摘  要：总结环锭纺棉纺技术路线纺制亚麻纯纺纱和混纺纱的工艺要点?通过优化各道纺纱工艺参数及工艺配置，用干法纺纱代替湿法纺纱开发了高效短流程纯亚麻纺纱工艺，纺制出了赛络集聚纺精细化纯亚麻49.2tex纱和精细化亚麻/棉55/4528.1tex混纺纱，并测试了成纱质量?结果表明：采用环锭纺棉纺工艺路线生产的精细化纯纺亚麻纱及精细化亚麻棉混纺纱的断裂强度分别可达到9.0cN/tex和11.0cN/tex以上，纱线条干均匀，麻结少，达到优等纱标准?认为：采用棉纺设备开发亚麻纯纺纱和混纺纱，有助于进一步促进麻纺行业技术革新及产业升级?

关键词：亚麻；干法纺纱；精细化；棉纺设备；赛络集聚纺

我国麻类品种丰富，亚麻纺织品有着极为悠久的历史，被广泛应用于服装?装饰及相关产业领域?亚麻纤维性能优良，具有很好的抗菌性?舒适性?凉爽性，能快速吸湿和放湿^[1?3]，尤其在服用方面，其织物透气性佳?凉爽舒适，能够很好地调节人体与环境的热湿平衡，堪称“天然空调”^[4]?亚麻纤维横截面为不规则多角形，亚麻纱及织物表面产生漫反射现象使其产品色调柔和，在光泽?悬垂性和织物纹理等方面都有着特殊的风格^[5]，深受广大消费者的喜爱?

亚麻的单纤维线密度在3.33dtex以下，但其长度短，仅10mm~20mm，因此亚麻单纤维的可纺性较差，几乎不具备可纺性?而亚麻束纤维的长度一般在500mm~700mm，线密度仅3.33tex~5.00tex(200公支~300公支)?因此在常规亚麻纱生产中，通常是用打成麻(长麻)工艺纤维进行湿法纺纱，成纱线密度主要在27.8tex~41.7tex(24公支~36公支)^[6?7]?但是亚麻湿法纺纱的流程长，通常的工序有给油养生?栉梳?成条?并条(5道)?粗纱?粗纱煮漂?细纱湿纺?烘干?

亚麻湿纺中产生的落麻以及亚麻在初加工(打麻)时的下脚(二粗)，是目前常用的亚麻短纤维原料，其麻屑等杂质多，纤维结杂含量较高，纤维长度?细度和强度等性能差异大，抱合力差，因此纺纱困难?利用率不高^[8]?目前，亚麻短纤维(落麻与二粗)经过简单的预处理，可纺制50.0tex~66.7tex(15公支~20公支)的混纺纱，但是亚麻混纺比通常在50%以下，且成纱强力低?不匀率大，致使亚麻干纺的纺织品难以实现高档化?轻质化和系列化，亚麻品种和档次受到局限^[9]?此外，现在也有少数采用长的亚麻(打成麻)进行脱胶等预处理后，在棉纺设备上进行纺纱，实现亚麻的高效短流程纺纱，但原料的相对成本较高?本研究利用常规的亚麻落麻和二粗进行精细化预处理后，在棉纺设备上进行纺纱加工，实现了亚麻纤维的纯纺以及高比例混纺，用于服装?家纺产品?这对提高亚麻纱档次，扩大其应用范围，实现麻纺产业升级，具有重要的社会意义和经济价值?

1原料及纺纱流程

1.1原料选用

使用的亚麻落麻是亚麻原料厂和亚麻纺纱厂在生产过程中提取长纤维后落下的亚麻二粗?机短?落麻?车肚?精落及其他下脚料，经清弹开松?除杂?梳理等精细化工艺处理后适用于棉纺设备的亚麻短纤维原料，平均线密度4.48dtex(2231公支)，平均长度28.8mm，长度CV值50%，短绒率13.98%，断裂强度4.1cN/dtex，断裂伸长率2.6%，含杂率2.5%?棉纤维选用巴西棉，平均线密度1.72dtex(5800公支)，平均长度29.0mm，长度CV值20%，短绒率12.53%，断裂强度3.4cN/dtex，断裂伸长率8.7%，含杂率3.2%?

1.2纺纱流程

麻纤维单独不好成网，所以采用清梳联流程，并条采用两道并合，避免麻纤维熟条过熟增加纺纱难度?亚麻短纤维纯纺工艺流程：(亚麻短纤预处理+给油养生)→JWF1012型抓棉机→ZFA113C型单轴流开棉机→FA028C?160型多仓混棉机→JWF1124型精开棉机→JWF1204A型梳棉机(附JWF1171型喂棉箱)→FA387型并条机(2道)→JWF1416型粗纱机→JWF1510型细纱机→AUTOCONER6型络筒机(配ZENIT+型电子清纱器)?

亚麻短纤粗?硬，弹性及抱合力差，为实现其均匀混和，改善亚麻的可纺性和成纱质量，采用包混方式混和?但亚麻纤维与棉纤维性能差异大，影响抓棉均匀性，为此先将经过给油养生后的精细化亚麻短纤和棉纤维按比例在抓包机上抓取，进行预混和，再打成包后进入开清棉加工?亚麻短纤+棉混纺工艺流程：(亚麻短纤预处理+给油养生)→(圆盘抓棉机混和)→(打包)→FA002A型抓棉机→ZF1102型豪猪开棉机→FA022?8型多仓混棉机→FA076A型成卷机→FA224A型梳棉机→FA387型并条机(3道)→JWF1416型粗纱机→JWF1510型细纱机→AUTOCONER6型络筒机(配ZENIT+型电子清纱器)?棉纤维混纺比在30%以上即可采用此流程?

1.3测试方法

将样品放置在温度为(20±2)℃，相对湿度为(65±3)%的恒温恒湿环境中，调湿24h后进行相关性能测试?

参照GB/T4743—2009《纺织品卷装纱绞纱法线密度的测定》测试纱线线密度，取10管纱，每管纱线测试3次并取平均值?采用Y331N型纱线捻度机，参照GB/T2543.2—2001《纺织品纱线捻度的测定第2部分：退捻加捻法》测试单纱捻度，隔距长度500mm，转速1000r/min，取10管纱，每管纱线测试5次并取平均值?采用YG061FQ型电子单纱强力仪，参照GB/T3916—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)》测试纱线的力学性能，取10管纱，每管纱线测试5次并取平均值?采用CT3000型条干均匀度测试分析仪，参照GB/T3292.2—2009《纺织品纱线条干不匀试验方法第2部分：光电法》测试单纱条干均匀度及粗细节，取10管纱，每管纱线测试1次?

2亚麻短纤维纺纱工艺实践

2.1预处理

经精细化加工后的亚麻纤维表面胶质被去除，致使表面粗糙，摩擦因数大?短纤维若直接进入开松?梳理等工序，则易造成纤维被拉断，导致纱线毛羽?麻粒数增加，条干不匀严重，从而降低成纱品质?此外，由于亚麻纤维放湿速度快，回潮率随加工的进行而急剧降低，因此在纺纱之前须对其进行给油加湿以及养生处理，以改善其柔软性和强力，增加纤维之间的抱合力，提高可纺性[10]?乳化液配方：油剂(甘油或植物油)?抗静电剂?NaOH?水的质量占比分别为1.5%?0.5%?0.5%?97.5%，养生时间24h，控制纤维回潮率在14%~18%?且在后续纺纱过程中要做好保湿工作，避免纤维回潮率降低，有效保证纺纱过程顺畅进行?

2.2预混和

亚麻纤维和棉纤维混纺时，为了保证两种纤维混和均匀，需要对预处理后的亚麻纤维和棉纤维进行预混和?按比例称取亚麻短纤和棉纤维，圆盘混和均匀抓取后自动打包，然后重新进入圆盘抓包进行开清棉工序，使两种纤维尽可能混和均匀?因亚麻纤维粗?硬且短绒率高，在纺纱过程中尤其是清梳工序，麻纤维散失较多?根据前期经验，结合亚麻纤维测试指标情况以及设备状态，两种纤维混和时，预处理过的亚麻纤维质量占比要比预定的质量占比高6个百分点~8个百分点，如生产精细化亚麻/棉55/4524.6tex混纺纱，亚麻/棉干重混纺比为62/38?

2.3开清

开松?梳理的效果越好，亚麻短纤的可纺性改善程度越好?因此采用“勤抓少抓，多松少打，多收少落，多混和少翻滚，低速度，大隔距，防黏连”的工艺?亚麻短纤维纯纺开清工艺：抓棉机打手转速820r/min，JWF1124型精开棉机采用梳针打手，减少纤维损伤，打手速度480r/min；调节板与打手隔距适当放大至8.0mm，调节板与除尘刀隔距15mm?

亚麻纤维与棉纤维混纺时，打手与给棉罗拉隔距要适当偏大，避免抓取时两种纤维因差异较大而造成混和不匀?亚麻棉混纺的开清工艺：抓棉机打手速度820r/min，豪猪开棉机打手速度540r/min；FA076A型成卷机综合打手速度900r/min，打手与尘棒隔距12mm，尘棒与尘棒隔距14mm，棉卷罗拉速度11r/min；为增加纤维的抱合，棉卷定量适当加重至480g/m?

2.4梳理

在梳理时，纤维的断裂以及纤维在针面间的搓动或滚动都会导致麻粒的产生?麻条中麻粒的存在不但会引起纤维在牵伸过程中的不规则运动，增加麻条?细纱的不匀，同时还会影响细纱断头，降低成纱质量?因此要尽量减少亚麻纤维断裂和揉搓，以避免麻粒的产生?而亚麻预处理中又多次开松，使亚麻纤维松散且杂质含量很少，所以要降低锡林?刺辊和道夫速度，同时要放大刺辊和锡林的线速比?另一方面，由于亚麻短纤维中还存在部分长纤维，故要放大锡林与盖板间的隔距，以尽量减少纤维断裂以及纤维缠绕道夫与锡林的现象?此外，由于亚麻纤维抱合力差，成网困难，故成条定量需要适当增加，减少破网?亚麻短纤维纯纺梳棉工艺参数：锡林速度360r/min，道夫速度20r/min，刺辊速度810r/min，盖板速度260mm/min，锡林与盖板隔距0.25mm?0.22mm?0.20mm?0.20mm?0.22mm，刺辊与锡林隔距0.1778mm，锡林与道夫隔距0.127mm，给棉板与刺辊隔距0.508mm，生条定量22g/5m?

亚麻纤维与棉纤维混纺时，由于棉纤维含量不高，为方便管理?简化工艺，参数设置主要以亚麻纤维为主?由于棉纤维杂质多且分散性差，刺辊速度应提高，盖板速度也要提高，以加强开松和除杂，同时定量可适当降低?亚麻棉混纺梳棉工艺参数：刺辊转速925r/min，盖板速度273mm/min，生条定量20g/5m?其他工艺与亚麻纯纺相同，以便于管理?

2.5并条

亚麻短纤维并条采用“大隔距，重加压，中定量”的工艺原则?由于亚麻短纤维中含有部分超长纤维，为避免纤维被拉断，使并条过程顺利，需要适当增加罗拉隔距?亚麻纤维无卷曲，抱合力差，麻条易松烂?滑脱，因此要采用比常规棉纤维加工时更大的紧压罗拉压力，增大牵伸时对亚麻纤维的控制力，确保纤维稳定牵伸，以提高成纱条干水平?此外应适当降低张力以及罗拉速度，避免意外牵伸导致断头?同时，适当减小喇叭口直径，以增加纤维之间的抱合?亚麻纤维中含有少量的胶质，使纤维具有较大的黏附性，易形成麻纤维束，因此并条工序的牵伸倍数不宜过大?此外，头并采用适当偏大的后区牵伸倍数，以提高纤维平行伸直度，减少粗细节，改善条干均匀度?由于亚麻纤维抱合力差，长度不匀大，因此罗拉速度要低?亚麻短纤维纯纺并条工艺参数：出条速度450m/min；罗拉加压120N，罗拉隔距8mm×18mm；并合根数均为8根；头并后区牵伸1.7倍，二并后区牵伸1.2倍；头并总牵伸8.0倍，二并总牵伸8.8倍?半熟条定量(头并)22g/5m，熟条定量(二并)20g/5m?

亚麻纤维与棉纤维混纺时，由于棉纤维的加入，使纤维间的抱合有较大改善，罗拉速度可适当调高，以提高产量?同时通过多加一道并条来改善条子的均匀度和混和度，以提高成纱质量?亚麻棉混纺并条工艺参数：出条速度650m/min；罗拉加压120N，罗拉隔距8mm×18mm；并合根数均为8根；头并后区牵伸1.7倍，二并后区牵伸1.2倍，三并后区牵伸1.2倍；头并总牵伸7.3倍，二并总牵伸8.4倍，三并总牵伸8.4倍?半熟条定量(头并)22g/5m，半熟条定量(二并)21g/5m，熟条定量20g/5m?

2.6粗纱

对于亚麻短纤维，在粗纱工序宜采用“重加压，大定量，大捻度，慢车速”的工艺原则?由于亚麻纤维刚度大?抱合力差，粗纱捻度应适当偏大，以防止意外牵伸与拉断?粗纱牵伸应小于8倍，后区牵伸倍数偏小?前区牵伸倍数偏大，同时适当增加粗纱定量，以减轻牵伸波，有利于提高条干均匀度?采用较低的前罗拉速度，提高粗纱的条干水平和成纱品质?亚麻短纤维纯纺粗纱工艺参数：捻系数170；锭速700r/min；粗纱定量6g/10m；罗拉双锭加压120N；总牵伸6.67倍；后区牵伸1.2倍；罗拉隔距12mm×25mm×30mm?

亚麻棉混纺时，其可纺性较纯亚麻纱有所提高，因此速度可适当高一些，粗纱捻系数亦可较纯亚麻纱低一些?但是为减少粗纱断头，速度仍较常规纺棉低?亚麻棉混纺粗纱工艺参数：捻系数120；锭速800r/min；粗纱定量5.5g/10m；罗拉双锭加压120N；总牵伸7.27倍；后区牵伸1.2倍；罗拉隔距12mm×25mm×30mm?

2.7细纱

亚麻短纤维纺纱时，细纱工序宜采用“慢车速，小后区牵伸倍数，大后区罗拉隔距，小钳口隔距，中加压”的工艺原则?由于精细化亚麻短纤维中还含有部分超长纤维，因此容易出现牵伸不开或者纤维被拉断的现象，导致成纱质量降低?使用新型碳纤上销和曲面下销以及较大的罗拉隔距，加强对前区摩擦力界控制，前档选用高弹性?低硬度免处理胶辊，利于提高握持力，避免粗纱牵伸不开出“硬头”现象，减少断头，改善纱线条干，提高强力?由于亚麻纤维粗硬，抱合力差，宜采用较大的捻系数和较低的锭速，采用赛络集聚纺纺纱方式，能够有效降低毛羽?减少细节?提高成纱强力?减少断头?提高生产效率?由于所纺的亚麻纱较粗，且毛羽多，因此要选择通道大的钢丝圈，减少对亚麻纱的刮擦?纯亚麻49.2tex纱的细纱工艺参数：捻系数550，锭速7000r/min，罗拉隔距28mm×40mm，罗拉双锭加压180N×140N×140N，后区牵伸1.2倍，6802型4^#钢丝圈?

亚麻棉混纺时，可纺性在一定程度上得到提高，捻系数相比亚麻纯纺可适当降低，锭速适当提高，以提高生产效率?亚麻/棉55/4528.1tex纱的细纱工艺参数：捻系数500，锭速8000r/min，6802型1^#钢丝圈?其他工艺与亚麻纯纺相同?

亚麻纱的麻屑和飞花多，要勤清洁?由于亚麻纤维刚度大?抱合力差，在纺纱过程中易断头，因此对挡车工的要求也较高?车间相对湿度应保持在70%以上，以改善亚麻纤维的柔软性和强度?

2.8络筒

络筒工序工艺设计要点主要是清纱参数的设定?络筒速度选择?纱线张力控制?空气捻接结头质量等?为保证筒子成形良好，后道工序能顺利退绕不出现脱圈和松芯筒，筒子卷绕张力要稳定，筒子密度均匀一致?成形良好，空气捻接结头外观和强力指标符合成纱质量要求；络筒采用金属槽筒，保证纱线通道光洁?络筒速度适当偏低控制，避免毛羽恶化?使用AUTOCONER6型自动络筒机，选用美斯丹空气捻接器，针对亚麻纤维硬?刚度大的特点，采用加湿捻接，以提高捻接牢度，空气捻接结头强力可达到原纱强力的85%以上，结头外观光洁，粗细均匀?配备ZENIT+型电子清纱器，设计合适的清纱工艺参数，保证切除有害纱疵的同时保留麻竹节风格，避免过度切疵造成的结头增加，影响织机效率和布面上亚麻独特的纹理和粗犷风格?亚麻棉混纺纱清纱工艺较常规本色棉纱工艺适当放宽，清纱工艺参数：棉结6.0倍，短粗节2.3倍×2.0cm，长粗节1.3倍×20cm，长细节-40%×30cm；纯亚麻纱既要突出麻竹节风格又要避免织造时细节处断头，清纱工艺参数与亚麻棉混纺纱相比长细节要收严，粗节可适当放宽，清纱工艺参数：棉结6.5倍；短粗节2.4倍×2.2cm，长粗节1.5倍×20cm；长细节-30%×20cm?操作和管理方面：由于麻纤维较粗硬，为避免络筒工序毛羽过度恶化，络筒车速适当降低到1000m/min以内，纱线通道加上蜡装置，车间相对湿度偏大控制在75%~80%，挡车工操作时要加强纱线通道清洁和电子清纱器通道清洁，避免电子清纱器充塞麻屑引起误判?误切?

3成纱质量分析

采用上述工艺参数，纺制的纯亚麻49.2tex纱以及亚麻/棉55/4528.1tex混纺纱的成纱质量如下?

由以上测试结果可以看出，成纱各项质量指标均达到T/CNTAC60—2020《干纺环锭纺纯亚麻本色纱》优等纱质量标准，可广泛应用于喷气织机?剑杆织机?针织大圆机上生产服装?餐厨用品?窗帘?地毯?墙布等服装?家居?家纺等用纱?

4结论

在棉纺设备上根据亚麻纤维特点优化工艺参数，能够成功纺制纯亚麻49.2tex纱及亚麻/棉55/4528.1tex纱?针对亚麻短纤维刚度大?抱合力差?长度整齐度差的特点，在预处理阶段做好给油加湿养生处理，以提高其可纺性?在梳棉工序采用适当降低分梳强度，减少落棉，重定量；在并条工序采用大隔距，低速度，小牵伸，以提高并条条干均匀度；在粗纱工序采用大捻度，粗定量，低速度；在细纱工序采用大捻度，低速度，大通道钢丝圈，以提高成纱质量?纯亚麻纱采用清梳联流程解决难成网难题；亚麻棉混纺时采用棉包预混和，以提高混和效果?在纺纱过程中要勤清洁，避免麻屑等飞花杂质影响成纱性能，并适当提高车间相对湿度，以保证纺纱过程顺畅进行?纺制的纯亚麻49.2tex纱及亚麻/棉55/4528.1tex纱，断裂强度分别可达到9.0cN/tex和11.0cN/tex以上，条干相对均匀?粗细节和麻粒少，可满足亚麻产品服装?家纺等产品的生产要求，对于拓展亚麻产品具有重要的积极意义?

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