圣麻纤维的基本性能研究

　　摘要：为了研究圣麻纤维的基本性能，本文采用各种不同实验仪器对圣麻纤维及相关纤维的基本性能进行了测试分析。通过对各种性能分析比较，可以得出常温干态下，圣麻纤维的断裂强度小于粘胶纤维，断裂伸长率大于粘胶纤维；湿态下圣麻纤维力学性能的变化较粘胶纤维小。圣麻纤维的卷曲弹性比粘胶纤维差。圣麻纤维的动静摩擦系数分别为0.141和0.192。
　　关键词：圣麻纤维；力学性能；摩擦性能；卷曲性能
 

　　1前言
　　圣麻纤维是河北省吉藁化纤有限公司以天然黄麻、红麻等麻植物为原料，利用专有技术将其制成浆粕，然后熔融喷丝生产出的一种新型粘胶纤维，是具有自主的专利技术的新产品。该纤维通过蒸煮、漂白、制胶、纺丝、后处理等高科技工艺路线，把麻材中的纤维素提取出来，并保留了麻材中的天然抗菌、抑螨物质，是一种真正意义上的纺织新原料，圣麻纤维彻底抛弃了天然麻纤维亲肤性差、易起皱的巨大缺憾，同时秉承了其干湿强度高，吸湿透气性好，抑菌、防霉的特性，并顺利通过了纺纱、织布、印染等工序，同时用圣麻纤维制成的织物手感滑爽、悬垂性好、色泽亮丽、布面组织丰满圆润、个性十足，是一种集艳丽、保健、舒适为一体的，具有生态纺织品特征的理想纤维，并且该纤维可纺性好，常规纺纱设备就能满足纺纱要求，同时该纤维还能够和天然麻纤维混纺生产一些轻薄织物，以便提高麻织物的档次。
 

　　2实验样品、实验仪器及实验条件
　　2.1实验样品实验中所用圣麻纤维和粘胶纤维规格见表1。

　　2.2实验仪器及实验条件
　　2.2.1单纤维一次拉伸实验、单纤维结节及钩接强力实验实验仪器：LLY-06E型电子式纤维强力仪。实验条件：拉伸速度：10mm/min；预加张力：150mg；夹持距离：10mm；测试次数：50。试样在实验前要在温度为20℃，相对湿度为65%的标准大气状态下调湿24小时。
　　2.2.2表面摩擦性能实验实验仪器：Y151型纤维摩擦系数仪。实验条件：采用绞盘法，选用100mg的张力夹头，共用5个纤维辊，共测得50个数值计算平均值。
　　2.2.3卷曲性能实验实验仪器：QJT-10A卷曲弹性实验仪，测试纤维的平均卷曲率、平均卷曲回复率和卷曲弹性率，测量50根计算平均值。
 

　　3实验结果与分析
　　3.1一次拉伸断裂性能圣麻纤维和普通粘胶纤维在干态和湿态下一次拉伸断裂性能基本指标见表2和表3。
 

　　圣麻纤维和粘胶纤维在干态和湿态下的拉伸曲线如图1和图2所示。
 

　　从表2和表3可以看出，常温干态下，圣麻纤维的断裂强度小于粘胶纤维，其断裂强度为粘胶纤维的84.4%，断裂伸长率大于粘胶纤维，为粘胶纤维的1.19倍。圣麻纤维湿态下的断裂强度小于干态下的断裂强度，为干态下断裂强度83.9%，粘胶纤维湿态下的断裂强度为干态断裂强度的75%，可以看出圣麻纤维湿态下的断裂强度的下降程度明显小于粘胶纤维，湿态下的断裂伸长率为干态下断裂伸长率的1.29倍，圣麻纤维湿态下的初始模量明显高于干态下的初始模量，是干态下的初始模量的1.43倍。
　　3.2不同夹持方式下断裂性能测试圣麻纤维和粘胶纤维在不同夹持方式下的一次拉伸断裂性能基本指标见表4。
 

　　圣麻纤维在不同夹持方式下的拉伸曲线见图3。
 

　　粘胶纤维在不同夹持方式下的拉伸曲线见图4。
 

　　由表4和图3可以看出，圣麻纤维在结节、勾接拉伸状态下的断裂强度均小于直接拉伸状态的断裂强度，结节拉伸断裂强度为直接拉伸断裂强度的49.4%，勾接拉伸断裂强度为直接拉伸断裂强度的74.4%，可见结节、勾接拉伸时断裂强度损失明显，结节拉伸时断裂强度损失更加明显；结节和勾接拉伸断裂伸长率均较直接拉伸状态下有所减小，分别为直接拉伸下的62.9%和20.3%，其中，勾接时的断裂伸长率减小更为明显。
　　由表4和图4可以看出，粘胶纤维在结节、勾接拉伸状态下的断裂强度均小于直接拉伸状态的断裂强度，结节拉伸断裂强度为直接拉伸断裂强度的53.1%，勾接拉伸断裂强度为直接拉伸断裂强度的44.7%，可见结节、勾接拉伸时断裂强度损失明显，勾接拉伸时断裂强度损失更加明显；结节和勾接拉伸断裂伸长率均较直接拉伸状态下有所减小，分别为直接拉伸状态下的38.9%和11.7%，其中，勾接拉伸时的断裂伸长率减小更为明显；结节、勾接拉伸断裂功较直接拉伸有所减小。
　　通过上述分析可以得出，圣麻纤维结节强度率与粘胶纤维接近，勾接强度率要高于粘胶纤维，说明圣麻纤维的耐弯曲疲劳性能要好于粘胶纤维。
　　3.3圣麻纤维与普通粘胶纤维的摩擦性能圣麻纤维与普通粘胶纤维的动、静摩擦系数如表5所示。
 

　　圣麻纤维与不同接触材料的动、静摩擦系数如表6所示。
 

        由表5可知，圣麻纤维的动、静摩擦系数均小于普通粘胶纤维。由表6可知，圣麻纤维与金属辊的动摩擦系数小于纤维之间的动摩擦系数，圣麻纤维与橡胶辊的动摩擦系数大于纤维之间的动摩擦系数，纺织生产过程中可以考虑配置不同材料的导纱件以改善圣麻纤维的摩擦性能。
　　3.4圣麻纤维的卷曲弹性圣麻纤维的卷曲弹性如表7所示。
　　

        由表7可以看出，圣麻纤维的卷曲率小于粘胶纤维，卷曲回复率和卷曲弹性率亦小于粘胶纤维，说明圣麻纤维卷曲耐久性和卷曲的恢复能力差于粘胶纤维。
 

　　4结语
　　（1）常温干态下，圣麻纤维的断裂强度小于粘胶纤维，其断裂强度为粘胶纤维的84.4%，断裂伸长率大于粘胶纤维，为粘胶纤维的1.19倍。圣麻纤维湿态下的断裂强度小于干态下的断裂强度，为干态下断裂强度83.9%，其湿态下的断裂强度的下降程度明显小于粘胶纤维，湿态下的断裂伸长率为干态下断裂伸长率的1.29倍，圣麻纤维湿态下的初始模量明显高于干态下的初始模量，是干态下的初始模量的1.43倍。
　　（2）圣麻纤维在结节、勾接拉伸状态下的断裂强度均小于直接拉伸状态的断裂强度，结节拉伸断裂强度为直接拉伸断裂强度的49.4%，勾接拉伸断裂强度为直接拉伸断裂强度的74.4%，可见结节、勾接拉伸时断裂强度损失明显，结节拉伸时断裂强度损失更加明显；结节和勾接拉伸断裂伸长率均较直接拉伸状态下有所减小，分别为直接拉伸下的62.9%和20.3%，其中，勾接时的断裂伸长率减小更为明显。
　　（3）圣麻纤维的动、静摩擦系数均小于普通粘胶纤维。圣麻纤维与金属辊的动摩擦系数小于纤维之间的动摩擦系数，圣麻纤维与橡胶辊的动摩擦系数大于纤维之间的动摩擦系数，纺织生产过程中可以考虑配置不同材料的导纱件以改善圣麻纤维的摩擦性能。
　　（4）圣麻纤维的卷曲率小于粘胶纤维，卷曲回复率和卷曲弹性率亦小于粘胶纤维，说明圣麻纤维卷曲耐久性和卷曲的恢复能力差于粘胶纤维。