三种宠物狗毛纤维的形态及基本物理性能研究

张小云

(绍兴中纺院江南分院有限公司，浙江绍兴　312000)



三种宠物狗毛纤维的形态及基本物理性能研究

张小云

(绍兴中纺院江南分院有限公司，浙江绍兴312000)

摘要：以贵宾犬、苏格兰牧羊犬和可卡犬三种宠物狗毛纤维为原料，对其外观形态和基本物理性能(如长度、细度、卷曲度、摩擦性、比电阻等)进行了测试，并根据测试结果对可纺性进行分析。结果表明：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。

关键词：宠物狗毛纤维；形态；物理性能；纺织；应用

0　引　言

随着世界经济的发展，人们生活水平的提高，生活观念的改变，丁克家庭与空巢老人的逐年增多，越来越多的家庭开始饲养宠物(其中又以宠物狗的数量居多)，众多家庭甚至将宠物狗像儿子、女儿一样对待，对他们呵护备至。但是，在宠物狗的饲养过程中，狗毛给宠物主人与宠物美容院带来了一定的困扰，将柔软蓬松、保暖性好、且具有自然颜色与光泽的宠物狗毛扔掉让他们备感可惜。因此，若能将宠物狗毛纤维利用起来，做成特种织品，如给宠物狗的主人织一件狗毛背心、一条狗毛围巾，或给宠物狗做一件时尚保暖的秋冬外穿服装，或者是做成服装用装饰品，如做成服装领子、袖口、帽子的装饰物等。这不仅给宠物狗主人带来了一定的精神享受，而且增加了宠物狗主人的怀念之心。

目前，将具体种类的宠物狗毛作为纤维原料应用在纺织上的研究还未见到。对狗毛在纺织上的研究也甚少，且主要集中在将狗毛溶解后作为蛋白助剂的应用研究上：如利用等离子体联合狗毛蛋白助剂来改性毛/粘混纺纱的染色性能[1]；将狗毛蛋白助剂通过改性制成蛋白脱色剂应用在印染废水的脱色方面[2-3]，或是将狗毛蛋白助剂应用在对重铬酸根离子的吸附去除上[4]。这些应用都是将狗毛溶解(水解)后，利用水解蛋白分子链中含有的—COOH、—NH2等极性基团来发挥作用，且由于目前技术还不太成熟，这些应用都还处于实验室研究阶段，暂时无法达到工厂使用和大生产的要求。四川大学的林绍建等[5]对高温及高温水处理对狗毛性能的影响进行了研究，分析了狗毛经过高温、高温水处理后狗毛强度、断裂伸长率和色泽的变化，但未对其研究的对象做具体的分类，也未对其作为纺织纤维原料的其他性能进行分析研究。本文从实际生产应用出发，结合加工需求，对具体种类的宠物狗毛纤维进行了基本的物理性能测试可纺性分析，为其在纺织上的应用提供了理论数据和参考。

1　试验方法

分别随机选取20只年龄段在1～4岁的贵宾犬、可卡犬和苏格兰牧羊犬腹部、颈部和腿部的绒毛纤维(样本均来自宠物美容院)。

1.1宠物狗毛纤维的细度测试

参照GB/T 10685—2007《羊毛纤维直径试验方法 投影显微镜法》，采用XZY-1型显微投影仪，在放大1000倍的条件下，对三种宠物狗毛纤维的直径进行了测试。

1.2宠物狗毛纤维的长度测试

采用手排法来测定宠物狗毛纤维的长度。具体方法为：用手扯法将纤维整理成一端较整齐的毛束，用黑绒板结合手扯法把纤维按长短叠集成一端整齐的毛束，然后把纤维排成按纤维长度依次排列的均匀薄层纤维，最后用玻璃板盖上，把长度分布图描绘在透明纸上并根据作图法求出手排法的各项长度指标[6]。

1.3宠物狗毛纤维的卷曲度测试

参照GB/T 14338—2008《化学纤维 短纤维卷曲性能试验方法》，采用YG362A型卷曲弹性仪，测定三种宠物狗毛纤维在不同负荷下的长度，求得纤维卷曲弹性等指标。

1.4宠物狗毛纤维的摩擦性能测试

采用Y151型纤维摩擦系数测试仪测试纤维的摩擦性能。具体方法为：将洗净的宠物狗毛纤维与金属辊进行摩擦，预加张力为200mg，动态测试时罗拉辊转速为30r/min，温度为(20±5℃)，相对湿度60%。

1.5宠物狗毛纤维的吸湿性测试

参照GB/T 6500—2008《毛绒纤维回潮率试验方法 烘箱法》，采用八篮烘箱，对三种宠物狗毛纤维的含水率及回潮率进行测试。

1.6宠物狗毛纤维的密度测试

采用密度梯度管法测定宠物狗毛纤维的密度。考虑到宠物狗毛纤维为有髓毛，参照安哥拉兔毛的密度，确定宠物狗毛纤维的密度梯度管可测范围的上、下限分别为1.4625g/cm3和0.9060g/cm3。做出纤维梯度管的高度-密度曲线。

1.7宠物狗毛纤维的比电阻测试

参照GB/T 14342—1993《合成短纤维比电阻试验方法》，采用YG321型纤维比电阻仪，测试了三种宠物狗毛纤维的比电阻值，测试时每份试样重15g。

1.8宠物狗毛纤维的力学性能测试

参照GB/T4711—1984《羊毛单纤维断裂强力和伸长试验方法》，采用XQ-2单纤维强力仪，测试了三种宠物狗毛纤维在干、湿态下的力学性能。

1.9宠物狗毛纤维的保暖性测试

采用自制圆筒保暖仪间接得到纤维集合体的保暖性能。具体方法为：测试时将宠物狗毛纤维均匀的填充入烧杯中，再往中心容器注入热水，盖上隔热材料板，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：

表1宠物狗毛纤维细度

测试指标可卡犬纤维贵宾犬纤维苏格兰牧羊犬纤维直径范围/μm12.5～32.510～27.510～22.5平均直径/μm18.9018.2515.40直径离散系数/%22.2328.4022.90

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：

表2宠物狗毛纤维长度

测试指标可卡犬纤维贵宾犬纤维苏格兰牧羊犬纤维有效长度/mm67.760109中间长度/mm56.952100短纤维率/%3.811.977.4长短差异率/%40.0228.3325.69

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：

表3宠物狗毛纤维卷曲性能

测试指标可卡犬纤维贵宾犬纤维苏格兰牧羊犬纤维平均卷曲个数/(个/25mm)1.653.184.1平均卷曲率/%3.384.384.92卷曲弹性回复率/%82.685.190.02平均残留卷曲率/%2.984.224.53

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的卷曲弹性回复率和平均残留卷曲率比较大，纤维间的抱和性好，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：

表4宠物狗毛纤维摩擦性能

纤维种类静态逆鳞片μa顺鳞片μs摩擦效应δμ/%动态逆鳞片μa顺鳞片μs摩擦效应δμ/%可卡犬纤维0.13230.07328.880.31660.227116.46贵宾犬纤维0.14210.077718.290.280.217512.87苏格兰牧羊犬纤维0.24380.132829.650.30810.173427.89

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：

表5宠物狗毛纤维吸湿性能

测试指标可卡犬纤维贵宾犬纤维苏格兰牧羊犬纤维回潮率W/%10.488.677.53含水率M/%9.487.987.01

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：

表6宠物狗毛纤维的密度

纤维种类密度/(g/cm3)贵宾犬纤维1.1457可卡犬纤维1.1232苏格兰牧羊犬纤维1.1005

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：

表7宠物狗毛纤维比电阻

纤维种类可卡犬纤维贵宾犬纤维苏格兰牧羊犬纤维质量比电阻/(Ω·g·cm-2)8.78×10109.55×10109.94×1010体积比电阻/(Ω·cm)6.98×10107.68×10108.31×1010

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。

表8宠物狗毛纤维干、湿态下的拉伸力学性能

纤维种类断裂强度/(cN·dtex-1)干态平均值湿态平均值断裂伸长率/%干态平均值湿态平均值可卡犬纤维3.2143.23738.4141.72贵宾犬纤维3.2173.27944.7845.28苏格兰牧羊犬纤维2.7912.82238.3938.86

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[7]。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。

表9纤维保暖性能指标

纤维种类时间/min绝热指数无纤维54-可卡犬纤维1252.31贵宾犬纤维1302.41苏格兰牧羊犬纤维1362.52

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。

参考文献：

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[3] 陈晨晓，王雪燕.非均相Fenton狗毛固体催化剂在活性染料模拟废染液脱色中的应用研究[J].印染助剂，2014(6)：42-45.

[4] 王凤荣，王雪燕.废弃狗毛蛋白助剂对重铬酸根离子吸附性能的研究[J].纺织科学研究，2009(1)：38-41.

[5] 林绍建，兰建武，吴思碟，等.高温及高温水处理对狗毛性能的影响[J].毛纺科技，2011(7)：26-28.

[6] 赵书经.纺织材料试验教程[M].北京：中国纺织出版社，2005：54-56.

[7] 姚穆，周锦芳，黄淑珍，等.纺织材料学[M].3版.北京:中国纺织业出版社，2009：38-439.

(责任编辑：许惠儿)

收稿日期：2015-03-20

作者简介：张小云(1985-)，女，湖南常德人，硕士研究生，主要从事纺织材料与纺织品开发方面的研究。

中图分类号：TS 102.3

文献标志码：A

文章编号：1009-265X(2016)01-0009-05

Study on Morphology and Basic Physical Properties of Hair Fiber of Three Kinds of Pet Dogs

ZHANGXiaoyun

(Shaoxing China Textile Academy Jiangnan branch Co., Ltd., Shaoxing 312000, China)

Abstract：In this paper, hair fibers of three kinds of dogs (the Poodle, the Scottish collies and the Cocker Spaniel) were used as the materials. The appearance and basic physical properties (such as length, fineness, crimpness, friction and specific resistance) were tested and spinning property was analyzed according to the testing results. The results show that it will be difficult to spin pet dog hair independently, and blending with other fibers is suggested to improve the spinning property.

Key words：pet dog hair fiber; morphology; physical properties; textile; application