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织 物起球是织物外观的重 要性能之一 长期 以 来, 人们较 多地研究纱线捻度、成 纱结构、织 纹组织、 织物密度、 染整工艺、 整理 助剂对织物起球的影 响.但是, 这些 研 究结果得 到 的规律和降低起球的措施, 对织物的蓬松性、 活络性、 弹性、滑糯性、 丰厚性均不 利, 因而在 生产 毛型 织物 时, 严重影 响 织物的基本手感.七十年代 以 来, 人们提出了从改 变纤维 结构, 在 不影 响织 物手感 的 前提 下 改善织 物的 抗 起球 性能 的设 想, 并开 展 了 一 些 较 系统 的 理论 研 究 工作l[ 一幻.较完整地分析 了纤维头 端 由织物 及纤 维 中滑 出, 互相 纠 缠, 形成球 粒, 球粒结 紧, 球粒脱落的过程.在分 析过程 中相 当一 部分 人认识到 毛型 织物的纤维起球是不可避免的, 因而美国杜邦公 司纤维部 的 负贵 人一明确提 出, 只有“ 低起球纤维”,没有“ 抗起球 纤 维” 的概 念.在此 基础 上 形成 了一 方面设法 减少纤 维端滑 出, 纠 缠 ; 另一 方面 设法使产 生的球 粒快速 脱落 的获得低 起球效 果的 方法.在此 基础 卜, 八十年 代 开 怡. 国际 上 许 多大型化 纤公 司和 国 内不 少化纤研究所和 化纤 厂竞相 以降低纤维断裂相 对强 度的方法 生产纤维并冠 以“ 低起球纤维” 或“ 抗 起球纤维” 的名称, 并申述 其效果.但是,实践证 明这 些效果常常是 目前织物起球侧试方法 鉴别灵敏 度不高 的误识.实 际穿 着试验 说 明, 仅降低 拉仲断裂 相对强 度, 实际_匕并不 能降低织物 的起球.在此基 础_卜, 八 十年代初期 美国学 者戈斯 瓦 密根 据穿着 磨 损后织物表面 电子显徽镜观察纤维断 端形态 分析 指 出, 从球 粒 脱落 的纤维断端观察, 大部 分是纤维被扭 断的,而 且是重复扭断 的,少部分 是重 复 弯断的.因而戈 斯瓦 密博士研制 了纤维重复扭 断疲 劳测试仪, 研究单纤维重复扭转疲 劳强 度 问题:[,.但是 这 方面 理论 和 实际研制、 测 试和 系统分 析的研 究工作廖若星辰, 此后 台湾又 有学 者提 出. 要改 善织 物抗起球性能的 关键应提高纤维的脆性,为 此应该降低纤维的断裂 伸长,并 研制了断裂 伸长 低 至 18 % 的涤纶 短纤维.但经实 际穿着说明, 这种纤维生产的织物, 抗起球性非 常低,即低断 裂仲长 率对抗起球并无显著作用.我们经过 1 9 8 6 年到 1 9 9。 年五年的反复实践研究和 穿着脱球织 物的扫描电镜观察分析, 认识到 降低织物起球性能不可能 只依靠某种单项 指标的改善.由于起球是从纤维端滑出, 互相纠缠直到脱落的长期多阶段复杂过程, 受多项因素影 响, 纤维性能也不可能只按单项控制给予解 决.经过反复实践、 侧试、 分析、筛选认识到, 在纱线捻度、 织物密度、 织物组织等均适应于毛型织物手感条件下, 影 响织 物起球的纤维的主要 力学 因 索有: 单纤维重复弯曲疲 劳弧度、单纤维重复扭转疲劳弧 度、 单纤维拉伸断裂 强度、纤 维拉伸断裂伸长率与拉伸初始模盆等五项指标.1 91 年以来, 作者们集 中精力研究了这五项纤维力学性能 与织物 起球的关系.

一、测试仪器 与方法
纤维性能侧试用 的仪资与方法
1.1.1 单纤 维重 复宵曲 疚 劳侧 试仅 及侧 试方法
1) 仪界的 原 理 和 姑构 由西北 纺织工学院纺织材料研究 室研制的单纤维 重复弯曲疲 劳侧试仪’[ 闷〕的基本侧试原理如 图 1 所示.每台仪器可同时侧 试纤维 15 根, 每根 纤维上端 夹 入摆动夹头 中, 纤维下端悬 挂预 加张 力挂锤.摆动夹头可对称摇摆, 使纤维在 夹 口 下一小段中重复弯曲.摆动角 e 在 1’0 ~ 】2’0 间无级可调为防止夹口 切断纤维, 并防止纤维折变点移位, 纤维上端用 万能 胶粘封 于纸 片中,再 连同纸 片夹入 摆动夹口 中. 摆动夹头 的摆动回转 中心即 在夹 口 折弯点.h, 因此,摆 动折弯时 ; 纤维 不摇摆振荡.摆 动夹头 摇摆周期 1 次 s/, 摇 摆装置与 6 位 电磁记数器 相联, 由记数器 自记摇摆次数某根纤维重复弯曲断裂 时,预 加张 力挂锤下 落.接通感应 电路, 仪器 自停并由蜂 鸣器 报警, 待记录弯 断次 数后更换新纤维,可继 续测试.
( 2) 测试 参数 经过 对羊毛纤 维和 各种化学纤维进行测 试对 比分析后
,在标准温湿度条件下 优选了测 试参数, 使其结果 能 反映不 同纤 维 弯断性能 间的 差异, 且数据 比较 稳定, 测试 时 间一般不 宜过长.选 定的测试参数 为: 预加 张 力 0.25 士 0.05 cN /d tex 折 曲角度 1 0.01.1.2 单纤 维 重复扭转披 劳 测 试仪 及 测 试 方 法
( 1) 仅 器 原 理 和 结 构 山西北 纺织工 学 院纺织 材 料研 究室 研制 的 单纤 维重复 扭转疲劳测试仪终. 〕的基本原理如 图 2 所示.电机轴 头 夹爪可 夹住纤维上端并按标记纤维处在电机轴 的轴心线上 ( 允许士 0.2~差异 ), 纤维下端悬挂 预 加张 力挂锤.电机旋转 时使纤维上 端回转, 纤维下端 由挂锤 挡框限 位不 回转, 而 使纤维产 生扭变形.电机由单 片机控制 间歇 依 次正 向、 反 向旋转.如第一次按某向 s( 捻向) 旋转 85 转停止后反 向(Z 捻 向) 旋转 】70 转, 使纤维上形成 Z 捻 向 85 捻回 ; 以后 依次 s 捻向 1 70 转.2 捻 向 1 70 转反 复回转, 使纤维上依次 产生 z 捻 向 85 捻 回,s 捻向 85 捻回 的重复扭转.纤维被扭断时, 挂锤 下落, 电机停动, 显示 重复 扭断的次 数 ( 如上例,z 捻 向 85 捻 回,s 捻 向 85 个捻回为 1 次 ).由纤维直径, 纤维 中间 自由段长 度和 z 向或 s 向捻 回数决定了纤维 表面 的最大螺旋捻角.扭应变的 螺旋捻角 在 8o ~4 ’0 间可 任意设 定.具体实践 中, 常固 定电机 间歇正 反向转数 (z 向或 S 向捻回数 ), 根据每根被测 纤维的实 际直径 ( 用显微投 影 仪法测定 )具 体设 定该根纤维被扭转的 自由长度, 从而 保证相 同的最 大扭变形量.
(2 ) 侧 试 参数 经过对 几种毛纤维和 多种化学纤维长期反复研 究和 比较后, 优选了能使 不 同纤维扭转性 能 间的差 异显示 区别、 测试数据 比较稳定、且测 试时间较短的 测试参数:电机转速 1 8 0 0 r/ m in,纤维 表面最大螺旋捻 角 2’5,预 加张 力 0.20 cN /d et .x。
1.1.3 单 纤维 拉仲 性 能的 浏 试仪 琴 和 方 法
单纤维 拉伸 断裂相对强 度、断裂 仲 长率和 初始模童 用 nI由叨 1 1 2 万 能 电子强 力 仪 测试, 纤维线密度用中段切取、 精密扭 力天平称重量法 测试.
1.2 织物起球性能测试 用的仪备和方法
织物 起球性能测试用 的仪器, 选 用马丁岱尔式 织物起球仪和 圆轨迹起球仪两种同时进行.马丁 岱尔式起球仪的磨料用 同种织 物, 压 力 8 0 cN, 按李萨如轨道研磨.圆轨迹起球仪磨料用 标准尼 龙毛刷 刷 50 次后, 用标准粘锦 华达 呢 研磨.测试 中, 开始时期,每研 磨 50 转,停下来数试样中心 刁 clnZ 面 积 内 的球粒数.不摘 去球粒继 续研磨, 再测, 随球粒数变化减 少延 长研磨 间隔 为 1 0 转,2 0 转,5 0 转,10 0 转.直到 试样 中心表面的起球粒脱落到 2 粒 为止.绘 出 以 4c mZ 面积 中球粒数为纵 坐标、 以 研磨 次数 为横坐 标的 曲线 图, 命名为起 球曲线.每种积物 由测 出的起球 曲线读取下列 指标
: ①最 大起球粒数 ( 曲线最高点高度 )
; ②最大起球研磨 次数 ( 曲线最 高点的横 坐标 位笠 )
; ③球粒脱 落剩为 5 粒 / 刁 cmZ 时的研磨次 数
; ④球粒脱落剩为 2 粒 4/ cmZ 时 的研 磨 次数; ⑤ 山开 始到 球粒脱 落剩为 5 粒或 2 粒为止的 曲线下 的积分值 ( 曲线下面积 ), 单位 为粒· 次。

2 试样及试 样处理 方法
19 91 至 1 9 9 5 年共测 试 9 大类 37 种 纤维,本 文介绍 其 中 13 种纤维 按 第七 个五年规 划期 间国 家重 点科技 ( 攻关 ) 项 目的 技 术混 纺生 产的 7 种毛 型精纺织 物( 其中一 种是 日本尤 尼吉可公 司纺丝及 生 产的 织 物 ) 的测试 结果及分析情况.由于毛型精纺织物必 须经 过毛型染 整加工, 其中煮呢 ( 洗呢 )、 染色、 热定形、 燕呢均经热处理, 所 以原 始纤维性能 并不同 于织 物中纤维性能.为理清头绪, 我们对 比测试了织物中拆出来的纤维( 按品种分析分开 ), 并与原纤维经标准 热处理方法 ( 18 0 ℃、30 m in 干热供 ) 处理后 同时测试平行对 比, 发现 原纤维经 热处理后的 线密度、5 项力学 性能等与织物中拆出纤维测试结果全部非常接近.因此,决 定所有原纤维均经 180 ℃、30 m in 干热处理后测 (处理前与处理后有明显差 异 ).试验所用 7 种织 物及其纤维成份见表 1.

3、结论
织物起球性能按 常规测 试方法.在 固定研磨 (刷 磨 ) 次数时的球粒数,不 能 正 确 反映织 物 (特别是含化 纤的织物 ) 的起球性能.尤其是 研磨 ( 刷磨 ) 次数很少时, 不仅不 能正 确 反映起球 数量, 更不 能 反映球粒 脱落速度.本文在研究分析中采用 起球 曲线 ( 以 研磨次 数为横座标, 以 一 定面 积 中球 粒数为纵 坐 标 ) 下积 分值 为特征 值,它与穿 着评价结果 比较一致.
( 2) 马 丁岱尔起球 仪与阂轨迹起球仪的起球 曲线下积分值,无论在评 价特征 上 〔方程式 ( 3) 与 ( ` )〕还 是 在与纤 维主要 关系的规律 h 〔方程 式 ( 1 1) 与 ( 1 3 ) 〕都证明是互相 等价的.
( 3) 影 响织物起球性能 的因 素, 除了纱线捻度、 纱线结构、 织物密度、织 物组 织、 织 物 定形条 件和 纤维线密度等 之外, 在纤维 力学性能方面也 不是单 因素的 而是多 因素的.单纤维强力或单纤维拉伸断裂相对强度 ( 比强 度 )单 个指标不 反映织 物起 球特性.
( 4) 影 响织物 起球性能 的纤维 力学性能 主要有单纤维重复弯曲疲劳强 度、 单纤维重复扭转疲劳强 度、 单纤维拉 伸断裂相对 强度、 纤维 拉 仲断 裂伸长率和 拉 伸初 始 (相 对 ) 模量 等.织物起球性 能与这些纤维力学性能按 重量 混纺 比加权平 均 值相 关 比较密切.其多 元回 归方程式按方程式 (1 0)、( 1 1 )、( 12 )、( 1 3) 可 以 山纤维力学性 能预测 毛 型织物的起 球性能·

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