絮用Lyocell纤维性能测试与分析

高秀丽，罗亚楼

（河南工程学院纺织学院，河南郑州450007）

絮用Lyocell纤维性能测试与分析

高秀丽，罗亚楼

（河南工程学院纺织学院，河南郑州450007）

Lyocell纤维作为填充絮料使用具有天然的优势，以其为主要原料的絮料更是纤维絮用领域的重大革命和变革。通过对Lyocell纤维结构性能的测试，并与三维卷曲中空涤纶、有硅超细涤纶和ES纤维进行对比分析，研究其性能的差异性，为组合制作絮片提供数据支撑和参考。

纤维；絮料；性能测试

0 引言

Lyocell纤维是以木浆为原料、经溶剂纺丝方法生产的一种天然再生纤维素纤维，其优点集中体现在服用性能优良和绿色环保节能方面；三维卷曲中空涤纶纤维具有比重小、蓬松、保温、透气、覆盖力强等特点，主要用于非织造布的生产原料；有硅超细涤纶经过有机硅整理后更光滑、蓬松和富有弹性，ES纤维是一种理想的热黏合纤维，主要用于非织造布的热黏法加工。文中旨在通过对Lyocell纤维的结构性能特点的研究，与三维卷曲中空涤纶、有硅超细涤纶和ES纤维的结构和性能进行对比分析，为混合生产家纺非织絮片的产品开发和生产提供一定的数据参考。

1 试验

1.1 试验材料及条件

试验所用材料及其规格（细度和长度）为Lyocell纤维6.67 dtex×60 mm、三维卷曲中空涤纶纤维6.67 dtex×60 mm、有硅超细涤纶纤维3.33 dtex×64 mm、ES纤维4.44 dtex×51 mm。所有试样在标准大气条件下至少平衡48 h，在温度20℃、相对湿度65%条件下进行试验。

1.2 试验仪器

Quanta250型扫描电子显微镜（捷克FEI公司，配备EDAX能谱仪）、LLY—06B型电子式单纤维强力仪、YG321型纤维比电阻测试、YG747型通风式快速八篮烘箱、JA2004型电子天平。

2 测试与分析

2.1 纤维形态结构

试验原理是利用细聚焦电子束按照顺序逐行扫描样品表面，并通过收集扫描时激发出的某些物理信号（主要是二次电子）来调制成像，以观察样品的形貌为主。Lyocell纤维的微观结构形态纵横向截面图见图1和图2，三维卷曲中空涤纶纤维的纵横向截面图见图3和图4，有硅超细涤纶纤维的纵横向截面图见图5和图6，ES纤维的纵横向截面图见图7和图8。

由图1和图2可以看出，Lyocell纤维纵向表面有颗粒分布，可以增加与周围纤维的摩擦抱合力，横向截面为实心圆形结构；由图3和图4可以看出，三维卷曲中空涤纶轴向有空腔，贯通纤维轴，面积与体积比率大，中空结构降低了纤维的质量并使其内部富含静止空气，增加了单位质量产品的保暖性，具有优越的回弹性、蓬松性、保暖性以及防霉、防蛀等性能；由图5和图6可以看出，有硅超细涤纶纤维纵向表面光滑，使絮用手感滑糯，横向为椭圆形，稍有微孔，增加产品的透气性；由图7和图8可以看出，ES纤维的纵向表面光滑，便于均匀分布在絮用产品内部，经热辊烘燥熔融后形成分散的熔节点，增加产品的服用强度，横向截面为实心圆形。

2.2 拉伸性能

按GB/T14337—2008《化学纤维短纤维拉伸性能试验方法》要求，试验时将纤维夹在上下夹持器之间，步进电机通过二级同步带变速驱动丝杆螺纹旋转，其中上夹持器挂在力传感器上，下夹持器固定于丝杆螺母体处。由于丝杆螺纹带动下夹持器向下匀速运动，从而使夹在上下夹持器之间的纤维断裂，并由力传感器采集力值信号，经过放大后得到与受力大小成正比的信号，显示负荷值及断裂强力。另外，通过一定机构产生与试样变形成正比的数字脉冲，通过计数电路显示试样的变形量。Lyocell纤维、三维卷曲中空涤纶、ES纤维和有硅超细涤纶拉伸性能的各项指标测试结果见表1。

图1 Lyocell纤维纵向截面图

图2 Lyocell纤维横向截面图

图3 三维卷曲中空涤纶纵向截面图

图4 三维卷曲中空涤纶横向截面图

图5 有硅超细涤纶纵向截面图

图6 有硅超细涤纶横向截面图

图7 ES纤维纵截面图

图8 ES纤维横向截面图

由于纤维及其制品在纺织加工和使用过程中受到各种类型的外力作用，纤维力学性质对纺织品的耐久性和服用性能会有很大的影响。断裂功表示纤维抵抗外力破坏所具有的能量，断裂功大的纤维韧性较好。初始模量表示纤维在较小负荷作用下纱线变形难易程度，其制品比较挺括，反之比较柔软。由表1可知，三维卷曲中空涤纶纤维断裂强力、伸长、断裂强度、伸长率、断裂功、初始模量较大，突出了其在产品中的支撑作用；Lyocell纤维初始模量小，较柔软、舒适；作为热熔合纤维ES纤维的各项指标小，便于熔融黏接。

表1 四种纤维拉伸性能的各项指标的平均值

2.3 比电阻

按照标准GB/T 14342—2015《化学纤维短纤维比电阻试验方法》要求，并根据欧姆定律，把一定质量的纤维放入一定容积的测试盒中，放入压块后一并放入箱体内，对其试样进行加压，使其具有一定体积、一定密度，两端加入一定电压，通过表头测出被测纤维的电阻值，根据公式计算纤维的质量比电阻。四种纤维的质量比电阻如下：

（1）Lyocell纤维质量比电阻为：

（2）三维卷曲中空涤纶质量比电阻为：

（3）ES纤维质量比电阻为：

（4）有硅超细涤纶质量比电阻为：

Lyocell纤维、三维卷曲中空涤纶、ES纤维和有硅超细涤纶的电阻测试数据详见表2。

在纺织加工过程中，质量比电阻高的纤维容易产生静电，影响加工的顺利进行。由表2可知，三维卷曲中空涤纶与ES纤维质量比电阻较大，其它两种纤维稍小，因此制作絮片时需要采取防静电措施，如喷水或加抗静电剂等，防止在加工和使用过程中产生静电现象，影响纺织过程的正常进行，以至于严重影响产品的质量和织物的舒适性。

2.4 回潮率

按GB/T 9995—1997《纺织材料含水率和回潮率的测定要求》，试验时称取一定量的试验试样置于一定温度下的烘箱内烘验，使试验试样中的水分蒸发，直至试验试样达到恒量，然后根据初始质量与烘干质量的差值和烘干质量计算纤维的回潮率。Lyocell纤维、三维卷曲中空涤纶、ES纤维、有硅超细涤纶的回潮率见表3。

表3 回潮率测试数据

（2）三维卷曲中空涤纶

（3）ES纤维

（4）有硅超细涤纶

对一般纤维而言，随着回潮率的增大，其强力、模量、弹性和刚度下降，但是纤维的导电性增强，介电常数变大，抗静电性能增强。Lyocell纤维的回潮率最高，对其强度弹性各种力学性能均有影响，且抗静电能力等增强。上述性能凸显了Lyocell纤维絮料应用的优势和开发前景；ES纤维的回潮率和絮片中起支撑骨架作用的三维卷曲中空涤纶回潮率也较低。

表2 四种纤维的电阻测试结果

3 结论

通过对四种纤维微观结构与性能测试分析可知：Lyocell纤维纵向表面有颗粒、断裂强力、初始模量与比电阻较小、回潮率大，使产品结实耐用舒适；三维卷曲中空涤纶纤维有中腔、断裂功、比电阻较大、回潮率低，中空结构使产品具有轻质感、柔韧，起到骨架作用，保暖、蓬松，但生产过程应采取相应抗静电措施；有硅超细涤纶纤维纵向表面光滑，使絮片手感滑糯，横向微孔增加产品透气性，但抗静电性能稍差；ES纤维纵向表面光滑，均匀分散在絮片内部便于均匀熔结，增加产品牢度；另外也表明Lyocell纤维生产絮片时的优势与广阔应用前景。

四项染整行业标准列入国家标准制修订计划

近日，国家标准化管理委员会决定下达2017年第三批国家标准制修订计划。

本批计划共计242项，其中制定164项，修订78项；强制性标准7项，推荐性标准234项，指导性技术文件1项。其中染整行业相关的标准4项，具体详见表1，均为推荐性标准，主管部门为中国石油和化学工业联合会，技术归口单位均为全国染料标准化技术委员会。

表1 列入第三批国家标准制修订计划四项染整行业标准

Performancetest and analysis of Lyocell fiber for flocculation

GAOXiuli,LUOYalou
(Collegeof Textile,Henan Instituteof Engineering,Zhengzhou 450007,China)

Lyocell fiber has a natural advantage for filler wadding.With Lyocell fiber as the main ingredi⁃ent,the flocculation is the major revolution and change in the field of fiber flocculation.The structural properties of Lyocell fiber is tested and compared with no silicon hollow polyester,silicon superfine polyester and ES fiber.The differences of them are studied and some dates are supported for the production of composite flocculus and reference.

fiber,flocculation,performance test

TS107

A

1001-7046（2017）05-0021-04

2017-04-01

高秀丽（1974-），女，主要从事新型纺织品的设计与检测分析研究工作。