首页 理论教育 羊驼毛纤维的力学性能测试与分析

羊驼毛纤维的力学性能测试与分析

时间:2023-06-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:表征羊驼毛纤维及其纺织品拉伸力学性能的指标主要有断裂强力、断裂比强度、断裂伸长率、拉伸弹性模量、拉伸断裂功。表1-2不同部位羊驼毛单纤维强力单位:cN对羊驼毛纤维的拉伸力学性能进行了研究,实验分别测试常温干态和常温湿态两种状态下羊驼毛纤维的一次拉伸断裂性能。

羊驼毛纤维的力学性能测试与分析

纺织纤维的力学性质是纤维品质检验的重要内容,它与纺织品的服用性能密切相关。

1.羊驼毛平均单纤维强力

参照GB/T 13835.5—2009《兔毛纤维断裂强度伸长率试验方法》对羊驼毛单纤维强力进行测定。样品按照常规洗涤工艺洗涤后烘干,细度、单纤维强力在恒温(20℃±2℃)、恒湿(65%±4%)条件下测定。

共测试了267只羊驼侧部毛样的单纤维强力,平均纤维强力为8.31 cN,羊驼侧部单纤维强力主体范围在5.01~11.00 cN,占样本总量的88%;平均纤维强力在5.00 cN以下的占4%;在11.00 cN以上的占8%,分布范围较为集中,说明羊驼毛单纤维强力高,工艺性能优良,能够满足纺织加工要求,见表1-1。

表1-1 羊驼侧部毛样单纤维强力分布

通过测试不同部位的羊驼毛的单纤维强力发现:成年公羊驼、成年母羊驼、周岁公羊驼、周岁母羊驼的颈部、肩部、股部、侧部、背部5个部位与腹部之间单纤维强力差异均显著(P<0.05),但这5个部位之间单纤维强力差异均不显著(P>0.05)。除此之外,不同组别(年龄、性别)的羊驼的6个不同部位的单纤维强力均表现为背部最小,腹部最大,见表1-2。

2.羊驼毛纤维的拉伸力学性能研究

强度是评定羊驼毛纤维机械性能的重要指标之一,它与羊驼毛的生产工艺有着密切的联系,直接影响纺织成品的结实性和耐用性,最终影响纺织产品的质量。

表征羊驼毛纤维及其纺织品拉伸力学性能的指标主要有断裂强力、断裂比强度、断裂伸长率、拉伸弹性模量、拉伸断裂功。

表1-2 不同部位羊驼毛单纤维强力 单位:cN

对羊驼毛纤维的拉伸力学性能进行了研究,实验分别测试常温干态和常温湿态两种状态下羊驼毛纤维的一次拉伸断裂性能。采用南通宏大实验仪器有限公司的YG 001N单纤维强力仪,试样夹持长度为30 mm,拉伸速度为30 mm/min,样本容量为300(考虑到纤维变异系数较大,在选择试样时,先进行预挑选,把太粗或太细的剔除)。湿态测定时,将纤维浸入20℃的蒸馏水中完全润湿,取出后立即测量。取样时,一个测试系列的样品来自同一纤维集合体。

测试结果表明,在干态与湿态下羊驼毛纤维的断裂强力、初始模量、断裂功均高于羊毛;湿态下,纤维的断裂强力是干态时的98.40%,断裂强度为干态时的98.18%,断裂功是干态断裂功的95.28%,损失程度都比较小,而断裂伸长率比干态时增加了约9.56%,湿态时初始模量比干态时下降了15%~23%。

羊驼毛纤维干态和湿态一次拉伸曲线如图1-4所示。

(www.xing528.com)

图1-4 羊驼毛纤维干态和湿态一次拉伸曲线

从纤维一次拉伸曲线上可计算出拉伸指标,见表1-3。

表1-3 拉伸指标性能变化

3.羊驼毛纤维的拉伸弹性

纤维弹性是纺织纤维的一项重要力学性质。纤维回弹性的测量方法很多,一般分为一次循环弹性实验(定伸长弹性与定负荷弹性)和多次循环弹性实验。

设定伸长值测得的弹性称为定伸长弹性。采用YG 001N型电子纤维强力仪,以一次循环弹性实验方法测羊驼毛纤维定伸长弹性,试样夹持长度为30 mm,样本容量为100,定伸长值选择分别为试样夹持长度的5%、10%、15%、20%、25%和30%,负荷作用时间分别为0、30 s、60 s。不同作用时间的羊驼毛拉伸弹性回复率与伸长率之间的关系如图1-5所示。

图1-5 不同作用时间的羊驼毛拉伸弹性回复率与伸长率间的关系

表征弹性的指标为弹性回复率,计算公式如下:

由图1-5看出,在相同作用时间下,随伸长率不断增大,弹性回复率逐渐减小;在相同伸长率下,随作用时间增加,弹性回复率减小,拉伸弹性回复率较小,剩余变形较大。即在其他条件相同时,当伸长率越大时,羊驼毛弹性回复率越小;定伸长作用时间越长,羊驼毛的塑性变形越大,弹性回复率越小。

图1-6是羊驼毛和羊毛弹性回复率与伸长率的关系,由图1-6可知,与羊毛相比,伸长率在10%~25%时,羊驼毛纤维的弹性回复率较好。

图1-6 羊驼毛和羊毛弹性回复率与伸长率的关系

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈