圣麻纖維的基本性能研究

　　摘要：為了研究圣麻纖維的基本性能，本文采用各種不同實驗儀器對圣麻纖維及相關纖維的基本性能進行了測試分析。通過對各種性能分析比較，可以得出常溫干態下，圣麻纖維的斷裂強度小于粘膠纖維，斷裂伸長率大于粘膠纖維；濕態下圣麻纖維力學性能的變化較粘膠纖維小。圣麻纖維的卷曲彈性比粘膠纖維差。圣麻纖維的動靜摩擦系數分別為0.141和0.192。
　　關鍵詞：圣麻纖維；力學性能；摩擦性能；卷曲性能
 

　　1前言
　　圣麻纖維是河北省吉藁化纖有限公司以天然黃麻、紅麻等麻植物為原料，利用專有技術將其制成漿粕，然后熔融噴絲生產出的一種新型粘膠纖維，是具有自主的專利技術的新產品。該纖維通過蒸煮、漂白、制膠、紡絲、后處理等高科技工藝路線，把麻材中的纖維素提取出來，并保留了麻材中的天然抗菌、抑螨物質，是一種真正意義上的紡織新原料，圣麻纖維徹底拋棄了天然麻纖維親膚性差、易起皺的巨大缺憾，同時秉承了其干濕強度高，吸濕透氣性好，抑菌、防霉的特性，并順利通過了紡紗、織布、印染等工序，同時用圣麻纖維制成的織物手感滑爽、懸垂性好、色澤亮麗、布面組織豐滿圓潤、個性十足，是一種集艷麗、保健、舒適為一體的，具有生態紡織品特征的理想纖維，并且該纖維可紡性好，常規紡紗設備就能滿足紡紗要求，同時該纖維還能夠和天然麻纖維混紡生產一些輕薄織物，以便提高麻織物的檔次。
 

　　2實驗樣品、實驗儀器及實驗條件
　　2.1實驗樣品實驗中所用圣麻纖維和粘膠纖維規格見表1。

　　2.2實驗儀器及實驗條件
　　2.2.1單纖維一次拉伸實驗、單纖維結節及鉤接強力實驗實驗儀器：LLY-06E型電子式纖維強力儀。實驗條件：拉伸速度：10mm/min；預加張力：150mg；夾持距離：10mm；測試次數：50。試樣在實驗前要在溫度為20℃，相對濕度為65%的標準大氣狀態下調濕24小時。
　　2.2.2表面摩擦性能實驗實驗儀器：Y151型纖維摩擦系數儀。實驗條件：采用絞盤法，選用100mg的張力夾頭，共用5個纖維輥，共測得50個數值計算平均值。
　　2.2.3卷曲性能實驗實驗儀器：QJT-10A卷曲彈性實驗儀，測試纖維的平均卷曲率、平均卷曲回復率和卷曲彈性率，測量50根計算平均值。
 

　　3實驗結果與分析
　　3.1一次拉伸斷裂性能圣麻纖維和普通粘膠纖維在干態和濕態下一次拉伸斷裂性能基本指標見表2和表3。
 

　　圣麻纖維和粘膠纖維在干態和濕態下的拉伸曲線如圖1和圖2所示。
 

　　從表2和表3可以看出，常溫干態下，圣麻纖維的斷裂強度小于粘膠纖維，其斷裂強度為粘膠纖維的84.4%，斷裂伸長率大于粘膠纖維，為粘膠纖維的1.19倍。圣麻纖維濕態下的斷裂強度小于干態下的斷裂強度，為干態下斷裂強度83.9%，粘膠纖維濕態下的斷裂強度為干態斷裂強度的75%，可以看出圣麻纖維濕態下的斷裂強度的下降程度明顯小于粘膠纖維，濕態下的斷裂伸長率為干態下斷裂伸長率的1.29倍，圣麻纖維濕態下的初始模量明顯高于干態下的初始模量，是干態下的初始模量的1.43倍。
　　3.2不同夾持方式下斷裂性能測試圣麻纖維和粘膠纖維在不同夾持方式下的一次拉伸斷裂性能基本指標見表4。
 

　　圣麻纖維在不同夾持方式下的拉伸曲線見圖3。
 

　　粘膠纖維在不同夾持方式下的拉伸曲線見圖4。
 

　　由表4和圖3可以看出，圣麻纖維在結節、勾接拉伸狀態下的斷裂強度均小于直接拉伸狀態的斷裂強度，結節拉伸斷裂強度為直接拉伸斷裂強度的49.4%，勾接拉伸斷裂強度為直接拉伸斷裂強度的74.4%，可見結節、勾接拉伸時斷裂強度損失明顯，結節拉伸時斷裂強度損失更加明顯；結節和勾接拉伸斷裂伸長率均較直接拉伸狀態下有所減小，分別為直接拉伸下的62.9%和20.3%，其中，勾接時的斷裂伸長率減小更為明顯。
　　由表4和圖4可以看出，粘膠纖維在結節、勾接拉伸狀態下的斷裂強度均小于直接拉伸狀態的斷裂強度，結節拉伸斷裂強度為直接拉伸斷裂強度的53.1%，勾接拉伸斷裂強度為直接拉伸斷裂強度的44.7%，可見結節、勾接拉伸時斷裂強度損失明顯，勾接拉伸時斷裂強度損失更加明顯；結節和勾接拉伸斷裂伸長率均較直接拉伸狀態下有所減小，分別為直接拉伸狀態下的38.9%和11.7%，其中，勾接拉伸時的斷裂伸長率減小更為明顯；結節、勾接拉伸斷裂功較直接拉伸有所減小。
　　通過上述分析可以得出，圣麻纖維結節強度率與粘膠纖維接近，勾接強度率要高于粘膠纖維，說明圣麻纖維的耐彎曲疲勞性能要好于粘膠纖維。
　　3.3圣麻纖維與普通粘膠纖維的摩擦性能圣麻纖維與普通粘膠纖維的動、靜摩擦系數如表5所示。
 

　　圣麻纖維與不同接觸材料的動、靜摩擦系數如表6所示。
 

        由表5可知，圣麻纖維的動、靜摩擦系數均小于普通粘膠纖維。由表6可知，圣麻纖維與金屬輥的動摩擦系數小于纖維之間的動摩擦系數，圣麻纖維與橡膠輥的動摩擦系數大于纖維之間的動摩擦系數，紡織生產過程中可以考慮配置不同材料的導紗件以改善圣麻纖維的摩擦性能。
　　3.4圣麻纖維的卷曲彈性圣麻纖維的卷曲彈性如表7所示。
　　

        由表7可以看出，圣麻纖維的卷曲率小于粘膠纖維，卷曲回復率和卷曲彈性率亦小于粘膠纖維，說明圣麻纖維卷曲耐久性和卷曲的恢復能力差于粘膠纖維。
 

　　4結語
　?。?）常溫干態下，圣麻纖維的斷裂強度小于粘膠纖維，其斷裂強度為粘膠纖維的84.4%，斷裂伸長率大于粘膠纖維，為粘膠纖維的1.19倍。圣麻纖維濕態下的斷裂強度小于干態下的斷裂強度，為干態下斷裂強度83.9%，其濕態下的斷裂強度的下降程度明顯小于粘膠纖維，濕態下的斷裂伸長率為干態下斷裂伸長率的1.29倍，圣麻纖維濕態下的初始模量明顯高于干態下的初始模量，是干態下的初始模量的1.43倍。
　?。?）圣麻纖維在結節、勾接拉伸狀態下的斷裂強度均小于直接拉伸狀態的斷裂強度，結節拉伸斷裂強度為直接拉伸斷裂強度的49.4%，勾接拉伸斷裂強度為直接拉伸斷裂強度的74.4%，可見結節、勾接拉伸時斷裂強度損失明顯，結節拉伸時斷裂強度損失更加明顯；結節和勾接拉伸斷裂伸長率均較直接拉伸狀態下有所減小，分別為直接拉伸下的62.9%和20.3%，其中，勾接時的斷裂伸長率減小更為明顯。
　?。?）圣麻纖維的動、靜摩擦系數均小于普通粘膠纖維。圣麻纖維與金屬輥的動摩擦系數小于纖維之間的動摩擦系數，圣麻纖維與橡膠輥的動摩擦系數大于纖維之間的動摩擦系數，紡織生產過程中可以考慮配置不同材料的導紗件以改善圣麻纖維的摩擦性能。
　?。?）圣麻纖維的卷曲率小于粘膠纖維，卷曲回復率和卷曲彈性率亦小于粘膠纖維，說明圣麻纖維卷曲耐久性和卷曲的恢復能力差于粘膠纖維。