蕁麻纖維是一種野生的天然纖維，屬于麻類纖維的一種，目前國內外對蕁麻纖維的開發和利用還處于起步階段。分析了蕁麻纖維的可紡性，開發出了以蕁麻纖維和亞麻短纖維為包覆纖維、滌綸短纖維為芯紗的摩擦紡包芯紗，并利用正交試驗，研究了紡紗速度、摩擦輥轉速以及芯紗比例對紗線性能的影響，優選出蕁麻纖維摩擦包芯紗的紡紗工藝范圍。
0前言
隨著生活水平的日益提高，人們對紡織品的性能要求不斷提高，用天然纖維生產的織物和功能性服裝受到人們的青睞。麻類纖維具有吸濕散濕快、強力高、光澤好、抗腐蝕等特點，具有良好的衛生保健性能及透氣、滑爽、粗獷、豪放、紋理自然、色調柔和、挺括大方等獨特風格。因此，在國內外麻類纖維被廣泛用于服裝、裝飾和其他領域。
蕁麻纖維是一種野生的天然纖維，屬于麻類纖維的一種，目前國內外對這一纖維的開發利用還處于起步階段。蕁麻纖維具有麻類纖維的許多共同優點，但也存在一些缺點，如長度整齊度差，粗細差異大，纖維剛性大，抱合性差等，因而紡紗難度較大。
摩擦紡紗作為一種新型紡紗方法，具有紡紗張力低、對纖維原料要求低、工藝流程短、可以紡制花式紗線等特點。所以，我們采用滌綸短纖維為芯紗，蕁麻纖維為包覆纖維，在摩擦紡紗設備上開發了蕁麻包芯紗產品，并利用正交試驗方法研究了紡紗速度、摩擦輥轉速以及芯紗比例對紗線性能的影響。
1蕁麻纖維的主要特性
蕁麻(nettle)是麻類植物中的一種，生長于世界各地的溫熱帶地區。屬被子植物門雙子葉植物綱原始花被亞綱的蕁麻科，為多年生宿根性草本植物。蕁麻品種主要有麻葉蕁麻、狹葉蕁麻、寬葉蕁麻、粗根蕁麻、裂葉蕁麻等。
蕁麻是主產于中國北方的野生纖維，質地潔白，富有光澤。蕁麻纖維中間粗，兩頭細，纖維表面晶亮透明，有橫節，縱向有條紋，有的纖維表面有裂痕，這使纖維有很好的毛細效應，吸濕性好，在纖維橫節處有的有分又。蕁麻單纖維長度較長、但離散系數較大，粗細差異也很大。另外，蕁麻韌皮中木質素含量高，造成纖維剛性大，因而紡紗難度大。
蕁麻纖維是一種天然的功能性纖維，有一定保健功能，因而有較好的發展前景。在野生條件下，蕁麻雖然麻桿壯實，但其纖維層薄，纖維短，可按麻類植物生長期與纖維相關因素，在野生原地或移地培植，人為調整其生長條件，改善其可紡性，使其能在紡織工業中被大量應用。
本試驗研究所用的蕁麻纖維的物理機械性能如下：平均單纖維長度34．30 mm，平均單纖維細度0．662 tex，單纖維斷裂強度5．12 cN／dtex，斷裂伸長率4．44％，初始模量147．18 cN／tex。
2蕁麻纖維的可紡性分析
蕁麻單纖維長度和細度的離散性特別大，剛性大，抱合力差，可紡性較差。利用摩擦紡紗機對原料要求較低這一特點，在摩擦紡紗機上開發蕁麻纖維產品應該說是一種可行的方法。但盡管如此，經反復試驗發現，用純蕁麻纖維在摩擦紡紗機上進行紡紗，其成紗條干均勻度差、毛羽多、強力很低，紡紗過程中斷頭多。即使采用滌綸纖維作芯紗、純蕁麻纖維作外包纖維，在摩擦紡紗機上紡包芯紗，紡紗過程中仍然斷頭多，成紗條干差、強力低。因此，我們在外包纖維中加入少量的亞麻短纖維(占外包纖維的28％)，這樣既不改變麻纖維的特性，又使蕁麻纖維的性能得到利用，成功開發出了蕁麻和亞麻為包覆纖維、滌綸短纖維為芯紗的包芯紗。
3蕁麻纖維摩擦包芯紗紡紗工藝試驗
3．1 制條
所用原料是已脫過膠的蕁麻纖維，其脫膠工藝與苧麻相同。蕁麻纖維的制條工藝如下：
蕁麻纖維-手工初步開松-加油-XFH型小型和毛機(兩次)-小型梳毛機(西班牙產)-成條
試驗中所用滌綸和亞麻短纖維條子均是從紡織廠購買的生條。其中，滌綸纖維規格為 1．65(dtex×38 mm；亞麻短纖維平均長度為39 mm,16mm以下短絨率為12％。
3。2摩擦紡紗工藝正交試驗
3．2．1正交試驗設計
根據DREF-Ⅲ型摩擦紡紗機的紡紗范圍，第一牽伸系統喂人一根棉型滌綸短纖維條子，作為芯紗，其定量為2．61g/m。第二牽伸系統喂入四根條子，作為外包纖維，其中蕁麻條子三根、定量為5．33g/m，占外包纖維的72％；亞麻短纖維條子一根、定量為6．22 g／m，占外包纖維的28％。芯紗和外包纖維的比例通過調節第一牽伸區和第二牽伸區條子喂人速度來確定。試紡100 tex的紗線(可用于各類裝飾織物)。采用L9(3的4次方)三因素三水平正交試驗，研究摩擦輥轉速、紡紗速度、芯紗比例三個主要工藝參數對成紗質量的影響規律，從而獲得最佳工藝組合。 通過對試驗結果進行極差分析，可以得出：A因素即芯紗比例對紗線性能的影響最大，其次是摩擦輥轉速，而紡紗速度影響最小。對試驗結果進行綜合分析，可以得出最佳的工藝組合為A1B2C2，即芯紗比例30％，紡紗速度100 m／min，摩擦輥轉速4500 r／min時，紗線的綜合性能最好。
從正交試驗結果可以看出，芯紗比例在30％～40％時斷裂強度較好，當達到50％時成紗強力明顯下降。這是因為在DREF-Ⅲ型摩擦紡紗機上，從第一牽伸裝置喂入的連續的、作為芯紗的纖維條，一端被前羅拉鉗口握持，另一端被引紗羅拉握持，而中間受到高速回轉的加捻器即塵籠的摩擦加捻作用，芯紗上加的是假捻，雖然利用第二牽伸裝置喂人單纖維作為包覆纖維來保持假捻，但包覆纖維固定捻度的作用也只能達到某種程度，相對來說，芯紗捻度較少，所以，當芯紗比例增高時，紗線強度下降。
4結語
(1)蕁麻纖維長度和細度差異大、剛性大、抱合力差，不宜在DREF-Ⅲ型摩擦紡紗機上紡純紡紗。
(2)蕁麻纖維在DREF-Ⅲ型摩擦紡紗機上紡制包芯紗時，不宜單獨作外包纖維，而應混入適量的、合適的其他纖維，如亞麻纖維。
(3)芯紗比例是影響紗線性能的最主要因素，芯紗比例過高對成紗強力不利。
(4)在DREF-Ⅲ型摩擦紡紗機的紡紗范圍內，紡制較粗的蕁麻纖維包芯紗時，芯紗比例取30％～40％，紡紗速度取100 m／min左右，摩擦輥轉速取4000 r／min～4500 r／min，可以得到較好的成紗性能。
