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彩色棉纤维混纺针织物起毛起球机理分析

发布时间:2015-11-10 09:07

    为了便于说明彩色棉混纺针织物的起毛起球机理,利用HK一1000三维视频显微镜观察了50棕棉/50白棉针织物的起毛起球过程,我们可以验证彩色棉混纺针织物起毛起球过程也遵循形成绒毛、缠结成球、球体增长和球体掉落四个阶段。

(l)绒毛形成阶段

    在彩色棉混纺针织物的表面,存在一端松散的绒毛和两端都受到握持作用的纤维圈。由于彩色棉纤维表面摩擦系数较小,纤维长度偏短,纤维卷曲偏少以及卷曲牢度低,所以纱线中纤维的摩擦抱合力较小。根据纤维在纱线中分布的一般规律,即纤维长度偏短的纤维排布在纱线的外端,可知彩色棉纤维在纱体中的分布靠外端,所以当织物受到摩擦作用时,表面一端松散的彩色棉绒毛很容易从纱线中滑移出来,绒毛变长,两端都受到握持作用的纤维圈受到摩擦后,比较松散的纤维圈一端从纱线中滑移出来形成新的绒毛,织物摩擦一定的转数后,绒毛形成。

(2)缠结成球阶段

    Goswami,Duckett和vig等人研究认为纤维纠缠成球是由于受到了缓慢的周期性的扭转和弯曲变形而使纤维疲劳损坏,纤维分裂成更细微的纤维,导致纤维弯曲模量下降,增加了纤维的柔性,使得纤维易于弯曲和扭转,当滑出织物的绒毛密度和高度达到一定的临界值时,绒毛开始纠缠成球。所以,随着摩擦转数的增加,彩色棉混纺针织物的绒毛越来越多,长度也逐渐增长,同时滑出织物的纤维在受到各个方向的摩擦力作用时,产生了扭转疲劳,纤维变得更加柔软,从实验观察可以看出,彩色棉混纺针织物的起球速度很快,一般在摩擦次数为十几后织物就开始纠缠成球,即彩色棉混纺针织物绒毛纠缠成球的临界摩擦次数为10~20转。

(3)球体增长阶段

    Cooke提出了纤维拉出倦入机理,解释了毛球的增长过程。随着纤维的进一步纠缠,球体逐渐变紧。构成球的这些纤维一端在纱线中,另一端牢固的锁在球体中,成为“固定纤维”(阳chorfiber)。当磨料磨过织物时,球体提供了研磨的支点,球体随着摩擦力滑移或滚动,直到受到加在最紧的固定纤维上张力的限制。固定纤维由于不能调整自己的方向与摩擦力的方向一致,所以固定纤维所受的负荷增加。当固定纤维所受的张力足以使其从纱线中拉出,多出的长度被卷入球体中,球体逐渐地增大起来,并伴随产生一个新的损坏区。当某根固定纤维被完全抽拔出来或断裂时,会有新的纤维卷入,即固定纤维被替换,球体继续增长。彩色棉混纺针织物球体增长过程也类似于Cooke的毛球增长理论,同时也有自己的特点。彩色棉纤维较多地分布于纱体外侧,且抱合力较小容易滑出,在摩擦过程中,纤维逐渐从纱线中抽拔出来,与抽拔出来的其它混纺纤维纠缠在一起,通过HK一1000三维视频显微镜扩大200倍观察彩色棉混纺针织物球体基端,发现球体上的“固定纤维”以其它混纺纤维居多,光泽较亮的纤维为T七ncel和Modal纤维。

(4)球体脱落阶段

    cooke认为球体脱落主要有两大机理,即断裂和抽拔152]。如果球体所受的摩擦负荷大于固定纤维所受张力之和,则固定纤维断裂,球体从织物上脱落;如果球体所受的摩擦负荷小于固定纤维所受张力之和,则固定纤维会从纱线中抽拔出来,球体脱落。通常这两种机理相互作用,对于松散织物结构而言,抽拔现象发生多一些,而紧密织物结构则断裂情况多一些。彩色棉混纺针织物结构比机织物松散,所以球体脱落以抽拔现象为主,通过HK-1000三维视频显微镜扩大200倍观察彩色棉混纺针织物球体脱落后的断口,发现残留的纤维末端杂乱地纠缠在一起,纤维末端长度明显短于织物开始纠缠成球时的绒毛长度,但球体脱落后的纤维末端密而杂乱,有互锁过的迹象。


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