海斯摩尔纤维混纺纱的性能测试与分析

田 萌 孟家光 赵彩霞

(西安工程大学纺织与材料学院，西安，710048)

海斯摩尔纤维是以阿拉斯加深海雪蟹壳为原料，利用壳聚糖溶液良好的成丝性能，通过湿法纺丝纺制而成的一种纯天然的功能性纤维［1］。海斯摩尔纤维不仅具有良好的通透性、吸湿保湿性、抗霉性、缓解汗臭保持清洁的特性以及促进皮肤再生长等特性，而且具有良好的天然抑菌性能，因此研究海斯摩尔纱线的性能对于开发海斯摩尔功能性针织面料具有极其重要的作用。为了确定海斯摩尔纤维混纺纱是否能够满足针织用纱要求，并能够用于性能优良的海斯摩尔针织产品的设计和开发，本文对海斯摩尔纤维混纺纱性能进行了测试分析。

1 试验部分

1.1 材料

采用山东华兴纺织集团生产的海斯摩尔纤维混纺纱，线密度为28.1 tex。海斯摩尔纤维混纺纱的组成是海斯摩尔纤维10%，莫代尔纤维12%，棉纤维78%(以质量计)。

1.2 测试项目和方法

(1)强度。使用YG020A型电子单纱强力仪进行测试。测试条件：预加张力(0.5±0.1)cN/tex，上下夹头之间隔距500 mm，拉伸速度500 mm/min。

(2)含湿量。采用DHG-9075A型电热恒温鼓风干燥箱和JA3003A型电子天平，选择烘箱法对纱线的含湿量进行直接测定。

(3)捻度。采用退捻加捻法在Y331A型捻度仪上进行测试［2］。测试条件：限位长度4 mm，夹持长度250 mm，按下式计算预加张力：

式中：Nt——纱线线密度。

(4)条干均匀度。采用YG131型条干均匀度试验机进行测试。测试时间20 min，纱速50 m/min。

(5)耐酸碱性。采用pHS-25型数字式pH计和水浴锅等仪器，测试在不同温度下经不同pH值的酸、碱溶液处理后的纱线的断裂强力。实验药品有 HCl、Na2CO3和 NaOH。

(6)耐热性。采用JA3003N型电子天平、水浴锅和DHG-9075A型恒温电热鼓风干燥箱等仪器，测试在不同温度热水和不同温度烘箱中经过热处理的纱线的断裂强力。

2 结果与分析

2.1 纱线强度

海斯摩尔纤维混纺纱强度的测试结果是：强度17.42 cN/tex，断 裂 伸 长 31.27 mm，断 裂 强 力489.93 cN，断裂伸长率6.25%。

纱线的强度与纱线品质直接相关，也对织物的耐用性起着决定作用。作为针织用纱的海斯摩尔纤维混纺纱，在编织成圈时会扭转变形、弯曲，使纱线受到一定的张力和反复的载荷作用，因此针织用纱必须具备一定的强度。由测试结果可知，海斯摩尔纤维混纺纱的强度和断裂伸长较好，可满足针织用纱的要求。

2.2 纱线含湿量

海斯摩尔纤维混纺纱的含湿量测试结果是：回潮率8.4%，含水率7.74%。

材料性能和加工工艺会直接影响纱线的吸湿性。纱线的吸湿性好，则其捻回就较稳定，纱线也就比较容易编织［3］。由测试结果可知，海斯摩尔纤维混纺纱的回潮率和含水率都较高。这是由于海斯摩尔纤维混纺纱是由棉纤维、莫代尔纤维和海斯摩尔纤维组成的，而这些纤维本身的吸湿性就很好。

2.3 纱线捻度

海斯摩尔纤维混纺纱的捻度测试结果是：Z 捻，捻度不匀率3.89%，捻度66.8捻/10 cm。

不同用途的纱线对其捻度有不同的要求。相比机织用纱，针织用纱的捻度要低一些。若将捻度过大的纱线用于针织，则纱线易扭结，成圈较困难，甚至会因线圈的歪斜造成织疵，同时还会影响针织物的弹性，使织物的柔软性较差;若将纱捻度过小的纱线用于针织，则纱线强力就会受到影响，织造时容易断纱，其织出的织物也会因纱线蓬松而容易起毛起球，既影响织物的质量又影响织造效率。由测试结果可知，海斯摩尔纤维混纺纱的捻度及其不匀率都可满足针织用纱要求。

2.4 纱线条干均匀度

海斯摩尔纤维混纺纱的条干均匀度测试结果是：CV值11.0%，+200%棉结为79个，+50%粗节为42个，－50%细节为5个。

条干均匀度好，不仅使织造过程具有较好的稳定性，而且织物也会获得良好的外观质量［4］。从测试结果可知，海斯摩尔纤维混纺纱的条干均匀度较好，成纱的质量好，适合针织面料的开发。

2.5 纱线耐酸碱性

经酸碱处理后海斯摩尔纤维混纺纱断裂强力的测试结果见表1。

纱线耐酸碱性是影响织物后处理工艺和效果的一个重要指标。从表1可知，酸对海斯摩尔纤维混纺纱的影响较大。实验过程显示：海斯摩尔纤维混纺纱中的海斯摩尔纤维在pH=5的HCl溶液中开始溶解，强力受到损伤;在pH=2的HCl溶液中完全溶解，纱线强度完全损失，手撕即断，失去了可织造性。这是因为海斯摩尔纤维中含有—NH2，当溶液中—NH2的浓度与H+浓度一致时，—NH2质子就会转化成—NH3+，分子间的氢键和立体规整性就会遭到破坏，此时—OH与水分子就会发生水合作用，从而导致壳聚糖分子膨胀而溶解。而碱对海斯摩尔纤维混纺纱的影响较小，这是因为壳聚糖遇到一定浓度的碱液会形成凝胶，同时棉纤维与一定浓度的碱液会形成超分子结构，使纤维强度及强度均匀度有所提高。耐酸碱性测试结果说明海斯摩尔纤维混纺纱耐碱不耐酸。

表1 在不同温度下经酸碱处理后的海斯摩尔纤维混纺纱的断裂强力 (单位：cN)

2.6 纱线耐热性

海斯摩尔纤维混纺纱的耐湿热和耐干热性能测试结果见表2。

表2 海斯摩尔纤维混纺纱的耐热性测试结果

海斯摩尔纤维混纺纱的耐湿热和耐干热性能测试过程显示：

(1)由于海斯摩尔纤维混纺纱中含有棉纤维，经80、90和100℃的热水处理后，棉纤维中的棉籽和杂质等会被除去，烧杯中水的颜色变为淡黄色，纱线的颜色随之变白，但纱线强力基本没变化，收缩率也很小。这表明海斯摩尔纤维混纺纱有较好的耐湿热性。

(2)经烘箱处理的海斯摩尔纤维混纺纱，从150℃时强力开始逐渐下降，当温度达到210℃时纱线才开始变黄并出现收缩的现象，同时伴有烧焦的味道，强度下降。这表明海斯摩尔纤维混纺纱的耐干热性较好。

3 结论

通过对海斯摩尔纤维混纺纱性能的测试可知，该纱线可满足针织用纱的要求。纱线的强度和断裂伸长、条干均匀度都较好;捻度适中，且加捻均匀;回潮率和含水率都较高;耐碱性比耐酸性好;耐湿热性和耐干热性均较好。因此，海斯摩尔纤维混纺纱非常适宜用于开发环保、舒适和具有保健功能的针织面料。

［1］周家村.“海斯摩尔”抑菌纤维中的娇子［J］.纺织服装周刊，2010(24)：42-43.

［2］甘志红，王飞.几种纱线捻度测试方法的比较［J］.山东纺织经济，2010(3)：57-58.

［3］龙海如.针织学［M］.北京：中国纺织出版社，2008：60-62.

［4］陶家，张一心.纱线条干均匀度测试的发展现状［J］.西安工程大学学报，2010(5)：52-54.