蘆薈纖維與粘膠纖維物理性能測試與分析

馬順彬，陸　艷

(江蘇工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇南通 226007)

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蘆薈纖維與粘膠纖維物理性能測試與分析

馬順彬，陸艷

(江蘇工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇南通 226007)

摘要：對蘆薈纖維與粘膠纖維的拉伸性質(zhì)、摩擦和抱合性質(zhì)、卷曲彈性、耐熱性和熱穩(wěn)定性進(jìn)行了測試與分析。結(jié)果表明：蘆薈纖維的斷裂強(qiáng)度比粘膠高，蘆薈纖維的斷裂伸長率比粘膠低；蘆薈纖維粘膠的靜摩擦因數(shù)小于粘膠纖維的靜摩擦因數(shù)；粘膠纖維間的抱合力比蘆薈纖維間的抱合力大，但蘆薈纖維的平滑性比粘膠纖維要好。粘膠纖維的卷曲數(shù)、卷曲率、卷曲彈性回復(fù)率和殘留卷曲率均小于蘆薈纖維。

關(guān)鍵詞：蘆薈纖維拉伸性質(zhì)摩擦性質(zhì)卷曲彈性耐熱性熱穩(wěn)定性

蘆薈纖維是一種新型再生纖維素纖維，它所含得氨基酸、多糖等物質(zhì)有護(hù)膚、保健、治療作用，其紡織品具有粘膠纖維的舒適性，非常適合制作內(nèi)衣、床上用品等。本文對蘆薈纖維和普通粘膠纖維的相關(guān)物理性能進(jìn)行了測試與對比分析，為促進(jìn)紡織行業(yè)轉(zhuǎn)型升級、提升紡織產(chǎn)品檔次提供助力。

1試樣

蘆薈纖維規(guī)格1.67 dtex×38 mm(湖州珠力納米材料科技開發(fā)有限公司提供)，普通粘膠纖維規(guī)格2. 89 dtex×64 mm。

2測試儀器及參數(shù)

相關(guān)性能的測試儀器、測試參數(shù)及執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。試樣調(diào)濕溫度(20±2)℃，相對濕度(65±2)%，時間16h。

表1　相關(guān)性能的測試儀器、測試參數(shù)及執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)

3物理性能測試結(jié)果

3.1拉伸性質(zhì)測試結(jié)果

兩種纖維的拉伸性質(zhì)測試結(jié)果見表2。

表2　兩種纖維的拉伸性質(zhì)測試結(jié)果

3.2摩擦和抱合性質(zhì)測試結(jié)果

兩種纖維的摩擦和抱合性質(zhì)測試結(jié)果見表3。

表3　兩種纖維的摩擦和抱合性質(zhì)測試結(jié)果

3.3卷曲性能測試結(jié)果

兩種纖維的卷曲性能測試結(jié)果見表4。

表4　兩種纖維的卷曲性能測試結(jié)果

3.4纖維耐熱性和熱穩(wěn)定性測試結(jié)果

兩種纖維的耐熱性和熱穩(wěn)定性測試結(jié)果見表5。

表5　兩種纖維的耐熱性和熱穩(wěn)定性測試結(jié)果

4測試結(jié)果分析與探討

(1)由于纖維的拉伸性質(zhì)與其加工性能和紡織品的服用性能密切相關(guān),[1，2]從表2中可以看出，蘆薈纖維的斷裂強(qiáng)度比粘膠高，蘆薈纖維的斷裂伸長率比粘膠低。蘆薈纖維的干態(tài)斷裂強(qiáng)度比粘膠纖維低2.1cN.dtex-1，蘆薈纖維的濕態(tài)斷裂強(qiáng)度比粘膠纖維低1.05cN.dtex-1。

(2)初始模量是表示纖維在拉伸全過程中的性質(zhì)指標(biāo)之一。纖維初始模量大，則其剛性好，由其制成的紡織品挺括，反之，制成的紡織品柔軟。[1]從表2中可以看出，蘆薈纖維的干態(tài)和濕態(tài)初始模量均比粘膠纖維低，分別低29.2%和33.9%，因此蘆薈纖維織物較粘膠纖維織物柔軟。

(3)從表3中可以看出，對于蘆薈纖維和粘膠纖維的靜、動摩擦因素，總存在以下規(guī)律：纖維與橡膠間動、靜摩擦因數(shù)>纖維與金屬間動、靜摩擦因數(shù)>纖維與纖維間動、靜摩擦因數(shù)。

(4)纖維的摩擦抱合性質(zhì)與可紡性關(guān)系很大。一般來說，為使纖維可紡性優(yōu)良，必須有良好的抱合性，但又比較平滑，摩擦系數(shù)不能太大，并要求靜摩擦系數(shù)比動摩擦系數(shù)大些。[1]若纖維間的抱合力要好，則要求纖維與纖維間的靜摩擦因數(shù)與Δμ要大，但是纖維的平滑性變差，反之，若要纖維的平滑性好，則纖維與纖維間的靜摩擦因數(shù)與Δμ越小，或Δμ為負(fù)值，但纖維間的抱合力差。從表3中可以看出，蘆薈纖維間的抱合力比粘膠纖維間的抱合力差，但蘆薈纖維的平滑性比粘膠纖維要好。因此，為提高蘆薈纖維的可紡性，常與棉、粘膠、天絲、竹漿等纖維進(jìn)行混紡。

(5)為增加纖維的抱合力、蓬松性及彈性，采取化學(xué)、物理或機(jī)械等方法對纖維進(jìn)行卷曲變形加工。[2]從表4中可以看出，粘膠纖維的卷曲數(shù)、卷曲率、卷曲彈性回復(fù)率和殘留卷曲率均小于蘆薈纖維。

(6)纖維在加工和使用過程中會遇到不同溫度，而且溫度范圍很廣，不同的溫度會給纖維的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及物理性質(zhì)帶來很大的影響，因而研究蘆薈纖維的耐熱性和熱穩(wěn)定性，可以能動地利用其耐熱性和熱穩(wěn)定性對后道工序加工，如熱定型等，防止因溫度控制不好影響產(chǎn)品質(zhì)量。從表5中可以看出，由于蘆薈纖維和粘膠纖維均屬于纖維素纖維，在升溫過程中不會出現(xiàn)熔融現(xiàn)象，蘆薈纖維在180℃左右微焦，248℃左右深焦。

5結(jié)論

(1)蘆薈纖維的斷裂強(qiáng)度比粘膠高，蘆薈纖維的斷裂伸長率比粘膠低。

(2)蘆薈纖維的干態(tài)初始模量比粘膠纖維低29.2%，濕態(tài)初始模量33.9%，因此蘆薈纖維織物較粘膠纖維織物柔軟。

(3)對于蘆薈纖維和粘膠纖維的靜、動摩擦因素，總存在以下規(guī)律：纖維與橡膠間動、靜摩擦因數(shù)>纖維與金屬間動、靜摩擦因數(shù)>纖維與纖維間動、靜摩擦因數(shù)。

(4)粘膠纖維間的抱合力比蘆薈纖維間的抱合力大，但蘆薈纖維的平滑性比粘膠纖維要好。因此，為提高蘆薈纖維的可紡性，常與棉、粘膠、天絲、竹漿等纖維進(jìn)行混紡。

(5)粘膠纖維的卷曲數(shù)、卷曲率、卷曲彈性回復(fù)率和殘留卷曲率均小于蘆薈纖維。

(6)蘆薈纖維和粘膠纖維在升溫過程中沒有出現(xiàn)熔融現(xiàn)象，蘆薈纖維在180℃左右微焦，248℃左右深焦。

參考文獻(xiàn)

[1]姜懷.紡織材料學(xué)[M].北京：中國紡織出版社，1987.

[2]馬順彬，吳佩云.竹漿纖維與粘膠纖維的鑒別及性能測試[J].毛紡科技，2010，38(1)：42-46

Analysis and Physical Performance Testing of Aloe Fiber and Viscose Fiber

MAShun-bin,LUYan

(Jiangsu College of Engineering and Technology, Nantong 226007)

Abstract:Analysis and testing were made on the tensile properties, friction and cohesion properties, crimp elasticity, heat resistance and thermal stability of aloe fiber and viscose fiber. The results showed that breaking strength of aloe fiber was than that of viscose fiber, elongation rate of aloe fiber was lower than that of viscose fiber; the static friction coefficient of aloe fiber was lower than that of viscose fiber; the cohesion strength of viscose fiber was greater than that of aloe fiber while the smoothness of aloe fiber was better. The crimp number, crimp rate, recovery rate of crimp elasticity and residual crimp rate of viscose fiber were lower than those of aloe fiber.

Key words:aloe fibertensile propertyfriction and cohesion propertiescrimp elasticityheat resistancethermal stability

中圖分類號：TS102

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1008-5580(2016)02-0197-03

基金項目：江蘇省先進(jìn)紡織工程技術(shù)中心項目(蘇政辦發(fā)2014[22]號)；南通市新型纖維材料重點實驗室(CP12014003)；南通市航空工程公共技術(shù)服務(wù)平臺(CP22014001)；2014年度高?！扒嗨{(lán)工程”科技創(chuàng)新團(tuán)隊《現(xiàn)代織造技術(shù)及產(chǎn)業(yè)用紡織品研發(fā)》(蘇教師[2014]23號)；2013年度江蘇高等學(xué)校優(yōu)秀科技創(chuàng)新團(tuán)隊《功能性紡織材料及產(chǎn)品集成》(蘇教科[2013]10號)；2015年中國紡織工業(yè)聯(lián)合會科技指導(dǎo)性項目《蘆薈纖維家紡產(chǎn)品研制與生產(chǎn)》(2015064)。

收稿日期：2015-09-19

第一作者：馬順彬(1978-)，男，碩士，講師，研究方向：紡織工程。