摘  要：為了探討回潮率對麻纖維在棉紡設(shè)備干紡的可紡性影響，以棉纖維性能參數(shù)為參照，分別測試了不同回潮率下棉纖維、苧麻纖維和亞麻纖維的強(qiáng)伸性和柔軟性，并對比了3種纖維回潮率隨時間的變化趨勢。結(jié)果表明：相較于棉纖維，回潮率對麻纖維性能有更顯著的影響，隨著回潮率的增大，苧麻纖維和亞麻纖維的斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長率總體均呈現(xiàn)增長的趨勢；回潮率對纖維柔軟性的改善有顯著影響，尤其當(dāng)回潮率達(dá)到15%以上時，苧麻纖維和亞麻纖維的柔軟性得到大幅提高；纖維放濕回潮率-時間曲線顯示，保濕性棉優(yōu)于亞麻優(yōu)于苧麻。認(rèn)為：在麻纖維的紡紗中，確保其回潮率在15%~20%，可有效提高苧麻纖維和亞麻纖維的強(qiáng)伸性和柔軟性，從而增大纖維之間的抱合力，改善麻纖維的可紡性。

關(guān)鍵詞：亞麻；苧麻；回潮率；強(qiáng)伸性；柔軟性；干法紡紗

麻紡織行業(yè)是我國具有資源、生產(chǎn)和國際貿(mào)易比較優(yōu)勢的特色產(chǎn)業(yè)，我國的亞麻紡織、苧麻紡織、漢麻紡織等生產(chǎn)量和貿(mào)易量均居世界首位。隨著先進(jìn)的棉紡生產(chǎn)設(shè)備跨界應(yīng)用于麻紡生產(chǎn)，短麻紡紗工藝路線獲得了實(shí)質(zhì)性的突破和革新^[1,2,3]。尤其是精細(xì)化處理的亞麻纖維在棉紡設(shè)備上紡制的干紡紗具有柔軟、條干均勻度好的特點(diǎn)，可作為針織用紗，極大豐富了麻纖維產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域^[4,5]。但棉紡設(shè)備上紡制的干紡麻紗也普遍存在成紗質(zhì)量較差、毛羽多、纖維制成率低等問題，導(dǎo)致其實(shí)際應(yīng)用及產(chǎn)業(yè)化推廣仍面臨巨大挑戰(zhàn)。

麻的干紡紗質(zhì)量差、毛羽多很大程度上是纖維剛硬、抱合力差導(dǎo)致的，但通過增加纖維濕度，可以使纖維柔軟，提高抱合性能。因此，控制適當(dāng)?shù)幕爻甭适菍?shí)現(xiàn)麻纖維干法紡紗生產(chǎn)穩(wěn)定、質(zhì)量良好的保證^[6,7]。本研究以可紡性優(yōu)良的棉纖維作為參照，測試了不同回潮率下的棉、麻纖維的性能，探討回潮率對麻纖維干法紡紗可紡性的影響，為改善麻纖維在棉紡設(shè)備上進(jìn)行干紡的可紡性提供參考。

1 試驗(yàn)

1.1纖維材料

所用原料為棉纖維、精細(xì)化亞麻纖維和苧麻纖維。將其分別烘燥或噴濕制備成不同回潮率的纖維。

1.2試驗(yàn)設(shè)備

Y802N型八籃恒溫烘箱，用于干燥纖維；YG108N型精密支數(shù)秤，用于稱量纖維；LLY-06E型電子單纖維強(qiáng)力儀，用于測量纖維強(qiáng)伸性能。

1.3測試方法

1.3.1給濕量計(jì)算

利用泵式噴壺噴出霧狀水向鋪放好的纖維表面進(jìn)行均勻噴灑。回潮率是指水質(zhì)量與纖維質(zhì)量的百分比，給濕量C與回潮率W的關(guān)系如式（1）所示，其中M為纖維干重。

纖維給濕后放置于密封裝置中12h，使其均勻充分濕潤。

1.3.2纖維柔軟性

測試?yán)w維柔軟性時，由于目前尚無標(biāo)準(zhǔn)的纖維柔軟度測試方法和儀器，本研究設(shè)計(jì)一種測試裝置，以相對比較不同回潮率下各種纖維的柔軟度。將纖維梳理整齊后剪成30mm長度，稱取6mg，并如圖1所示，水平夾持纖維束，纖維束一端用0.1cN重力夾夾住，纖維伸出長度為25mm，纖維束在重力作用下向下懸垂。纖維越柔軟，懸垂性越好，伸出端越靠近支撐架，即刻度尺讀數(shù)越小。故對比纖維伸出端距離支撐架的距離，即可定量評價纖維柔軟性。

圖1纖維柔軟性測試示意圖

2 試驗(yàn)結(jié)果與分析

本試驗(yàn)調(diào)節(jié)棉、苧麻和亞麻3種纖維的回潮率分別為0、5%、10%、15%、20%、25%、30%，研究回潮率對纖維性能的影響。

2.1纖維強(qiáng)伸性

纖維的強(qiáng)伸性直接影響紡紗過程和成紗質(zhì)量。本試驗(yàn)研究不同回潮率對棉、苧麻和亞麻纖維強(qiáng)伸性能的影響，測量結(jié)果見圖2。

圖2不同回潮率下纖維強(qiáng)伸性的測試結(jié)果

由圖2可知，苧麻纖維和亞麻纖維的強(qiáng)力遠(yuǎn)高于棉纖維，同時斷裂伸長率也遠(yuǎn)小于棉纖維。隨著回潮率的增大，3種纖維的斷裂強(qiáng)力總體呈增長趨勢，變化曲線近似線性，且苧麻纖維和亞麻纖維的強(qiáng)力增長顯著。當(dāng)纖維回潮率大于15%時，苧麻纖維和亞麻纖維的斷裂伸長率開始得到明顯提升，但回潮率大于20%后，斷裂伸長率的提高開始不顯著，甚至有所下降。故回潮率介于15%~20%時，苧麻纖維和亞麻纖維的斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長率均能得到較顯著提高

2.2纖維柔軟性

測量不同回潮率時3種纖維的柔軟性，結(jié)果如圖3所示。

圖3不同回潮率下纖維柔軟性的測試結(jié)果

從圖3可知，棉纖維的刻度值遠(yuǎn)小于苧麻纖維和亞麻纖維，說明棉纖維的柔軟性遠(yuǎn)好于麻纖維。纖維回潮率在10%以下時，苧麻纖維和亞麻纖維的刻度值沒有顯著差異，隨著回潮率增大到15%及以上，苧麻纖維和亞麻纖維的刻度值明顯減小，說明兩者的柔軟性都得到了顯著的改善。

2.3 纖維放濕性能

將噴濕并經(jīng)過平衡的纖維從密封裝置中取出，將其放置在溫度（20±2）℃，相對濕度（65±2）%的恒溫恒濕環(huán)境中，測試上述3種纖維回潮率隨時間的變化趨勢，如圖4所示。

圖4纖維放濕回潮率-時間曲線

從圖4可知，棉纖維的保濕性能最佳，亞麻纖維其次，苧麻纖維最差。這主要是亞麻纖維中的殘膠率大于苧麻纖維所致，而膠質(zhì)具有較好的保濕性，故相較于亞麻纖維，在紡紗加工前更應(yīng)適量增大苧麻纖維的回潮率。

2.4各工序加工后的纖維回潮率

對3種纖維進(jìn)行給濕后，再在相同條件下分別進(jìn)行梳理和并條，并測試各工序加工后的纖維回潮率，結(jié)果如圖5所示。

圖5各工序纖維的回潮率

從圖5可知，纖維回潮率的降低主要在梳理工序，并條工序?qū)w維回潮率的影響不及梳理工序。可見，苧麻纖維和亞麻纖維的回潮率降低速率大于棉纖維，說明麻纖維更應(yīng)注意保持較高的初始回潮率或在加工中補(bǔ)充水分（回潮率）。因此，通常在棉紡中紡制麻紗時，要進(jìn)行給濕、加油，以保證麻纖維有較高的初始回潮率。

2.5紡紗試驗(yàn)

采用亞麻高效短流程干法紡紗路線，即：開清棉→梳棉→并條（2道）→粗紗→細(xì)紗，進(jìn)行亞麻的純紡和混紡。采用不同回潮率的亞麻纖維分別紡制了純亞麻42.2 tex紗和亞麻/棉55/45 39.4 tex混紡紗，其成紗質(zhì)量如圖6所示。由于麻纖維回潮率在25%左右或更高時易黏附在梳理機(jī)的針齒上，不利于正常紡紗，故制備了回潮率在12%~20%的麻纖維進(jìn)行紡紗試驗(yàn)。

圖6不同回潮率的亞麻纖維紡紗質(zhì)量

由圖6可見，麻纖維梳理前回潮率在16%~20%時，其成紗質(zhì)量明顯優(yōu)于回潮率在12%~14%時的成紗質(zhì)量。只有當(dāng)纖維回潮率達(dá)到適宜范圍時，才可順利紡出質(zhì)量較好且穩(wěn)定的紗^[8]。

3 結(jié)論

通過測試和紡紗試驗(yàn)可得出，回潮率對麻纖維在棉紡設(shè)備上進(jìn)行干紡的可紡性有顯著影響?；爻甭实淖兓?，將直接影響到纖維的內(nèi)在質(zhì)量和其紡紗的工藝性能，最終影響其成紗質(zhì)量。較高的回潮率可增加纖維間的抱合力，使麻纖維獲得更高的斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長率，以及更優(yōu)的柔軟性，能夠提高成紗強(qiáng)力、降低條干不勻率。因此，將紡紗加工前的苧麻纖維和亞麻纖維回潮率控制在15%~20%，不僅可增大纖維之間的抱合力，改善麻纖維的可紡性，還能提高成紗強(qiáng)力，降低條干不勻。

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文章摘自：錢麗莉,陳紅霞,杜志敏等. 在棉紡設(shè)備上加工麻纖維的回潮率控制研究 [J/OL]. 棉紡織技術(shù), 1-4[2024-03-04]. http://kns.cnki.net/kcms/detail/61.1132.ts.20240219.1410.004.html.