汉麻纤维具有吸湿透气、防霉抑菌、防紫外线、抗静电等多重性能，深受广大消费者的青睐。因具有刚性大的结构特性，汉麻在整经、浆纱、织造过程中的难度比棉纤维大很多，尤其是汉麻高支纱细节多、断裂伸长率低，加工难度更大。为了满足客户需要和织造要求，文章通过一系列实验，探究了汉麻高支纱的最佳整浆生产工艺。

1汉麻纤维及纱线的特性

汉麻纤维与其他植物纤维一样，主要成分为纤维素，并含有半纤维素、果胶、木质素和少量蜡质等成分。汉麻纤维中木质素含量比亚麻纤维高，比模量约为亚麻纤维的1.6倍、棉纤维的 5 倍，其弯曲和扭转刚度大，纤维不易抱合，长度不匀率较高，纤维头端易弹出纱体，造成汉麻纱线断裂伸长率和断裂功较低，纱线硬、脆、直、刚而强。

按照GB/T 4743 — 2009《纺织品 卷装纱 绞纱法线密度的测定》、GB/T 3292.2 — 2009《纺织品 纱线条干不匀试验方法 第 2 部分：光电法》、GB/T 2543.1 — 2015《纺织品 纱线捻度的测定 第 1 部分：直接计数法》、 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）》等标准，对常用的35S 汉麻纱进行检测，检测结果如表 1 所示。从表 1 可以看出，35S汉麻纱的断裂伸长率只有0.32%，远远低于棉纤维的断裂伸长率。尽管汉麻纱线有较高的强力和耐磨性，但由于其刚而硬的特点，断裂伸长率低，因此分批整经、织造过程中纱线容易回旋打绞和脆断。因此要实现35S汉麻的量产，必须解决上述问题。

表1　常用35S汉麻的质量指标

本文以经纬纱为35S汉麻纱的坯布织造为例，进行整经、浆纱及织造，设定经密为105根/英寸、纬密为75根/ 英寸、幅宽为69英寸、组织结构为平纹组织。

2汉麻高支纱整浆生产工艺研究及技术改进

2.1整经工序

采用江阴四纺矩形架GA125高速分批整经机进行整经。由于麻的湿态强力比干态强力大，为增加纱线强力，减少断纱，常规工艺为整经前用隔离布遮挡，加开蒸汽，增加温湿度，制造相对封闭的空间，保持恒温恒湿的整经环境。在环境温度27 ℃，湿度91%的条件下，纱线回潮16 h后，回潮率由常规生产环境下的5.1%增加到15.4%。按照该工艺，在张力盘 4 格、车速50 m/min 时，检测出的整经单纱张力在10 ～ 13 cN之间，经轴纱线打绞严重（图 1）。分析原因主要是汉麻纤维加湿后，强力有所增加，但加湿使得纱线内应力释放，汉麻纱线回捻，使得相邻纱线互相缠绕，打绞更为严重。35S汉麻单纱断裂强力为548 cN，充分满足整经、浆纱强力要求，因此没有必要进行加湿。

图1　原整经工艺经轴绞线

对原整经工艺进行改进（表 2），为减轻纱线打绞，在撤掉隔离布的基础上，调整单纱张力，将张力盘位置由 4 格调到 7 格，车速由50 m/min提高到80 m/min，检测单纱张力增加到13 ～ 16 cN之间，因纱线张力增加，前进中的纱线左右游移程度减弱，相邻纱线间缠绕几率降低，经纱打绞情况减轻（图 2）。

表2　整经工艺对比

图2　改进整经工艺经轴绞线

2.2浆纱工序

采用日本津田驹HS40双浸双压两浆槽浆纱机进行浆纱。

2.2.1浆纱方案 1（常规工艺）

沿用亚麻、汉麻纤维普通纱支（21S以下）常规生产工艺，即不上浆、后上蜡的浆纱工艺。用遮挡布将经轴架至烘筒部分遮挡，通过加开蒸汽保持纱线的温湿环境，浆纱温度由26 ℃增加到29 ℃，湿度由78%增加到 84%，以提高纱线回潮率，增加纱线强力，湿热定形。经轴退绕张力850 N，自动控制，卷绕张力307 N。开车后发现经轴纱线密度大，浆纱起机时，经纱退绕出经轴后，汉麻纱线彼此间互相缠绕绞线严重，浆纱干分区分绞困难，频繁断线，尤其是处理断头或粘胶带分层需要停车时，各经轴、烘筒制动时间不一致，纱线张力波动区域多，松弛打绞更加严重，不适合生产。

2.2.2浆纱方案 2（改进工艺）

仍然采用不上浆、后上蜡的浆纱工艺，经轴架温湿度同方案 1 一致，在温度29 ℃、湿度84%左右的环境下，经轴架退绕张力由自动控制的850 N改为手动控制的 1 400 N，织轴卷绕张力由307 N改为460 N，增加停车时退绕张力及卷取张力，减少停车瞬间纱线的左右游移，减轻打绞断线。

同时更改纱线绕行路线，由图 3 所示的烘筒绕行路线 1 改为图 4 烘筒绕行路线 2，减少纱线与烘筒的接触点，减少停车时纱线张力波动区域个数，即减少打绞区域个数，缓解经纱绞线。

图3　烘筒绕行路线 1

图4　烘筒绕行路线 2

方案1与方案2的工艺指标对比见表3，浆纱后的纱线性能对比见表4，浆纱后纱线织造情况对比见表5。从表4和表5可以看出，采用浆纱方案2后，汉麻纱断裂伸长率无明显变化，毛羽有所减少，汉麻纱打绞断线情况有所改善，百米断头根数由原来的3.2根降至2根。织布经停有明显改善，但还不能满足正常生产需求。织布出现经停的原因主要为：（1）纱线断裂伸长低，刚、硬，脆断；（2）纱线毛羽多，经纱黏连、绞线严重，造成断线；（3）纱线粗细节多，麻结多，造成经停。

表 3　方案 1 与方案 2 浆纱工艺指标对比

表 4　方案 1 与方案 2浆纱后纱线性能对比

表 5　方案 1 与方案 2 浆纱后纱线织造情况对比

根据方案 2 的结果进一步总结整经浆纱经验，继续进行工艺改进。

2.2.3浆纱方案 3（改进工艺）

通过方案 2 的分析得知了汉麻在浆纱后织造过程中断线的主要原因。虽然汉麻加湿后，强力有所增加，但加湿过程纱线内应力得到释放，使得纱线打绞更为严重。同时需增加纱线断裂伸长、减少毛羽、增加回潮，减少织布经停，因此重新制定浆纱改进方案，方案 3 方案如下。

（1） 取消加湿措施，按正常车间温湿环境进行浆纱，温度28 ℃，湿度46%。

（2） 调整上浆工艺，改变烘筒绕行路线（图 5），采用低浓度、低黏度、单浆槽、两预烘、两主烘、后上蜡的上浆工艺。

图5　烘筒绕行路线 3

具体浆纱工艺参数见表 6。浆纱后将纱线指标同方案 2 进行试验对比，结果见表 7。由表 6、表 7 可以看出，通过低浆液浓度、低浆液黏度上浆，纱线断裂伸长率明显增加，达到1.55%，3 mm毛羽也降到 7 根/（10 m），同时纱线打绞减轻，百米断头根数由 2 根降到0.5 根，达到织造要求。

表6　浆纱工艺参数

表7　方案 2 与方案 3 浆纱后纱线性能对比

通过方案 2 和方案 3 浆纱后，在相同织机上，采用相同参数进行织造，织造情况对比如表 8 所示。通过表 8 可以看出，通过方案 3 浆纱后纱线织造过程中，十万纬经停明显降低，织造效率提升36.7个百分点，满足生产需求，可以开展大货生产。

表8　方案 2 与方案 3 浆纱后纱线织造情况对比

3结论

汉麻由于其特殊的组成成分、纤维结构、机械性能，既具有其他纤维所不具备的一些优良性能，同时其可纺性和可织造性也难于其他纤维。通过在整经环节增加整经张力，在浆纱过程中采用浆纱后上蜡、低浓低黏浆液上浆等方法，减弱纱线刚性，减少纱线打绞断线和毛羽，提高其可织性，最终实现批量织造，车速效率接近同纱支亚麻的织造水平。

参考文献

[1] 何建新．新型纤维材料学[M]．上海：东华大学出版社，2014：40．

[2] 杨冰洁．汉麻纤维柔软处理及其混纺纱性能研究[D]．天津：天津工业大学，2022．

文章摘自：徐旭,吴洪波,杜文辉,等.汉麻高支纱整浆生产工艺的研究[J].纺织导报,2024,(05):68+70-72.DOI:10.16481/j.cnki.ctl.2024.05.017.