■李江

〔塔城地區(qū)纖維檢驗所，新疆烏蘇833000〕

亞麻纖維加工工藝綜述

■李江

〔塔城地區(qū)纖維檢驗所，新疆烏蘇833000〕

亞麻是一種可再生的原料，它的可貴之處主要在于這種材料本身特有的性質。這些特有的性質使亞麻廣泛用于許多方面：55%用于服裝，20%用于裝飾織物和家用織物，10%用于家具、產業(yè)用織物。亞麻吸濕性好，染色色彩濃郁，而且它吸收人體濕氣，具有抗過敏性。亞麻比棉更難紡紗，亞麻纖維中纖維素大分子排列比棉更加線性化，由于棉纖維中纖維素大部分是螺旋狀的，因此，亞麻纖維之間的抱合力就比較小。購買亞麻纖維時困難更大，因為到現在對于亞麻還沒有一個像棉一樣的質量標準。亞麻有許多變化的參數：麻莖中纖維含量、束纖維的尺寸和結構、單纖維表面形狀（長度、厚度、壁厚以及它們的分布）、束纖維和單纖維的化學結構（纖維素含量、伴生物的類型和數量）。這些參數與種類、氣候和生長條件有關，實際上也適用于棉纖維，但纖維的質量只是由馬克隆值、纖維長度和線密度這個分級指標來確定的。

一、精細化處理

亞麻中伴生物的存在制約了纖維光澤、柔軟性、彈性、可紡性和印染的著色性能。亞麻是單纖維黏結的工藝纖維，其中的伴生物起黏結作用，不能全部脫除，否則易使纖維解體，從而降低纖維的可紡性能。同樣追求亞麻纖維的細度勢必會降低纖維的長度，但是纖維的細度長度都是重要的可紡性能指標。因此，對亞麻纖維的精細化改性有著很多的工作要做。

（一）亞麻的脫膠及化學處理

亞麻纖維衛(wèi)生、舒適、涼爽、抗菌，是良好的面料原料的選擇對象。但由于亞麻纖維本身的缺點，使得它的可紡性較差，進而影響了最終產品的性能，造成產品檔次不高、品種單一。對亞麻纖維本身的物理化學性能進行改善，通過精細化亞麻纖維的加工來提高亞麻的可紡性和最終使用性能，己成了亞麻類產品研發(fā)所面臨的首要問題。麻類纖維的脫膠方法、工藝參數的選擇及脫膠效果在一定程度上受纖維自身化學成分含量的限制。

因為傳統(tǒng)的亞麻原材料濕紡要求高質量的原材料，目前用于亞麻短纖維準備工藝的紡織機械的發(fā)展技術水平不高，所以亞麻原材料中只有打成麻（長麻）在傳統(tǒng)亞麻濕紡設備上紡紗，而亞麻短纖維因性能差異大、紡紗困難、利用率不高。亞麻短纖維經機械加工處理后，分離度、主體長度得到改善，但纖維整齊度、柔軟度差，只能在棉紡設備上和其他纖維混紡，生產低檔低支紗。在紡紗過程中，混紡比、色差不易控制，粉塵污染較大。亞麻短纖維經化學處理后，既能使可紡性達到最優(yōu)化，接近于棉，又能克服棉紡設備生產上混紡比、色差不易控制等缺點。化學處理后，亞麻短纖維可紡性棉質化，可生產高檔高支紗，是解決亞麻短纖維在棉紡設備上生產的較好途徑之一。

（二）脫膠及化學處理流程

為克服濕法紡紗工藝缺陷，一方面要求能紡高支紗且能控制好質量，以提高產品檔次；二是要求實現亞麻純紡或與其他纖維混紡，從而來擴大產品范圍，開發(fā)各種性能的產品，并使其適應針織加工。若要做好這兩點，必須做好亞麻纖維進行精細化加工，從改善原料品質，紡紗工藝流程入手，走干紡工藝路線并調整各個工序，才能生產出符合市場要求的高品質產品。首先，使用堿氧浴、膨松劑浸泡、機械開松三道工序對亞麻纖維進行脫膠。堿氧浴就是指利用雙氧水與堿同時對亞麻纖維進行作用，并通過雙氧水與木質素反應形成的易溶于堿液的氧化木質素有效地去除亞麻纖維的木質素，使脫膠和漂白在一道工序中實現，這樣縮短了工藝流程，提高了生產效率；其次，利用膨松劑的溶脹作用和開松機械將亞麻纖維縱向劈裂劈細，從而顯著地提高纖維的分裂度，改善原料品質。其脫膠工藝流程為：（堿氧浴膨松劑BK-100）浸泡→水洗→脫水→給油→脫油水→烘干→切斷→機械→開松→煮練→漂白。

圖1　本方案亞麻纖維脫膠前后切片的橫向截面形態(tài)對比100倍

二、工藝比較

（一）傳統(tǒng)亞麻纖維紡紗工藝

傳統(tǒng)濕法亞麻紡紗工藝采用專用的麻紡設備，先將亞麻打成麻制成粗紗，然后以粗紗的方式進行脫膠煮練加工，在纖維濕態(tài)下進行紡紗，緩解了亞麻纖維可紡性差的缺點，但是紡紗工藝復雜，設備的要求很高，成本昂貴，而且很難進行混紡，不利于產品開發(fā)。傳統(tǒng)亞麻短紡工藝由于亞麻纖維的可紡性較差，一般采用與其它纖維混合投料的方式，稱之為纖混。這種方式對纖維的混紡比很難控制，亞麻纖維的制成率很低；同時受亞麻原料的局限，其可紡支數也很低，一般可以穩(wěn)定生產的都在15 s以下且是低比例亞麻混紡紗。

（二）精細化亞麻紡紗工藝

亞麻纖維采用棉紡設備路線進行紡紗加工，用棉紡設備紡麻纖維主要目的是通過精梳設備對纖維進行梳理，提高麻纖維紡紗檔次，實現麻纖維高支數紡紗，對加工麻纖維高品質麻面料和服裝提供保證。其主要的工藝流程如下所示。

預處理流程：亞麻二粗→帶水裝籠→預酸處理→高壓煮煉→酸洗、水洗→上油→抖麻除雜（屑）→烘干→軟麻→清彈處理（1遍～2遍）→給油、給濕、養(yǎng)生→優(yōu)質亞麻短纖

生產工藝流程：清花機→梳棉機（FA系列）→并條機（FA系列）→精梳機→并條（FA系列）→粗紗（日本RME）→細紗（FA506-s）→絡筒。

三、機器和設備

（一）加工流程

原則上講，棉環(huán)錠紡戴轉杯紡工藝都可以加工棉型亞麻或柔性亞麻纖維。若亞麻含量高或應用領域特殊，則需要對每種組分的機器通道和單個機臺上的特殊裝置進行合理配置和優(yōu)化，生產速度通常比棉要低，工藝和技術都需要改進。

1.開清通道/梳理。

由于在開松過程中，亞麻纖維可以很容易地同其他組分分離，這會導致高回花率，為此開松和除雜必須很緩慢和柔和。亞麻纖維比棉纖維要多排出4%～6%的雜質，與化纖混紡時排出量更多。額外加濕會減少除雜率，進一步開松后個別纖維束仍存在，必須改進除雜工藝。梳理機的針布應盡量與混合組分相匹配（產量為25 kg/h～30 kg/h）。

2.并條。

混合均勻的梳理條子可以很好地進行并條，然而當50%的組分是亞麻時，有必要采用兩道并條以避免粗紗機上的牽伸出問題，并可通過提高纖維平行度來提高成紗強力。如果采用合適的工藝，粗紗加工沒有問題。

3.環(huán)錠紡。

通過實驗確定正確的α值非常重要，這會影響采用不同材料混比時成紗的斷裂強度、產量及其他性質。成紗捻度過高會降低成紗斷裂強力和成紗強度，增加不勻度，降低伸長率。下面列出的是標準紡紗速度：（1）50/50%柔性亞麻/棉約10 000（最大值）。（2）50/50%柔性亞麻/細特莫代爾纖維約11 500～12 000。（3）50/50%柔性亞麻/Lyocell纖維約11 500～12 000

紡紗后進行汽蒸或給濕可以改善紗的加工特性，特別是對針織加工有利，同時要有好的清潔和吹風裝置。

4.絡筒。

絡筒速度根據紗支定在700m/min～750m/min?？諝鉁囟葹?2℃～26℃，相對濕度至少60%，要有電子清紗器和捻接器以提高紗線質量。上蠟時用軟石蠟特別合適。

5.轉杯紡。

轉杯紡紡杯選用低轉速31 000 r/min；合理選擇分梳輥針布規(guī)格，有利于麻纖維的分梳；超長纖維纏繞阻捻盤及排雜孔堵塞容易產生10 cm～30 cm的粗節(jié)紗，要注意預防。

（二）小結

精細化處理后的亞麻纖維完全可以在棉紡設備上順利紡紗。

亞麻纖維在紡紗前要給油加濕，可以提高其可紡性，給油率以1%～2%為宜。

精細化亞麻在開清工序采用鋸齒打手，采用“勤抓少抓、多松少打、多收少落、多混合少翻滾、低速度、大隔距、防粘連”的工藝，以獲得均勻的棉卷；梳棉工序要加裝皮圈導棉裝置，可增加麻網抱合強力，改善生條條干水平，減少墜網現象。

精細化亞麻纖維紡紗在并條工序的牽伸倍數不宜過大，宜采用“重壓、中定量、大隔距”的工藝原則；多道并合工藝的采用，使纖維充分混合。

精梳是麻纖維紡紗提高品質檔次的關鍵工序，除了要選擇適合紡麻的配件外，重點控制麻纖維喂入量、拔取隔距、梳理隔距和牽伸工藝，通常喂入量在4008/m左右比較合適，以確保梳針的充分梳理，隔距及牽伸調整根據不同原料進行調節(jié)；精梳間生產溫度不適宜太高，相對濕度維持在65%～70%；對操作工紡麻時的操作要求要細化和到位，這是產品質量的保證。

亞麻的回花經過開松梳理后，得到的纖維條更有利于與棉等其他纖維混紡，這也說明今后可以加強對精細化亞麻纖維的開松處理，以提高亞麻纖維的細度。

細紗的捻系數以350～380捻/10 cm為佳；與棉混紡時以5條（精細化亞麻條）/2條（精梳長絨棉條）混紡，與粘膠混紡時以5條（精細化亞麻條）/3條（粘膠條）混紡，比例控制在70/3較佳。

圖2　亞麻纖維精細化前后對比

四、結論與展望

（一）結論

釆用精細化亞麻纖維在棉紡設備上純紡或者與其他纖維混紡也是完全可行的，而且質量是可控的，是目前紡麻高紗支和精品麻紡紗的有效途徑。通過棉紡設備可以紡出更加高質量的純紡紗與混紡紗，不僅大大縮短了工藝流程，提高了產品質量，降低了成本，而且能夠擴大亞麻的針織應用及提高紡紗支數，具有較廣闊的應用前景。經過適當的給油，同時控制纖維回潮率符合紡紗條件，可以使紡紗更順利。精細化亞麻纖維預處理中所加油劑不得過量，一般精細化亞麻在紡紗加工中應考慮其長纖維多、纖維粗、抱合力小等特點，采取相應措施控制油劑含量。如，開清工序采用鋸齒打手，采用“低速度、大隔距、防粘連”的工藝，以獲得均勻的棉卷；梳棉工序要加裝皮圈導棉裝置，可增加麻網抱合強力，改善生條條干水平，減少墜網現象；并條工序的牽伸倍數不宜過大，宜采用“重加壓、中定量、大隔距”的工藝原則；釆用多道并合工藝，以使纖維充分混合；精梳工序要選擇適合紡麻的配件，并重點控制麻纖維喂入量、拔取隔距、梳理隔距和牽伸工藝；精細化亞麻纖維紡紗混紡紗的質量優(yōu)于純紡紗的；細紗的捻系數以捻為佳。

（二）展望

純紡精細化亞麻英支和英支織成的針織麻紡產品推出市場后受到客戶的關注。據悉，目前市場上還沒有干紡亞麻類高支數的產品，由于國家也還沒有制定干紡亞麻的產品標準，因此天然亞麻纖維干紡紗前景是誘人的，市場是巨大的，需要生產亞麻纖維紡紗企業(yè)以及下工序針織企業(yè)共同開發(fā)研究形成高檔次產業(yè)鏈。一旦形成有規(guī)模的量產，產品將很快占有市場。