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《中國麻業(yè)科學(xué)雜志》2014年第三期

1牽切紡紗工藝

1.1牽切本實(shí)驗(yàn)采用的是東華大學(xué)研制的苧麻纖維牽切機(jī)，如圖1。麻條先進(jìn)入預(yù)、主牽伸區(qū)，纖維平行伸直度有所改善，為后續(xù)牽切做準(zhǔn)備。然后麻條進(jìn)入預(yù)牽切區(qū)，部分長度大于該區(qū)隔距的纖維被拉斷。當(dāng)麻條進(jìn)入主牽切區(qū)時(shí)，利用該區(qū)較大的前后羅拉表面速度差，以及羅拉鉗口對纖維的足夠的握持，將纖維逐步拉斷成所需長度［2］。牽切后纖維的長度主要受主牽切區(qū)隔距的影響，可根據(jù)實(shí)際需要，調(diào)節(jié)主牽切區(qū)隔距以得到所需纖維長度的牽切條。為使苧麻牽切條在棉紡設(shè)備上順利紡紗，本文選用的主牽切區(qū)隔距為40mm。由于預(yù)牽切區(qū)隔距與主牽切區(qū)隔距相同或成倍數(shù)時(shí)，牽切條纖維的各項(xiàng)長度指標(biāo)較優(yōu)［3］，因此本文選用的預(yù)牽切隔距為40mm。羅拉加壓:0.45MPa;主牽切區(qū)牽伸倍數(shù):3.05。分別測試了苧麻預(yù)并條、頭道精梳條牽切前后的主要質(zhì)量指標(biāo)，如表1所示。從表1可以看出，苧麻牽切條與原條的麻粒、硬條基本接近。牽切后，麻條中纖維的長度整齊度有很大改善，且平均長度為40mm左右，這為苧麻牽切條在棉紡設(shè)備上的順利紡紗及成紗質(zhì)量的改善提供了保障。

1.2并條為保證麻條的均勻度，在HAFJ1201并條機(jī)上對麻條進(jìn)行兩道并合。“順牽伸”工藝有利于纖維伸直平行，但條子的條干會(huì)受到影響，“倒?fàn)可臁惫に囉欣跅l子條干，且苧麻條牽切后纖維的平行伸直度有所改善，因此本文采用“倒?fàn)可臁惫に嚕搭^道牽伸倍數(shù)大，二道牽伸倍數(shù)小。主要工藝參數(shù)如表2所示。

1.3粗紗由于苧麻纖維抱合力較差，粗紗捻系數(shù)宜偏大掌握，at為92。由于棉紡細(xì)紗機(jī)牽伸能力較強(qiáng)，因此為提高成紗質(zhì)量，粗紗配以較低的牽伸倍數(shù)，總牽伸倍數(shù)為6.92。羅拉隔距34mm×47mm×38mm，粗紗定量5.4g/10m。粗紗機(jī)錠速750r/min。

1.4細(xì)紗因牽切條中存在部分超長纖維，為避免牽伸不開而出現(xiàn)“硬頭”的問題，細(xì)紗采用滑溜槽牽伸，滑溜槽深度為0.5mm;羅拉隔距30mm×47mm，鉗口隔距4.5mm;后區(qū)牽伸倍數(shù)1.36，總牽伸倍數(shù)26.9;細(xì)紗機(jī)錠速11000r/min，而苧麻常規(guī)紡細(xì)紗機(jī)的錠速為6000～7000r/min。可見，采用棉紡設(shè)備時(shí)，粗紗和細(xì)紗的錠速都大大高于苧麻常規(guī)紡中粗紗錠速(500r/min左右)和細(xì)紗錠速(6000～7000r/min)，無疑可大大提高紡紗效率。

2細(xì)紗性能

2.1牽切紗臨界捻系數(shù)分析根據(jù)紗線斷裂機(jī)理，細(xì)紗強(qiáng)度先隨著捻系數(shù)的增大而提高，然后隨著捻系數(shù)的增大而減小。細(xì)紗強(qiáng)度最高時(shí)的捻系數(shù)稱為臨界捻系數(shù)。為探索在棉紡設(shè)備上紡的苧麻牽切紗的最佳捻系數(shù)，在相同的實(shí)驗(yàn)環(huán)境下，本文將捻系數(shù)αt值從315～465等間距變化，分別得到6種不同捻系數(shù)的苧麻牽切普梳紗和苧麻牽切精梳紗。并分別對它們的斷裂強(qiáng)度、條干和3mm以上毛羽根數(shù)這幾個(gè)指標(biāo)進(jìn)行了測試。從圖2，圖3可知，兩種牽切紗斷裂強(qiáng)度隨著捻系數(shù)變化趨勢是相同的，均是隨著捻系數(shù)的增加而增加，當(dāng)捻系數(shù)達(dá)到某一值時(shí)斷裂強(qiáng)度又開始下降。兩種牽切紗都在捻系數(shù)at為405左右時(shí)，斷裂強(qiáng)度達(dá)到最大。牽切紗的條干與捻系數(shù)沒有顯著的關(guān)系。從圖4可知，兩種牽切紗的3mm以上毛羽根數(shù)都隨著捻系數(shù)的增大而減少。這是因?yàn)椋S著捻系數(shù)的增大，纖維之間抱合得更加緊密，纖維頭端不易露出紗體表面而產(chǎn)生毛羽。

2.2苧麻牽切紗與常規(guī)紗質(zhì)量對比為說明在棉紡設(shè)備上紡的苧麻牽切紗的成紗質(zhì)量，在相同的環(huán)境下，對捻系數(shù)at為405時(shí)的牽切紗和工廠實(shí)際生產(chǎn)的同種原料、同樣細(xì)度的苧麻常規(guī)精梳紗(捻系數(shù)αt為316)的斷裂強(qiáng)度、強(qiáng)度不勻、斷裂伸長率、條干、粗細(xì)節(jié)、棉結(jié)及3mm以上毛羽這幾個(gè)質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行了測試。由表3，表4可知，苧麻牽切普梳紗由于沒有經(jīng)過精梳工序，麻條中的硬條、麻粒無法被有效去除，導(dǎo)致其斷裂強(qiáng)度、伸長率、條干、粗細(xì)節(jié)、棉結(jié)及3mm以上毛羽根數(shù)均差于苧麻常規(guī)精梳紗，而苧麻牽切精梳紗的斷裂強(qiáng)度和斷裂伸長率均高于苧麻常規(guī)精梳紗。牽切紡時(shí)使用的是滑溜牽伸，牽伸時(shí)不利于對纖維的控制［4］，但最終苧麻牽切精梳紗與苧麻常規(guī)精梳紗的條干相接近。因此，若在此基礎(chǔ)上適當(dāng)減少牽切隔距，降低苧麻牽切條中的超長纖維，在棉紡細(xì)紗機(jī)上使用非滑溜牽伸對其紡紗，苧麻牽切精梳紗的條干將進(jìn)一步改善。理論上纖維長度越短，毛羽數(shù)應(yīng)越多，但由于牽切條的纖維長度整齊度好，使最終苧麻牽切精梳紗與苧麻常規(guī)精梳紗3mm以上的毛羽接近。

3結(jié)論

3.1苧麻牽切普梳紗和苧麻牽切精梳紗的斷裂強(qiáng)度均在捻系數(shù)αt為405時(shí)達(dá)到最大，3mm以上的毛羽均隨捻系數(shù)的增加而減少。

3.2捻系數(shù)αt為405時(shí)的苧麻牽切普梳紗的斷裂強(qiáng)度、伸長率、條干、粗細(xì)節(jié)、棉結(jié)及3mm以上毛羽根數(shù)均差于苧麻常規(guī)長紡精梳紗(捻系數(shù)αt316)。

3.3捻系數(shù)αt為405時(shí)的苧麻牽切精梳紗的條干、粗細(xì)節(jié)、棉結(jié)及3mm以上的毛羽與苧麻常規(guī)長紡精梳紗接近，斷裂強(qiáng)度高于苧麻常規(guī)長紡精梳紗。而牽切紡紗工序流程短、紡紗效率高，因此苧麻牽切精梳條在棉紡設(shè)備上的紡紗系統(tǒng)具有廣闊的應(yīng)用前景。

作者：鐘海郁崇文單位：東華大學(xué)紡織學(xué)院