基于纤维分布的多组分混纺织物的抗起毛起球性能研究

2015-07-14朱丽萍

科学中国人 2015年6期

关键词：起球羊绒羊毛

朱丽萍

浙江理工大学科技与艺术学院

基于纤维分布的多组分混纺织物的抗起毛起球性能研究

朱丽萍

浙江理工大学科技与艺术学院

织物在使用过程或后整理加工过程中，与其它物体之间的摩擦会使其表面的纤维头端露出，从而形成一层毛绒，即“起毛”，若这些毛绒在继续使用过程或后整理加工过程中继续相互纠缠在一起，则形成许多球形小粒，即“起球”现象。织物的起毛起球现象影响织物的外观，使织物的外观恶化，特别是对于合成纤维，其纤维强度较高，导致织物表面的毛球牢固而不易脱落，因此，抗起毛起球性能等级低性能差成为了含合成纤维织物的一大缺点。从短纤维混纺纱中纤维的分布情况来研究混纺产品的抗起毛起球性能，对于如何控制含合成纤维织物的抗起毛起球性能具有重要的意义。

1 纤维分布理论

在短纤维纱的加捻成纱过程中，纱条中的纤维由于所受外力不均匀而发生分别向纱条内部和纱条外部的转移现象。而纤维的这种向内向外转移现象的发生，必须克服纤维间的阻力才能实现。纤维间阻力的大小，是与纤维的结构性质以及加工工艺因素有关。对于混纺纱来说，由于纤维原料性质差异较大，纤维间的阻力大小不同，因而不同结构不同性质的纤维在混纺纱的横截面内的分布不均匀，有分别集中到混纺纱的外层和内层的趋势。关于混纺纱中纤维在横截面内的径向分布进行了大量的研究。汉密尔顿提出的纤维径向分布的表征参数为Hamilton（汉密尔顿）指数，Hamilton转移指数是以计算纤维在纱截面中的分布矩为基础，求出两种纤维中的某一纤维向外转移或向内转移分布的参数；Onions，Toshniwal，Townend提出了Onion指数，用来表征纱表层纤维的混合比[1]。

2 实验部分

2.1 实验样品

所用纱线为粗细相同的9种不同混纺比的羊绒/羊毛/竹浆纤维/PTT混纺纱，织物为实验纱线织造的相同密度的纬平针织物。

2.2 实验仪器与方法

2.2.1 混纺纱中纤维分布情况研究

实验仪器：Y172型哈氏切片器、万能显微镜及与其配套的软件；实验方法：切片→纤维观察→记录计算。采用计算汉密尔顿转移指数来对纤维分布情况进行分析[2]。

2.2.2 织物起毛气球性能研究

实验仪器采用箱式起毛起球仪。根据国家标准GB/T4802.3-1997规定的实验方法对织物试样进行实验。

2.3 实验结果

本文研究所用混纺纱原料为：7%的羊绒纤维，33%的羊毛，其余成分为不同比例的竹浆纤维和PTT纤维，各不同混纺比混纺纱的汉密尔顿转移指数及Onion指数结果。

用手摇横机将9种不同混纺比纱线编织成密度相同的平纹针织物，对不同混纺比的织物进行抗起毛起球性能试验后，得到结果：试样1为4.5级，试样2为4级，试样3为4级，试样4为4.5级，试样5为4级，试样6为4级，试样7为3.5级，试样8为4级，试样9为4级。

3 结果分析

通过对9种不同混纺比例混纺纱汉密尔顿指数的计算分析得出：不同混纺比例的混纺纱，各纤维的转移趋势相同，羊绒羊毛纤维向外转移；竹浆纤维向内转移，转移程度很小；PTT纤维向内转移，其转移程度受PTT纤维含量的影响。试样7混纺纱中各纤维转移程度较小，混纺纱中的纤维分布比较均匀。

纤维品种是影响织物起毛起球的一个关键的因素，一般天然纤维织物（除少数毛织物外）抗起毛起球等级高而很少产生起毛起球现象，强度比较大的各种含合成纤维的织物，其抗起毛起球性能比较差，容易产生较为明显的起毛起球现象。这主要是因为合成纤维强度高、伸长大、纤维间纠缠抱合能力小，特别是耐久性（体现为耐弯曲疲劳、耐扭转疲劳、耐磨性）好，所以纤维端很容易滑出织物表面形成毛绒，一旦经受摩擦容易在织物表面形成小球，且小球不易脱落。其中锦纶、涤纶和丙纶的起球现象最为严重。对于同为聚酯纤维的PTT与羊毛羊绒纤维及竹浆纤维的混纺，给其针织产品带来的起毛起球性能影响有多大呢？从实验结果可以看出，大部分试样的起毛起球等级都在4及以上，试样7为3.5，表明羊绒羊毛纤维、PTT纤维及竹浆纤维混纺织物的抗起毛起球性能总体情况良好。可以从纱线的结构及纤维特性两方面来解释。由纱线结构研究可知，混纺纱中羊绒羊毛纤维向纱的外层转移，竹浆纤维趋向于均匀分布，PTT纤维向纱的内层转移，羊绒羊毛纤维对PTT纤维具有一定的覆盖作用，而羊绒羊毛纤维的起球现象要好于PTT纤维，因此缓和了起球现象，所以织物抗起毛起球性能良好。