麻賽爾纖維與圣麻纖維性能對(duì)比分析

高秀麗++++崔紅++++劉慧娟

摘要麻賽爾纖維、圣麻纖維是以天然的黃麻、紅麻纖維為原料而制得的新型纖維素纖維，皆具備粘膠纖維和原麻纖維的優(yōu)良特性。本文旨在探討兩種纖維的差異，對(duì)其結(jié)構(gòu)與性能進(jìn)行對(duì)比分析，為麻賽爾和圣麻纖維產(chǎn)品開(kāi)發(fā)提供指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：麻賽爾纖維；圣麻纖維；性能分析

麻纖維是從各種麻植物中提取出的纖維，具有優(yōu)良的吸濕、透氣、抗菌、抑菌、抗腐等性能，然而麻纖維也面臨著紡織用品種不足、可紡性差、有刺癢感、染色性能差等問(wèn)題。再生麻纖維則彌補(bǔ)了這些不足，是一種新型、健康、時(shí)尚、綠色環(huán)保的生態(tài)紡織纖維，具有廣闊的發(fā)展前景[1]。本文針對(duì)兩種再生麻纖維，采用對(duì)比法對(duì)其結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行研究與分析，從而為其紡織加工及新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)提供依據(jù)。

1 試驗(yàn)原料

麻賽爾纖維是對(duì)天然黃、紅麻纖維進(jìn)行處理而制得的一種新型再生纖維素纖維[2]。圣麻纖維是采用黃麻、紅麻和苧麻等麻材為原料，采用高新技術(shù)將麻材中的纖維素提取出來(lái)，然后經(jīng)一系列加工開(kāi)發(fā)出的一種新型天然抑菌防霉的再生纖維素纖維[3]。本試驗(yàn)所采用的纖維規(guī)格為：麻賽爾纖維規(guī)格為1.67dtex×38mm，圣麻纖維規(guī)格為1.50dtex×38mm。

2 性能測(cè)試分析

2.1 麻賽爾纖維和圣麻纖維截面形態(tài)結(jié)構(gòu)

采用美國(guó)FEI公司生產(chǎn)的Quanta 250型掃描電子顯微鏡觀察兩種纖維的縱向形態(tài)和橫向形態(tài)。纖維截面形態(tài)如圖1和圖2所示，縱向形態(tài)如圖3和圖4所示。

圖1 圣麻纖維橫截面形態(tài) 圖2 麻賽爾纖維橫截面形態(tài)

圖3 麻賽爾纖維縱向形態(tài) 圖4 圣麻纖維縱向形態(tài)

從圖中可以看出麻賽爾纖維和圣麻纖維的縱向形態(tài)均為溝槽狀，麻賽爾纖維的橫向形態(tài)近似為不規(guī)則的C形，圣麻纖維的橫向形態(tài)近似為不規(guī)則的鋸齒狀，類似于粘膠纖維，這樣的截面形態(tài)使得麻賽爾纖維和圣麻纖維織物具備良好的透氣和導(dǎo)濕性能。

2.2 一次拉伸斷裂性能

采用LLY-06BD型電子單纖維強(qiáng)力儀對(duì)干濕態(tài)麻賽爾纖維、圣麻纖維進(jìn)行測(cè)試。試驗(yàn)條件：預(yù)加張力0.09cN，隔距20mm，拉伸速度20mm/min，定伸長(zhǎng) L1：1% ，量程：200cN[4]。一次拉伸斷裂性能結(jié)果如表1所示。

從表1中可以看出在干態(tài)條件下，麻賽爾纖維的斷裂強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率及斷裂功均稍大于圣麻纖維，說(shuō)明拉斷每特麻賽爾纖維所需要的最大拉力大于圣麻纖維，同時(shí)拉伸麻賽爾纖維至斷裂時(shí)外力所做的功也較圣麻纖維大，從而麻賽爾纖維韌性和耐疲勞性較好；麻賽爾纖維拉伸至斷裂時(shí)的伸長(zhǎng)變形能力也大于圣麻纖維，所以和圣麻纖維相比，麻賽爾纖維的拉伸變形能力強(qiáng)；在濕態(tài)條件下，麻賽爾纖維的斷裂強(qiáng)度稍大于圣麻纖維，斷裂伸長(zhǎng)率小于圣麻纖維，斷裂功相當(dāng)，說(shuō)明濕態(tài)條件下拉斷每特麻賽爾纖維所需要的最大外力大于圣麻纖維，但麻賽爾纖維拉伸至斷裂時(shí)的伸長(zhǎng)變形能力也小于圣麻纖維[5]，麻賽爾纖維和圣麻纖維在濕態(tài)狀態(tài)下的斷裂強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)及斷裂功均比干態(tài)條件下有所減小。

2.3 纖維彈性

纖維彈性是指纖維變形的回復(fù)能力，又稱彈性回復(fù)性能或回彈性。一般彈性好的纖維制成的織物耐磨性較好，耐疲勞性能優(yōu)良[5]。采用LLY-06BD型電子單纖維強(qiáng)力儀對(duì)麻賽爾纖維彈性進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試條件：定伸長(zhǎng)5%，定時(shí)1：10s，定時(shí)2：20s，拉伸速度20mm/min，隔距20mm，量程200cN，總伸長(zhǎng)為1.00mm，預(yù)加張力0.1cN。測(cè)試結(jié)果如表2所示。

從表2可以看出，麻賽爾纖維的彈性好于圣麻纖維，即纖維變形回復(fù)能力好于圣麻纖維，所以由麻賽爾纖維制成的織物耐磨性及耐疲勞性能好于由圣麻纖維制成的織物。

2.4 卷曲性能

卷曲數(shù)為每厘米長(zhǎng)度上纖維的卷曲個(gè)數(shù)，卷曲回復(fù)率為表示纖維卷曲受力后的耐久牢度，卷曲彈性率為纖維經(jīng)加載卸載后，卷曲的殘留長(zhǎng)度對(duì)伸直長(zhǎng)度的百分率。

采用YG362A型纖維卷曲彈性儀，測(cè)定麻賽爾、圣麻纖維的卷曲數(shù)、卷曲回復(fù)率和卷曲彈性率。試驗(yàn)條件：上下夾持器間距為20mm，輕負(fù)荷（使纖維卷曲伸直但不使纖維伸長(zhǎng)時(shí)所加的負(fù)荷）為0.0334mN，重負(fù)荷（使纖維彎曲伸展，而卷曲保持不變時(shí)所加的負(fù)荷）為1.67mN。麻賽爾、圣麻纖維的卷曲性能測(cè)試結(jié)果如表3所示。

纖維卷曲將使纖維的橫向占有空間增大，增加纖維集合體的蓬松性，使纖維縱向收縮并具有潛在的伸長(zhǎng)，從而增加纖維集合體的縱向可變形性。所以纖維的卷曲性能不僅影響纖維集合體的隔熱傳導(dǎo)和通透性，還影響纖維加工中的成網(wǎng)成條性。如果纖維表面光滑，纖維間抱合力就會(huì)很差，造成紡紗加工困難，用機(jī)械方法增加纖維的卷曲，則完全是為了滿足紡織過(guò)程的要求，即提高纖維的可紡性和改善織物的服用性。從表3可以看出麻賽爾纖維的卷曲率、卷曲彈性率和卷曲回復(fù)率均稍大于圣麻纖維，說(shuō)明麻賽爾纖維的卷曲牢度和卷曲的回復(fù)能力均好于圣麻纖維。

2.5 比電阻

體積比電阻即單位長(zhǎng)度上的電壓與纖維單位截面上流過(guò)的電流之比。在紡織加工過(guò)程中，體積比電阻高的纖維容易產(chǎn)生靜電現(xiàn)象，甚至影響纖維的加工。對(duì)麻賽爾纖維和圣麻纖維的體積比電阻進(jìn)行測(cè)試比較，能夠更加直觀地了解這兩種纖維的導(dǎo)電性質(zhì)。使用PC68型數(shù)字高阻計(jì)，測(cè)試?yán)w維的體積比電阻，測(cè)量結(jié)果為：麻賽爾纖維5.83×108Ω·cm；圣麻纖維5.36×108Ω·cm。

麻賽爾纖維的比電阻大于圣麻纖維，在紡織加工過(guò)程中麻賽爾纖維較圣麻纖維易產(chǎn)生靜電現(xiàn)象。

2.6 回潮率

回潮率是衡量纖維吸濕性能的主要指標(biāo)之一。在纖維吸收水分后會(huì)引起自身的重量增加，導(dǎo)致剛性降低，斷裂伸長(zhǎng)增加，摩擦、強(qiáng)度、導(dǎo)電性能等都會(huì)引起變化，這些性能的變化對(duì)紡織加工工藝和纖維成品質(zhì)量會(huì)造成不同程度的影響。因此，在紡織加工過(guò)程中必須合理控制各道工序車間的溫濕度。一般合成纖維回潮率低、吸濕性差，測(cè)試回潮率，有利于紡紗過(guò)程中合理安排車間的溫濕度，使生產(chǎn)能夠順利進(jìn)行。采用YG747通風(fēng)式快速八籃恒溫烘箱測(cè)定纖維回潮率，測(cè)試結(jié)果為：麻賽爾纖維12.74%；圣麻纖維12.91%。麻賽爾纖維和圣麻纖維的回潮率相差不大，接近粘膠纖維的回潮率，均具有很好的吸濕性。

2.7 其他性能

麻賽爾纖維和圣麻纖維均具有較好的吸濕性和導(dǎo)濕性、天然的抑菌防霉和滅螨驅(qū)螨性、較好的染色性和染色均勻性，適合加工夏季針織面料和高檔襯衫等，產(chǎn)品風(fēng)格獨(dú)特[2，6]。

3 結(jié)論

（1）麻賽爾纖維和圣麻纖維的縱橫向形態(tài)結(jié)構(gòu)，使得麻賽爾纖維和圣麻纖維織物具備良好的透氣和導(dǎo)濕性能。

（2）干態(tài)條件下的麻賽爾纖維的斷裂強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率及斷裂功稍大于圣麻纖維，其韌性、耐疲勞性較好，濕態(tài)下均有所降低。

（3）麻賽爾纖維的彈性、卷曲率、卷曲彈性率和卷曲回復(fù)率均稍大于圣麻纖維，其韌性、耐疲勞性、耐磨性、卷曲牢度和卷曲的回復(fù)性較好。

（4）回潮率相差不大，與粘膠纖維的回潮率相接近，均具有很好的吸濕性。

（5）但由于麻賽爾纖維的比電阻大于圣麻纖維，在紡織加工過(guò)程中較圣麻纖維易產(chǎn)生靜電。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張海燕，胡雪敏.新型再生麻纖維及其產(chǎn)品開(kāi)發(fā)[J].紡織導(dǎo)報(bào)，2005，（12）：56.

[2] 田素峰，馬君志，王東.麻賽爾綠色環(huán)保纖維[J].針織工業(yè)，2009，（10）：31.

[3] 楊慶斌，趙堂英，茍珊.圣麻纖維基本性能測(cè)試與分析[J].棉紡織技術(shù)，2009，（4）：28.

[4] 朱進(jìn)忠.紡織材料學(xué)實(shí)驗(yàn)[M].北京：中國(guó)紡織出版社，2008，（7）：56-57.

[5] 于偉東.紡織材料學(xué)[M].北京：中國(guó)紡織出版社， 2006，（5）：99.

[6] 嚴(yán)瑛.新型綠色環(huán)保纖維——圣麻纖維[J].廣西紡織科技，2006，（4）：35-37.

（作者單位： 高秀麗、劉慧娟，河南工程學(xué)院；崔紅，鹽城工學(xué)院）endprint