染色棉纖維的抱合性能探究

馮萌雨，孫見成

(西安工程大學，陜西 西安 710048)

染色棉纖維的抱合性能探究

馮萌雨，孫見成

(西安工程大學，陜西 西安 710048)

纖維的抱合性能是衡量纖維可紡性的一項綜合指標，對染色前后的棉纖維進行了抱合性能測試，用棉條的拉伸斷裂負荷測量值求得抱合系數和抱合長度。結果表明染色后纖維的抱合性能指標明顯提高且比較穩定。

染色棉纖維；抱合性能；測試分析

近年來，染色棉產品因其特有的風格倍受消費者青睞，主要原因是用染色纖維紡出來的紗制成的衣物，不僅從外觀上看色澤較為柔和豐滿，而且具有很強的層次感，有著其他布料所不具有的麻點效果。但為了提高棉纖維的染色效果和服用性能，必須在染色前進行煮練、漂白、去除雜質等前處理工序。棉纖維在前處理工序中會受到高溫和物理化學等作用，對纖維的強力、長度損傷較大，纖維板結，影響纖維的抱合性能，而抱合力的大小直接影響疏理、牽伸、卷繞等紡紗工序，進而造成纖維的可紡性下降，為產品開發帶來困難。染色后棉纖維的抱合力發生改變，對其可紡性具有較大影響。為了使紗線具有良好的強力及其他性能，就必須確知染色棉纖維的可紡性，才能設計合適的紡紗工藝。

在紡織加工中，纖維之間需要一定的摩擦，產生阻力，使纖維集合體不易松開、分散，才能加工成紡織品。我們把法向壓力等于零時的切向阻力叫做“抱合力”。抱合力大，纖維可紡性好，毛羽少，成紗質量高，制成率高，當然，如果抱合力太大，容易造成纖維之間糾纏，織造時開口不清、斷頭等問題。纖維抱合力不好時，梳毛打滑，加工困難[1]。抱合力是后紡廠家極為關注的一項重要性能指標。現采用HD021N型電子單紗強力儀對染色前后的纖維進行抱合力的測試。

1 試驗部分

1.1 試驗材料

白色棉條，平均長度為29.2mm；染色棉條，平均長度為28.3mm。

1.2 試驗儀器

HD021N型電子單紗強力儀(南通宏大實驗儀器有限公司)，其工作原理是通過非電量的電轉化方法，用高靈敏傳感器將紗線拉伸時所受的力轉換成電訊號，經放大和模數轉換后直接由數碼管顯示出紗線的斷裂負荷值。此外，還能通過其他電轉換顯示出其他拉伸特征值[2]。實驗條件為室內溫度20 ℃，相對濕度60%。

1.3 測試方法

本次實驗準備的試樣是染色前后的棉纖維各5組，具體實驗參數見表1。

表1 抱合力測試參數設置表

按照下式(1)、(2)計算抱合長度和抱合系數：

(1)

(2)

式中，F抱為棉纖維抱合力(N)；Nt為棉條細度(tex)；L為單纖維平均長度(mm)；n為紗條中的纖維根數(根)，n=Nt條/Nt纖。

2 結果和分析

2.1 測試結果

染色前后棉纖維的抱合力、伸長率、細度和長度測試值分別見表2-4。

表2 棉纖維染色前抱合力和伸長率測試數據

表3 棉纖維染色后抱合力和伸長率測試數據

表4 染色前后棉纖維的細度和長度

2.2 抱合性能

染色前后棉纖維的抱合長度和抱合系數見表5、7，數據統計值見表6、8。

表5 棉纖維染色前的抱合長度和抱合系數

表6 棉纖維染色前的抱合長度和抱合系數統計值

表7 棉纖維染色后的抱合長度和抱合系數

表8 棉纖維染色后的抱合長度和抱合系數統計值

從表5-8可看出，染色前棉纖維的抱合長度和抱合系數均低于染色后棉纖維的抱合長度和抱合系數。因為棉纖維的抱合力與纖維的外觀形態、纖維長度、線密度、表面摩擦等有關。而染色后棉纖維摩擦因數增加，導致纖維之間發生糾纏的可能性增大，在集合體中纖維與纖維間的接觸點增多。當纖維與纖維間相對滑移時，相互之間的阻力增大，纖維層的斷裂強力隨之增大，纖維間抱合力變大，從而可紡性提高。

3 結語

棉纖維染色后的抱合力、抱合長度、抱合系數都大于染色前的，染色后抱合性能指標明顯提高，且比較穩定，增加幅度約7倍。由于抱合性指標的敏感性和穩定性，建議采用抱合性能指標來評估染色棉纖維的可紡性能。

[1] 朱 紅.紡織材料學[M].北京:中國紡織出版社，1985：240-249.

[2] 杜雪子.轉杯紡紗捻度與強力的關系[D].西安:西安工程大學，2009：1.

Exploration of the Cohesive Property of Dyed Cotton Fiber

FENG Meng-yu, SUN Jian-cheng

(Xi′an Polytechnic University, Xi′an 710048, China)

Fiber cohesion is a comprehensive index to measure fiber spinability. The cohesive property of pristine fiber and dyed fiber were tested. The cohesion coefficient and cohesion length were obtained by the tensile failure load measured values. The results showed that cohesion performance index increased obviously and stably after dyeing.

dyed cotton fiber; cohesion property; test and analysis

2016-11-17；

2016-12-28

馮萌雨(1993-)，女，陜西渭南人，在讀碩士研究生，主要研究方向為紡織品材料與紡織品設計，E-mail：438247725@qq.com。

TS

A

1673-0356(2017)03-0024-02