三种宠物狗毛纤维的形态及基本物理性能研究
材料板,并迅速将一温度计穿过上层隔热材料板伸入中央小烧杯内,每间隔20min记录一次温度数值。测试条件为室温20℃,相对湿度70%。
2 试验结果与分析
2.1 纤维的细度
三种宠物狗毛纤维的细度测试结果如表1所示:
从表1可以看出,三种宠物狗毛纤维的细度都比较小,尤其是苏格兰牧羊犬毛纤维和贵宾犬毛纤维。较小的细度使得他们在纺相同细度的纱线时,纱线横截面内的纤维根数多,纱线断裂强度大。但是,三种宠物狗毛纤维的直径离散系数都较大,这会导致纤维的力学弱节以及力学性质的差异,及导致纱线条干不匀率的增加。因此,比较适合用于与其他纤维进行混纺。
2.2 纤维的长度
三种宠物狗毛纤维的长度测试结果如表2所示:
由表2测试结果可知,三种宠物狗毛纤维的长度均较长,尤其是苏格兰牧羊犬纤维,有效长度达到了109mm,中间长度达到了100mm。但是,三种纤维的长度整齐度都不是很好,纺纱时短纤维在牵伸区域不受控制,容易成为浮游纤维,形成大肚纱、粗细节等疵点,致使纱线条干恶化,成纱品质下降。所以建议将宠物狗毛纤维主要是用来与其它纤维进行混纺,以此降低纤维长度不匀对纺纱过程中的影响。
2.3 纤维的卷曲度
三种宠物狗毛纤维的卷曲性能测试结果如表3所示:
从表3的测试结果可以看出:
a)三种宠物狗毛纤维的平均卷曲个数都较少,尤其是可卡犬纤维。由于卷曲数影响纤维间的摩擦力和抱合力,所以卷曲数过少时纤维间抱合力差,纺织加工困难,影响成纱质量。
b)卷曲率是用来描述卷曲数和卷曲波幅大小的指标,适当的卷曲率可以提高纤维之间的抱和力,提高纤维的可纺性能,从表3可以看出,三种纤维的卷曲率都较小,可纺性能较差,可采用混纺来提高其可纺性能。
c)卷曲弹性回复率表示纤维受力后再除去负荷,卷曲回复的能力,是考核纤维卷曲牢度的指标。残留卷曲率为纤维卷曲受力后的耐久程度,同样也是考核纤维卷曲牢度的指标。从表3中可以看出:与可卡犬纤维相比,贵宾犬纤维和苏格兰牧羊犬纤维的卷曲弹性回复率和平均残留卷曲率比较大,纤维问的抱和性好,纤维在纱线内的强力利用率高,成纱质量好。对比三种宠物狗毛纤维的各项卷曲性能指标可以发现,苏格兰牧羊犬纤维、贵宾犬纤维的卷曲性能比可卡犬纤维的卷曲性能好。
2.4 纤维的摩擦性能
三种宠物狗毛纤维的摩擦性能测试结果如表4所示:
从表4可以看出,苏格兰牧羊犬纤维的静态摩擦效应和动态摩擦效应均是最大的,贵宾犬纤维的动态、静态摩擦效应是最小的。分析表4可知:对比可卡犬纤维与苏格兰牧羊犬纤维,贵宾犬毛纤维较小的摩擦效应,将使得织物光泽较柔和、手感细腻滑爽,另外两种毛纤维有较大的摩擦效应,会使织物具有丰满而蓬松的手感。
2.5 纤维的吸湿性
三种宠物狗毛纤维的回潮率测试结果如表5所示:
将三种宠物狗毛纤维的含水率和回潮率进行对比分析可知,苏格兰牧羊犬纤维的回潮率和含水率小于可卡犬纤维和贵宾犬纤维,这是因为苏格兰牧羊犬纤维全部有髓腔,且髓腔较大,纤维内部含有的静止空气多,从而使得水分子不易进入纤维的内部,纤维不易含水。可卡犬毛纤维只有极少数的含有髓腔,故其含水率和回潮率都较大。
在纺织加工过程中,纤维含水量过低,纤维与纤维或纤维与其它机件的摩擦易产生静电而出现缠绕机件的问题;相反,当回潮率过大时,纤维在加工时易于断裂或者会产生沾粘等问题。因此,在纺织生产加工中必须综合考虑纤维的回潮率。
2.6 纤维的密度
三种宠物狗毛纤维的密度测试结果如表6所示:
从表6可以看出,三种宠物狗毛纤维的密度都较小,这与纤维的内部结构有关:即纤维密度随着纤维有无髓腔以及髓腔的大小而不同。由纤维的形态结构分析可知,三种宠物狗毛纤维都有髓腔,且苏格兰牧羊犬绒纤维的髓腔多而且大,因而其密度最小。纤维密度小,使得纤维的体积质量轻,单位体积内的静止空气含量多,纤维保暖性好。 2.7 纤维的比电阻
三种宠物狗毛纤维的比电阻测试结果如表7所示:
由表7可以看出,三种宠物狗毛纤维的比电阻都较大,在纺纱加工过程中易产生静电,因此纺纱时要加入和毛油,同时要提高车间的湿度来减少静电的产生。对比三种纤维的比电阻可以发现,可卡犬毛纤维的比电阻最小,苏格兰牧羊犬纤维的比电阻最大,这和纤维的吸湿性有很大的关系,回潮率越高,比电阻越小。
2.8 纤维的力学性能
从表8可以看出,三种宠物狗毛纤维在完全湿润的状态下所测得的断裂强度和断裂伸长率均比纤维干态时大。这是因为这三种宠物狗毛纤维都属于有髓毛,髓腔的存在导致纤维结晶度低,在干态下受力拉伸时较易脆断;但是,在湿态下,水分子进入纤维的缝隙与孔洞,造成纤维吸湿膨胀,纤维塑性增加,因此在湿态下受到拉力作用时,纤维分子间的作用力增大,断裂强度和断裂伸长率都有所增加。
2.9 纤维的保暖性
试验资料表明,当纤维集合体的填充密度δ在0.03~0.06g/cm3的范围时,纤维的导热系数是最小的,即纤维集合体的保暖性能是最好的。为了消除纤维集合体的填充密度对测试结果的影响,在试验中选取纤维集合体的填充密度δ为0.02g/cm3,水温从82℃下降到52℃所需时间以及纤维的绝热指数如表9所示。
由表9可知:当纤维集合体的填充密度为0.02g/cm3时,100mL烧杯内的热水下降30℃所需要的时间分别为:无纤维54min、可卡犬纤维125min、贵宾犬纤维130min,苏格兰牧羊犬纤维136min,三种宠物狗毛纤维的绝热指数分别为2.31、2.41、2.52。因为绝热指数越高说明纤维导热性能越差,保暖性能越好。因此,由绝热指数可知,三种宠物狗毛纤维的保暖性能都很好,尤其是苏格兰牧羊犬绒纤维的保暖性。
3 结论
通过对三种宠物狗毛纤维的形态及其它物理性能的测试分析可知:三种宠物狗毛纤维的平均细度都比较小,尤其是苏格兰牧羊犬纤维和贵宾犬纤维,但是纤维的细度易受宠物狗年龄和生长环境的影响,所以纤维的直径离散系数比较大。同时,纤维长度较长,但长短差异率明显,而且纤维的卷曲度比较小,因此,若将宠物狗毛纤维单独用来纺纱可能会比较困难,建议用来与其他纤维进行混纺以提高其可纺性能。纤维摩擦效应大,吸湿性能差,比电阻较大,密度小,保暖性好,因此适合用来开发粗纺保暖产品,由于纤维比电阻较大,所以在纺纱时要加入一定的和毛油,同时要选择吸湿性比较好的纤维与其混纺,以减少纺纱过程中静电的产生。
(责任编辑:许惠儿)
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