0 引言
苎麻为苎麻科，属多年生宿根性草本植物。苎麻纤维具有很高的强度和模量(拉伸强度400MPa～950 MPa，比强度接近玻璃纤维，拉伸模量也与玻璃纤维相当)，服用苎麻纤维需要降低模量，但这些性能特点却是复合材料增强相必需具备的。由于苎麻纤维长度小于500 mm，一般只能作为短纤维增强复合材料，很难涉及高强连续纤维增强复合材料领域。为使苎麻纤维能以连续纤维的形式用于增强复合材料，本文首先对苎麻纤维进行室温碱处理，改善苎麻纤维的结构与性能；随后采用高强高模的连续芳纶纤维为芯纱，应用摩擦纺技术在其周围包覆苎麻纤维，得到苎麻／芳纶包芯纱。再将苎麻／芳纶包芯纱与苎麻纱和芳纶纤维的复合纱比较，对比研究碱处理、摩擦纺工艺对包芯纱性能的影响。
l试验研究
1．1原材料
苎麻纤维采用脱胶后的精干麻、苎麻纱为24．6 tex，都为安徽铜陵华源麻业公司生产的产品。芳纶(Kevlar49)为美国杜邦公司生产的产品。NaOH为工业品，市购。
1．2苎麻纤维、苎麻纱的碱法改性处理
碱法改性是用碱溶液于一定条件下处理苎麻纤维，其实质是纤维素在浓碱作用下生成碱纤维素。苎麻纤维经浓碱浸渍后，纤维长度收缩，直径膨润，表面形成卷曲，同时其微结构和物理性能也发生变化，强力和模量提高，断裂伸长也有增加。碱处理条件不同，所得处理结果也不同。
经过工艺优化，苎麻纤维和纱线碱处理前后的性能见表1、表2。
1．3包芯纱及其摩擦纺过程
包芯纱以芳纶长丝为芯纱，苎麻纤维为外包覆层，分别采用经过碱处理和未经过碱处理的精干麻纺制两种包芯纱。
摩擦纺包芯纱的纺纱工艺流程为(只描述简单工艺过程)：准备工序—梳理工序—并条工序—摩擦纺纱；其中准备工序为：剪麻—给湿加油—堆仓—开松—分磅秤重。
首先需要对苎麻纤维给湿加油，使精干麻达到一定的回潮率，减少梳纺时静电，而且苎麻纤维的湿强大于干强，有利于提高纤维强力，加油可增加纤维的柔软度和润滑性，减少纤维之间的摩擦因数。然后进行开松梳理，在XFH型小和毛机上进行开松。梳理过程在GUARNICARD小型梳麻机上进行并合，先将其梳理成麻网，再梳理成麻条。并条在AS271型并条试验机上进行，纺纱过程在FEHRER AG DREF一3型摩擦纺机上进行，芳纶经牵伸后喂人尘笼的加捻区形成芯纱，麻条被罗拉牵伸后，经分梳辊梳理成单纤维状态，在尘笼的作用下包在了芯纱外面，形成包芯纱结构。摩擦纺的速度设置为：喂入芳纶的速度3 m／min，喂入苎麻的速度0．8 m／min，出纱速度75 m／min，尘笼速度226．5 m／min。麻条、包芯纱的主要工艺参数见表3。
1.4复合纱制备
分别选用经碱处理和未碱处理的苎麻纱与芳纶长丝并合，不用加捻得到复合纱。
2性能与分析
复合纱与包芯纱拉伸性能测试，采用YG065电子织物强力试验仪测定，夹距为100 mm。碱处理前、后复合纱和包芯纱的物理和力学性能如表4所示。
从表4可见包芯纱和复合纱的强度和模量都很高，这两类麻纱的强度主要都是芳纶纤维的高强度决定的。而且复合纱的强度和模量比包芯纱高，这是因为包芯纱在纺纱过程中会对芳纶微量加捻，产生剪切分应力，对纤维有一定程度的损伤，使包芯纱强度下降。另外对芳纶的微量加捻会使包芯纱在拉伸过程中纤维趋直，其伸长量也比复合纱大。
从表2和表4看，碱处理的作用似乎有些矛盾，这于碱处理和纺纱工艺有关，包芯纱是将精干麻碱处理后梳理成麻条，然后纺成的包芯纱，其碱处理提高纤维强度的作用得到充分发挥，试验证明：经碱处理的包芯纱强度高于未经过碱处理包芯纱的。复合纱用的是苎麻纱，对纱线进行碱处理时，纱线经过长时间的浸泡、反复拉伸，抱合力减小，纱线中纤维的强度可能提高，但纱线损伤严重，强度下降，所以碱处理后的纱线和得到的复合纱强度比未碱处理的低。
3结束语
(1)碱处理可以提高苎麻纤维的性能，但苎麻纤维成纱后，对麻纱进行碱处理会使纱线出现损伤，麻纱强力下降。
(2)复合纱和包芯纱的性能主要由芳纶决定。复合纱的芳纶含量大于包芯纱的芳纶含量，复合纱比包芯纱强度高、应变小。芳纶为连续无捻纱，在摩擦纺过程中对其加捻造成了一定程度的损伤。
(3)苎麻纱线碱处理使复合纱强度有所下降，应变变化不大，而苎麻纤维碱处理使包芯纱强度增加，应变减小，这是由于复合纱使用碱处理后的纱线，而包芯纱是使用碱处理后的苎麻纤维。