勾結參數(shù)對滌綸長絲強力的影響

張才前

(紹興文理學院 元培學院，浙江 紹興 312000)

勾結參數(shù)對滌綸長絲強力的影響

張才前

(紹興文理學院 元培學院，浙江 紹興 312000)

使用雙立柱電子萬能材料試驗機，選擇4個不同的勾結位置、4種不同的拉伸速度，設定3種夾持距離，對4種滌綸FDY長絲的勾結斷裂強力和伸長率進行測試。結果表明：長絲未勾結的強力和斷裂伸長率之比比勾結狀態(tài)下的大，勾結位置越偏離中心位置，強力越大，而勾結位置對勾結斷裂伸長率影響不明顯；夾持距離在100 mm到500 mm，長絲勾結后強力和斷裂伸長率遵循“弱環(huán)定律”；隨著長絲纖度的增加，強力呈逐漸遞增趨勢，而斷裂伸長率隨纖度變化不明顯。

勾結參數(shù)；長絲；勾結強力；斷裂伸長率

紗線在生產(chǎn)、加工及使用過程中不可避免會發(fā)生彎曲，而勾結強力則是評價紗線抗彎曲性能的主要手段。國內(nèi)外的研究表明，勾結強力與織物的抗起毛起球性有很大的關系，紗線勾結強力越低，毛球越易脫落，起毛起球的性能越好[1-2]；同時勾結強力影響到織造工藝、面料耐彎曲破壞性能及面料美觀性能[3]。勾結是指2根紗線相互勾結套成環(huán)形，測試勾結處斷裂強度[4]采用的測試儀主要有華龍萬能試驗機、拉伸強度試驗儀、臺式雙立柱電子萬能材料試驗機、島津DCS—500型強力機等[5-6]。

目前，涉及紗線勾結強力性能的研究較多[5]，但是關于勾結測試參數(shù)對紗線勾結性能影響的探討較少[7-8]。而紗線實際彎曲過程比較復雜多變，因此探討各測試參數(shù)對紗線勾結性能的影響具有較大意義。為了避免測試樣品對測試結果的影響，本研究選擇性能穩(wěn)定的全牽伸滌綸長絲，通過改變測試參數(shù)，探討滌綸長絲勾結強力的分布規(guī)律。

1 試 驗

1.1 材料及儀器

材料：4種滌綸長絲，規(guī)格分別為FDY 33 dtex/24根、FDY 40 dtex/24根、FDY 76 dtex/24根和FDY 111 dtex/24根。

試驗儀器：美國TiniusoISEN公司的H-10K-L型臺式雙立柱萬能材料試驗機。

1.2 方 法

分別改變長絲規(guī)格、拉伸速度、夾持距離、勾結位置等工藝參數(shù)，探討勾結參數(shù)對滌綸長絲強力的影響，具體設計如下：

1)長絲規(guī)格見1.1試驗材料；

2)拉伸速度4種，分別是200、300、400、500 mm/min；

3)夾持距離3種，分別是100、250、500 mm；

4)勾結位置4個，位置點以勾結點距離長絲下端夾持點長度與夾持長絲總長度的比值表示，分別選擇0位置處(無勾結)、1/2、1/4、2/5位置處；

試驗預加張力為5 cN，各試驗測試20次，勾結斷裂強力及伸長率取20次數(shù)據(jù)平均值；試驗環(huán)境按GB 6529—1986Ⅱ級規(guī)定，設定溫度為22 ℃，相對濕度為68 %。

2 結果與討論

2.1 長絲線纖對勾結強力的影響

在勾結位置為1/2處、拉伸速度為200 mm/min、夾持距離為100 mm條件下測試，所得結果見表1。

表1 長絲纖度對勾結強力影響Tab.1 Effect of thread density of fi lament on hook strength

從表1可得，隨著長絲纖度增大，勾結強力也逐漸增大，但斷裂伸長率規(guī)律不明顯。這主要是因為，對于同種長絲來說，纖度越大，在相同纖維根數(shù)條件下，單一纖維越粗，強力也就大。對于比強度，除40 dtex/24根之外，比強度隨纖度的增加而減小。這主要是因為相同材料，纖度小的長絲，單根纖維越細，而細纖維曲率半徑小，相同彎曲角度時，纖維外表面拉伸力和內(nèi)表面擠壓力也小，因此細纖維彎曲比強度較粗纖維大，這說明相同粗細條件下，細纖維的抗彎性能好于粗纖維，而斷裂伸長率隨纖度變化不明顯。

2.2 拉伸速度對勾結強力的影響

選擇76 dtex/24根FDY長絲，在勾結位置為1/2處、夾持距離為100 mm條件下，改變拉伸速度，測試其勾結強力，測試結果如表2。

從表1可得，長絲在拉伸速度200 mm/min時勾結強力最大，在300 mm/min時勾結強力最小，之后拉伸強力又隨著拉伸速度提高而增大。這可能是因為，拉伸速度小時，長絲有一定松弛時間，一定程度提高了紗線強力；但隨著拉伸速度的提高，由于長絲在初速為零到高速拉伸過程中，有一定拉伸慣性力的作用，又在一定程度上提高了斷裂強力，因此總體松弛時間長短為主要因素，拉伸慣性力為次要因素；而表2中斷裂伸長率規(guī)律則呈現(xiàn)先減小后增大趨勢，最大值在拉伸速度500 mm/min時達到，說明對于斷裂伸長率，松弛時間因素為次要因素，拉伸慣性力為主要因素。

表2 拉伸速度對長絲勾結強力的影響Tab.2 Effect of stretching speed on hook strength of fi lament

2.3 夾持距離對勾結強力的影響

選擇76 dtex/24根FDY長絲，在勾結位置為1/2處、拉伸速度為200 mm/min條件下改變夾持距離，測試其勾結強力，測試結果如表3所示。

表3 夾持距離對長絲勾結強力的影響Tab.3 Effect of clamp distance on hook strength of fi lament

由表3可得，隨著夾持距離的增加，勾結強力減小，斷裂伸長率也減小。這主要是因為，夾持距離越長，纖維材料相同伸長率下的彈性能越大，并在一些點出現(xiàn)能量積聚，引起瞬時斷裂。同時雖然化纖長絲總體很均勻，但長度方向上各處截面的面積和結構有一些差異，導致長絲強力分布不均勻，符合“弱環(huán)定律”。

2.4 勾結位置對勾結強力的影響

選擇76 dtex/24根FDY長絲，在夾持距離為100 mm、拉伸速度為200 mm/min條件下,改變勾結位置，測試其勾結強力，測試結果如表4所示。

表4 勾結位置對勾結強力的影響Tab.4 Effect of hook positions on hook strength

從表4得，未勾結長絲強力和斷裂伸長率均最大，說明勾結明顯影響長絲斷裂強力和伸長率。在長絲有勾結的情況下，勾結位置在1/2處勾結強力最小，1/4處最大，2/5處居中，說明勾結位置越接近兩端夾頭，勾結強力越大；而長絲有勾結時，勾結位置在1/2處勾結斷裂伸長率最小，2/5處最大，1/4處居中，總體規(guī)律不明顯。

同時將勾結位置分別在1/4處，2/5處與1/2處比較，結果表明，勾結強力的偏差率在5 %以內(nèi)，說明勾結位置對化纖長絲勾結強力的影響不大；但勾結位置對勾結斷裂伸長率的影響較大(偏差率超過－10 %)。因此應用1/2處勾結檢測長絲勾結性能，可用于檢測長絲勾結強力，但對長絲勾結斷裂伸長率檢測則有誤差。

3 結 論

通過研究，得到結論如下：

1)勾結位置對勾結強力有一定影響，勾結位置越偏離中心位置，強力越大；而勾結位置對勾結斷裂伸長率影響不明顯。同時長絲未勾結的強力和斷裂伸長率之比比勾結狀態(tài)下的大。

2)長絲勾結后強力和斷裂伸長率隨夾持距離增大而逐漸減小，遵循“弱環(huán)定律”。

3)松弛時間和拉伸慣性力同時影響長絲斷裂強力和伸長率，對于斷裂強力，松弛時間是主導因素，但對于斷裂伸長率，拉伸慣性力起主要作用。

4)隨著長絲纖度的增加，強力逐漸遞增，而比強度逐漸減小；斷裂伸長率隨纖度變化不明顯。

[1] 于偉東.紡織材料學[M].北京：中國紡織出版社，2006.

[2] 焦亞男，王東寧.編織結構玻璃長絲縫合線的打結強度[J].紡織學報，2009(8)：21-24.

[3] 楊萍，于偉東.紗線和織物的彎曲剛度[J].毛紡科技，2002(1)：8-12.

[4] 張水泉.苧麻纖維卷曲彈性、定伸長彈性、勾結強度檢測方法的探討[J]. 苧麻紡織科技，1995(3)：26-28.

[5] 沈鳳巖，方榮光，樓桂香.生絲抗彎剛度的測定方法及其儀器的研制[J].絲綢，1992(12)：48-49.

[6] 徐廣標，王府梅.纖維和紗線結構對紗線彎曲剛度的影響[J].北京紡織，2002(8)：58-60.

[7] WANG Youjiang, LI Victor, Backer Stanley.Tensile properties of synthetic fiber reinforced mortar[J].Cement&Concrete Composites, 1990(12): 29-40.

[8] KUCKEIN C, CENTENO R, V.Mart′?nez Pillet. et al.on the magnetic field strength of active region filaments[J].Astronomy & Astrophysics manuscript no. KCMCMS,2009(4): 1-9.

Influence of hook parameters on the strength of polyester filament

ZHANG Cai-qian
(Yuanpei College of Shaoxing University, Shaoxing 312000, China)

The hook strength and breaking elongation of four kinds of polyester filament were tested with double-column electronic universal material testing machine. The hook testing parameter includes: four hook positions, four stretching speeds and three clamp distances. Conclusions are as follows: the strength of filament becomes smaller when the filament was hooked; the more off center of hook position, the hook strength are greater, while the hook position has little impact with elongation ratio; the hook strength and breaking elongation keep with "weak laws" when the clamp distances range from 100mm to 500mm; at last along with the increase of thread density of filament, the hook strength increases gradually, while the elongation at break with thread density change is not obvious.

Hook parameters; Filament; Hook strength; Breaking elongation

TS102.522

A

1001-7003(2012)01-0027-03

2011-10-18

張才前(1979－ ),男，實驗師，主要從事紡織材料與紡織品檢測及紡織儀器研發(fā)工作。