蕁麻纖維是一種野生的天然纖維，屬于麻類纖維的一種，目前國內(nèi)外對(duì)蕁麻纖維的開發(fā)和利用還處于起步階段。分析了蕁麻纖維的可紡性，開發(fā)出了以蕁麻纖維和亞麻短纖維為包覆纖維、滌綸短纖維為芯紗的摩擦紡包芯紗，并利用正交試驗(yàn)，研究了紡紗速度、摩擦輥轉(zhuǎn)速以及芯紗比例對(duì)紗線性能的影響，優(yōu)選出蕁麻纖維摩擦包芯紗的紡紗工藝范圍。
　　0 前言
　　隨著生活水平的日益提高，人們對(duì)紡織品的性能要求不斷提高，用天然纖維生產(chǎn)的織物和功能性服裝受到人們的青睞。麻類纖維具有吸濕散濕快、強(qiáng)力高、光澤好、抗腐蝕等特點(diǎn)，具有良好的衛(wèi)生保健性能及透氣、滑爽、粗獷、豪放、紋理自然、色調(diào)柔和、挺括大方等獨(dú)特風(fēng)格。因此，在國內(nèi)外麻類纖維被廣泛用于服裝、裝飾和其他領(lǐng)域。
　　蕁麻纖維是一種野生的天然纖維，屬于麻類纖維的一種，目前國內(nèi)外對(duì)這一纖維的開發(fā)利用還處于起步階段。蕁麻纖維具有麻類纖維的許多共同優(yōu)點(diǎn)，但也存在一些缺點(diǎn)，如長度整齊度差，粗細(xì)差異大，纖維剛性大，抱合性差等，因而紡紗難度較大。
　　摩擦紡紗作為一種新型紡紗方法，具有紡紗張力低、對(duì)纖維原料要求低、工藝流程短、可以紡制花式紗線等特點(diǎn)。所以，我們采用滌綸短纖維為芯紗，蕁麻纖維為包覆纖維，在摩擦紡紗設(shè)備上開發(fā)了蕁麻包芯紗產(chǎn)品，并利用正交試驗(yàn)方法研究了紡紗速度、摩擦輥轉(zhuǎn)速以及芯紗比例對(duì)紗線性能的影響。
　　1 蕁麻纖維的主要特性
　　蕁麻(nettle)是麻類植物中的一種，生長于世界各地的溫?zé)釒У貐^(qū)。屬被子植物門雙子葉植物綱原始花被亞綱的蕁麻科，為多年生宿根性草本植物。蕁麻品種主要有麻葉蕁麻、狹葉蕁麻、寬葉蕁麻、粗根蕁麻、裂葉蕁麻等。
　　蕁麻是主產(chǎn)于中國北方的野生纖維，質(zhì)地潔白，富有光澤。蕁麻纖維中間粗，兩頭細(xì)，纖維表面晶亮透明，有橫節(jié)，縱向有條紋，有的纖維表面有裂痕，這使纖維有很好的毛細(xì)效應(yīng)，吸濕性好，在纖維橫節(jié)處有的有分又。蕁麻單纖維長度較長、但離散系數(shù)較大，粗細(xì)差異也很大。另外，蕁麻韌皮中木質(zhì)素含量高，造成纖維剛性大，因而紡紗難度大。
　　蕁麻纖維是一種天然的功能性纖維，有一定保健功能，因而有較好的發(fā)展前景。在野生條件下，蕁麻雖然麻桿壯實(shí)，但其纖維層薄，纖維短，可按麻類植物生長期與纖維相關(guān)因素，在野生原地或移地培植，人為調(diào)整其生長條件，改善其可紡性，使其能在紡織工業(yè)中被大量應(yīng)用。
　　本試驗(yàn)研究所用的蕁麻纖維的物理機(jī)械性能如下：平均單纖維長度34．30 mm，平均單纖維細(xì)度0．662 tex，單纖維斷裂強(qiáng)度5．12 cN／dtex，斷裂伸長率4．44％，初始模量147．18 cN／tex。
　　2 蕁麻纖維的可紡性分析
　　蕁麻單纖維長度和細(xì)度的離散性特別大，剛性大，抱合力差，可紡性較差。利用摩擦紡紗機(jī)對(duì)原料要求較低這一特點(diǎn)，在摩擦紡紗機(jī)上開發(fā)蕁麻纖維產(chǎn)品應(yīng)該說是一種可行的方法。但盡管如此，經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，用純蕁麻纖維在摩擦紡紗機(jī)上進(jìn)行紡紗，其成紗條干均勻度差、毛羽多、強(qiáng)力很低，紡紗過程中斷頭多。即使采用滌綸纖維作芯紗、純蕁麻纖維作外包纖維，在摩擦紡紗機(jī)上紡包芯紗，紡紗過程中仍然斷頭多，成紗條干差、強(qiáng)力低。因此，我們?cè)谕獍w維中加入少量的亞麻短纖維 (占外包纖維的28％)，這樣既不改變麻纖維的特性，又使蕁麻纖維的性能得到利用，成功開發(fā)出了蕁麻和亞麻為包覆纖維、滌綸短纖維為芯紗的包芯紗。
　　3 蕁麻纖維摩擦包芯紗紡紗工藝試驗(yàn)
　　3．1 制條
　　所用原料是已脫過膠的蕁麻纖維，其脫膠工藝與苧麻相同。蕁麻纖維的制條工藝如下：
　　蕁麻纖維-手工初步開松-加油-XFH型小型和毛機(jī)(兩次)-小型梳毛機(jī)(西班牙產(chǎn))-成條
　　試驗(yàn)中所用滌綸和亞麻短纖維條子均是從紡織廠購買的生條。其中，滌綸纖維規(guī)格為1．65(dtex×38 mm；亞麻短纖維平均長度為39 mm,16mm以下短絨率為12％。
　　3．2 摩擦紡紗工藝正交試驗(yàn)
　　3．2．1正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)
　　根據(jù)DREF-Ⅲ型摩擦紡紗機(jī)的紡紗范圍，第一牽伸系統(tǒng)喂人一根棉型滌綸短纖維條子，作為芯紗，其定量為2．61g/m。第二牽伸系統(tǒng)喂入四根條子，作為外包纖維，其中蕁麻條子三根、定量為5．33g/m，占外包纖維的72％；亞麻短纖維條子一根、定量為6．22 g／m，占外包纖維的28％。芯紗和外包纖維的比例通過調(diào)節(jié)第一牽伸區(qū)和第二牽伸區(qū)條子喂人速度來確定。試紡100 tex的紗線(可用于各類裝飾織物)。采用L9(3的4次方)三因素三水平正交試驗(yàn)，研究摩擦輥轉(zhuǎn)速、紡紗速度、芯紗比例三個(gè)主要工藝參數(shù)對(duì)成紗質(zhì)量的影響規(guī)律，從而獲得最佳工藝組合。因素水平表見表1。

　　對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行極差分析，可以得出：A因素即芯紗比例對(duì)紗線性能的影響最大，其次是摩擦輥轉(zhuǎn)速，而紡紗速度影響最小。對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行綜合分析，可以得出最佳的工藝組合為A1B2C2，即芯紗比例30％，紡紗速度100 m／min，摩擦輥轉(zhuǎn)速4500 r／min時(shí)，紗線的綜合性能最好。
　　從正交試驗(yàn)結(jié)果可以看出，芯紗比例在30％～40％時(shí)斷裂強(qiáng)度較好，當(dāng)達(dá)到50％時(shí)成紗強(qiáng)力明顯下降。這是因?yàn)樵贒REF-Ⅲ型摩擦紡紗機(jī)上，從第一牽伸裝置喂入的連續(xù)的、作為芯紗的纖維條，一端被前羅拉鉗口握持，另一端被引紗羅拉握持，而中間受到高速回轉(zhuǎn)的加捻器即塵籠的摩擦加捻作用，芯紗上加的是假捻，雖然利用第二牽伸裝置喂人單纖維作為包覆纖維來保持假捻，但包覆纖維固定捻度的作用也只能達(dá)到某種程度，相對(duì)來說，芯紗捻度較少，所以，當(dāng)芯紗比例增高時(shí)，紗線強(qiáng)度下降。
　　4 結(jié)語
　　(1)蕁麻纖維長度和細(xì)度差異大、剛性大、抱合力差，不宜在DREF-Ⅲ型摩擦紡紗機(jī)上紡純紡紗。
　　(2)蕁麻纖維在DREF-Ⅲ型摩擦紡紗機(jī)上紡制包芯紗時(shí)，不宜單獨(dú)作外包纖維，而應(yīng)混入適量的、合適的其他纖維，如亞麻纖維。
　　(3)芯紗比例是影響紗線性能的最主要因素，芯紗比例過高對(duì)成紗強(qiáng)力不利。
　　(4)在DREF-Ⅲ型摩擦紡紗機(jī)的紡紗范圍內(nèi)，紡制較粗的蕁麻纖維包芯紗時(shí)，芯紗比例取30％～40％，紡紗速度取100 m／min左右，摩擦輥轉(zhuǎn)速取4000 r／min～4500 r／min，可以得到較好的成紗性能。