染色棉纖維的抱合性能探究

馮萌雨，孫見成

(西安工程大學(xué)，陜西 西安 710048)

染色棉纖維的抱合性能探究

馮萌雨，孫見成

(西安工程大學(xué)，陜西 西安 710048)

纖維的抱合性能是衡量纖維可紡性的一項(xiàng)綜合指標(biāo)，對(duì)染色前后的棉纖維進(jìn)行了抱合性能測(cè)試，用棉條的拉伸斷裂負(fù)荷測(cè)量值求得抱合系數(shù)和抱合長(zhǎng)度。結(jié)果表明染色后纖維的抱合性能指標(biāo)明顯提高且比較穩(wěn)定。

染色棉纖維；抱合性能；測(cè)試分析

近年來(lái)，染色棉產(chǎn)品因其特有的風(fēng)格倍受消費(fèi)者青睞，主要原因是用染色纖維紡出來(lái)的紗制成的衣物，不僅從外觀上看色澤較為柔和豐滿，而且具有很強(qiáng)的層次感，有著其他布料所不具有的麻點(diǎn)效果。但為了提高棉纖維的染色效果和服用性能，必須在染色前進(jìn)行煮練、漂白、去除雜質(zhì)等前處理工序。棉纖維在前處理工序中會(huì)受到高溫和物理化學(xué)等作用，對(duì)纖維的強(qiáng)力、長(zhǎng)度損傷較大，纖維板結(jié)，影響纖維的抱合性能，而抱合力的大小直接影響疏理、牽伸、卷繞等紡紗工序，進(jìn)而造成纖維的可紡性下降，為產(chǎn)品開發(fā)帶來(lái)困難。染色后棉纖維的抱合力發(fā)生改變，對(duì)其可紡性具有較大影響。為了使紗線具有良好的強(qiáng)力及其他性能，就必須確知染色棉纖維的可紡性，才能設(shè)計(jì)合適的紡紗工藝。

在紡織加工中，纖維之間需要一定的摩擦，產(chǎn)生阻力，使纖維集合體不易松開、分散，才能加工成紡織品。我們把法向壓力等于零時(shí)的切向阻力叫做“抱合力”。抱合力大，纖維可紡性好，毛羽少，成紗質(zhì)量高，制成率高，當(dāng)然，如果抱合力太大，容易造成纖維之間糾纏，織造時(shí)開口不清、斷頭等問(wèn)題。纖維抱合力不好時(shí)，梳毛打滑，加工困難[1]。抱合力是后紡廠家極為關(guān)注的一項(xiàng)重要性能指標(biāo)?，F(xiàn)采用HD021N型電子單紗強(qiáng)力儀對(duì)染色前后的纖維進(jìn)行抱合力的測(cè)試。

1 試驗(yàn)部分

1.1 試驗(yàn)材料

白色棉條，平均長(zhǎng)度為29.2mm；染色棉條，平均長(zhǎng)度為28.3mm。

1.2 試驗(yàn)儀器

HD021N型電子單紗強(qiáng)力儀(南通宏大實(shí)驗(yàn)儀器有限公司)，其工作原理是通過(guò)非電量的電轉(zhuǎn)化方法，用高靈敏傳感器將紗線拉伸時(shí)所受的力轉(zhuǎn)換成電訊號(hào)，經(jīng)放大和模數(shù)轉(zhuǎn)換后直接由數(shù)碼管顯示出紗線的斷裂負(fù)荷值。此外，還能通過(guò)其他電轉(zhuǎn)換顯示出其他拉伸特征值[2]。實(shí)驗(yàn)條件為室內(nèi)溫度20 ℃，相對(duì)濕度60%。

1.3 測(cè)試方法

本次實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備的試樣是染色前后的棉纖維各5組，具體實(shí)驗(yàn)參數(shù)見表1。

表1 抱合力測(cè)試參數(shù)設(shè)置表

按照下式(1)、(2)計(jì)算抱合長(zhǎng)度和抱合系數(shù)：

(1)

(2)

式中，F(xiàn)抱為棉纖維抱合力(N)；Nt為棉條細(xì)度(tex)；L為單纖維平均長(zhǎng)度(mm)；n為紗條中的纖維根數(shù)(根)，n=Nt條/Nt纖。

2 結(jié)果和分析

2.1 測(cè)試結(jié)果

染色前后棉纖維的抱合力、伸長(zhǎng)率、細(xì)度和長(zhǎng)度測(cè)試值分別見表2-4。

表2 棉纖維染色前抱合力和伸長(zhǎng)率測(cè)試數(shù)據(jù)

表3 棉纖維染色后抱合力和伸長(zhǎng)率測(cè)試數(shù)據(jù)

表4 染色前后棉纖維的細(xì)度和長(zhǎng)度

2.2 抱合性能

染色前后棉纖維的抱合長(zhǎng)度和抱合系數(shù)見表5、7，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)值見表6、8。

表5 棉纖維染色前的抱合長(zhǎng)度和抱合系數(shù)

表6 棉纖維染色前的抱合長(zhǎng)度和抱合系數(shù)統(tǒng)計(jì)值

表7 棉纖維染色后的抱合長(zhǎng)度和抱合系數(shù)

表8 棉纖維染色后的抱合長(zhǎng)度和抱合系數(shù)統(tǒng)計(jì)值

從表5-8可看出，染色前棉纖維的抱合長(zhǎng)度和抱合系數(shù)均低于染色后棉纖維的抱合長(zhǎng)度和抱合系數(shù)。因?yàn)槊蘩w維的抱合力與纖維的外觀形態(tài)、纖維長(zhǎng)度、線密度、表面摩擦等有關(guān)。而染色后棉纖維摩擦因數(shù)增加，導(dǎo)致纖維之間發(fā)生糾纏的可能性增大，在集合體中纖維與纖維間的接觸點(diǎn)增多。當(dāng)纖維與纖維間相對(duì)滑移時(shí)，相互之間的阻力增大，纖維層的斷裂強(qiáng)力隨之增大，纖維間抱合力變大，從而可紡性提高。

3 結(jié)語(yǔ)

棉纖維染色后的抱合力、抱合長(zhǎng)度、抱合系數(shù)都大于染色前的，染色后抱合性能指標(biāo)明顯提高，且比較穩(wěn)定，增加幅度約7倍。由于抱合性指標(biāo)的敏感性和穩(wěn)定性，建議采用抱合性能指標(biāo)來(lái)評(píng)估染色棉纖維的可紡性能。

[1] 朱 紅.紡織材料學(xué)[M].北京:中國(guó)紡織出版社，1985：240-249.

[2] 杜雪子.轉(zhuǎn)杯紡紗捻度與強(qiáng)力的關(guān)系[D].西安:西安工程大學(xué)，2009：1.

Exploration of the Cohesive Property of Dyed Cotton Fiber

FENG Meng-yu, SUN Jian-cheng

(Xi′an Polytechnic University, Xi′an 710048, China)

Fiber cohesion is a comprehensive index to measure fiber spinability. The cohesive property of pristine fiber and dyed fiber were tested. The cohesion coefficient and cohesion length were obtained by the tensile failure load measured values. The results showed that cohesion performance index increased obviously and stably after dyeing.

dyed cotton fiber; cohesion property; test and analysis

2016-11-17；

2016-12-28

馮萌雨(1993-)，女，陜西渭南人，在讀碩士研究生，主要研究方向?yàn)榧徔椘凡牧吓c紡織品設(shè)計(jì)，E-mail：438247725@qq.com。

TS

A

1673-0356(2017)03-0024-02