再生滌綸纖維紗的性能探討

朱進(jìn)忠，盛杰偵，張春艷

(1.河南工程學(xué)院 紡織科技與標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用研究所，河南 鄭州 450007；2.河南工程學(xué)院 材料與化學(xué)工程學(xué)院，河南 鄭州 450007； 3.河南工程學(xué)院 紡織學(xué)院，河南 鄭州 450007)

再生滌綸纖維紗的性能探討

朱進(jìn)忠1，3，盛杰偵2，張春艷3

(1.河南工程學(xué)院 紡織科技與標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用研究所，河南 鄭州 450007；2.河南工程學(xué)院 材料與化學(xué)工程學(xué)院，河南 鄭州 450007； 3.河南工程學(xué)院 紡織學(xué)院，河南 鄭州 450007)

測試了再生滌綸纖維紗的性能，包括強(qiáng)伸性、彈性回復(fù)率、毛羽指數(shù)和條干均勻度等指標(biāo)，并與相同線密度的滌綸紗、滌棉混紡紗與純棉紗進(jìn)行了對(duì)比分析.結(jié)果表明,滌綸紗的斷裂強(qiáng)度最高，其次是滌棉混紡紗和再生滌綸纖維紗，后兩者的斷裂強(qiáng)度相近；再生滌綸纖維紗的彈性回復(fù)率小于滌綸紗，毛羽多于滌綸紗且毛羽長度為3 mm,4 mm和5 mm時(shí)再生滌綸紗的毛羽指數(shù)較大；再生滌綸纖維紗條干的CV值大于純棉紗，小于滌綸紗，與滌棉混紡紗相近.

再生滌綸纖維紗；強(qiáng)伸性；彈性回復(fù)率；毛羽指數(shù)；條干均勻度

再生滌綸纖維紗是由再生滌綸纖維紡制的紗線，有關(guān)性能尚未見諸于文獻(xiàn)資料.與滌綸纖維相比，因原料來源不同、生產(chǎn)設(shè)備不良以及生產(chǎn)過程控制能力弱, 再生滌綸纖維產(chǎn)品的質(zhì)量波動(dòng)較大,各項(xiàng)性能有所下降[1-2].本研究對(duì)再生滌綸纖維紗的強(qiáng)伸性、彈性、條干均勻度和毛羽等性能進(jìn)行了測試，并對(duì)比分析再生滌綸纖維紗、滌綸紗、滌棉混紡紗與純棉紗4種紗線的強(qiáng)伸性，以有助于其產(chǎn)品開發(fā).

1 試樣及測試儀器

試樣為由FA503型細(xì)紗機(jī)紡制19.9 tex的再生滌綸纖維紗、相近線密度的滌綸紗、滌棉混紡紗(65/35)和純棉紗，規(guī)格見表1.

表1 試樣規(guī)格參數(shù)Tab.1 Sample specification

測試儀器有PC/YG061F型電子單紗強(qiáng)力機(jī)，測試條件為夾持長度500 mm、拉伸速度500 mm/min、預(yù)加張力0.5 cN/tex、測試60次；YG135E型條干均勻度測試儀,試驗(yàn)條件為試樣長度400 m、測試速度400 m/min、測試時(shí)間1 min、量程±100%、靈敏度棉結(jié)+200%、粗節(jié)+50%、細(xì)節(jié)-50%；YG171L型光電投影計(jì)數(shù)式毛羽測試儀, 測試條件為片段長度10 m、測試速度30 m/min、預(yù)加張力0.5 cN/tex.

2 測試結(jié)果與分析

2.1強(qiáng)伸性

4種試樣的強(qiáng)伸性能測試結(jié)果見表2.

表2 強(qiáng)伸性能測試結(jié)果Tab.2 Tenacity and elongation performance test

2.1.1 斷裂強(qiáng)度對(duì)比

對(duì)表2中的斷裂強(qiáng)度測試數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得出圖1.

由表2和圖1可以看出，滌綸紗的強(qiáng)度最大，再生滌綸纖維紗和滌棉混紡紗次之且兩者強(qiáng)度相近，純棉紗最小.這種結(jié)果可以從紗線材料、線密度、捻度以及紡紗方法4個(gè)方面分析，在紡紗方法相同與線密度接近的條件下，纖維的強(qiáng)度高，紗的強(qiáng)度高；紗的捻度越大，強(qiáng)力越大.由表1可知，滌綸紗的捻度最大，純棉紗最小.在這4種試樣中,滌綸紗的強(qiáng)度最高，原因是滌綸纖維的強(qiáng)度最高、滌綸紗的捻度最大.因棉纖維的強(qiáng)度較滌綸纖維低，所以混入35%棉纖維的滌棉混紡紗的強(qiáng)度要低于滌綸紗.再生滌綸纖維的強(qiáng)度小于滌綸纖維，其紗線的強(qiáng)度就小于滌綸紗.滌棉混紡紗的強(qiáng)度高于純棉紗，是因?yàn)闇烀藁旒徏喌膹?qiáng)度除與原料有關(guān)外,還與混紡比有關(guān).純棉紗的強(qiáng)度最小，原因是棉纖維的強(qiáng)度最小、純棉紗的捻度最小.

2.1.2 斷裂強(qiáng)度不勻?qū)Ρ?/p>

對(duì)表2中的斷裂強(qiáng)度不勻測試數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得出圖2.

圖1 紗線斷裂強(qiáng)度值Fig.1 Tarn breaking strength value

圖2 紗線斷裂強(qiáng)度CV值Fig.2 Yarn breaking strength CV

由表2和圖2可以看出，滌綸紗的強(qiáng)度不勻最低，純棉紗與滌棉混紡紗處于中等水平，再生滌綸纖維紗的強(qiáng)度不勻最高.這是由于再生滌綸纖維紗原料的性能差異大，現(xiàn)有設(shè)備并不能很好控制，故紡成的紗線不勻率較高.

2.1.3 斷裂伸長率對(duì)比

對(duì)表2中的斷裂伸長率測試數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得出圖3.

由表2和圖3可以看出，4種試樣中，滌綸紗的斷裂伸長率最高，再生滌綸纖維紗和滌棉混紡紗次之且兩者相近，純棉紗最低.這里，纖維的性質(zhì)是影響紗線斷裂伸長率的主要因素.棉纖維的伸長小于滌綸纖維，再生滌綸纖維的伸長及強(qiáng)力均小于滌綸纖維，故純棉紗的斷裂伸長率最低，滌綸紗最高，再生滌綸纖維紗次之并與滌棉混紡紗相近.

2.1.4 斷裂伸長率不勻?qū)Ρ?/p>

對(duì)表2中的斷裂伸長率不勻測試數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得出圖4.

由表2和圖4可以得出，滌綸紗的斷裂伸長率不勻最低，滌棉混紡紗最高，再生滌綸紗與純棉紗處于中等且兩者相近.由于再生滌綸纖維是被切斷的成棉型短纖維，故兩者的斷裂伸長率不勻相近.

圖3 紗線斷裂伸長率Fig.3 Yarn elongation at break

圖4 斷裂伸長率CV值Fig.4 CV value of elongation at break

2.2彈性分析

對(duì)再生滌綸纖維紗和滌綸紗在定伸長5%時(shí)進(jìn)行彈性測試，試驗(yàn)條件為夾持長度500 mm、拉伸速度500 mm/min、預(yù)加張力0.5 cN/tex，同一試樣測試20次，結(jié)果見表3.

表3 定伸長5%時(shí)彈性測試結(jié)果Tab.3 Elastic test results at 5% elongation

由表3可知，當(dāng)定伸長為5%時(shí)，再生滌綸纖維紗的彈性回復(fù)率小于滌綸紗，這主要是因?yàn)樵偕鷾炀]纖維的彈性回復(fù)率小于滌綸纖維的彈性回復(fù)率，其次是再生滌綸纖維紗的捻度小于滌綸紗.紡紗工序?qū)喚€彈性回復(fù)率的影響主要反映在捻度上，捻度越小，紗線的彈性回復(fù)率越低.

2.3毛羽分析

再生滌綸纖維紗和滌綸紗的毛羽測試結(jié)果見表4，對(duì)表4中的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理得到圖5.

表4 紗線毛羽測試結(jié)果Tab.4 Yarn hairiness tested results

圖5 紗線毛羽長度與毛羽指數(shù)的關(guān)系曲線圖Fig.5 The relationship between length of hairiness and yarn hairiness index

從表4和圖5可以看出，當(dāng)毛羽長度大于2 mm時(shí)，再生滌綸纖維紗的毛羽多于滌綸紗且隨著毛羽長度的增加，毛羽指數(shù)有先增大再變小的趨勢(shì)；當(dāng)再生滌綸纖維紗毛羽長度為3 mm，4 mm和5 mm時(shí)，毛羽指數(shù)較大，而當(dāng)滌綸紗毛羽長度為2 mm時(shí)毛羽指數(shù)較大.這主要是因?yàn)槎汤w紗的毛羽與纖維的長短和短纖維的含量密切相關(guān).再生滌綸纖維短且短纖維的含量多，單位體積內(nèi)的頭端數(shù)越多，毛羽出現(xiàn)的概率越大，毛羽的長度也越長，故紗線毛羽多.

2.4條干均勻度分析

4種試樣的條干不勻、粗細(xì)節(jié)及棉結(jié)的測試結(jié)果見表5.

表5 紗線條干不勻、粗細(xì)節(jié)及棉結(jié)的測試結(jié)果Tab.5 The yarn evenness unevenness, coarse details and nep test results

從表5可看出，再生滌綸纖維紗的條干CV比純棉紗大，比滌綸紗小，與滌棉混紡紗相近.在千米細(xì)節(jié)數(shù)、千米粗節(jié)數(shù)以及千米棉結(jié)數(shù)方面，與條干CV有相似的狀況.這是由于條干不勻的增加，相應(yīng)地增加了粗細(xì)節(jié)以及棉結(jié)數(shù).

從以上對(duì)比分析可以推測，再生滌綸纖維紗的產(chǎn)品開發(fā)應(yīng)近乎滌棉之間，堪比滌棉混紡產(chǎn)品，其產(chǎn)品的應(yīng)用前景是廣闊的，有利于資源的綜合利用.

3 結(jié)論

(1)在4種試樣中，滌綸紗的斷裂強(qiáng)度最高，其次是65/35滌棉混紡紗和再生滌綸纖維紗且兩者的斷裂強(qiáng)度相近.這說明再生滌綸紗的斷裂強(qiáng)度低于滌綸紗.再生滌綸纖維紗的彈性回復(fù)率小于滌綸紗.

(2)當(dāng)毛羽長度大于2 mm時(shí)，再生滌綸纖維紗的毛羽多于滌綸紗，隨著毛羽長度的增加，毛羽指數(shù)有先增大再變小的趨勢(shì)；再生滌綸纖維紗的毛羽長度為3 mm，4 mm和5 mm時(shí)毛羽指數(shù)較大，而滌綸紗毛羽長度為2 mm時(shí)毛羽指數(shù)較大.

(3)再生滌綸纖維紗的條干CV比純棉紗大，比普通滌綸紗小，與65/35滌棉混紡紗相近.在千米細(xì)結(jié)數(shù)、千米粗結(jié)數(shù)以及千米棉結(jié)數(shù)方面，與條干CV有相似的狀況.

(4)再生滌綸纖維紗產(chǎn)品的開發(fā)與應(yīng)用前景是廣闊的，其產(chǎn)品應(yīng)近乎滌棉之間，堪比滌棉混紡產(chǎn)品.

[1] 黃章名.再生滌綸短纖維制造中斷絲原因初析[J].國外紡織技術(shù),1997(3):31-32.

[2] 陳廷,侯春婷,梁金茹.再生滌綸短纖維轉(zhuǎn)杯紡紗工藝研究[C]∥第十四屆全國新型紡紗學(xué)術(shù)會(huì)議.上海：中國紡織工程學(xué)會(huì)新型紡紗專業(yè)委員會(huì)，2008:102-105.

Researchonpropertiesofrecycledpolyesterfiberyarn

ZHU Jin-zhong1，3, SHENG Jie-zhen2, ZHANG Chun-yan3

(1.TextileInstituteofScienceandStandardApplication,HenanInstituteofEngineering,Zhengzhou450007,China;2.DepartmentofMaterialandtheChemicalEngineering,HenanInstituteofEngineering,Zhengzhou450007,China；3.DepartmentofTextiles,HenanInstituteofEngineering,Zhengzhou450007,China)

The preliminary study is done of the performance of recycled polyester fiber yarns, including the test of yarn strength and elongation, flexibility, hairiness index, unevenness and uniformity index. At the same time, with the same line density polyester-cotton blended yarns, pure cotton yarn, polyester yarn were analyzed and compared. The results show that the elastic recovery rate of recycled polyester fiber yarn is less than ordinary polyester yarn. The yarn hairiness of recycled polyester fiber is more than that of ordinary polyester yarn, and when single measured hairiness length is 3 mm, 4 mm, 5 mm, the hairiness index are greater. The yarn unevenness CV of recycled polyester fiber is larger than that of cotton yarn and smaller than that of ordinary polyester yarn and similar to that of polyester-cotton blended yarns.

recycled polyester fiber yarn; strength and elongation; elastic recovery rate; hairiness; unevenness

2013-11-03

朱進(jìn)忠(1962-)，男，河南開封人，教授，主要從事紡織材料結(jié)構(gòu)性能與商品學(xué)研究.

TS101.1

A

1674-330X(2014)01-0015-04