海斯摩爾纖維混紡紗的性能測試與分析

田 萌 孟家光 趙彩霞

(西安工程大學紡織與材料學院，西安，710048)

海斯摩爾纖維是以阿拉斯加深海雪蟹殼為原料，利用殼聚糖溶液良好的成絲性能，通過濕法紡絲紡制而成的一種純天然的功能性纖維［1］。海斯摩爾纖維不僅具有良好的通透性、吸濕保濕性、抗霉性、緩解汗臭保持清潔的特性以及促進皮膚再生長等特性，而且具有良好的天然抑菌性能，因此研究海斯摩爾紗線的性能對于開發海斯摩爾功能性針織面料具有極其重要的作用。為了確定海斯摩爾纖維混紡紗是否能夠滿足針織用紗要求，并能夠用于性能優良的海斯摩爾針織產品的設計和開發，本文對海斯摩爾纖維混紡紗性能進行了測試分析。

1 試驗部分

1.1 材料

采用山東華興紡織集團生產的海斯摩爾纖維混紡紗，線密度為28.1 tex。海斯摩爾纖維混紡紗的組成是海斯摩爾纖維10%，莫代爾纖維12%，棉纖維78%(以質量計)。

1.2 測試項目和方法

(1)強度。使用YG020A型電子單紗強力儀進行測試。測試條件：預加張力(0.5±0.1)cN/tex，上下夾頭之間隔距500 mm，拉伸速度500 mm/min。

(2)含濕量。采用DHG-9075A型電熱恒溫鼓風干燥箱和JA3003A型電子天平，選擇烘箱法對紗線的含濕量進行直接測定。

(3)捻度。采用退捻加捻法在Y331A型捻度儀上進行測試［2］。測試條件：限位長度4 mm，夾持長度250 mm，按下式計算預加張力：

式中：Nt——紗線線密度。

(4)條干均勻度。采用YG131型條干均勻度試驗機進行測試。測試時間20 min，紗速50 m/min。

(5)耐酸堿性。采用pHS-25型數字式pH計和水浴鍋等儀器，測試在不同溫度下經不同pH值的酸、堿溶液處理后的紗線的斷裂強力。實驗藥品有 HCl、Na2CO3和 NaOH。

(6)耐熱性。采用JA3003N型電子天平、水浴鍋和DHG-9075A型恒溫電熱鼓風干燥箱等儀器，測試在不同溫度熱水和不同溫度烘箱中經過熱處理的紗線的斷裂強力。

2 結果與分析

2.1 紗線強度

海斯摩爾纖維混紡紗強度的測試結果是：強度17.42 cN/tex，斷 裂 伸 長 31.27 mm，斷 裂 強 力489.93 cN，斷裂伸長率6.25%。

紗線的強度與紗線品質直接相關，也對織物的耐用性起著決定作用。作為針織用紗的海斯摩爾纖維混紡紗，在編織成圈時會扭轉變形、彎曲，使紗線受到一定的張力和反復的載荷作用，因此針織用紗必須具備一定的強度。由測試結果可知，海斯摩爾纖維混紡紗的強度和斷裂伸長較好，可滿足針織用紗的要求。

2.2 紗線含濕量

海斯摩爾纖維混紡紗的含濕量測試結果是：回潮率8.4%，含水率7.74%。

材料性能和加工工藝會直接影響紗線的吸濕性。紗線的吸濕性好，則其捻回就較穩定，紗線也就比較容易編織［3］。由測試結果可知，海斯摩爾纖維混紡紗的回潮率和含水率都較高。這是由于海斯摩爾纖維混紡紗是由棉纖維、莫代爾纖維和海斯摩爾纖維組成的，而這些纖維本身的吸濕性就很好。

2.3 紗線捻度

海斯摩爾纖維混紡紗的捻度測試結果是：Z 捻，捻度不勻率3.89%，捻度66.8捻/10 cm。

不同用途的紗線對其捻度有不同的要求。相比機織用紗，針織用紗的捻度要低一些。若將捻度過大的紗線用于針織，則紗線易扭結，成圈較困難，甚至會因線圈的歪斜造成織疵，同時還會影響針織物的彈性，使織物的柔軟性較差;若將紗捻度過小的紗線用于針織，則紗線強力就會受到影響，織造時容易斷紗，其織出的織物也會因紗線蓬松而容易起毛起球，既影響織物的質量又影響織造效率。由測試結果可知，海斯摩爾纖維混紡紗的捻度及其不勻率都可滿足針織用紗要求。

2.4 紗線條干均勻度

海斯摩爾纖維混紡紗的條干均勻度測試結果是：CV值11.0%，+200%棉結為79個，+50%粗節為42個，－50%細節為5個。

條干均勻度好，不僅使織造過程具有較好的穩定性，而且織物也會獲得良好的外觀質量［4］。從測試結果可知，海斯摩爾纖維混紡紗的條干均勻度較好，成紗的質量好，適合針織面料的開發。

2.5 紗線耐酸堿性

經酸堿處理后海斯摩爾纖維混紡紗斷裂強力的測試結果見表1。

紗線耐酸堿性是影響織物后處理工藝和效果的一個重要指標。從表1可知，酸對海斯摩爾纖維混紡紗的影響較大。實驗過程顯示：海斯摩爾纖維混紡紗中的海斯摩爾纖維在pH=5的HCl溶液中開始溶解，強力受到損傷;在pH=2的HCl溶液中完全溶解，紗線強度完全損失，手撕即斷，失去了可織造性。這是因為海斯摩爾纖維中含有—NH2，當溶液中—NH2的濃度與H+濃度一致時，—NH2質子就會轉化成—NH3+，分子間的氫鍵和立體規整性就會遭到破壞，此時—OH與水分子就會發生水合作用，從而導致殼聚糖分子膨脹而溶解。而堿對海斯摩爾纖維混紡紗的影響較小，這是因為殼聚糖遇到一定濃度的堿液會形成凝膠，同時棉纖維與一定濃度的堿液會形成超分子結構，使纖維強度及強度均勻度有所提高。耐酸堿性測試結果說明海斯摩爾纖維混紡紗耐堿不耐酸。

表1 在不同溫度下經酸堿處理后的海斯摩爾纖維混紡紗的斷裂強力 (單位：cN)

2.6 紗線耐熱性

海斯摩爾纖維混紡紗的耐濕熱和耐干熱性能測試結果見表2。

表2 海斯摩爾纖維混紡紗的耐熱性測試結果

海斯摩爾纖維混紡紗的耐濕熱和耐干熱性能測試過程顯示：

(1)由于海斯摩爾纖維混紡紗中含有棉纖維，經80、90和100℃的熱水處理后，棉纖維中的棉籽和雜質等會被除去，燒杯中水的顏色變為淡黃色，紗線的顏色隨之變白，但紗線強力基本沒變化，收縮率也很小。這表明海斯摩爾纖維混紡紗有較好的耐濕熱性。

(2)經烘箱處理的海斯摩爾纖維混紡紗，從150℃時強力開始逐漸下降，當溫度達到210℃時紗線才開始變黃并出現收縮的現象，同時伴有燒焦的味道，強度下降。這表明海斯摩爾纖維混紡紗的耐干熱性較好。

3 結論

通過對海斯摩爾纖維混紡紗性能的測試可知，該紗線可滿足針織用紗的要求。紗線的強度和斷裂伸長、條干均勻度都較好;捻度適中，且加捻均勻;回潮率和含水率都較高;耐堿性比耐酸性好;耐濕熱性和耐干熱性均較好。因此，海斯摩爾纖維混紡紗非常適宜用于開發環保、舒適和具有保健功能的針織面料。

［1］周家村.“海斯摩爾”抑菌纖維中的嬌子［J］.紡織服裝周刊，2010(24)：42-43.

［2］甘志紅，王飛.幾種紗線捻度測試方法的比較［J］.山東紡織經濟，2010(3)：57-58.

［3］龍海如.針織學［M］.北京：中國紡織出版社，2008：60-62.

［4］陶家，張一心.紗線條干均勻度測試的發展現狀［J］.西安工程大學學報，2010(5)：52-54.