深入探究貉毛纤维力学性能

纺织纤维在纺织加工以及纺织品使用过程中，容易受到各种外力的作用，所以，纺织纤维需要具有一定的抵抗外力作用的能力，这种能力被称为纺织纤维的力学性能。

1．貉毛单纤维一次拉伸断裂性能

纺织纤维及其织物在外力作用下被破坏时，其主要和基本的破坏方式是纤维被拉断。强度是评定毛绒纤维的重要性质，它与加工工艺特性有着极其密切的关系。采用XQ-2型纤维强伸度仪，设定预加张力为0．1 cN，拉伸速度为10 mm/min，拉伸距离为10 mm，样本容量为60。分别测试貉毛、羊毛和山羊绒的一次拉伸断裂性能，测试结果见表2-1。

表2-1　貉毛、羊毛和山羊绒拉伸断裂性能对比

注　CVs表示纤维断裂强力变异值，CVE表示纤维伸长率变异值。

由表2-1知，与羊毛和山羊绒相比，貉毛的强度小，但断裂伸长率高，完全能保证纺织加工和织物坚牢性的要求。貉毛纤维的初始模量也低于羊毛和羊绒，说明纤维在小负荷作用下易变形，刚性较小，制成的织物柔软。

2．貉毛纤维拉伸弹性

纤维的拉伸弹性回复性能是纺织纤维的一项重要力学性质，与纺织品的耐磨性、抗褶皱性、手感、尺寸稳定性、耐疲劳性能等密切相关。

定伸长值分别为夹持距离的8%、10%、15%和20%、25%，停顿时间和回复时间均设为30 s。试样夹持长度10 mm，预加张力0．1 cN，拉伸速度10 mm/min，样本容量30。(www.xing528.com)

如图2-4所示，当纤维被拉伸到设定的伸长值时，停顿一定时间，就会产生应力松弛，即纤维的定伸长回弹性实验曲线中AB；卸去负荷，卸荷曲线为BC，当到C时，纤维负荷已经完全被卸载，此时试验机的拉伸夹头便回到起始点的位置，经过一给定时间的停顿，纤维会逐步回缩至D，接着再次拉伸，使纤维先伸直后伸长，便得到定伸长弹性循环曲线。

图2-4　貉毛纤维定伸长回弹性实验曲线

高聚物的形变包含急弹性形变（CE）、缓弹性形变（CD）和塑性形变（OD）三部分。其中弹性回复率R的计算公式如下：

分别测试了貉毛、羊毛和羊绒在总拉伸变形率为8%、15%、20%、和25%时的弹性回复率。图2-5为貉毛纤维的弹性回复率与羊毛、羊绒的对比。

图2-5　貉毛与羊毛、羊绒的拉伸弹性回复率

对于毛纤维来说，其大分子链呈α螺旋结构，并有二硫键的作用使分子链组成交联的网络，不易产生塑性流动，一般情况下，回弹性能比其他纤维的高。可以看出貉毛在定伸长下的弹性回复率，总体优于羊毛，略低于羊绒。

还可以看出，随着总拉伸变形率的增加，貉毛的弹性回复率呈下降趋势，在总拉伸变形率为8%～15%时的下降幅度较大，在总拉伸变形率为15%～25%时的下降幅度渐趋平缓。这是由于随着初始拉伸变形率的增加，负荷停顿的时间也会相应延长，塑性变形也有了充分的时间发展，测得的弹性回复率就较小。同时去除负荷后，停顿的时间同样也有所增加，此时，缓弹性变形回复得较充分，因而测得的弹性回复率就较大。