包覆紡的發(fā)展現(xiàn)狀及未來趨勢(shì)研究

王宏，邢明杰

（青島大學(xué)，山東 青島 266071）

引言

隨著社會(huì)的進(jìn)步和科技的發(fā)展，人們的消費(fèi)觀念越來越新穎和追求時(shí)尚環(huán)保綠色的腳步緊緊跟著時(shí)代的步伐，單一原料紡紗技術(shù)已無法滿足人類生產(chǎn)生活并且追求時(shí)尚綠色環(huán)保的需要，因此，復(fù)合紡紗技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。復(fù)合紡紗技術(shù)與傳統(tǒng)紡紗技術(shù)存在很大的不同，它彌補(bǔ)了傳統(tǒng)紡紗技術(shù)的不足，補(bǔ)充了傳統(tǒng)紡紗技術(shù)單一材料紡制紗線所沒有的性能，它是多種原料混合紡制成紗線的工藝與技術(shù)，具有新穎且獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，不同于傳統(tǒng)的單一材料紡制成紗線的紡紗技術(shù)，在性能上也與單一材料性能有很大的差距。復(fù)合紗的成紗結(jié)構(gòu)較單一紗成紗結(jié)構(gòu)豐滿而富有質(zhì)感，復(fù)合紗的性能將單一紗性能優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，其織造的產(chǎn)品比單一紗的風(fēng)格表現(xiàn)得更有特色。包覆紡紗是復(fù)合紡紗技術(shù)中很亮眼的一個(gè)，近年來，隨著包覆紡紗技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，人們對(duì)包覆紡紗的研究愈加深入。包覆紡紗強(qiáng)力較大，不易撕扯破壞，甚至較大的強(qiáng)力都不會(huì)損傷它的結(jié)構(gòu)；在洗滌中不易受損，包覆紡紗浸水不易收縮，在洗滌中衣服不會(huì)縮水變形；包覆紡紗不易磨損及受到摩擦的破壞，在洗滌中不易因攪拌的作用而使衣物受損；手感和外觀上較平滑規(guī)整，柔性好，能夠改善傳統(tǒng)紡紗紡制織物的穿著質(zhì)感和耐洗滌性，延長(zhǎng)了傳統(tǒng)紡織品的使用壽命。我們需要用長(zhǎng)遠(yuǎn)的眼光和寬闊的視角去研究包覆紡的適紡性和應(yīng)用領(lǐng)域及它的市場(chǎng)和產(chǎn)品性能在未來所帶給人類的價(jià)值。

1 包覆紡的發(fā)展現(xiàn)狀研究

杜邦公司最早在20 世紀(jì)50 年代運(yùn)用噴氣紡紗的紡紗原理生產(chǎn)包覆紡，其紡紗原理與噴氣紡紗非常相似，都是渦流通過假捻的作用進(jìn)而對(duì)牽伸的芯層纖維加捻，加捻后的芯纖維束經(jīng)過噴嘴后發(fā)生退捻，芯纖維束周圍的自由纖維被加捻包覆在芯纖維束周圍，之后形成了包覆紗。由杜邦公司在20 世紀(jì)80 年代發(fā)明的機(jī)械包覆法，采用機(jī)械包覆法紡制成的產(chǎn)品以“南代爾”出售。之后有研究者運(yùn)用杜邦紡紗原理的方法采取包覆有針布的引進(jìn)羅拉，造成較高緊度的包覆，性能達(dá)不到消費(fèi)者的要求，因此，在這之后有不少的學(xué)者投入到包覆紡紗技術(shù)的研究中，推進(jìn)了包覆紡紗技術(shù)的發(fā)展與創(chuàng)新，并且針對(duì)當(dāng)前包覆紡紗技術(shù)的研究，提出了未來包覆紡紗技術(shù)研究的趨勢(shì)與發(fā)展應(yīng)用。

以李保榮等人為代表的學(xué)者，通過不同形式的包覆紡紗技術(shù)研究，介紹了短纖包短纖、長(zhǎng)絲包長(zhǎng)絲、長(zhǎng)絲包短纖等包覆紡紗技術(shù)及現(xiàn)狀，分析了新型紡紗工藝技術(shù)與設(shè)備的不斷發(fā)展極大地推進(jìn)了紡織產(chǎn)業(yè)的總體進(jìn)步并由新工藝、新材料紡制的包覆紗，具有特殊功能的包覆紗織物會(huì)有很大的發(fā)展空間[1]。虞樹榮對(duì)絲氨綸的包覆進(jìn)行研究，并且研究進(jìn)展順利并且紡制了絲氨綸包覆紗，之后對(duì)絲氨綸包覆紗進(jìn)行熱加工處理，并且對(duì)于熱處理后的絲氨綸包覆紗的彈性產(chǎn)生新的觀點(diǎn)，提出新的問題，想要進(jìn)行新的研究[2]。以范杰等人為代表的學(xué)者對(duì)于化纖的性能產(chǎn)生新的研究，綜合概括了滌綸化纖的性能特點(diǎn)，并取優(yōu)質(zhì)性能特征，紡制出滌綸/氨綸包覆紗[3]，之后根據(jù)包覆性能受到哪些因素進(jìn)行分析，對(duì)比分析得出了不同牽伸倍數(shù)的紗線指標(biāo)，因此，以李保榮、虞樹榮、范杰等為代表的學(xué)者都打破了傳統(tǒng)紡紗的研究方法，投入到新型包覆紡紗的研究中，不僅研究了不同形式的包覆紡紗，而且研究了不同原料的包覆紡紗，并且引進(jìn)了化纖原料，對(duì)于新型包覆紡紗的功能性發(fā)展空間得出了新的研究結(jié)果，從而將新型包覆紡紗的原料研究推向新型綠色的纖維為準(zhǔn)。

以崔寧等人為代表的學(xué)者，積極參與到發(fā)現(xiàn)開采綠色纖維的行動(dòng)中，之后根據(jù)無機(jī)纖維玄武巖研究紡制丙綸/玄武巖包覆紗進(jìn)而織造針織物[4]。以孫雅慧等人為代表的學(xué)者先是將桑蠶絲和羊絨進(jìn)行混合紡紗之后再與以氨綸為芯外包錦綸長(zhǎng)絲的包覆紗進(jìn)行結(jié)合開發(fā)針織物[5]。因此，以崔寧和孫雅慧為代表的學(xué)者對(duì)于包覆紡紗的研究主要是包覆紡原料的選擇上，既采用天然纖維原料，也使用天然纖維與化學(xué)纖維混紡的原料。

以陳人豪、范杰等人為代表的學(xué)者對(duì)于化纖的性能特征展開新的研究，選擇研究紡制出的氨綸/錦綸包覆紗，進(jìn)而選擇將加捻的程度、預(yù)牽伸程度的倍數(shù)、氨綸的纖度、錦綸的纖度為可變的量，之后控制變化的量，對(duì)比分析紗線實(shí)際加捻程度的影響，獲得了包覆最佳工藝捻度[6]。李迎輝研究了粘膠竹節(jié)包纏紗的工藝措施，通過選擇粘膠纖維為芯紗，含量在25%～35%的滌綸長(zhǎng)絲為外包纖維，長(zhǎng)絲緊靠粘膠纖維須條右邊的1/3 處，長(zhǎng)絲張力控制在1.02 倍～1.03 倍之間，捻系數(shù)在350 左右時(shí)，粘膠纖維/滌綸長(zhǎng)絲42.2 tex 竹節(jié)包纏紗的成紗質(zhì)量指標(biāo)、包纏效果和產(chǎn)量均較好，并且得到細(xì)紗工藝改進(jìn)和設(shè)備改造可以實(shí)現(xiàn)粘膠竹節(jié)包纏紗的順利紡制[7]。劉華通過開發(fā)的新型納米纖維包纏紡紗裝置，進(jìn)而開發(fā)的聚丙烯腈納米纖維包纏純棉15.8 tex 紗和聚丙烯腈納米纖維包纏棉/萊賽爾/黃麻45/35/20 32.4 tex 紗具有納米纖維表面效應(yīng)，性能指標(biāo)較好，進(jìn)而驗(yàn)證了此裝置可以對(duì)不同品種的紗線進(jìn)行納米纖維的包纏，然后實(shí)現(xiàn)納米纖維的表面效應(yīng)，并且此裝置生產(chǎn)簡(jiǎn)單、可控，加工的納米纖維包纏紗中納米纖維分布均勻度良好[8]，因此，以陳人豪、范杰、李迎輝和劉華等人為代表的學(xué)者都先后對(duì)于不同原料的包覆紡紗的紡紗參數(shù)進(jìn)行研究，通過選擇可變的紡紗參數(shù)量，控制紡紗參數(shù)變量，從而得到最佳的紡紗工藝，得到較好的性能特點(diǎn)，但是缺乏包覆紡紗功能性方面的性能研究與探討。

以鄧世豪為代表的學(xué)者利用氨綸為紗芯，錦綸為外包紗開發(fā)強(qiáng)力與彈性高的，滿足要求的繃帶織物用包覆紗，根據(jù)紡紗工藝對(duì)包覆性能的影響規(guī)律，及織造工藝與繃帶織物性能的關(guān)系，然后選擇最佳生產(chǎn)工藝，得到最好的性能特征[9]。逄邵偉也先后研究了包覆紡的特點(diǎn)與紡紗方法和集聚賽絡(luò)菲爾紡的特點(diǎn)與紡紗方法并且將兩種包覆紡紗和集聚賽絡(luò)菲爾紡新型紡紗辦法結(jié)合紡制了兔毛紗，并利用掃描電鏡觀察對(duì)比分析了包覆紡?fù)妹喓图圪惤j(luò)菲爾紡?fù)妹某杉喗Y(jié)構(gòu)和紗線性能特點(diǎn)，闡明了三種紗線的表面和內(nèi)部結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，表征了紗線的強(qiáng)伸性能特征和防掉毛的性能特征[10]，因此，以鄧世豪、逄邵偉為代表的學(xué)者都先后研究了新型包覆紡紗的紡紗工藝，通過對(duì)紡紗工藝的改進(jìn)與創(chuàng)新選擇，進(jìn)而得到包覆紡紗織物最佳的性能特征，通過最佳的性能特點(diǎn)來彌補(bǔ)現(xiàn)代包覆紡紗織物性能缺憾，從而解決織物面料現(xiàn)存的問題。

陶繼昊先后采用了環(huán)錠紡、包覆紡和集聚賽絡(luò)菲兒紡3 種紡紗方式紡制兔毛紗來分析哪種紡紗方式可提高兔毛纖維的可紡性和產(chǎn)品耐用性，得出結(jié)論集聚賽絡(luò)菲兒紡和包覆紡紗兔毛紗的結(jié)構(gòu)緊密，紗線和織物性能明顯好于環(huán)錠紡?fù)妹?，改善兔毛紗的掉毛問題[11]。

嚴(yán)海濤制備納米纖維包覆紗線外包包纏紗，以納米纖維包覆紗為紗芯，外面再包覆一層紗線或長(zhǎng)絲再形成包覆紗，將納米纖維用于傳統(tǒng)紡紗織造的工藝，從而改善納米纖維的可織性，并將包纏效果分過包纏、包纏良好和露芯[12]，因此，以陶繼昊和嚴(yán)海濤為代表的學(xué)者通過對(duì)包覆紡紗的新型紡紗方法的研究用于改善纖維的性能進(jìn)而改善產(chǎn)品的耐用性能從而延長(zhǎng)紡織品的使用壽命。

迄今為止，對(duì)于包覆紡紗用于改善紡織產(chǎn)品性能的研究還是不夠的，使用新原料、新工藝、紡制新型的包覆紡紗線，使紗線具有新的性能特點(diǎn)，從而紡制面料具有新的耐用性能符合綠色、環(huán)保的理念尚且還是一片空白，因此，我們?cè)谖磥硌芯恐屑毙栝_發(fā)一種使用新原料、新工藝、紡制出的具有新的性能特點(diǎn)的包覆紡紗線。

2 包覆紡的適紡性和應(yīng)用領(lǐng)域研究

包覆紡紗在外觀上給人一種豐滿的視覺體驗(yàn)，包覆紡紗織造的產(chǎn)品面料紋路清晰，手感較好，細(xì)膩平滑，給人一種絲織的光滑均勻質(zhì)感，很容易通過各種機(jī)織、針織針孔和各種紡紗裝置和導(dǎo)紗眼。包覆紡紗通過紡紗工藝可將較粗的纖維加工成較細(xì)的紗線，甚至可將各種廢料、已開松的較粗短纖維紡紗織造成產(chǎn)品。包覆紡紗紡制的紗線不僅在強(qiáng)力和條干方面優(yōu)于傳統(tǒng)紡紗而且能夠改善傳統(tǒng)紡紗工藝的成紗性能，最終織造成的產(chǎn)品不僅手感較好、給人以視覺柔軟豐滿的感覺，且強(qiáng)度較高，耐用性較好。

包覆紡可適紡制多個(gè)短纖維與中長(zhǎng)絲原料，根據(jù)包覆紡織造的產(chǎn)品風(fēng)格選用原料，原料的選擇需要注意短纖維與長(zhǎng)絲的適當(dāng)結(jié)合，不僅要考慮色澤、染色、收縮率、還要考慮包覆紗的強(qiáng)力和線密度及成紗的包覆圈數(shù)，例如，采用氨綸黏膠包覆紡可織造高檔休閑運(yùn)動(dòng)服裝，根據(jù)包覆紡起球較少，耐磨性及柔軟性較好，可用于改善織物的手感和耐磨性，使用包覆紡可開發(fā)強(qiáng)力和線密度較高的紗線，用于改善織物產(chǎn)品的使用周期，延長(zhǎng)織物產(chǎn)品的使用壽命，并且織造的面料手感好。各種機(jī)織物、針織物、經(jīng)編針織物、起絨織物毛毯等裝飾織物、紡織廢料的回用都可通過包覆紡織造加工產(chǎn)品。

(1)機(jī)織物：在機(jī)織物中包覆紡紗可加工成單紗用作經(jīng)紗，類似股線，毛羽較少，可不上漿，使得包覆紡紗制得面料手感柔軟，布面豐滿，并且遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其它紗線的覆蓋能力，單位用紗量比任一紗線都要少，能大幅度節(jié)約成本并且綠色環(huán)保。

(2)針織物：包覆紗紡制得針織物手感柔軟，織物不變形外觀光滑平整，極好的發(fā)揮包覆紡紗強(qiáng)力高性能好的特點(diǎn)，提高針織機(jī)生產(chǎn)的效率。

(3)裝飾織物：因包覆紡紗即視感好，給人一種豐滿閃光的視覺體驗(yàn)，這些性能能使裝飾織物的立體感增強(qiáng)，使用不同線密度和不同長(zhǎng)度的短纖維和特殊光澤的長(zhǎng)絲組合，使得裝飾織物更具特色，更加新型美觀大方，符合人們對(duì)視覺美感的追求。

(4)紡織廢料的纖維回用：紡織廢料經(jīng)過撕扯、梳理、紡紗等工序可紡制包覆紗，用于裝飾織物的織造，也可將廢纖維與新纖維混合，用于改善織造織物的質(zhì)量。

3 包覆紡的未來趨勢(shì)研究

首先短纖維包覆受到紡紗困難等因素的影響，所以對(duì)短纖維包覆紗的研究相對(duì)滯后，我們可增加對(duì)短纖維包覆紗進(jìn)行研究，進(jìn)而達(dá)到改善織物產(chǎn)品性能的目的。其次我們一直以來著重于對(duì)長(zhǎng)絲/長(zhǎng)絲包覆紗技術(shù)和短纖維/長(zhǎng)絲包覆紗技術(shù)的研究，但是在產(chǎn)品性能上的研究較少。包覆紡紗即包纏紡紗由外包層是單層或雙層的長(zhǎng)絲或短纖維須條螺旋包覆纏繞在芯紗上，即芯紗為沒有捻度的平整的長(zhǎng)絲或短纖維須條，進(jìn)而短纖維緊緊抱合在一起，所以，包覆紗的強(qiáng)力和成紗條干CV 值較好，毛羽少，起毛氣球性小，細(xì)度較細(xì)[13]，因此包覆紗可具有耐洗滌性，并且可以創(chuàng)新包覆紡紗工藝紡制織造具有耐洗滌的織物。但是，業(yè)界學(xué)者對(duì)于包覆紡織物可具有耐洗滌性能的研究較少，在如何表征織物的耐洗滌性，如何開發(fā)出耐洗滌性紗線，怎樣通過新型包覆紡紗織造的工藝紡制出一款耐洗滌面料的研究上還是一片空白。因此，我們可以根據(jù)織物耐洗滌性能的表征為起毛起球性、強(qiáng)力、耐磨性、色牢度等，選擇不同的長(zhǎng)絲與短纖維原料適當(dāng)組合，采用新型包覆紡紗技術(shù)，從原料和包覆紡工藝的創(chuàng)新上使得紡制的紗線具有耐洗滌性進(jìn)而織造耐洗滌織物。對(duì)于包覆紡怎樣創(chuàng)新用于紡制耐洗滌的紗線的研究，在這之前尚沒有人涉及，我們需要去研究補(bǔ)充，以給企業(yè)在生產(chǎn)研發(fā)中提供參考借鑒。

4 結(jié)語

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，人們的消費(fèi)觀念逐漸轉(zhuǎn)向于綠色環(huán)保，對(duì)于產(chǎn)品的追求也著重于功能的實(shí)現(xiàn)，從而促使紡織品向功能化、綠色環(huán)保的方向上發(fā)展。新型紡紗工藝技術(shù)與設(shè)備的創(chuàng)新為開發(fā)綠色環(huán)保的紡織面料提出了新的辦法，新型紡紗技術(shù)也為紡織產(chǎn)業(yè)打開了一扇大門，更為重要的是由新原料、新工藝紡制的包覆紗，是紡織行業(yè)研究中的重中之重，織造的特殊功能包覆紗織物遍布于人類生活的點(diǎn)點(diǎn)滴滴，未來將新型的包覆紗用于紡制耐洗滌面料將不僅滿足于市場(chǎng)的需求，而且還可以做到綠色環(huán)保，延長(zhǎng)紡織品的使用壽命。