超细羊毛纤维结构与性能的研究∗

李惠军，赵君红

(新疆大学纺织与服装学院，新疆乌鲁木齐830046)

超细羊毛是一种优良的特种动物纤维，手感柔软，光泽较好、外观及长度等指标都接近羊绒而大大优于羊毛，为充分开发利用新疆的超细羊毛资源，必须对超细羊毛纤维理化性能进行测定[1,2]，因为羊毛变细后，其纤维物理力学性能将发生一系列变化，使其具有不同于普通羊毛的独特性能.研究超细羊毛纤维的形态结构、性能，可为超细羊毛纺织加工技术研究及其新产品开发中提供依据，本文主要通过测试超细羊毛纤维的各种性能与70s细羊毛进行比较，包括观察其纵向截面形态，测其细度、长度、拉伸力学性能、吸湿性能、体积质量与保暖率[3∼5].通过比较、分析得出超细羊毛与70s细羊毛的异同，对超细羊毛产品加工、生产及产品质量有非常重要的意义[6∼8].

1 实验材料与方法

1.1 样品

超细羊毛毛条，70s细羊毛毛条.

1.2 试验方法和仪器

1.采用LEO1430VP型扫描电子显微镜观察、分析超细羊毛表面结构；2.采用Y131型梳片式长度分析仪测试超细羊毛长度，计算各长度指标；3.采用了YG002纤维细度测试超细羊毛纤维的直径,计算各细度指标；4.采用YG008E型电子式单纤维强力仪测试超细羊毛纤维的断裂强力和断裂伸长率，计算拉伸性能指标；5.采用了Y802K-Ⅱ烘箱测定超细羊毛纤维的回潮率，分析回潮率和吸湿性对超细羊毛纺纱性能的影响.

2 结果与分析

2.1 超细羊毛纤维与70S羊毛纤维的表面结构

超细羊毛纤维和70S羊毛纤维的纵向结构SME照片如图1、图2所示，由图1可知，超细羊毛纤维表面鳞片呈环状，且排列较紧密，附着程度大，鳞片边缘有明显的翘起，鳞片排列清晰且整齐，多呈瓦状片，有少量呈裂状；毛干上鳞片间相互重叠覆盖的比较多；由图2可知，70S羊毛纤维表面鳞片呈环状或龟裂状，且排列紧密，附着程度大，鳞片边缘有明显的翘起，棱脊明显而厚，鳞片排列清晰且整齐，间距较小，多呈瓦状片，有少量呈裂状；毛干上鳞片间相互重叠覆盖的比较多.比较图1、图2可知超细羊毛纤维与70S羊毛纤维相比，纤维表面的鳞片度（羊毛纤维表面单位面积中的鳞片个数）变大，鳞片翘角变小、径高比（纤维直径和鳞片间距的比值）变小.

图1 超细羊毛纤维表面照片(2000倍)

图2 70S羊毛纤维表面照片(2000倍)

2.2 超细羊毛长度、细度

表1 超细羊毛纤维长度

超细羊毛的长度主要分布在60∼80 mm之间，平均长度63.33、长度标准差22.08、变异系数34.23以及短毛率15.9.

70S羊毛的长度主要分布在60∼80 mm之间，平均长度64.13、长度标准差21.51、变异系数33.50以及短毛率12.9.

表2 超细纤维细度

超细羊毛纤维的直径主要分布在14∼20um，平均直径16.05 um、直径均方差为1.632、变异系数为10.17.

70S羊毛的纤维的直径主要分布在18∼23 um，平均直径21.267 um、直径均方差为1.564、变异系数为9.68.

2.3 超细羊毛的拉伸性能

表3 超细羊毛的拉伸性能

图3 超细羊毛纤维单纤维强力测试曲线

图4 70S羊毛纤维单纤维强力测试曲线

超细羊毛纤维和70S羊毛纤维单纤维强力测试曲线见图3、图4，超细羊毛的拉伸性能测定结果见表3，由表3可知超细羊毛的强力、断裂伸长率均高于70S羊毛，说明其拉伸性能好于70S羊毛.

2.4 超细羊毛的回潮率

表4 平均回潮率

在21.5◦C，湿度45的条件测试超细羊毛和70S羊毛的实际回潮率，超细羊毛的平均回潮率为11.68%，而70S羊毛的平均回潮率为10.82%，所以超细羊毛的吸湿能力比70S羊毛要好.因此，超细羊毛织物的穿着舒适性比普通羊毛的要好.

2.5 超细羊毛的密度与保暖率

表5 超细羊毛的体积质量与保暖率

由表5可知，超细羊毛的体积质量与70S羊毛接近，而保暖率比70S羊毛高.

3 结论

1.超细羊毛纤维与70S羊毛纤维相比，纤维表面的鳞片度变大、鳞片翘角变小、径高比变小.

2.超细羊毛纤维的细度、长度差异比较大，纤维长度一般在60∼80 mm之间，细度在14∼20 um之间.

3.超细羊毛的强力、断裂伸长率均高于70S羊毛，拉伸性能好于70S羊毛.

4.超细羊毛的体积质量与70S羊毛接近，而保暖率比70S羊毛高.