李濱海

（ 江蘇悅達家紡有限公司，江蘇鹽城 224005）

竹纖維屬于一種新型再生綠色纖維，具有優(yōu)良的吸濕放濕、抗菌抑菌、抗紫外線及生態(tài)環(huán)保性等，是制作服裝和家紡面料的優(yōu)等材料[1]。為了進一步擴寬竹纖維的應(yīng)用領(lǐng)域，開發(fā)適銷對路的竹纖維制品，本文選取一定規(guī)格的滌/竹合股紗、全竹合股紗，對其捻度、條干均勻度、斷裂強力、斷裂伸長率及毛羽等性能進行測試、比較與分析，最終得到較優(yōu)合股紗，為后續(xù)研發(fā)提供有力借鑒。

1 竹纖維的結(jié)構(gòu)形態(tài)和性能對比

量在95%以上；采用化學(xué)方法將竹材制成竹漿粕，將漿粕溶解制成竹漿溶液，通過濕法紡絲制得竹漿纖維[2-3]。形態(tài)對比如表1所示，性能對比如表2所示。

表1 竹原纖維和竹漿纖維形態(tài)對比

表2 竹原纖維和竹漿纖維的性能對比

根據(jù)竹纖維的加工方法不同，分為竹原纖維和竹漿纖維。將竹材通過物理機械方法提取天然纖維素成分，直接得到竹原纖維。其中纖維素含

2 實驗材料與方法

2.1 實驗材料

竹原紗27.8tex，竹漿紗27.8tex，滌綸長絲12tex。滌/竹原合股紗是將滌綸長絲與竹原紗先通過HFX-B6型絡(luò)筒機并線，然后經(jīng)過RF321E-225型短纖倍捻機施加一定的捻度而成；滌/竹漿合股紗的加工方式與滌/竹原合股紗相同。各紗線試樣的詳情如表3所示。

表3 紗線試樣的詳情表

2.2 儀器及方法

（1） Y331A型捻度儀，夾持長度250 mm，預(yù)加張力0.25cN·tex-1；（2） YG135型條干均勻度測試分析儀，速度200 m/min，測試時間90 s；（3）YG020A型電子單紗強力儀，按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T3916—1997《紡織品卷裝紗單根紗線斷裂強力和斷裂伸長率》，夾距500 mm，拉伸速度500 mm/min，每種試樣測試30次，結(jié)果取其平均值；（4） YG173型紗線毛羽測試儀，測試長度10m，走紗速度30 m/min，測試10次，結(jié)果取其平均值。

3 結(jié)果與討論

3.1 各紗線試樣的捻度測試與分析

紗線捻度是指沿紗線軸向單位長度內(nèi)的捻回數(shù)，單位為捻/10cm。相應(yīng)指標(biāo)為紗線的捻度及捻度不勻率。詳細公式如下：

參照2.2(1)的相關(guān)要求進行紗線的捻度測試，采用直接退捻法進行測試，結(jié)果如表4所示。

表4 紗線捻度測試結(jié)果

由于捻度的大小對成紗的手感、光澤、彈性、耐磨性、起毛起球等有很大的影響，根據(jù)該產(chǎn)品的風(fēng)格特征：滑爽、觸感舒適、光潔，所以捻度應(yīng)稍大為宜。由表4看出，3#與4#全竹合股紗的捻度分別為476.07與482.88捻/10 cm。為了確保1#與2#滌/竹合股紗表面的光潔度，捻度稍大處理，為556.88與560.73捻/10 cm。

捻度CV值是影響紗線質(zhì)量的一項重要指標(biāo)。紗線CV增加，會導(dǎo)致成紗條干不勻度變大，并在染色時產(chǎn)生明顯的色差，嚴(yán)重影響內(nèi)在和外觀質(zhì)量。由表4看出：(a)全竹合股紗的捻度不勻率低于相應(yīng)的滌/竹合股紗。滌綸的引入，導(dǎo)致捻度CV增加；(b)全竹原合股紗的捻度不勻率大于全竹漿合股紗的不勻率。表現(xiàn)為：3#CV值3.1%，大于4#CV值2.4%。

3.2 各紗線試樣的條干均勻度測試與分析

紗線條干均勻度是指沿紗線長度方向上其橫截面的粗細(截面積、直徑、線密度等)均勻一致的程度，它是評價紗線品質(zhì)質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo)之一[4]。紗線條干不勻直接關(guān)系到紗線強力的不勻性，導(dǎo)致后道工序中出現(xiàn)斷頭及停車現(xiàn)象，而且還會產(chǎn)生粗細節(jié)等不勻性紗疵，嚴(yán)重影響產(chǎn)品的外觀效果。

參照2.2(2)的相關(guān)要求進行紗線的條干均勻度測試，測試結(jié)果如表5所示。

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由表5可以看出：4#紗的各項指標(biāo)良好，在四種紗中較優(yōu)。表現(xiàn)為：4#條干CV10.88%，細節(jié)（-50%）4個/100m，粗節(jié)(+50%)13個/100m，棉結(jié)(+200%)27個/100m。

滌/竹漿合股紗(2#)的條干均勻度好于滌/竹原合股紗(1#)，全竹漿合股紗(4#)的條干均勻度好于全竹原合股紗(3#)。相對于竹原纖維而言，竹漿纖維的粗細較為均一，竹原纖維粗細不一且較離散，故竹漿纖維紡紗時的結(jié)構(gòu)緊湊，條干均勻度較好。

3.3 各紗線試樣的強力測試與分析

參照2.2(3)的相關(guān)要求進行紗線的強力測試，測試結(jié)果如表6所示。

表6 紗線強力測試結(jié)果

由1#與2#對比可知：相同紗支的滌/竹原合股紗(1#)的斷裂強力小于滌/竹漿合股紗(2#)。與竹漿纖維相比，竹原纖維較粗，纖維間抱合力較差，故紗線斷裂強力較低。表現(xiàn)為：1#斷裂強力為666.6cN，2#斷裂強力為794.3cN。相同紗支的滌/竹原合股紗(1#)的斷裂伸長率小于滌/竹漿合股紗(2#)。這是因為竹原纖維紗中纖維平均長度較短，纖維整齊度較差，紗線條干均勻度較低，因此斷裂伸長率較低。表現(xiàn)為：1#斷裂伸長率為5.10%，2#斷裂伸長率為17.65%。

由3#與4#對比可知：全竹原合股紗(3#)的斷裂強力大于全竹漿合股紗(4#)，斷裂伸長率相反。相對于竹漿纖維而言，竹原纖維的大分子排列規(guī)整，分子間的作用力大，拉伸過程中破壞大分子間的結(jié)合力較困難，導(dǎo)致竹原的斷裂強力較高。由于竹原纖維屬于高強低伸型，竹漿纖維屬于低強高伸型，直觀表現(xiàn)為：3#斷裂伸長率僅為2.63%，4#斷裂伸長率為15.74%。

3.4 各紗線試樣的毛羽測試與分析

毛羽是指纖維伸出紗線基本表面的部分，較少的紗線毛羽能使織物表面光潔、手感滑爽和具有良好的清晰度。相反，較多的紗線毛羽在織造過程中會使相鄰的紗線糾纏致使布機開口不清，降低成品質(zhì)量[5]。

參照2.2(4)的相關(guān)要求進行紗線的毛羽測試，測試結(jié)果如表7所示。羽數(shù)分別為97.00%、97.42%、96.66%與97.24%。主要由以下兩方面原因造成：竹纖維的強力不足，使得紡紗過程中斷裂或滑脫而伸出的纖維形成毛羽；竹纖維是短纖維，較易向外發(fā)生轉(zhuǎn)移伸出而形成毛羽；(b)滌綸長絲的加入對紗線毛羽具有一定的改善作用，從而提升產(chǎn)品品質(zhì)。對于1#與2#紗，10m內(nèi)的毛羽總值分別為2596與2480根，明顯小于3#與4#紗的2818與2534根。因為滌綸長絲的斷裂強力相對較大、彈性好，在紡紗過程中受力拉伸時能夠承擔(dān)較大的力，使纖維斷裂滑脫現(xiàn)象減少，進而使紗線毛羽較少。

表7 紗線毛羽值測試結(jié)果

4 較優(yōu)合股紗的數(shù)學(xué)模糊綜合評價

本文的研究目的通過分析各合股紗的性能，利用模糊理論得到較優(yōu)合股紗，為后續(xù)研發(fā)生產(chǎn)提供有力借鑒。

選取斷裂強力、斷裂伸長率、條干CV、毛羽4個指標(biāo)作為考核指標(biāo)。其中，斷裂強力、斷裂伸長率為偏大型指標(biāo)，條干CV、毛羽為偏小型指標(biāo)。對應(yīng)的隸屬函數(shù)為式中，Yij代表第i個測試指標(biāo)第j組對應(yīng)的測試值。

綜合各項性能對后續(xù)加工的影響程度，斷裂強力、斷裂伸長率、條干CV、毛羽相應(yīng)的權(quán)重系數(shù)分別設(shè)定為[0.30，0.20，0.25，0.25]，得綜合評價矩陣B：

歸一化處理，可得：

由綜合評價矩陣 B *可知：合股紗選用的優(yōu)先順序依次為：全竹漿合股紗＞滌/竹漿合股紗＞全竹原合股紗＞滌/竹原合股紗，即4#＞2#＞3#＞1#。

5 結(jié)論

由表7可以看出：(a)各組紗線的3mm內(nèi)毛羽平均值普遍偏大。1#—4#紗3mm內(nèi)毛羽占整個毛

5.1 全竹合股紗的捻度不勻率低于滌/竹合股紗；含竹漿組分(即滌/竹漿合股紗和全竹漿合股紗)的合股紗的條干CV、斷裂伸長率、毛羽明顯優(yōu)于含竹原組分(即滌/竹原合股紗和全竹原合股紗)的合股紗。

5.2 利用模糊數(shù)學(xué)工具對測試結(jié)果進行模糊綜合評價，合股紗選用的優(yōu)先順序依次為：全竹漿合股紗＞滌/竹漿合股紗＞全竹原合股紗＞滌/竹原合股紗。

[1] 萬玉芹等.竹纖維的開發(fā)與技術(shù)應(yīng)用[J].紡織學(xué)報.2004，25(6)：127-129.

[2] 程隆棣，徐小麗.竹纖維的結(jié)構(gòu)形態(tài)及性能分析[J].紡織導(dǎo)報.2003(5)：27-28.

[3] 隋淑英，李汝勤.竹纖維的結(jié)構(gòu)和性能研究[J].紡織學(xué)報.2004，24(6)：27-28.

[4] 陳玉國，王 杏.基于形態(tài)學(xué)和PDE的紗線條干均勻度檢測方法[J].遼寧師范大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版）.2008，31(4)：404-406.

[5] 陳玉峰.紗線毛羽的方向性研究[J].紡織器材.2010，37(1)：49.