CN115449939B - 一种剑麻/黄麻股线及其制备方法 - Google Patents

一种剑麻/黄麻股线及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种剑麻/黄麻股线及其制备方法。该股线为剑麻单纱与黄麻单纱的合股线，所述黄麻单纱的捻系数为300～400，所述股线捻系数与两种单纱捻系数平均值的比值为1.0～1.4。该制备方法为：将剑麻单纱与黄麻单纱在捻线机上进行合股。该股线强度增加5％～8％，毛羽减少20％～40％，并且更加柔软，有利于剑麻精细化产品在高档家装以及宠物用品等领域的开发应用，具有重要的社会意义和经济价值。

Description

一种剑麻/黄麻股线及其制备方法
技术领域
本发明属于纺织加工技术领域，特别涉及一种剑麻/黄麻股线及其制备方法。
背景技术
我国是世界上麻类资源最丰富，且麻类纺织加工能力最强的国家。剑麻纤维具有强度高、耐腐蚀、吸湿放湿快等独特的特性，但由于其含有较多的木质素，杨氏模量也比较高，导致纤维粗、硬，可纺性差。因此剑麻单纱通常为0.2～1.0公支(即线密度在1000tex以上)，且一般0.8公支以上的剑麻单纱其强度和耐磨性远不能达到使用要求。通常采用合股的方法可以提高纱的强度和耐磨性，同时其外观、毛羽等性能也能得到显著改善。目前通常是采用相同的单纱进行交捻合股来达到改善性能的目的，但是若将两根或多根剑麻单纱合股，会导致股线线密度显著增加，制得的股线只能用于织造粗厚的产品，严重制约了其精细化应用。
中国专利CN111501153A公开了以剑麻单纱为芯纱，两根不同颜色的锦纶长丝为包缠纱，轮流包缠在剑麻芯纱的外表面，形成内外交叉双层包缠的独特结构，以产生类似于段彩纱的多彩变化效果，并能够显著减少其毛羽。中国专利CN111501154A公开了以芳纶1414长丝、中空涤纶赛络菲尔纱和剑麻单纱为芯纱，两根高强涤纶长丝为包覆纱，以有效降低剑麻单纱毛羽，并在一定程度上提高剑麻纱线的强度。但不可降解的化纤成分的混入，不利于环保。
黄麻纤维强度高、可生物降解且价格低廉。黄麻单纱强度较高，较剑麻单纱更细、更柔软。与棉、粘胶、涤纶等单纱相比，黄麻单纱与剑麻性能相近，有利于保持股线吸湿、透气和可降解的优良性能；与双股剑麻合股相比，剑麻单纱与更细更柔软的黄麻单纱合股，更有利于股线柔软度的提高。因此，将细、软的黄麻单纱与粗、硬的剑麻单纱进行反向加捻合股，既可以降低股线线密度，又能有效减少剑麻单纱的毛羽，同时提高强度。与传统的两根相同的单纱合股相比，两种性能差异显著的单纱合股时，其张力更难控制，容易造成股线中的两根单纱松紧不一，捻度不匀增大，导致强力降低，影响股线的机械性能。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种剑麻/黄麻股线及其制备方法，以克服现有技术中两种性能差异显著的单纱合股线强力不佳的缺陷。
本发明提供一种剑麻/黄麻股线，所述股线为剑麻单纱与黄麻单纱的合股线，所述黄麻单纱的捻系数为300～400(比常规黄麻单纱捻系数高5～10％，较大的黄麻单纱捻度有利于整体股线捻幅的均衡)，所述股线捻系数与两种单纱捻系数平均值的比值为1.0～1.4。
优选地，所述剑麻单纱线密度为1000～2000tex。
优选地，所述黄麻单纱线密度为100～1000tex。
优选地，所述剑麻单纱与黄麻单纱的捻向相同，并以与单纱相反的捻向进行合股，提高股线的柔软度。
优选地，所述剑麻单纱捻系数为280～350，比常规剑麻单纱捻系数低5～10％，较小的剑麻单纱捻度有利于整体股线捻幅的均衡。
本发明还提供一种剑麻/黄麻股线的制备方法，包括：
将剑麻单纱与黄麻单纱在捻线机上进行合股，即得，其中合股时，为保证在各根单纱张力一致，剑麻单纱在导纱杆上缠绕0～1次，黄麻单纱缠绕1～3次。
本发明还提供一种剑麻/黄麻股线在家装产品或宠物用品中的应用。
本发明两根单纱进行合股时，单纱捻幅和股线捻幅进行矢量叠加得到的综合捻幅即可表示纱线截面内应力的分布状态。对于两种规格非常大的单纱(定义单纱1线密度大于单纱2)合股时，在股线截面上从单纱1表面经股线中心至单纱2表面的直线段L上捻幅分布y为：
其中，x为直线段L上距离单纱1表面的距离；P1、P2分别为单纱1、单纱2的表面捻幅；P0为股线的表面捻幅，r1、r2分别为单纱1、单纱2的半径；r0为股线半径，r0＝r1+r2；ΔP＝(r1-r2)/r0·P0。若要使股线的强力最高，则应使线段上各根纤维受力均匀，保证纤维同时断裂，此时强力利用系数最高，即捻幅分布不匀最小。分别计算每个x上的捻幅y，可计算得到捻幅分布不匀及其最小值，其对应的即为股线强力最优时的股线捻幅，进而可以计算出最优捻系数比。
根据理论计算与大量实验验证，找出了粗特剑麻单纱与细特黄麻单纱合股的捻系数最佳范围。本发明中剑麻单纱线密度为1000～2000tex，捻系数范围为280～350，黄麻单纱线密度为100～1000tex，捻系数范围为300～400，股线捻系数与单纱平均捻系数的最优比值范围为1.0～1.4。
本发明的原理如下：
剑麻单纱粗、硬且毛羽多，广泛应用于绳索。黄麻纤维的用途与剑麻有些类似，也是用作绳索的原料，虽然较涤、棉等纤维粗硬，但比剑麻纤维还是要纤细柔软得多，两者的纺纱系统也完全不同，但纺成单纱后，可以在捻线机上进行合股。充分利用黄麻纱细(可以纺1～10公支，即100～1000tex的单纱)、软的特点，与粗、硬的剑麻单纱合股，可以显著降低股线的线密度，改善其柔软度，并使股线更光洁、耐磨。采用反向加捻合股可以使剑麻单纱退捻，纤维在纱条中更加顺直，使得股线整体具有更柔软的手感和柔和的光泽，有利于更精细的剑麻地毯、艺术袋、墙布等家装产品以及宠物用绳带、睡垫等宠物用品的开发和应用。
剑麻单纱与黄麻单纱合股时，由于两种单纱性能规格不同，股线捻幅对不同两种单纱上的捻幅影响是不同的，远比性能规格均相同得单纱合股更复杂。在同样的股线加捻下，粗的单纱得到的捻幅小，而细的单纱得到的捻幅多，因此，在规格差异大的单纱合股时，应合理设置各单纱的捻度或捻系数，即粗特单纱捻系数要比其常规捻系数低一些，较细的单纱捻系数要比其常规捻系数高一些，以均衡合股时股线捻系数的影响。
剑麻单纱与黄麻单纱合股时，由于剑麻单纱较黄麻单纱更粗，纱直径大，在纺纱通路上与纺纱器件上的摩擦大，导致其受到的张力更大。因此粗、硬的剑麻纱易成为纱芯，被细、软的黄麻纱包捻导致黄麻纱对合股后的强力贡献小，且股线上交捻不均衡严重，严重影响了股线的质量。因此在纺制股线时，将剑麻单纱在导纱杆上缠绕0～1次，黄麻单纱则缠绕1～3次，使两种单纱在纺纱通路上张力平衡，形成对称的交捻，以提高股线性能。
有益效果
本发明将剑麻单纱与黄麻单纱在捻线机机上进行合股，在线密度增加不多的情况下，制得的剑麻股线强度增加5％～8％，毛羽减少20％～40％，并能使剑麻股线更加柔软，有利于剑麻精细化产品在高档家装领域的开发应用。
本发明制备剑麻/黄麻股线方法，易于操作，成本低廉，且黄麻和剑麻都是可生物降解的，有利于环境的保护。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
股线性能测试标准：
股线力学性能测试参考标准：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)》。
股线毛羽测试参考标准：FZT 01086-2020《纺织品纱线毛羽测定方法投影计数法》。
实施例1
一种剑麻/黄麻股线及其制备方法，在捻线机上将黄麻单纱和剑麻单纱进行合股制备剑麻/黄麻股线。剑麻单纱线密度为1000tex，捻系数为350，黄麻单纱线密度为100tex，捻系数为400，两种单纱均为Z捻。以S捻合股，股线线密度1100tex，相比剑麻单纱线密度仅增加10％。剑麻/黄麻股线捻系数与两种单纱捻系数平均值的比值为1.2。将黄麻单纱在导纱杆上缠绕2次，剑麻单纱缠绕1次，使两种单纱在纺纱通路上张力平衡。最终制得的剑麻/黄麻股线强度为18.53cN/tex，比剑麻单纱的强度提高了5.3％，股线毛羽指数为35.5，比剑麻单纱毛羽指数减少了25.6％。
实施例2
一种剑麻/黄麻股线及其制备方法，在捻线机上将黄麻单纱和剑麻单纱进行合股制备剑麻/黄麻股线。剑麻单纱线密度为2000tex，捻系数为280，黄麻单纱线密度为100tex，捻系数为400，两种单纱均为Z捻。以S捻合股，股线线密度2100tex，相比剑麻单纱线密度仅增加5％。剑麻/黄麻股线捻系数与两种单纱捻系数平均值的比值为1.3。将黄麻单纱在导纱杆上缠绕3次，剑麻单纱缠绕0次，使两种单纱在纺纱通路上张力平衡。最终制得的剑麻/黄麻股线强度为16.71cN/tex，比剑麻单纱的强度提高了5.1％，股线毛羽指数为39.63，比剑麻单纱毛羽指数减少了28.2％。
实施例3
一种剑麻/黄麻股线及其制备方法，在捻线机上将黄麻单纱和剑麻单纱进行合股制备剑麻/黄麻股线。剑麻单纱线密度为1000tex，捻系数为350，黄麻单纱线密度为200tex，捻系数为300，两种单纱均为S捻。以Z捻合股，股线线密度1200tex，相比剑麻单纱线密度仅增加20％。剑麻/黄麻股线捻系数与两种单纱捻系数平均值的比值为1.0。将黄麻单纱在导纱杆上缠绕1次，剑麻单纱缠绕1次，使两种单纱在纺纱通路上张力平衡。最终制得的剑麻/黄麻股线强度为18.99cN/tex，比剑麻单纱的强度提高了7.9％，股线毛羽指数为28.68，比剑麻单纱毛羽指数减少了36.4％。
实施例4
一种剑麻/黄麻股线及其制备方法，在捻线机上将黄麻单纱和剑麻单纱进行合股制备剑麻/黄麻股线。剑麻单纱线密度为1000tex，捻系数为330，黄麻单纱线密度为1000tex，捻系数为300，两种单纱均为Z捻。以S捻合股，股线线密度为2000tex，相比剑麻单纱线密度增加100％。剑麻/黄麻股线捻系数与两种单纱捻系数平均值的比值为1.2。将黄麻单纱在导纱杆上缠绕1次，剑麻单纱缠绕1次，使两种单纱在纺纱通路上张力平衡。最终制得的剑麻/黄麻股线强度为18.404cN/tex，比剑麻单纱的强度提高了7.0％，股线毛羽指数为29.91，比剑麻单纱毛羽指数减少了31.1％。
实施例5
一种剑麻/黄麻股线及其制备方法，在捻线机上将黄麻单纱和剑麻单纱进行合股制备剑麻/黄麻股线。所述剑麻单纱线密度为2000tex，捻系数为280，黄麻单纱线密度为400tex，捻系数为400，两种单纱均为Z捻。以S捻合股，股线线密度2400tex，相比剑麻单纱线密度仅增加20％。剑麻/黄麻股线捻系数与两种单纱捻系数平均值的比值为1.40。将黄麻单纱在导纱杆上缠绕2次，剑麻单纱缠绕0次，使两种单纱在纺纱通路上张力平衡。最终制得的剑麻/黄麻股线强度为16.93cN/tex，比剑麻单纱的强度提高了6.5％，股线毛羽指数为35.77，比剑麻单纱毛羽指数减少了35.2％。
对比例1
一种剑麻/黄麻股线及其制备方法，在捻线机上将黄麻单纱和剑麻单纱进行合股制备剑麻/黄麻股线。剑麻单纱线密度为2000tex，捻系数为280，黄麻单纱线密度为100tex，捻系数为400，两种单纱均为Z捻。以S捻合股，股线线密度2100tex，相比剑麻单纱线密度仅增加5％。剑麻/黄麻股线捻系数与两种单纱捻系数平均值的比值为1.3。将黄麻单纱在导纱杆上缠绕0次，剑麻单纱缠绕0次。最终制得的股线强度为15.97cN/tex，与实施例2股线强度相比降低了4.4％，股线毛羽指数为38.36，与实施例2股线毛羽指数降低了3.2％。
对比例2
一种剑麻/黄麻股线及其制备方法，在捻线机上将黄麻单纱和剑麻单纱进行合股制备剑麻/黄麻股线。剑麻单纱线密度为1000tex，捻系数为350，黄麻单纱线密度为200tex，捻系数为280，两种单纱均为S捻。以Z捻合股，股线线密度1200tex，相比剑麻单纱线密度仅增加20％。剑麻/黄麻股线捻系数与两种单纱捻系数平均值的比值为1.0。将黄麻单纱在导纱杆上缠绕1次，剑麻单纱缠绕1次。最终制得的剑麻/黄麻股线强度为18.04cN/tex，股线强度与实施例3相比降低了5％，股线毛羽指数为31.89，与实施例3相比增加了11.2％。
对比例3
一种剑麻/黄麻股线及其制备方法，在捻线机上将黄麻单纱和剑麻单纱进行合股制备剑麻/黄麻股线。剑麻单纱线密度为1000tex，捻系数为350，黄麻单纱线密度为200tex，捻系数为300，两种单纱均为S捻。以Z捻合股，股线线密度1200tex，相比剑麻单纱线密度仅增加20％。剑麻/黄麻股线捻系数与两种单纱捻系数平均值的比值为0.5。将黄麻单纱在导纱杆上缠绕1次，剑麻单纱缠绕1次。最终制得的股线强度为17.47cN/tex，与实施例3相比降低了8％，毛羽指数为31.58，与实施例3相比增加了10.1％。
对比例4
一种剑麻/黄麻股线及其制备方法，在捻线机上将黄麻单纱和剑麻单纱进行合股制备剑麻/黄麻股线。剑麻单纱线密度为1000tex，捻系数为350，黄麻单纱线密度为200tex，捻系数为300，两种单纱均为S捻。以Z捻合股，股线线密度1200tex，相比剑麻单纱线密度仅增加20％。剑麻/黄麻股线捻系数与两种单纱捻系数平均值的比值为2。将黄麻单纱在导纱杆上缠绕1次，剑麻单纱缠绕1次。最终制得的股线强度为17.81cN/tex，与实施例3相比降低了6.2％，毛羽指数为30.63，与实施例3相比增加了6.8％。
对比例5
一种剑麻/黄麻股线及其制备方法，在捻线机上将黄麻单纱和剑麻单纱进行合股制备剑麻/黄麻股线。剑麻单纱线密度为2000tex，捻系数为280，黄麻单纱线密度为100tex，捻系数为400，两种单纱均为Z捻。以S捻合股，股线线密度2100tex，相比剑麻单纱线密度仅增加5％。剑麻/黄麻股线捻系数与两种单纱捻系数平均值的比值为1.3。将黄麻单纱在导纱杆上缠绕0次，剑麻单纱缠绕5次。最终制得的股线强度为15.66cN/tex，与实施例2股线强度相比降低了6.3％，股线毛羽指数为41.53，与实施例2股线毛羽指数相比增加了4.8％。

Claims (2)

1.一种剑麻/黄麻股线，其特征在于，所述股线为剑麻单纱与黄麻单纱的合股线，所述黄麻单纱的捻系数为300~400，所述股线捻系数与两种单纱捻系数平均值的比值为1.0~1.4；其中
所述剑麻单纱线密度为1000~2000tex；所述黄麻单纱线密度为100~1000tex；其中所述剑麻单纱与黄麻单纱的捻向相同，并以与单纱相反的捻向进行合股；
所述剑麻单纱捻系数为280~350；
所述的剑麻/黄麻股线的制备方法，包括：将剑麻单纱与黄麻单纱在捻线机上进行合股，即得，其中合股时，剑麻单纱在导纱杆上缠绕0~1次，黄麻单纱缠绕1~3次。
2.一种如权利要求1所述剑麻/黄麻股线在家装产品或宠物用品中的应用。
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盛明善.《织物样品分析与设计》.中国纺织出版社,2003,第38页. *

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