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(fā)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(yōu)良的海斯摩爾針織產(chǎn)品的設計和開發(fā)，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(chǎn)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(zhì)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(shù)字式pH計和水浴鍋等儀器，測試在不同溫度下經(jīng)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(jīng)過熱處理的紗線的斷裂強力。

2 結(jié)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(jié)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(zhì)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(zhuǎn)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(jié)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(jié)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(wěn)定，紗線也就比較容易編織［3］。由測試結(jié)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(jié)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(jié)，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(zhì)量又影響織造效率。由測試結(jié)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(jié)果是：CV值11.0%，+200%棉結(jié)為79個，+50%粗節(jié)為42個，－50%細節(jié)為5個。

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

2.5 紗線耐酸堿性

經(jīng)酸堿處理后海斯摩爾纖維混紡紗斷裂強力的測試結(jié)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(zhì)子就會轉(zhuǎn)化成—NH3+，分子間的氫鍵和立體規(guī)整性就會遭到破壞，此時—OH與水分子就會發(fā)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(jié)構，使纖維強度及強度均勻度有所提高。耐酸堿性測試結(jié)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(jīng)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(jié)果見表2。

表2 海斯摩爾纖維混紡紗的耐熱性測試結(jié)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(jīng)80、90和100℃的熱水處理后，棉纖維中的棉籽和雜質(zhì)等會被除去，燒杯中水的顏色變?yōu)榈S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(jīng)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(xiàn)收縮的現(xiàn)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(jié)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(fā)環(huán)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(jīng)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(fā)展現(xiàn)狀［J］.西安工程大學學報，2010(5)：52-54.