粗纱机→FA 506型细纱机（加装Eckert雾化加湿器）。

3 汉麻纤维的预处理和纺纱工艺

3.1 牵切工艺

经化学脱胶后汉麻纤维长度较长，且含有部分超倍长纤维，难以在棉纺设备上纺纱，运用牵切工艺进一步牵断纤维，使其主体纤维长度在38 mm左右。工艺参数：喂入定量245 g/m，压力4 kg，牵切隔距38 mm，牵切区牵伸3.5倍，预牵切区牵伸3.0倍。牵切后汉麻纤维断裂强度5.04 cN/dtex，32 mm~45 mm的纤维占92%，短绒率15.3%，纤维线密度6.5 dtex。

3.2 梳棉试验机开松工艺

通过梳棉试验机开松，一方面使汉麻纤维纵向劈裂劈细，降低了汉麻纤维的线密度，改善了强度不匀；另一方面去除了纤维中夹杂的部分并丝、束纤维等，使汉麻纤维品质得以改善。工艺参数：刺辊转速700 r/min，锡林转速280 r/min，盖板固定不动，开松2次。开松后汉麻纤维断裂强度4.45 cN/dtex，强力CV21.47%，断裂伸长率4.18%，纤维线密度5.1 dtex。

3.3 焖包处理工艺

为改善汉麻纤维的柔软度，提高纤维的抱合力，采用超柔软油精+抗静电剂+渗透剂配置乳化液喷洒后焖包处理（即给油加湿）。工艺参数：超柔软油精用量3.6%（o.w.f），抗静电剂1.0%（o.w.f），渗透剂JFC0.5%（o.w.f），水94.9%（o.w.f），密封焖包处理24 h。该工艺处理后汉麻纤维断裂强度4.40 cN/dtex，强力CV19.57%，断裂伸长率5.29%，纤维线密度5.0 dtex。

3.4 清棉工序

经纺纱预处理工艺后的汉麻纤维存在着一定的强力损伤，故需降低各单机打手速度。主要工艺参数：抓棉机打手速度650 r/min，开棉机打手速度390 r/min，成卷机综合打手速度700 r/min。

3.5 梳棉工艺

梳棉工艺既要考虑纤维强力损伤，避免无法成条，更要考虑提高纤维长度整齐度，逐步排除短绒、超倍长纤维及并丝杂质等。主要工艺参数：刺辊转速780 r/min，锡林转速360 r/min，盖板速度214 mm/min，锡林与盖板隔距0.25 mm、0.20 mm、0.20 mm、0.20 mm、0.25 mm。该工艺下得到的生条定量为22 g/5 m。

3.6 并条工艺

结合汉麻纤维特性，并条工艺采用“重加压，强控制，头并牵伸大于二并”的工艺原则。主要工艺参数：头并机械牵伸7.35倍，后区牵伸1.98倍；二并机械牵伸6.95倍，后区牵伸1.45倍；两道并条并合数均为6根，罗拉握持距均为43.67 mm×58.04 mm，前罗拉速度均为230 m/min。该工艺下得到的熟条定量为21.2 g/5 m。

3.7 粗纱工艺

为克服汉麻纤维抱合力差、刚度大等问题，粗纱工艺需要适当增加粗纱捻系数、降低粗纱机转速，以确保粗纱工序顺利生产。主要工艺参数：粗纱锭速500 r/min，总牵伸9.0倍，捻系数110，该工艺下得到的粗纱定量为4.65 g/10 m。

3.8 细纱工艺

细纱工序主要任务为控制断头率，改善成纱质量，同时合理选择捻系数以获得理想的纱线断裂强力。采用“紧隔距，强捻度”的工艺原则，主要工艺参数：细纱锭速5 500 r/min，总牵伸22.0倍，后区牵伸1.16倍，捻系数500~750，不同捻系数下纱线断裂强力和断裂伸长率测试结果见表1。

表1 不同捻系数下汉麻27.8 tex纱的强伸性能

由表1可知，当细纱捻系数选择650时，纺制出的细纱断裂强力最高达372 cN，断裂伸长率达5.12%。

4 成纱质量对比分析

在棉纺设备上，分别采用三角区雾化加湿、未雾化加湿、后区雾化加湿以及常用汉麻湿纺（以下简称湿纺）共4种纺纱工艺纺制纯汉麻纱，对纺出纱质量指标进行对比分析，结果见表2。

由表2可以看出，采用棉纺设备，在成纱三角区加雾化加湿装置所纺纱线的强力CV、断裂伸长率、条干CV、粗细节、3 mm毛羽数改善明显。

表2 不同纺纱工艺纺制汉麻27.8 tex纱的质量指标

5 结论

采用本研究方法成功纺制出汉麻27.8 tex纱，其断裂强度13.4 cN/tex，强力CV15.7%，断裂伸长率5.12%，条干CV14.9%，达到了用户的要求。

（1）与湿纺工艺相比，三角区雾化加湿工艺纺制纯汉麻纱的强力CV、断裂伸长率、条干CV、粗细节、3 mm毛羽数明显改善；但其断裂强度低于湿纺工艺。

（2）在成纱三角区添加雾化加湿装置对成纱质量影响很大，与三角区未添加雾化加湿装置相比，其纺制出的纯汉麻纱强力CV降低了13.3%，条干CV降低13.9%，常发性纱疵以及3 mm毛羽数均有大幅度减少。

（3）三角区雾化加湿与后区雾化加湿均能改善所纺纯汉麻纱的断裂强度、断裂伸长率、常发性纱疵以及3 mm毛羽数，且两者纺制出的纯汉麻纱综合性能均优于未雾化加湿工艺；对于强力CV和条干CV，三角区雾化加湿效果要明显优于后区雾化加湿。