芦荟纤维与粘胶纤维物理性能测试与分析

马顺彬，陆　艳

(江苏工程职业技术学院，江苏南通 226007)



芦荟纤维与粘胶纤维物理性能测试与分析

马顺彬，陆艳

(江苏工程职业技术学院，江苏南通 226007)

摘要：对芦荟纤维与粘胶纤维的拉伸性质、摩擦和抱合性质、卷曲弹性、耐热性和热稳定性进行了测试与分析。结果表明：芦荟纤维的断裂强度比粘胶高，芦荟纤维的断裂伸长率比粘胶低；芦荟纤维粘胶的静摩擦因数小于粘胶纤维的静摩擦因数；粘胶纤维间的抱合力比芦荟纤维间的抱合力大，但芦荟纤维的平滑性比粘胶纤维要好。粘胶纤维的卷曲数、卷曲率、卷曲弹性回复率和残留卷曲率均小于芦荟纤维。

关键词：芦荟纤维拉伸性质摩擦性质卷曲弹性耐热性热稳定性

芦荟纤维是一种新型再生纤维素纤维，它所含得氨基酸、多糖等物质有护肤、保健、治疗作用，其纺织品具有粘胶纤维的舒适性，非常适合制作内衣、床上用品等。本文对芦荟纤维和普通粘胶纤维的相关物理性能进行了测试与对比分析，为促进纺织行业转型升级、提升纺织产品档次提供助力。

1试样

芦荟纤维规格1.67 dtex×38 mm(湖州珠力纳米材料科技开发有限公司提供)，普通粘胶纤维规格2. 89 dtex×64 mm。

2测试仪器及参数

相关性能的测试仪器、测试参数及执行标准如表1所示。试样调湿温度(20±2)℃，相对湿度(65±2)%，时间16h。

表1　相关性能的测试仪器、测试参数及执行标准

3物理性能测试结果

3.1拉伸性质测试结果

两种纤维的拉伸性质测试结果见表2。

表2　两种纤维的拉伸性质测试结果

3.2摩擦和抱合性质测试结果

两种纤维的摩擦和抱合性质测试结果见表3。

表3　两种纤维的摩擦和抱合性质测试结果

3.3卷曲性能测试结果

两种纤维的卷曲性能测试结果见表4。

表4　两种纤维的卷曲性能测试结果

3.4纤维耐热性和热稳定性测试结果

两种纤维的耐热性和热稳定性测试结果见表5。

表5　两种纤维的耐热性和热稳定性测试结果

4测试结果分析与探讨

(1)由于纤维的拉伸性质与其加工性能和纺织品的服用性能密切相关,[1，2]从表2中可以看出，芦荟纤维的断裂强度比粘胶高，芦荟纤维的断裂伸长率比粘胶低。芦荟纤维的干态断裂强度比粘胶纤维低2.1cN.dtex-1，芦荟纤维的湿态断裂强度比粘胶纤维低1.05cN.dtex-1。

(2)初始模量是表示纤维在拉伸全过程中的性质指标之一。纤维初始模量大，则其刚性好，由其制成的纺织品挺括，反之，制成的纺织品柔软。[1]从表2中可以看出，芦荟纤维的干态和湿态初始模量均比粘胶纤维低，分别低29.2%和33.9%，因此芦荟纤维织物较粘胶纤维织物柔软。

(3)从表3中可以看出，对于芦荟纤维和粘胶纤维的静、动摩擦因素，总存在以下规律：纤维与橡胶间动、静摩擦因数>纤维与金属间动、静摩擦因数>纤维与纤维间动、静摩擦因数。

(4)纤维的摩擦抱合性质与可纺性关系很大。一般来说，为使纤维可纺性优良，必须有良好的抱合性，但又比较平滑，摩擦系数不能太大，并要求静摩擦系数比动摩擦系数大些。[1]若纤维间的抱合力要好，则要求纤维与纤维间的静摩擦因数与Δμ要大，但是纤维的平滑性变差，反之，若要纤维的平滑性好，则纤维与纤维间的静摩擦因数与Δμ越小，或Δμ为负值，但纤维间的抱合力差。从表3中可以看出，芦荟纤维间的抱合力比粘胶纤维间的抱合力差，但芦荟纤维的平滑性比粘胶纤维要好。因此，为提高芦荟纤维的可纺性，常与棉、粘胶、天丝、竹浆等纤维进行混纺。

(5)为增加纤维的抱合力、蓬松性及弹性，采取化学、物理或机械等方法对纤维进行卷曲变形加工。[2]从表4中可以看出，粘胶纤维的卷曲数、卷曲率、卷曲弹性回复率和残留卷曲率均小于芦荟纤维。

(6)纤维在加工和使用过程中会遇到不同温度，而且温度范围很广，不同的温度会给纤维的内部结构及物理性质带来很大的影响，因而研究芦荟纤维的耐热性和热稳定性，可以能动地利用其耐热性和热稳定性对后道工序加工，如热定型等，防止因温度控制不好影响产品质量。从表5中可以看出，由于芦荟纤维和粘胶纤维均属于纤维素纤维，在升温过程中不会出现熔融现象，芦荟纤维在180℃左右微焦，248℃左右深焦。

5结论

(1)芦荟纤维的断裂强度比粘胶高，芦荟纤维的断裂伸长率比粘胶低。

(2)芦荟纤维的干态初始模量比粘胶纤维低29.2%，湿态初始模量33.9%，因此芦荟纤维织物较粘胶纤维织物柔软。

(3)对于芦荟纤维和粘胶纤维的静、动摩擦因素，总存在以下规律：纤维与橡胶间动、静摩擦因数>纤维与金属间动、静摩擦因数>纤维与纤维间动、静摩擦因数。

(4)粘胶纤维间的抱合力比芦荟纤维间的抱合力大，但芦荟纤维的平滑性比粘胶纤维要好。因此，为提高芦荟纤维的可纺性，常与棉、粘胶、天丝、竹浆等纤维进行混纺。

(5)粘胶纤维的卷曲数、卷曲率、卷曲弹性回复率和残留卷曲率均小于芦荟纤维。

(6)芦荟纤维和粘胶纤维在升温过程中没有出现熔融现象，芦荟纤维在180℃左右微焦，248℃左右深焦。

参考文献

[1]姜怀.纺织材料学[M].北京：中国纺织出版社，1987.

[2]马顺彬，吴佩云.竹浆纤维与粘胶纤维的鉴别及性能测试[J].毛纺科技，2010，38(1)：42-46

Analysis and Physical Performance Testing of Aloe Fiber and Viscose Fiber

MAShun-bin,LUYan

(Jiangsu College of Engineering and Technology, Nantong 226007)

Abstract:Analysis and testing were made on the tensile properties, friction and cohesion properties, crimp elasticity, heat resistance and thermal stability of aloe fiber and viscose fiber. The results showed that breaking strength of aloe fiber was than that of viscose fiber, elongation rate of aloe fiber was lower than that of viscose fiber; the static friction coefficient of aloe fiber was lower than that of viscose fiber; the cohesion strength of viscose fiber was greater than that of aloe fiber while the smoothness of aloe fiber was better. The crimp number, crimp rate, recovery rate of crimp elasticity and residual crimp rate of viscose fiber were lower than those of aloe fiber.

Key words:aloe fibertensile propertyfriction and cohesion propertiescrimp elasticityheat resistancethermal stability

中图分类号：TS102

文献标识码：A

文章编号：1008-5580(2016)02-0197-03

基金项目：江苏省先进纺织工程技术中心项目(苏政办发2014[22]号)；南通市新型纤维材料重点实验室(CP12014003)；南通市航空工程公共技术服务平台(CP22014001)；2014年度高校“青蓝工程”科技创新团队《现代织造技术及产业用纺织品研发》(苏教师[2014]23号)；2013年度江苏高等学校优秀科技创新团队《功能性纺织材料及产品集成》(苏教科[2013]10号)；2015年中国纺织工业联合会科技指导性项目《芦荟纤维家纺产品研制与生产》(2015064)。

收稿日期：2015-09-19

第一作者：马顺彬(1978-)，男，硕士，讲师，研究方向：纺织工程。