【 摘 要 】实测分析木棉 /棉混纺纱和纯棉纱的性能,发现木棉混纺纱强力较低,但均匀度好,成本低,是一种可开发的新型纱。
【 关键词 】木棉 /棉混纺纱 强度 断裂伸长率 均匀度 毛羽
1 .引言
一直以来, 木棉纤维因其长度较短、强度低、抱合力差和缺乏弹性,难以单独纺纱,导致其在纺织方面的应用具有很大的局限性。但是木棉纤维具有一些其它天然纤维和合成纤维所不具备的优势,如体积重量轻、薄壁中空结构和不含有农药等化学残留物等。在崇尚服装材料天然和环保的今天,有必要重新审视其应用价值。
木棉纤维是锦葵目木棉科内几种植物的果实纤维,属单细胞纤维,其附着于木棉蒴果壳体内壁,由内壁细胞发育、生长而成。一般长约 8 ~ 32mm 、直径约 20 ~ 45 μ m 。纵向外观呈圆柱型,表面光滑,不显转曲;截面为圆形或椭圆形,中段较粗,根端钝圆,梢端较细,两端封闭,细胞中充空气。纤维的中空度高达 80 %左右。
木棉纤维的主要产地为热带美洲和东南亚地区, 目前应用的木棉纤维主要指木棉属的木棉种、长果木棉种和吉贝属的吉贝种这 3 种。
我国的木棉纤维主要来自于木棉属的木棉种,应用较少。 吉贝种是速生落叶乔木,主要产于印度尼西亚、尼日利亚、美国等,典型品种为爪哇木棉,我国海南、云南、广西等地有引进栽培。
当前木棉纤维的主要应用方面包括吸油材料、浮体材料、保暖材料和其他填充材料 。
本文实验所用木棉纤维为印度尼西亚的爪哇木棉, 研究着眼于木棉混纺纱与纯棉纱的性能比较,以预测不同比例的木棉 / 棉混纺纱线的可能应用领域。
2 .实验
2.1 试样
实验所用木棉 / 棉混纺纱为上海攀铭企业发展有限公司提供的转杯纺纱。
对比的纯棉纱为浙江某企业的牛仔布生产用纱。
其中木棉混纺纱中所混木棉纤维具体特征如下:
纤维细度: 12129Nm ;
纤维手扯长度: 21.2mm ;
纤维横截面:细长腰圆型、有中腔;
纤维回潮率: 9.4% 。
表 1 为木棉和棉的混纺比例和所纺纱支。

由吸湿达到调湿平衡 24 小时
实验环境:温度 20 ℃ ± 2 ℃
相对湿度 65% ± 3%
纱线强度和断裂伸长率在 XL-1 纱线强伸度仪上测试,测试长度 50cm ,速度 500mm/min ,每种纱样各测试 40 次。
纱线均匀度、疵点、细节、粗节在 YG135G 条干均匀度测试分析仪上进行,速度 400m/min ,测试长度 400 米。 纱线毛羽在纱线电子检测仪( EIB-S )上进行,速度 50m/min 。
参照国家纺织行业标准 FZ12001-92 分等标准对纱的质量进行评价。
3 实验结果分析
3.1 细纱条干不匀率
表 2 为纱线的不匀率、粗节、细节和毛粒比较。

当木棉含量低于 50% 时,混纺纱比纯棉纱的条干好,可做机织和针织用纱。
木棉含量超过 50% 后,不匀率增加。
混纺纱的粗细节均比纯棉纱要少,尤其是毛粒数量大幅度降低。
针织纱要求纱线均匀 ,条干好,所以混纺纱更适合做针织用纱。
3.2 纱线强度和断裂伸长度
如表 3 所示,木棉混纺纱比纯棉纱强力低。 60 : 40 混纺纱强力约降低 9% 左右;木棉纤维含量超过 50% 后,强力下降幅度达 45% 左右。 混纺纱强度下降可能是因为木棉纤维外壁光滑,表面摩擦性能低,导致纱线中纤维之间的滑移增加,使纱线强力下降。同时木棉单纤维强力较低,长度短,其短绒率的增加使成纱中分担外力的长纤维减少,也使纱强下降。纱线不匀率的增加也是纱线强力降低的因素之一。
同时由表 3 知纱支相同时,当木棉纤维含量低于 50% 时,混纺纱比全棉纱断裂伸长率高。这可能是因为木棉纤维密度小,纤维之间容易折叠纠缠,当纱线受力伸长时,折叠的纤维会伸直;同时木棉纤维表面光滑,纤维伸直后会使纤维间的滑移增加,从而断裂伸长率增加。
木棉含量超过 50% 后,断裂伸长率降低。其原因除纤维滑移之外,短绒率对纱线的影响较大。短绒率对转杯纱强力和条干影响很大。木棉纤维短绒率高,随着其含量的增加,短绒率增加,这些极短的纤维在纺杯中积聚会引起条干不匀率增加和断头。
3.3 细纱毛羽
