16 Nm亚麻短麻／锦纶湿纺混纺纱的性能研究

王路，王亚杰，张斌，郁崇文，3

（1.东华大学纺织学院，上海 201620；2.江苏春龙亚麻纺织有限公司，江苏 兴化 225717；3.东华大学生态纺织技术教育部重点实验室，上海 201620）

进入21世纪，人们越来越注重服饰的舒适、环保和功能性。亚麻制品以其优异的吸湿、透气、抑菌等特性深受大众的喜爱［1］。但亚麻纤维粗硬［2－3］，其制品的弹性和耐磨性差，这极大限制了亚麻纤维的应用［4－6］。目前，通常采用混纺纤维来改善亚麻纤维的缺点。锦纶纤维的弹性优良，且耐磨性好［7－8］，本研究将亚麻与锦纶混纺，既可以保留亚麻纤维的优点，又可以改善亚麻纤维的缺点［9］。

涤纶是常用的纤维，产量大、价格低廉［10］，以前已有亚麻／涤纶湿纺混纺纱，可以改善纱的弹性等，但涤纶纤维刚性大，未能改善亚麻纱硬挺度大的缺点［11］，且容易起毛起球；而锦纶纤维刚度小，伸长大，为探究亚麻／锦纶混纺与亚麻／涤纶混纺纱的区别，特进行了两者的比较。

亚麻短麻是亚麻在栉梳制取长麻时的落麻，通常用于纺制较低支（10～16 Nm）的纱。本文采用湿纺纺纱的工艺，将锦纶条和涤纶条分别与亚麻短麻精梳条在并条工序混合，一起经过亚麻粗纱的煮漂工序，最后湿纺出16 Nm的亚麻短麻／锦纶和亚麻短麻／涤纶混纺纱。

1 试验方法

1.1 试验原料

本试验所用的亚麻、锦纶以及涤纶各生条中纤维性能如表1所示。

表1 各纤维性能Table 1 Performance of each fiber

1.2 试验方案

试验在江苏春龙亚麻公司进行。采用条混的方式，将亚麻纤维精梳条与锦纶或涤纶纤维条分别以亚麻／锦纶（涤纶）80／20、70／30、60／40、50／50、40／60的混纺比进行混合。

混纺工艺流程如下：

亚麻短麻与锦纶混纺的并合工艺参数如表2所示。试验时，将锦纶喷洒抗静电剂并静置48 h后，在亚麻短麻纺纱系统上与亚麻混合时仍然产生静电，原因主要有两个，一是亚麻短麻针梳的输出压辊是橡胶材料，不导电，对锦纶纤维的静电无法缓解；二是锦纶纤维较亚麻细软得多，在出条时不仅无法生头，且极其容易缠罗拉。在降低机速并在橡胶辊不断涂润滑油的情况下，锦纶在混纺纱中的占比最高可达到60%。

表2 亚麻短麻／锦纶混纺并合参数Table 2 Combination parameters of flax／nylon blended yarn

亚麻短麻与涤纶混纺的并合工艺参数如表3所示。亚麻／锦纶和亚麻／涤纶的粗纱、细纱工艺参数相同，分别如表4、5所示。

按照如下的纺纱工艺参数，纺制亚麻／锦纶和亚麻／涤纶的 80／20、70／30、60／40、50／50、40／60混纺纱，并测试混纺纱的断裂强度、伸长率以及条干均匀度。

表3 亚麻短麻／涤纶混纺并合参数Table 3 Combination parameters of flax／polyester blended yarn

表4 亚麻短麻／锦纶与亚麻短麻／涤纶的粗纱工艺参数Table 4 Roving process parameters of flax／nylon and flax／polyester blended yarn

表5 亚麻短麻／锦纶与亚麻短麻／涤纶的细纱工艺参数Table 5 Spinning process parameters of flax／nylon and flax／polyester blended yarn

1.3 测试方法

将不同比例的混纺纱及其织物在温度20℃，湿度65%的环境下平衡24 h后进行测试。

混纺纱支数按GB／T 4743－2009《纺织品卷装纱绞纱法线密度的测定》进行测试，测试仪器为YG086缕纱测长仪。

强伸性按GB／T 3916－2013《纺织品卷装纱单根纱线断裂强力和断裂伸长率的测定（CRE法）》进行测试，测试仪器为YG061FQ电子单纱强力仪。

条干均匀度按GB／T 3292.2－2009《纺织品纱线条干不匀试验方法第二部分：光电法》进行测试，测试仪器为CT3000条干均匀度测试分析仪。

2 测试结果与分析

2.1 混纺比对亚麻短麻／锦纶混纺纱性能的影响

（1）混纺比对亚麻短麻／锦纶混纺纱强伸性的影响

测试了不同混纺比下亚麻短麻／锦纶混纺纱的断裂强度和伸长率，结果如图1所示。从图1可以看出，亚麻短麻／锦纶混纺纱的强度随锦纶比例的增加先减小后增大，在混纺比为60／40时，混纺纱的断裂强度最低，为12.54 cN／tex；伸长率随着锦纶比例的增加而增加。在混纺比例为40／60时混纺纱的性能综合最优，断裂强度为14.89 cN／tex，伸长率最大为9.06%，比纯亚麻纱的伸长率提高了3.4倍。

混纺纱的强伸性与混合纤维的拉伸性能以及混纺比密切相关［12］。锦纶纤维相比于亚麻纤维强度小、伸长率大，亚麻短麻／锦纶混纺纱受到拉伸时，亚麻纤维先于锦纶纤维被拉断。当锦纶纤维占比较小时，混纺纱的强度取决于亚麻纤维断裂时的强度，随着亚麻纤维占比的减少，混纺纱的强度逐渐降低；之后随着锦纶纤维占比的增加，混纺纱的强度又取决于亚麻纤维断裂后锦纶纤维所能够承受的力，故混纺纱强度又开始增加。因锦纶纤维的伸长大于亚麻纤维，混纺纱的伸长随着锦纶纤维比例的增加而增大。

（2）混纺比对亚麻短麻／锦纶条干均匀度与纱疵数的影响

不同混纺比的亚麻短麻／锦纶混纺纱的条干均匀度和千米细节（－50%）、千米粗节（＋50%）、千米麻粒（＋200%）的测试结果如图2所示。在锦纶纤维占比低于50%时，亚麻短麻／锦纶混纺纱的条干总体上优于纯纺纱，千米纱疵数也随着锦纶比例的增加而不断减少。一方面，因为锦纶纤维的长度整齐度好于亚麻纤维，随着锦纶比例的增加，混纺纱中纤维的长度整齐度变好；另一方面，锦纶的纤维细度较细，在相同的成纱支数下，成纱截面中纤维的根数增多，所以混纺纱的条干均匀度变异系数降低，条干更加均匀、千米纱疵数减少。但在亚麻短麻／锦纶40／60时混纺纱的条干突然恶化，这是由于锦纶占比较大，针梳时粘罗拉静电现象愈发严重。

图1 亚麻短麻／锦纶混纺纱强伸性与混纺比的关系Fig.1 The relationship between the strength and elongation of flax／nylon blended yarn and the blending ratio

图2 亚麻短麻／锦纶混纺纱条干与混纺比的关系Fig.2 The relationship between flax／nylon blended yarn evenness and blending ratio

2.2 亚麻／锦纶和亚麻／涤纶混纺纱性能的差异

在相同的短麻纺系统下，分别纺制了亚麻短麻／锦纶与亚麻短麻／涤纶混纺纱，对比了在不同混纺比下二者强伸性的区别。由图3可知，一方面，亚麻短麻／涤纶混纺纱强伸性随混纺比的变化与亚麻短麻／锦纶混纺纱的变化趋势大致相同，随着涤纶混纺比例的增加，混纺纱的强度先减小后增大，伸长率逐渐增加，在混纺比例为40／60时综合最优，强度为15.92 cN／tex，伸长率为18.33%，而亚麻／锦纶也在此比例下综合最优，强度为14.89 cN／tex，伸长率为9.06%。另一方面，亚麻／锦纶混纺纱的强度略低于亚麻／涤纶混纺纱，但伸长率总体上大于亚麻／涤纶混纺纱。这是因为涤纶纤维的强度略大于锦纶纤维，伸长率、弹性小于锦纶纤维，所以亚麻／涤纶混纺纱的强度大，伸长率小。而亚麻短麻／涤纶40／60混纺纱的伸长率明显高于亚麻短麻／锦纶混纺纱，这是由于锦纶静电粘罗拉现象严重，实际混纺纱中锦纶的占比并没有达到60%，所以其伸长率没有明显增加。

图3 亚麻短麻／锦纶与亚麻短麻／涤纶混纺纱强伸性与混纺比的关系Fig.3 The relationship between the strength and elongation of flax／nylon and flax／polyester blended yarn and the blending ratio

3 结语

本文利用湿法纺纱工艺，分别纺制了亚麻短麻／锦纶和亚麻短麻／涤纶 80／20、70／30、60／40、50／50、40／60混纺纱，研究了混纺比例对混纺纱强伸性的影响，对比了亚麻短麻／锦纶与亚麻短麻／涤纶混纺纱间性能的差异，得到如下结论：

（1）锦纶纤维的加入使得纱的强度降低，伸长率增加，在混纺比例为亚麻短麻／锦纶40／60时混纺纱的性能综合最优，断裂强度为14.89 cN／tex，伸长率为最大9.06%，比纯亚麻纱的伸长率提高了3.4倍。

（2）在不同混纺比例下，亚麻短麻／锦纶混纺纱的强度略低于亚麻短麻／涤纶混纺纱，伸长率略高于后者。但锦纶纤维静电严重，在纺纱时需做好静电处理且占比不宜过高。