精梳對萊賽爾纖維力學性能的影響

孔繁榮 徐 睿 賈國欣

（河南工程學院，河南鄭州，450007）

萊賽爾纖維屬于再生纖維素纖維，是以木漿為原料經溶于氧化胺，再用干噴濕紡法將木漿液擠壓成細長絲而形成的［1］。萊賽爾纖維具有良好的吸濕性，制成織物的手感、光澤和舒適性好，廣泛應用于服裝領域；萊賽爾短纖維也可以與棉麻等纖維進行混紡以改善織物性能。紡紗中精梳工序的主要作用是去除短絨和棉結雜質，提高纖維的分離度、伸直平行度，改善條子的內在質量［2］。萊賽爾短纖維在與其他纖維混紡后，如果沒有經過精梳在后整理中會出現(xiàn)褶皺現(xiàn)象，而經過精梳后的萊賽爾混紡織物就很少起皺。目前對萊賽爾精梳的研究多集中在工藝改進、產品設計和后整理上［3-7］，本研究對萊賽爾纖維進行精梳加工，對比精梳前后纖維的物理機械性能，分析精梳前后纖維的性能變化，從而為萊賽爾短纖維混紡織物是否選擇精梳工藝提供一定的參考。

1 精梳工藝設置

根據萊賽爾纖維特點，結合JSFA588 型精梳機性能設定精梳工藝。具體工藝參數(shù)：落棉隔距8 mm，小卷定量64.62 g/m，給棉長度4.3 mm，精梳速度280 鉗次/min，給棉方式為前進給棉，錫林總齒數(shù)25 000 齒，頂梳齒密260 齒/10 cm，錫林定位37分度，搭接刻度+1.5，精梳條定量27.68 g/5 m，頂梳插入深度1.5 mm，鉗板閉合定時33.5 分度，總牽伸13.54 倍，后區(qū)牽伸1.5 倍，分離膠輥加壓0.6 MPa，前、后牽伸膠輥壓力0.6 MPa、0.5 MPa。

2 試驗部分

2.1 試驗材料與儀器

試驗材料為萊賽爾纖維，規(guī)格1.0 dtex×38 mm，來自浙江歐羅針織有限公司。為對比精梳工序對萊賽爾纖維性能的影響，試驗所取纖維試樣來自經過普梳后的萊賽爾生條和經過精梳后的萊賽爾精梳條。

試驗儀器：線密度試驗采用XD-1 型纖維細度儀；拉伸性能、應力松弛和蠕變、拉伸彈性和彎曲性能試驗采用XQ-2 型纖維強伸度儀；扭轉性能試驗采用Y331A 型紗線捻度儀；壓縮性能試驗采用KES-FB3 型壓縮性能測試儀；卷曲試驗采用YG362A 型纖維卷曲彈性儀；摩擦試驗采用Y151型纖維摩擦因數(shù)儀。

2.2 試驗結果與分析

2.2.1 拉伸性能

萊賽爾纖維精梳前后拉伸性能測試結果如下。

可以看出，精梳后萊賽爾纖維斷裂強力和斷裂強度基本沒有發(fā)生變化，因為在精梳過程中錫林以及頂梳對萊賽爾纖維的梳理作用去除掉一部分短纖維，牽伸膠輥和牽伸羅拉的牽伸作用在提高纖維伸直平行的同時會使纖維受到一定的牽伸力，但不會改變纖維內部的大分子結構。在精梳過程的牽伸部分中，可能造成纖維應力弛緩，精梳后纖維斷裂伸長率比精梳前增大了36.9%；初始模量是指纖維負荷-伸長曲線上在起始段直線部分的應力和應變比值，它與計算點纖維的負荷值呈正比，又因為定伸長（1%）負荷下降了0.14 cN，所以初始模量相應也下降了17.8%；纖維斷裂強力變化不大，而斷裂伸長率上升明顯，再加上精梳前后纖維長度和細度基本保持不變，所以精梳后纖維斷裂比功也增加了33.3%。

2.2.2 應力松弛和蠕變

萊賽爾纖維精梳前后應力松弛和蠕變測試結果如下。

由以上數(shù)據可知，萊賽爾纖維在精梳后的應力松弛和蠕變均有所增加。精梳后萊賽爾纖維斷裂伸長率的增加，使纖維達到5%伸長時纖維的初始負荷降低；精梳過程中有并合牽伸的過程，在這個過程中纖維的內應力可能隨著時間的延續(xù)而逐漸縮小，所以精梳后纖維在各個時間點上的衰減率增大，蠕變量也會隨之增加。當施加到纖維上的外力增加時會加速纖維的應力松弛和蠕變，精梳工序的牽伸夾持有可能加速了纖維的應力衰減，提前實現(xiàn)了消除纖維內應力的作用，從而使得混紡織物的均勻性更好，布面也更加平整。

2.2.3 拉伸彈性和卷曲彈性

萊賽爾纖維精梳前后的定伸長拉伸彈性和卷曲彈性的測試結果如下。

可以看出，萊賽爾纖維在精梳后急彈性變形下降了34.0%，塑性變形增加了9.9%，緩彈性變形增加了34.1%，彈性回復率下降了14.4%。這是因為在精梳過程中，由于牽伸機構的作用造成纖維內部應力松弛和蠕變的增加，導致了纖維內部塑性變形增加及整體彈性下降。精梳后的萊賽爾纖維的卷曲率和卷曲回復率有輕微增長，而卷曲彈性率、卷曲數(shù)變化不大。這是因為萊賽爾纖維在精梳過程中對纖維進行握持牽伸，去除了一些短纖維，提高了纖維整齊度，使精梳后萊賽爾纖維整體的卷曲彈性性能略有上升，但差別不大。

2.2.4 彎曲、扭轉和壓縮性能

采用勾接和打結強力對萊賽爾纖維的耐彎曲性能進行分析，同時對精梳前后的壓縮和扭轉性能進行測試，結果如下。

可以看出，精梳前后萊賽爾纖維的勾接強力均大于打結強力，經過精梳后的萊賽爾纖維勾接強力和打結強力均有不同程度的下降，勾接強力和打結強力的下降幅度明顯大于拉伸斷裂強力的下降幅度，說明纖維經過精梳后的彎曲性能下降比拉伸性能較為明顯。萊賽爾纖維在精梳前后的單次扭斷轉數(shù)差異不大，因為精梳工藝中的牽伸與梳理對纖維縱向沒有扭轉的趨勢，即萊賽爾纖維沒有受到剪切方向的力，所以精梳前后纖維的扭轉性能差異不大。精梳后萊賽爾纖維的壓縮彈性回復率比精梳前降低了6.02%，因為在精梳過程中，纖維經過由牽伸羅拉、給棉羅拉等部件組成的握持鉗口，受到了一定的壓縮，可能使纖維產生了一些塑性壓縮變形，所以精梳后的萊賽爾纖維壓縮彈性比精梳前要略低一些。

2.2.5 摩擦性能

萊賽爾纖維精梳前后摩擦因數(shù)的測試結果見表1。由表1 可知，精梳前后的萊賽爾纖維在4種摩擦輥上的靜摩擦因數(shù)均大于動摩擦因數(shù)；對于金屬輥和纖維輥來說，精梳前后動、靜摩擦因數(shù)基本沒有變化，但在與橡膠輥的摩擦中有略微增加。紡紗過程中傳送和牽伸機構存在不少的橡膠輥，因此要注意摩擦因數(shù)的變化帶給紡紗的影響。

表1 萊賽爾纖維精梳前后摩擦因數(shù)的測試結果

3 結論

目前萊賽爾精梳混紡織物在后整理中較少出現(xiàn)褶皺現(xiàn)象的原因并不明確，精梳工序可以梳理掉更多的短纖維，使精梳條中纖維整齊度得到提高，同時也因纖維受到壓縮和牽伸力的影響導致各種性能發(fā)生變化。經過精梳后萊賽爾纖維的斷裂伸長率、斷裂比功、應力松弛、蠕變有不同程度的增加，拉伸彈性下降，壓縮、扭轉、彎曲性能略有下降，勾接和打結強力因為彎曲性能的變化下降比拉伸斷裂強力明顯，卷曲彈性和摩擦性能變化不明顯，但纖維和橡膠輥之間的摩擦因數(shù)有所增加。精梳后萊賽爾纖維的力學性能不同程度的變化可為分析萊賽爾混紡織物在后整理中較少出現(xiàn)褶皺現(xiàn)象提供理論參考。