精梳对莱赛尔纤维力学性能的影响

孔繁荣 徐 睿 贾国欣

（河南工程学院，河南郑州，450007）

莱赛尔纤维属于再生纤维素纤维，是以木浆为原料经溶于氧化胺，再用干喷湿纺法将木浆液挤压成细长丝而形成的［1］。莱赛尔纤维具有良好的吸湿性，制成织物的手感、光泽和舒适性好，广泛应用于服装领域；莱赛尔短纤维也可以与棉麻等纤维进行混纺以改善织物性能。纺纱中精梳工序的主要作用是去除短绒和棉结杂质，提高纤维的分离度、伸直平行度，改善条子的内在质量［2］。莱赛尔短纤维在与其他纤维混纺后，如果没有经过精梳在后整理中会出现褶皱现象，而经过精梳后的莱赛尔混纺织物就很少起皱。目前对莱赛尔精梳的研究多集中在工艺改进、产品设计和后整理上［3-7］，本研究对莱赛尔纤维进行精梳加工，对比精梳前后纤维的物理机械性能，分析精梳前后纤维的性能变化，从而为莱赛尔短纤维混纺织物是否选择精梳工艺提供一定的参考。

1 精梳工艺设置

根据莱赛尔纤维特点，结合JSFA588 型精梳机性能设定精梳工艺。具体工艺参数：落棉隔距8 mm，小卷定量64.62 g/m，给棉长度4.3 mm，精梳速度280 钳次/min，给棉方式为前进给棉，锡林总齿数25 000 齿，顶梳齿密260 齿/10 cm，锡林定位37分度，搭接刻度+1.5，精梳条定量27.68 g/5 m，顶梳插入深度1.5 mm，钳板闭合定时33.5 分度，总牵伸13.54 倍，后区牵伸1.5 倍，分离胶辊加压0.6 MPa，前、后牵伸胶辊压力0.6 MPa、0.5 MPa。

2 试验部分

2.1 试验材料与仪器

试验材料为莱赛尔纤维，规格1.0 dtex×38 mm，来自浙江欧罗针织有限公司。为对比精梳工序对莱赛尔纤维性能的影响，试验所取纤维试样来自经过普梳后的莱赛尔生条和经过精梳后的莱赛尔精梳条。

试验仪器：线密度试验采用XD-1 型纤维细度仪；拉伸性能、应力松弛和蠕变、拉伸弹性和弯曲性能试验采用XQ-2 型纤维强伸度仪；扭转性能试验采用Y331A 型纱线捻度仪；压缩性能试验采用KES-FB3 型压缩性能测试仪；卷曲试验采用YG362A 型纤维卷曲弹性仪；摩擦试验采用Y151型纤维摩擦因数仪。

2.2 试验结果与分析

2.2.1 拉伸性能

莱赛尔纤维精梳前后拉伸性能测试结果如下。

可以看出，精梳后莱赛尔纤维断裂强力和断裂强度基本没有发生变化，因为在精梳过程中锡林以及顶梳对莱赛尔纤维的梳理作用去除掉一部分短纤维，牵伸胶辊和牵伸罗拉的牵伸作用在提高纤维伸直平行的同时会使纤维受到一定的牵伸力，但不会改变纤维内部的大分子结构。在精梳过程的牵伸部分中，可能造成纤维应力弛缓，精梳后纤维断裂伸长率比精梳前增大了36.9%；初始模量是指纤维负荷-伸长曲线上在起始段直线部分的应力和应变比值，它与计算点纤维的负荷值呈正比，又因为定伸长（1%）负荷下降了0.14 cN，所以初始模量相应也下降了17.8%；纤维断裂强力变化不大，而断裂伸长率上升明显，再加上精梳前后纤维长度和细度基本保持不变，所以精梳后纤维断裂比功也增加了33.3%。

2.2.2 应力松弛和蠕变

莱赛尔纤维精梳前后应力松弛和蠕变测试结果如下。

由以上数据可知，莱赛尔纤维在精梳后的应力松弛和蠕变均有所增加。精梳后莱赛尔纤维断裂伸长率的增加，使纤维达到5%伸长时纤维的初始负荷降低；精梳过程中有并合牵伸的过程，在这个过程中纤维的内应力可能随着时间的延续而逐渐缩小，所以精梳后纤维在各个时间点上的衰减率增大，蠕变量也会随之增加。当施加到纤维上的外力增加时会加速纤维的应力松弛和蠕变，精梳工序的牵伸夹持有可能加速了纤维的应力衰减，提前实现了消除纤维内应力的作用，从而使得混纺织物的均匀性更好，布面也更加平整。

2.2.3 拉伸弹性和卷曲弹性

莱赛尔纤维精梳前后的定伸长拉伸弹性和卷曲弹性的测试结果如下。

可以看出，莱赛尔纤维在精梳后急弹性变形下降了34.0%，塑性变形增加了9.9%，缓弹性变形增加了34.1%，弹性回复率下降了14.4%。这是因为在精梳过程中，由于牵伸机构的作用造成纤维内部应力松弛和蠕变的增加，导致了纤维内部塑性变形增加及整体弹性下降。精梳后的莱赛尔纤维的卷曲率和卷曲回复率有轻微增长，而卷曲弹性率、卷曲数变化不大。这是因为莱赛尔纤维在精梳过程中对纤维进行握持牵伸，去除了一些短纤维，提高了纤维整齐度，使精梳后莱赛尔纤维整体的卷曲弹性性能略有上升，但差别不大。

2.2.4 弯曲、扭转和压缩性能

采用勾接和打结强力对莱赛尔纤维的耐弯曲性能进行分析，同时对精梳前后的压缩和扭转性能进行测试，结果如下。

可以看出，精梳前后莱赛尔纤维的勾接强力均大于打结强力，经过精梳后的莱赛尔纤维勾接强力和打结强力均有不同程度的下降，勾接强力和打结强力的下降幅度明显大于拉伸断裂强力的下降幅度，说明纤维经过精梳后的弯曲性能下降比拉伸性能较为明显。莱赛尔纤维在精梳前后的单次扭断转数差异不大，因为精梳工艺中的牵伸与梳理对纤维纵向没有扭转的趋势，即莱赛尔纤维没有受到剪切方向的力，所以精梳前后纤维的扭转性能差异不大。精梳后莱赛尔纤维的压缩弹性回复率比精梳前降低了6.02%，因为在精梳过程中，纤维经过由牵伸罗拉、给棉罗拉等部件组成的握持钳口，受到了一定的压缩，可能使纤维产生了一些塑性压缩变形，所以精梳后的莱赛尔纤维压缩弹性比精梳前要略低一些。

2.2.5 摩擦性能

莱赛尔纤维精梳前后摩擦因数的测试结果见表1。由表1 可知，精梳前后的莱赛尔纤维在4种摩擦辊上的静摩擦因数均大于动摩擦因数；对于金属辊和纤维辊来说，精梳前后动、静摩擦因数基本没有变化，但在与橡胶辊的摩擦中有略微增加。纺纱过程中传送和牵伸机构存在不少的橡胶辊，因此要注意摩擦因数的变化带给纺纱的影响。

表1 莱赛尔纤维精梳前后摩擦因数的测试结果

3 结论

目前莱赛尔精梳混纺织物在后整理中较少出现褶皱现象的原因并不明确，精梳工序可以梳理掉更多的短纤维，使精梳条中纤维整齐度得到提高，同时也因纤维受到压缩和牵伸力的影响导致各种性能发生变化。经过精梳后莱赛尔纤维的断裂伸长率、断裂比功、应力松弛、蠕变有不同程度的增加，拉伸弹性下降，压缩、扭转、弯曲性能略有下降，勾接和打结强力因为弯曲性能的变化下降比拉伸断裂强力明显，卷曲弹性和摩擦性能变化不明显，但纤维和橡胶辊之间的摩擦因数有所增加。精梳后莱赛尔纤维的力学性能不同程度的变化可为分析莱赛尔混纺织物在后整理中较少出现褶皱现象提供理论参考。