弹力包芯纱是以强力和弹力都较好的合成纤维长丝为芯丝,外包棉、毛、粘胶等短纤维纺制而成的纱,可兼有长丝芯纱和外包短纤维的优良性能,用包芯纱织成的织物具有柔软、舒适、贴身等优点[1]。汉麻纤维是近几年研究推广的一类天然绿色环保纤维,具有优异的吸湿快干性、天然的抗菌防霉防螨性、独特的异味吸附性和卓越的抗紫外线性能,但由于其本身粗硬、弹性差、可纺性差等缺点,汉麻类织物大都为低支混纺类产品,其推广应用还处于起步阶段。为此,本文研制开发以汉麻纤维为主的弹力包芯纱,以提高汉麻纱线的性能,可用于袜子、紧身内衣、运动服装等场合,达到开拓市场的目的。
1汉麻/棉纤维的混纺工艺
1.1原料的选择汉麻系桑科,属一年生草本植物[2],是各种麻纤维中纤度较细的一类麻纤维。汉麻的表面有许多裂纹,且中腔较大,因此吸湿排汗、透气导热等性能格外出色。但由于汉麻纤维间的抱合力差,将汉麻和棉纤维混纺,可有效解决汉麻本身的可纺性差的缺点,目前研制出的汉麻纤维主体长度大于23mm、超长纤维小于5%[3],因此选用品级在2级以上、主体长度不低于29mm的棉纤维,用于研制汉麻/棉纤维的混纺纱。
1.2混纺比的确定由于汉麻类产品的功能性在很大程度上取决于汉麻的吸湿快干、抗菌防霉等优良性能,因此在研制的汉麻/棉混纺纱中汉麻含量应越高越好,但由于汉麻纤维的可纺性差、纤维之间的抱合力差等缺点,棉的含量也不能过低。经多次试验及不同混纺比纱线的性能测试,选择汉麻/棉的混纺比为65/35。
1.3汉麻/棉混纺的工艺流程汉麻/棉混纺的简要工艺流程如图1所示。在此基础上试纺出表1中1#14.75tex(40s)汉麻/棉65/35混纺纱。图1汉麻/棉混纺的工艺流程
2汉麻/棉/氨纶包芯纱的研制
2.1包芯纱的形成原理为了改善汉麻织物的弹性和手感,提高服用性能,选择氨纶纤维为芯丝研制汉麻/棉/氨纶包芯纱,其示意图如图2所示。
2.2工艺参数的选择
1.氨纶丝的纤度氨纶丝的选择应综合考虑各方面的因素,比如外包纤维的特性、产品的用途等。不同的氨纶丝其性能有差异,一般对弹性要求比较高的织物,所选的氨纶丝较粗。目前氨纶包芯纱生产上应用最多的氨纶丝细度主要有:4.44tex(40D)、7.77tex(70D)、图2环锭纺氨纶包芯纱形成示意图155.5tex(140D)3种[1]。根据产品的需要,选择4.44tex(40D)进行试纺。
2.捻度由于加入的氨纶长丝具有收缩趋势,会导致外包纤维之间的抱合力、强力下降,因此需要加大捻度,一般选择捻度为88～125T/10cm之间。
3.预牵伸倍数预牵伸倍数太小,氨纶丝的弹性不能很好的发挥,且氨纶丝的含量增大会导致成本的增加。但预牵伸倍数若过高,会引起断头,使纺纱困难,并会导致汉麻纱线的捻回对氨纶丝回弹的阻力更明显,促使纱的弹性伸长和弹性回复率降低。实际生产过程中氨纶长丝的预牵伸倍数以3.5～3.65倍为宜[4],因此本文选择预牵伸倍数为3.5。根据对汉麻/棉混纺包芯纱参数的选择,研制出三种规格的汉麻/棉混纺包芯纱如表1所示。表1汉麻/棉混纺纱及三种氨纶包芯纱的规格试样纱线细度/tex氨纶丝细度/tex捻度/T/10cm预牵伸倍数1#14.75—115—2#36.87 4.44 95 3.53#28.09 4.44 105 3.54#18.44 4.44 105 3.53汉麻/棉/氨纶包芯纱的强伸性能测试与分析将纱线在标准大气条件(温度20℃±2℃,相对湿度65%±2%)下平衡24h,采用YG020A型电子单纱强力机测试纱线的强伸性,每种纱线测量10次,取平均值[5]。测试结果如表2所示。表2氨纶包芯纱与汉麻/棉混纺纱的强伸性能试样断裂强力/N断裂伸长/mm断裂强度/cN/tex断裂伸长率/%1#2.06 9.43 13.97 3.772#2.86 26.10 7.50 10.443#2.76 25.81 9.34 10.324#1.67 25.15 8.39 10.06通过对上述四种纱线进行强伸性能测试、分析和织机试织,结果表明:(1)对1#纱线在剑杆织机上进行试织,断头现象较严重,影响了织造的顺利进行,其主要原因是由纱线的断裂伸长率较低、易起毛所致,通过适当增大湿度或纱线的含水率可改善其可织性,基本满足织造要求。(2)对2～4#纱线在针织机上进行试织,能顺利试织出所需产品。从表2可以看出,与1#纱线相比,2～4#包芯纱的断裂伸长率提高了1.67～2.35倍,可较好的满足织造需求,而断裂强度虽有所降低,但并不影响织造。(3)根据2#和3#试样的结果显示可知,由于3#试样选取的纱线捻度比2#试样高,从而在纱线支数降低的情况下其断裂强度却有所增大,因此在纺纱时可以通过增加纱线捻度的方法来适当提高纱线的断裂强度。
3结语
本文通过对汉麻与棉混纺包芯纱的工艺和技术参数的探讨,研制出汉麻/棉混纺纱和汉麻/棉/氨纶弹力包芯纱,在测试其强伸性的基础上探讨了应用的可行性。汉麻/棉/氨纶弹力包芯纱可有效地提高纱线的伸长性能,较好地满足织造工艺要求,同时可通过对纱线捻度及氨纶丝纤度、包芯时预牵伸倍数的合理选择来改善汉麻/棉/氨纶包芯纱的性能,以更好地满足后道加工需求。汉麻/棉/氨纶包芯纱的研制及其强伸性能研究@陈艳华$苏州大学纺织与服装工程学院!江苏苏州215021$现代丝绸国家工程实验室(苏州)!江苏苏州215123 @王云$苏州大学纺织与服装工程学院!江苏苏州215021$现代丝绸国家工程实验室(苏州)!江苏苏州215123 @沈星星$苏州大学纺织与服装工程学院!江苏苏州215021$现代丝绸国家工程实验室(苏州)!江苏苏州215123 @王秀霞$苏州大学纺织与服装工程学院!江苏苏州215021$现代丝绸国家工程实验室(苏州)!江苏苏州215123 @王国和$苏州大学纺织与服装工程学院!江苏苏州215021$现代丝绸国家工程实验室(苏州)!江苏苏州215123以汉麻为主要原料,探讨了汉麻、棉、氨纶的混纺、包芯等工艺与技术参数,研制了汉麻/棉混纺纱和3种汉麻/棉/氨纶弹力包芯纱,并测试其强伸性能。研究结果表明:研制的含汉麻类纱线具有一定的强伸性能,其纺纱工艺路线是可行的;与汉麻/棉混纺纱相比,汉麻/棉/氨纶包芯纱可显著提高其断裂伸长率,而断裂强度则稍有降低;纱线捻度以及氨纶丝纤度、预牵伸倍数对汉麻/棉/氨纶包芯纱的强伸性能有一定影响。汉麻;;包芯纱;;强伸性[1]刘伟时,肖水波.氨纶包芯纱的纺制、结构性能及应用研究[J].化纤与纺织科技,2009(3):22-24. [2]高山,由瑞华等.有广泛用途和应用前景的大麻纤维[J].上海纺织科技,2005(12):4. [3]时春瑞.大麻/棉混纺氨纶包芯纱的开发[J].山东纺织科技,2002(6):13-14. [4]董灿君.氨纶包芯纱纺纱工艺和操作方法探讨[J].棉纺织技术,2004,7:19-20. [5]余序芬等.纺织材料实验技术[M].北京:中国纺织出版社,2004,3.
参考文献
[1] 刘伟时, 肖水波. 氨纶包芯纱的纺制、结构性能及应用研究[J]. 化纤与纺织技术,2009(01):25-27.
[2] 时春瑞. 大麻/棉混纺氨纶包芯纱的开发[J]. 山东纺织科技,2002(06):13-15.
[3] 高山, 由瑞华, 曲丽君. 有广泛用途和应用前景的大麻纤维[J]. 上海纺织科技,2005(12):9-10+15.
[4] 董灿君. 氨纶包芯纱纺纱工艺和操作方法探讨[J]. 棉纺织技术,2004(07):18-21.
