传统纺纱用纤维微米级的直径限制了纱线加捻纤维之间的极限粘聚力，静电纺丝得到的纳米纤维具有较大的比表面积、较高的表面能和大量的活性中心，然而，纳米纤维直径超细、绝对强度低、耐磨性差，限制了纳米纤维的工业化纺织加工应用。近日武汉纺织大学“纤维及其集合体先进加工技术课题组”，避开了纺织加工中的梳理、牵拉受力损伤纳米纤维，充分发挥微米纤维和纳米纤维的优势、弥补劣势，提出了在须条捻合成纱区中，直接喷射纳米纤维，裹覆缠绕在微米纤维纱条上，形成微/纳纤维高品质复合纺纱方法（图1，已授权多项专利保护），并应际华三五四二纺织有限公司要求，将聚氨酯纳米纤维在线缠绕裹覆在棉纤维上，生产了芯鞘结构纳微复合纱（NC yarn），与相应的普通棉纱（C yarn）相比，复合纱鞘被高度定向的纳米纤维包裹，获得超光洁性能和疏水功能，成形品质显著提升：纱强提升5.53%、条干不匀降低30.36%。本研究为实现纳米纤维和超细纤维在纱线形成区的在线有序结合，为功能性织物设备（如滤水器和收集器）生产高质量的疏水纱线开辟了一条新途径。
图1. 纳微复合纱及其织物生产流程
C纱、NC纱结构如图2（a）、图2（b）所示。C纱亲水吸湿性好；NC纱表呈三维网状结构，孔隙率高、比表面积大，具有拒水功能，如图2（d）所示。
图2. 纱线结构电镜表征和疏水性测试
图3. 纱线结构电镜表征和疏水性测试
图3（a）和（b）表示C和NC纱线与蓝色棉纱交织形成双面织物。显然，NC纱织物表面更光洁。NC纱线织物两面具有相反的透水性能有：液压分离（N侧）和亲水（O侧），MMT测试结果如图3（e）和（f）所示。该研究结果以“Qualified nano-composite yarn for hydrophobic fabric via online nano- and micron-fiber composite spinning”为题，发表在Textile Research Journal（DOI: 10.1177/00405175221124357）期刊上。论文的第一作者为武汉纺织大学研究生齐硕，硕士生俆傲、刘佳鑫协作完成，通讯作者为武汉纺织大学徐卫林院士团队的夏治刚教授。该研究得到了湖北省科学技术厅、武汉市科学技术局基础研究等项目的支持。
链接：https://doi.org/10.1177/00405175221124357
