勾结参数对涤纶长丝强力的影响

张才前

(绍兴文理学院 元培学院，浙江 绍兴 312000)

勾结参数对涤纶长丝强力的影响

张才前

(绍兴文理学院 元培学院，浙江 绍兴 312000)

使用双立柱电子万能材料试验机，选择4个不同的勾结位置、4种不同的拉伸速度，设定3种夹持距离，对4种涤纶FDY长丝的勾结断裂强力和伸长率进行测试。结果表明：长丝未勾结的强力和断裂伸长率之比比勾结状态下的大，勾结位置越偏离中心位置，强力越大，而勾结位置对勾结断裂伸长率影响不明显；夹持距离在100 mm到500 mm，长丝勾结后强力和断裂伸长率遵循“弱环定律”；随着长丝纤度的增加，强力呈逐渐递增趋势，而断裂伸长率随纤度变化不明显。

勾结参数；长丝；勾结强力；断裂伸长率

纱线在生产、加工及使用过程中不可避免会发生弯曲，而勾结强力则是评价纱线抗弯曲性能的主要手段。国内外的研究表明，勾结强力与织物的抗起毛起球性有很大的关系，纱线勾结强力越低，毛球越易脱落，起毛起球的性能越好[1-2]；同时勾结强力影响到织造工艺、面料耐弯曲破坏性能及面料美观性能[3]。勾结是指2根纱线相互勾结套成环形，测试勾结处断裂强度[4]采用的测试仪主要有华龙万能试验机、拉伸强度试验仪、台式双立柱电子万能材料试验机、岛津DCS—500型强力机等[5-6]。

目前，涉及纱线勾结强力性能的研究较多[5]，但是关于勾结测试参数对纱线勾结性能影响的探讨较少[7-8]。而纱线实际弯曲过程比较复杂多变，因此探讨各测试参数对纱线勾结性能的影响具有较大意义。为了避免测试样品对测试结果的影响，本研究选择性能稳定的全牵伸涤纶长丝，通过改变测试参数，探讨涤纶长丝勾结强力的分布规律。

1 试 验

1.1 材料及仪器

材料：4种涤纶长丝，规格分别为FDY 33 dtex/24根、FDY 40 dtex/24根、FDY 76 dtex/24根和FDY 111 dtex/24根。

试验仪器：美国TiniusoISEN公司的H-10K-L型台式双立柱万能材料试验机。

1.2 方 法

分别改变长丝规格、拉伸速度、夹持距离、勾结位置等工艺参数，探讨勾结参数对涤纶长丝强力的影响，具体设计如下：

1)长丝规格见1.1试验材料；

2)拉伸速度4种，分别是200、300、400、500 mm/min；

3)夹持距离3种，分别是100、250、500 mm；

4)勾结位置4个，位置点以勾结点距离长丝下端夹持点长度与夹持长丝总长度的比值表示，分别选择0位置处(无勾结)、1/2、1/4、2/5位置处；

试验预加张力为5 cN，各试验测试20次，勾结断裂强力及伸长率取20次数据平均值；试验环境按GB 6529—1986Ⅱ级规定，设定温度为22 ℃，相对湿度为68 %。

2 结果与讨论

2.1 长丝线纤对勾结强力的影响

在勾结位置为1/2处、拉伸速度为200 mm/min、夹持距离为100 mm条件下测试，所得结果见表1。

表1 长丝纤度对勾结强力影响Tab.1 Effect of thread density of fi lament on hook strength

从表1可得，随着长丝纤度增大，勾结强力也逐渐增大，但断裂伸长率规律不明显。这主要是因为，对于同种长丝来说，纤度越大，在相同纤维根数条件下，单一纤维越粗，强力也就大。对于比强度，除40 dtex/24根之外，比强度随纤度的增加而减小。这主要是因为相同材料，纤度小的长丝，单根纤维越细，而细纤维曲率半径小，相同弯曲角度时，纤维外表面拉伸力和内表面挤压力也小，因此细纤维弯曲比强度较粗纤维大，这说明相同粗细条件下，细纤维的抗弯性能好于粗纤维，而断裂伸长率随纤度变化不明显。

2.2 拉伸速度对勾结强力的影响

选择76 dtex/24根FDY长丝，在勾结位置为1/2处、夹持距离为100 mm条件下，改变拉伸速度，测试其勾结强力，测试结果如表2。

从表1可得，长丝在拉伸速度200 mm/min时勾结强力最大，在300 mm/min时勾结强力最小，之后拉伸强力又随着拉伸速度提高而增大。这可能是因为，拉伸速度小时，长丝有一定松弛时间，一定程度提高了纱线强力；但随着拉伸速度的提高，由于长丝在初速为零到高速拉伸过程中，有一定拉伸惯性力的作用，又在一定程度上提高了断裂强力，因此总体松弛时间长短为主要因素，拉伸惯性力为次要因素；而表2中断裂伸长率规律则呈现先减小后增大趋势，最大值在拉伸速度500 mm/min时达到，说明对于断裂伸长率，松弛时间因素为次要因素，拉伸惯性力为主要因素。

表2 拉伸速度对长丝勾结强力的影响Tab.2 Effect of stretching speed on hook strength of fi lament

2.3 夹持距离对勾结强力的影响

选择76 dtex/24根FDY长丝，在勾结位置为1/2处、拉伸速度为200 mm/min条件下改变夹持距离，测试其勾结强力，测试结果如表3所示。

表3 夹持距离对长丝勾结强力的影响Tab.3 Effect of clamp distance on hook strength of fi lament

由表3可得，随着夹持距离的增加，勾结强力减小，断裂伸长率也减小。这主要是因为，夹持距离越长，纤维材料相同伸长率下的弹性能越大，并在一些点出现能量积聚，引起瞬时断裂。同时虽然化纤长丝总体很均匀，但长度方向上各处截面的面积和结构有一些差异，导致长丝强力分布不均匀，符合“弱环定律”。

2.4 勾结位置对勾结强力的影响

选择76 dtex/24根FDY长丝，在夹持距离为100 mm、拉伸速度为200 mm/min条件下,改变勾结位置，测试其勾结强力，测试结果如表4所示。

表4 勾结位置对勾结强力的影响Tab.4 Effect of hook positions on hook strength

从表4得，未勾结长丝强力和断裂伸长率均最大，说明勾结明显影响长丝断裂强力和伸长率。在长丝有勾结的情况下，勾结位置在1/2处勾结强力最小，1/4处最大，2/5处居中，说明勾结位置越接近两端夹头，勾结强力越大；而长丝有勾结时，勾结位置在1/2处勾结断裂伸长率最小，2/5处最大，1/4处居中，总体规律不明显。

同时将勾结位置分别在1/4处，2/5处与1/2处比较，结果表明，勾结强力的偏差率在5 %以内，说明勾结位置对化纤长丝勾结强力的影响不大；但勾结位置对勾结断裂伸长率的影响较大(偏差率超过－10 %)。因此应用1/2处勾结检测长丝勾结性能，可用于检测长丝勾结强力，但对长丝勾结断裂伸长率检测则有误差。

3 结 论

通过研究，得到结论如下：

1)勾结位置对勾结强力有一定影响，勾结位置越偏离中心位置，强力越大；而勾结位置对勾结断裂伸长率影响不明显。同时长丝未勾结的强力和断裂伸长率之比比勾结状态下的大。

2)长丝勾结后强力和断裂伸长率随夹持距离增大而逐渐减小，遵循“弱环定律”。

3)松弛时间和拉伸惯性力同时影响长丝断裂强力和伸长率，对于断裂强力，松弛时间是主导因素，但对于断裂伸长率，拉伸惯性力起主要作用。

4)随着长丝纤度的增加，强力逐渐递增，而比强度逐渐减小；断裂伸长率随纤度变化不明显。

[1] 于伟东.纺织材料学[M].北京：中国纺织出版社，2006.

[2] 焦亚男，王东宁.编织结构玻璃长丝缝合线的打结强度[J].纺织学报，2009(8)：21-24.

[3] 杨萍，于伟东.纱线和织物的弯曲刚度[J].毛纺科技，2002(1)：8-12.

[4] 张水泉.苎麻纤维卷曲弹性、定伸长弹性、勾结强度检测方法的探讨[J]. 苎麻纺织科技，1995(3)：26-28.

[5] 沈凤岩，方荣光，楼桂香.生丝抗弯刚度的测定方法及其仪器的研制[J].丝绸，1992(12)：48-49.

[6] 徐广标，王府梅.纤维和纱线结构对纱线弯曲刚度的影响[J].北京纺织，2002(8)：58-60.

[7] WANG Youjiang, LI Victor, Backer Stanley.Tensile properties of synthetic fiber reinforced mortar[J].Cement&Concrete Composites, 1990(12): 29-40.

[8] KUCKEIN C, CENTENO R, V.Mart´ınez Pillet. et al.on the magnetic field strength of active region filaments[J].Astronomy & Astrophysics manuscript no. KCMCMS,2009(4): 1-9.

Influence of hook parameters on the strength of polyester filament

ZHANG Cai-qian
(Yuanpei College of Shaoxing University, Shaoxing 312000, China)

The hook strength and breaking elongation of four kinds of polyester filament were tested with double-column electronic universal material testing machine. The hook testing parameter includes: four hook positions, four stretching speeds and three clamp distances. Conclusions are as follows: the strength of filament becomes smaller when the filament was hooked; the more off center of hook position, the hook strength are greater, while the hook position has little impact with elongation ratio; the hook strength and breaking elongation keep with "weak laws" when the clamp distances range from 100mm to 500mm; at last along with the increase of thread density of filament, the hook strength increases gradually, while the elongation at break with thread density change is not obvious.

Hook parameters; Filament; Hook strength; Breaking elongation

TS102.522

A

1001-7003(2012)01-0027-03

2011-10-18

张才前(1979－ ),男，实验师，主要从事纺织材料与纺织品检测及纺织仪器研发工作。