三種寵物狗毛纖維的形態(tài)及基本物理性能研究

張小云

(紹興中紡院江南分院有限公司，浙江紹興　312000)

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三種寵物狗毛纖維的形態(tài)及基本物理性能研究

張小云

(紹興中紡院江南分院有限公司，浙江紹興312000)

摘要：以貴賓犬、蘇格蘭牧羊犬和可卡犬三種寵物狗毛纖維為原料，對(duì)其外觀形態(tài)和基本物理性能(如長(zhǎng)度、細(xì)度、卷曲度、摩擦性、比電阻等)進(jìn)行了測(cè)試，并根據(jù)測(cè)試結(jié)果對(duì)可紡性進(jìn)行分析。結(jié)果表明：寵物狗毛纖維單獨(dú)用來紡紗可能會(huì)比較困難，建議用來與其他纖維進(jìn)行混紡以提高其可紡性能。

關(guān)鍵詞：寵物狗毛纖維；形態(tài)；物理性能；紡織；應(yīng)用

0　引　言

隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們生活水平的提高，生活觀念的改變，丁克家庭與空巢老人的逐年增多，越來越多的家庭開始飼養(yǎng)寵物(其中又以寵物狗的數(shù)量居多)，眾多家庭甚至將寵物狗像兒子、女兒一樣對(duì)待，對(duì)他們呵護(hù)備至。但是，在寵物狗的飼養(yǎng)過程中，狗毛給寵物主人與寵物美容院帶來了一定的困擾，將柔軟蓬松、保暖性好、且具有自然顏色與光澤的寵物狗毛扔掉讓他們備感可惜。因此，若能將寵物狗毛纖維利用起來，做成特種織品，如給寵物狗的主人織一件狗毛背心、一條狗毛圍巾，或給寵物狗做一件時(shí)尚保暖的秋冬外穿服裝，或者是做成服裝用裝飾品，如做成服裝領(lǐng)子、袖口、帽子的裝飾物等。這不僅給寵物狗主人帶來了一定的精神享受，而且增加了寵物狗主人的懷念之心。

目前，將具體種類的寵物狗毛作為纖維原料應(yīng)用在紡織上的研究還未見到。對(duì)狗毛在紡織上的研究也甚少，且主要集中在將狗毛溶解后作為蛋白助劑的應(yīng)用研究上：如利用等離子體聯(lián)合狗毛蛋白助劑來改性毛/粘混紡紗的染色性能[1]；將狗毛蛋白助劑通過改性制成蛋白脫色劑應(yīng)用在印染廢水的脫色方面[2-3]，或是將狗毛蛋白助劑應(yīng)用在對(duì)重鉻酸根離子的吸附去除上[4]。這些應(yīng)用都是將狗毛溶解(水解)后，利用水解蛋白分子鏈中含有的—COOH、—NH2等極性基團(tuán)來發(fā)揮作用，且由于目前技術(shù)還不太成熟，這些應(yīng)用都還處于實(shí)驗(yàn)室研究階段，暫時(shí)無法達(dá)到工廠使用和大生產(chǎn)的要求。四川大學(xué)的林紹建等[5]對(duì)高溫及高溫水處理對(duì)狗毛性能的影響進(jìn)行了研究，分析了狗毛經(jīng)過高溫、高溫水處理后狗毛強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率和色澤的變化，但未對(duì)其研究的對(duì)象做具體的分類，也未對(duì)其作為紡織纖維原料的其他性能進(jìn)行分析研究。本文從實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用出發(fā)，結(jié)合加工需求，對(duì)具體種類的寵物狗毛纖維進(jìn)行了基本的物理性能測(cè)試可紡性分析，為其在紡織上的應(yīng)用提供了理論數(shù)據(jù)和參考。

1　試驗(yàn)方法

分別隨機(jī)選取20只年齡段在1～4歲的貴賓犬、可卡犬和蘇格蘭牧羊犬腹部、頸部和腿部的絨毛纖維(樣本均來自寵物美容院)。

1.1寵物狗毛纖維的細(xì)度測(cè)試

參照GB/T 10685—2007《羊毛纖維直徑試驗(yàn)方法 投影顯微鏡法》，采用XZY-1型顯微投影儀，在放大1000倍的條件下，對(duì)三種寵物狗毛纖維的直徑進(jìn)行了測(cè)試。

1.2寵物狗毛纖維的長(zhǎng)度測(cè)試

采用手排法來測(cè)定寵物狗毛纖維的長(zhǎng)度。具體方法為：用手扯法將纖維整理成一端較整齊的毛束，用黑絨板結(jié)合手扯法把纖維按長(zhǎng)短疊集成一端整齊的毛束，然后把纖維排成按纖維長(zhǎng)度依次排列的均勻薄層纖維，最后用玻璃板蓋上，把長(zhǎng)度分布圖描繪在透明紙上并根據(jù)作圖法求出手排法的各項(xiàng)長(zhǎng)度指標(biāo)[6]。

1.3寵物狗毛纖維的卷曲度測(cè)試

參照GB/T 14338—2008《化學(xué)纖維 短纖維卷曲性能試驗(yàn)方法》，采用YG362A型卷曲彈性儀，測(cè)定三種寵物狗毛纖維在不同負(fù)荷下的長(zhǎng)度，求得纖維卷曲彈性等指標(biāo)。

1.4寵物狗毛纖維的摩擦性能測(cè)試

采用Y151型纖維摩擦系數(shù)測(cè)試儀測(cè)試?yán)w維的摩擦性能。具體方法為：將洗凈的寵物狗毛纖維與金屬輥進(jìn)行摩擦，預(yù)加張力為200mg，動(dòng)態(tài)測(cè)試時(shí)羅拉輥轉(zhuǎn)速為30r/min，溫度為(20±5℃)，相對(duì)濕度60%。

1.5寵物狗毛纖維的吸濕性測(cè)試

參照GB/T 6500—2008《毛絨纖維回潮率試驗(yàn)方法 烘箱法》，采用八籃烘箱，對(duì)三種寵物狗毛纖維的含水率及回潮率進(jìn)行測(cè)試。

1.6寵物狗毛纖維的密度測(cè)試

采用密度梯度管法測(cè)定寵物狗毛纖維的密度。考慮到寵物狗毛纖維為有髓毛，參照安哥拉兔毛的密度，確定寵物狗毛纖維的密度梯度管可測(cè)范圍的上、下限分別為1.4625g/cm3和0.9060g/cm3。做出纖維梯度管的高度-密度曲線。

1.7寵物狗毛纖維的比電阻測(cè)試

參照GB/T 14342—1993《合成短纖維比電阻試驗(yàn)方法》，采用YG321型纖維比電阻儀，測(cè)試了三種寵物狗毛纖維的比電阻值，測(cè)試時(shí)每份試樣重15g。

1.8寵物狗毛纖維的力學(xué)性能測(cè)試

參照GB/T4711—1984《羊毛單纖維斷裂強(qiáng)力和伸長(zhǎng)試驗(yàn)方法》，采用XQ-2單纖維強(qiáng)力儀，測(cè)試了三種寵物狗毛纖維在干、濕態(tài)下的力學(xué)性能。

1.9寵物狗毛纖維的保暖性測(cè)試

采用自制圓筒保暖儀間接得到纖維集合體的保暖性能。具體方法為：測(cè)試時(shí)將寵物狗毛纖維均勻的填充入燒杯中，再往中心容器注入熱水，蓋上隔熱材料板，并迅速將一溫度計(jì)穿過上層隔熱材料板伸入中央小燒杯內(nèi)，每間隔20min記錄一次溫度數(shù)值。測(cè)試條件為室溫20℃，相對(duì)濕度70%。

2　試驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1纖維的細(xì)度

三種寵物狗毛纖維的細(xì)度測(cè)試結(jié)果如表1所示：

表1寵物狗毛纖維細(xì)度

測(cè)試指標(biāo)可卡犬纖維貴賓犬纖維蘇格蘭牧羊犬纖維直徑范圍/μm12.5～32.510～27.510～22.5平均直徑/μm18.9018.2515.40直徑離散系數(shù)/%22.2328.4022.90

從表1可以看出，三種寵物狗毛纖維的細(xì)度都比較小，尤其是蘇格蘭牧羊犬毛纖維和貴賓犬毛纖維。較小的細(xì)度使得他們?cè)诩徬嗤?xì)度的紗線時(shí)，紗線橫截面內(nèi)的纖維根數(shù)多，紗線斷裂強(qiáng)度大。但是，三種寵物狗毛纖維的直徑離散系數(shù)都較大，這會(huì)導(dǎo)致纖維的力學(xué)弱節(jié)以及力學(xué)性質(zhì)的差異，及導(dǎo)致紗線條干不勻率的增加。因此，比較適合用于與其他纖維進(jìn)行混紡。

2.2纖維的長(zhǎng)度

三種寵物狗毛纖維的長(zhǎng)度測(cè)試結(jié)果如表2所示：

表2寵物狗毛纖維長(zhǎng)度

測(cè)試指標(biāo)可卡犬纖維貴賓犬纖維蘇格蘭牧羊犬纖維有效長(zhǎng)度/mm67.760109中間長(zhǎng)度/mm56.952100短纖維率/%3.811.977.4長(zhǎng)短差異率/%40.0228.3325.69

由表2測(cè)試結(jié)果可知，三種寵物狗毛纖維的長(zhǎng)度均較長(zhǎng)，尤其是蘇格蘭牧羊犬纖維，有效長(zhǎng)度達(dá)到了109mm，中間長(zhǎng)度達(dá)到了100mm。但是，三種纖維的長(zhǎng)度整齊度都不是很好，紡紗時(shí)短纖維在牽伸區(qū)域不受控制，容易成為浮游纖維，形成大肚紗、粗細(xì)節(jié)等疵點(diǎn)，致使紗線條干惡化，成紗品質(zhì)下降。所以建議將寵物狗毛纖維主要是用來與其它纖維進(jìn)行混紡，以此降低纖維長(zhǎng)度不勻?qū)徏嗊^程中的影響。

2.3纖維的卷曲度

三種寵物狗毛纖維的卷曲性能測(cè)試結(jié)果如表3所示：

表3寵物狗毛纖維卷曲性能

測(cè)試指標(biāo)可卡犬纖維貴賓犬纖維蘇格蘭牧羊犬纖維平均卷曲個(gè)數(shù)/(個(gè)/25mm)1.653.184.1平均卷曲率/%3.384.384.92卷曲彈性回復(fù)率/%82.685.190.02平均殘留卷曲率/%2.984.224.53

從表3的測(cè)試結(jié)果可以看出：

a) 三種寵物狗毛纖維的平均卷曲個(gè)數(shù)都較少，尤其是可卡犬纖維。由于卷曲數(shù)影響纖維間的摩擦力和抱合力，所以卷曲數(shù)過少時(shí)纖維間抱合力差，紡織加工困難，影響成紗質(zhì)量。

b) 卷曲率是用來描述卷曲數(shù)和卷曲波幅大小的指標(biāo)，適當(dāng)?shù)木砬士梢蕴岣呃w維之間的抱和力，提高纖維的可紡性能，從表3可以看出，三種纖維的卷曲率都較小，可紡性能較差，可采用混紡來提高其可紡性能。

c) 卷曲彈性回復(fù)率表示纖維受力后再除去負(fù)荷，卷曲回復(fù)的能力，是考核纖維卷曲牢度的指標(biāo)。殘留卷曲率為纖維卷曲受力后的耐久程度，同樣也是考核纖維卷曲牢度的指標(biāo)。從表3中可以看出：與可卡犬纖維相比，貴賓犬纖維和蘇格蘭牧羊犬纖維的的卷曲彈性回復(fù)率和平均殘留卷曲率比較大，纖維間的抱和性好，纖維在紗線內(nèi)的強(qiáng)力利用率高，成紗質(zhì)量好。對(duì)比三種寵物狗毛纖維的各項(xiàng)卷曲性能指標(biāo)可以發(fā)現(xiàn)，蘇格蘭牧羊犬纖維、貴賓犬纖維的卷曲性能比可卡犬纖維的卷曲性能好。

2.4纖維的摩擦性能

三種寵物狗毛纖維的摩擦性能測(cè)試結(jié)果如表4所示：

表4寵物狗毛纖維摩擦性能

纖維種類靜態(tài)逆鱗片μa順鱗片μs摩擦效應(yīng)δμ/%動(dòng)態(tài)逆鱗片μa順鱗片μs摩擦效應(yīng)δμ/%可卡犬纖維0.13230.07328.880.31660.227116.46貴賓犬纖維0.14210.077718.290.280.217512.87蘇格蘭牧羊犬纖維0.24380.132829.650.30810.173427.89

從表4可以看出，蘇格蘭牧羊犬纖維的靜態(tài)摩擦效應(yīng)和動(dòng)態(tài)摩擦效應(yīng)均是最大的，貴賓犬纖維的動(dòng)態(tài)、靜態(tài)摩擦效應(yīng)是最小的。分析表4可知：對(duì)比可卡犬纖維與蘇格蘭牧羊犬纖維，貴賓犬毛纖維較小的摩擦效應(yīng)，將使得織物光澤較柔和、手感細(xì)膩滑爽，另外兩種毛纖維有較大的摩擦效應(yīng)，會(huì)使織物具有豐滿而蓬松的手感。

2.5纖維的吸濕性

三種寵物狗毛纖維的回潮率測(cè)試結(jié)果如表5所示：

表5寵物狗毛纖維吸濕性能

測(cè)試指標(biāo)可卡犬纖維貴賓犬纖維蘇格蘭牧羊犬纖維回潮率W/%10.488.677.53含水率M/%9.487.987.01

將三種寵物狗毛纖維的含水率和回潮率進(jìn)行對(duì)比分析可知，蘇格蘭牧羊犬纖維的回潮率和含水率小于可卡犬纖維和貴賓犬纖維，這是因?yàn)樘K格蘭牧羊犬纖維全部有髓腔，且髓腔較大，纖維內(nèi)部含有的靜止空氣多，從而使得水分子不易進(jìn)入纖維的內(nèi)部，纖維不易含水。可卡犬毛纖維只有極少數(shù)的含有髓腔，故其含水率和回潮率都較大。

在紡織加工過程中，纖維含水量過低，纖維與纖維或纖維與其它機(jī)件的摩擦易產(chǎn)生靜電而出現(xiàn)纏繞機(jī)件的問題；相反，當(dāng)回潮率過大時(shí)，纖維在加工時(shí)易于斷裂或者會(huì)產(chǎn)生沾粘等問題。因此，在紡織生產(chǎn)加工中必須綜合考慮纖維的回潮率。

2.6纖維的密度

三種寵物狗毛纖維的密度測(cè)試結(jié)果如表6所示：

表6寵物狗毛纖維的密度

纖維種類密度/(g/cm3)貴賓犬纖維1.1457可卡犬纖維1.1232蘇格蘭牧羊犬纖維1.1005

從表6可以看出，三種寵物狗毛纖維的密度都較小，這與纖維的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有關(guān)：即纖維密度隨著纖維有無髓腔以及髓腔的大小而不同。由纖維的形態(tài)結(jié)構(gòu)分析可知，三種寵物狗毛纖維都有髓腔，且蘇格蘭牧羊犬絨纖維的髓腔多而且大，因而其密度最小。纖維密度小，使得纖維的體積質(zhì)量輕，單位體積內(nèi)的靜止空氣含量多，纖維保暖性好。

2.7纖維的比電阻

三種寵物狗毛纖維的比電阻測(cè)試結(jié)果如表7所示：

表7寵物狗毛纖維比電阻

纖維種類可卡犬纖維貴賓犬纖維蘇格蘭牧羊犬纖維質(zhì)量比電阻/(Ω·g·cm-2)8.78×10109.55×10109.94×1010體積比電阻/(Ω·cm)6.98×10107.68×10108.31×1010

由表7可以看出，三種寵物狗毛纖維的比電阻都較大，在紡紗加工過程中易產(chǎn)生靜電，因此紡紗時(shí)要加入和毛油，同時(shí)要提高車間的濕度來減少靜電的產(chǎn)生。對(duì)比三種纖維的比電阻可以發(fā)現(xiàn)，可卡犬毛纖維的比電阻最小，蘇格蘭牧羊犬纖維的比電阻最大，這和纖維的吸濕性有很大的關(guān)系，回潮率越高，比電阻越小。

2.8纖維的力學(xué)性能

從表8可以看出，三種寵物狗毛纖維在完全濕潤(rùn)的狀態(tài)下所測(cè)得的斷裂強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率均比纖維干態(tài)時(shí)大。這是因?yàn)檫@三種寵物狗毛纖維都屬于有髓毛，髓腔的存在導(dǎo)致纖維結(jié)晶度低，在干態(tài)下受力拉伸時(shí)較易脆斷；但是，在濕態(tài)下，水分子進(jìn)入纖維的縫隙與孔洞，造成纖維吸濕膨脹，纖維塑性增加，因此在濕態(tài)下受到拉力作用時(shí)，纖維分子間的作用力增大，斷裂強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率都有所增加。

表8寵物狗毛纖維干、濕態(tài)下的拉伸力學(xué)性能

纖維種類斷裂強(qiáng)度/(cN·dtex-1)干態(tài)平均值濕態(tài)平均值斷裂伸長(zhǎng)率/%干態(tài)平均值濕態(tài)平均值可卡犬纖維3.2143.23738.4141.72貴賓犬纖維3.2173.27944.7845.28蘇格蘭牧羊犬纖維2.7912.82238.3938.86

2.9纖維的保暖性

試驗(yàn)資料表明，當(dāng)纖維集合體的填充密度δ在0.03～0.06g/cm3的范圍時(shí)，纖維的導(dǎo)熱系數(shù)是最小的，即纖維集合體的保暖性能是最好的[7]。為了消除纖維集合體的填充密度對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響，在試驗(yàn)中選取纖維集合體的填充密度δ為0.02g/cm3，水溫從82℃下降到52℃所需時(shí)間以及纖維的絕熱指數(shù)如表9所示。

表9纖維保暖性能指標(biāo)

纖維種類時(shí)間/min絕熱指數(shù)無纖維54-可卡犬纖維1252.31貴賓犬纖維1302.41蘇格蘭牧羊犬纖維1362.52

由表9可知：當(dāng)纖維集合體的填充密度為0.02g/cm3時(shí)，100mL燒杯內(nèi)的熱水下降30℃所需要的時(shí)間分別為：無纖維54min、可卡犬纖維125min、貴賓犬纖維130min、蘇格蘭牧羊犬纖維136min，三種寵物狗毛纖維的絕熱指數(shù)分別為2.31、2.41、2.52。因?yàn)榻^熱指數(shù)越高說明纖維導(dǎo)熱性能越差，保暖性能越好。因此，由絕熱指數(shù)可知，三種寵物狗毛纖維的的保暖性能都很好，尤其是蘇格蘭牧羊犬絨纖維的保暖性。

3　結(jié)　論

通過對(duì)三種寵物狗毛纖維的形態(tài)及其它物理性能的測(cè)試分析可知：三種寵物狗毛纖維的平均細(xì)度都比較小，尤其是蘇格蘭牧羊犬纖維和貴賓犬纖維，但是纖維的細(xì)度易受寵物狗年齡和生長(zhǎng)環(huán)境的影響，所以纖維的直徑離散系數(shù)比較大。同時(shí)，纖維長(zhǎng)度較長(zhǎng)，但長(zhǎng)短差異率明顯，而且纖維的卷曲度比較小，因此，若將寵物狗毛纖維單獨(dú)用來紡紗可能會(huì)比較困難，建議用來與其他纖維進(jìn)行混紡以提高其可紡性能。纖維摩擦效應(yīng)大，吸濕性能差，比電阻較大，密度小，保暖性好，因此適合用來開發(fā)粗紡保暖產(chǎn)品，由于纖維比電阻較大，所以在紡紗時(shí)要加入一定的和毛油，同時(shí)要選擇吸濕性比較好的纖維與其混紡，以減少紡紗過程中靜電的產(chǎn)生。

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(責(zé)任編輯：許惠兒)

收稿日期：2015-03-20

作者簡(jiǎn)介：張小云(1985-)，女，湖南常德人，碩士研究生，主要從事紡織材料與紡織品開發(fā)方面的研究。

中圖分類號(hào)：TS 102.3

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1009-265X(2016)01-0009-05

Study on Morphology and Basic Physical Properties of Hair Fiber of Three Kinds of Pet Dogs

ZHANGXiaoyun

(Shaoxing China Textile Academy Jiangnan branch Co., Ltd., Shaoxing 312000, China)

Abstract：In this paper, hair fibers of three kinds of dogs (the Poodle, the Scottish collies and the Cocker Spaniel) were used as the materials. The appearance and basic physical properties (such as length, fineness, crimpness, friction and specific resistance) were tested and spinning property was analyzed according to the testing results. The results show that it will be difficult to spin pet dog hair independently, and blending with other fibers is suggested to improve the spinning property.

Key words：pet dog hair fiber; morphology; physical properties; textile; application