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1、第2 6 卷第1 期 2 0 0 5 年2 月 纺织学报 J o u m a l0 fT 毛妯kR e s e a r c h V 0 1 2 6 N o 1 F b b 2 0 0 5 捻系数与混纺比对大豆蛋白纤维纱强度的影响 杨庆斌1 2 ，张玉清2 ，于伟东1 ( 1 东华大学纺织学院，上海2 0 0 0 5 1 ；2 青岛大学纺织服装学院，山东青岛2 6 6 0 7 1 ) 摘要将大豆蛋白纤维以不同捻系数纯纺及分别与细旦涤纶、棉以不同混比混纺成纱，并对其成纱分别进行了 拉伸性能试验分析。探讨了纯纺纱捻系数、混纺纱的混比与纱线强度之间的关系，确定了大豆蛋白纤维与棉混纺 时的最佳组分比及大
2、豆纯纺纱的临界捻系数。 关键词大豆蛋白纤维；捻系数；混纺丝；纱线强度 中图分类号：俗1 0 2 5 1 1文献标识码：A文章编号：0 2 5 3 9 7 2 l ( 2 0 0 5 ) 0 1 0 0 7 6 0 2 h l n u e n c eo ft h et 喇s tf a c t o ra n db l e n d e dm t i o 佃t h e y b e a np r o t e i ny a ms t r 蚰g t h Y A N GQ i n g - b i n l 一，z H A N GY u q i n f ，Y uw e i d o n 9 1 ( 1 c o f
3、f e g e 旷7 k 池，D 0 n 曲踟沁瑙毋，鼢口昭地i 2 0 0 0 5 1 ，饥i ； 2 c o z f E g e 矿z h f i 口，l d 面n ，Q i n g 矗姚m 妙，Q i ，l 鲥，s k ，渤增2 6 6 0 7 l ，饥i M ) A b s t 船c tn es o y b e a np m t e i n 胁e rw a sb l e n d e dw i 血p o l y e s t e ra n dc o t t o ni nd i 如r e n tb l e n d e dr a t i o ，a n di t st e n s i l es
4、眦n g t 1w a s a n a l y z e d T h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nt h et w i s tf a c t o ro r 山eb l e n d e dm t i oa n d 山es n n 时ho f 山ey 锄w a sa n a l y z e d A n dt h e nt l l eo p t i m i z e db l e n d e dr a t i oa n dt l l ec r i t i c a lt w i s tf h c t o rw a sd e t e m i n e d K e
5、yw o r d ss o y b e a np m t e i n 脚) e r ；t w i s tf k t o r ；b l e n d e dr a t i o ；y a ms t r e n g 山 大豆蛋白纤维可以纯纺，也可以与棉、涤纶、蚕 丝、羊毛、山羊绒等纤维混纺；其面料可制作高档内 衣、羊绒衫、高档西服、运动及休闭服等。大豆蛋白 纤维系列产品的研发具有广阔的市场前景u q l 。 本文对大豆蛋白纤维纯纺纱的捻系数及大豆 涤纶( s T ) 、大豆，棉( s c ) 混纺纱的混纺比对成纱强 力的影响进行了分析探讨，以期为大豆蛋白纤维产 品的开发提供参考。 1 试样制备 1 1
6、 原料选配及混合方法 选取1 2 7d t e x 3 8m m 大豆蛋白纤维、1 1d t e x 3 8m m 细旦涤纶纤维及精梳棉条作为纺纱原料， 在棉型纺纱设备上分别纺制大豆蛋白纤维纯纺纱、 大豆涤纶、大豆棉不同混纺比的混纺纱若干。 在大豆蛋白纤维、涤纶及棉纤维3 种原料中，大 豆蛋白纤维和棉纤维的性能差别较大，因此大豆棉 混纺采取条子混合法，大豆涤混纺采用纤混法。这 样既能保证2 种混纺纱各组分混合充分、均匀及成 纱混纺比的正确性，又能利用纤维的内外转移规律， 提高纱线品质以改善服用性能。 1 2 纱线的纺纱工艺流程 1 2 1 大豆蛋白纤维纯纺纱大豆蛋白纤维一开 清棉短流程机组一A
7、 1 8 6 F 梳棉机一F A 3 0 4 并条机 ( 两道) 一F A 4 0 1 粗纱机一F A 5 0 6 细纱机。 1 2 2 大豆棉混纺纱大豆蛋白纤维一F K 5 0 0 开 松机 松梳联( 附自调匀整) A 1 8 6 F 梳棉机一 ：蛩缆条机( 预并条lF A 3 0 2 并条机( 二道) 一 精梳棉条一J 一 A 4 5 4 E 粗纱机一F A 5 1 4 细纱机。 m 3 捌涤混纺纱奎瑟霁塞觥) 一 F K _ 5 0 0 开松机( 双开松单元) 松梳联( 附自调匀整) A 1 8 6 F 梳棉机一F A 3 0 2 并条机( 二道) 一A 4 5 4 E 粗纱 机一F A
8、 5 1 4 细纱机。 1 3 试样规格 各种试样规格如表1 所示( 所有试样的线密度 均为1 8 2t e x ，捻系数为3 2 0 ) 。 2 成纱试验与结果分析 根据G B ，T3 9 1 6 1 9 9 7 纺织品卷装纱单根纱断 裂强力和伸长率的测定，在I n s t r o n 强力机上进行 作者简介：杨庆斌( 1 9 6 4 一) ，男，汉族，副教授，东华大学在读博士。主要从事纺织新材料的结构与性能等的研究。 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the waterma
9、rk 2 0 0 5 年第l 期纺织学报【7 7 】 表1 大豆，涤及大豆，棉混纺纱试样规格 单纱拉伸试验。拉伸速度为5 0 0m l I l I I l i n ，夹持距离 为5 0 0m m ，每一试样测试6 0 次，求其平均值，表2 为 所有试样断裂强力的测试结果。 表2 大豆，涤及大豆，棉混纺纱不同混纺比时的指标 从表2 看出，在大豆，涤混纺纱中随着大豆蛋白 纤维组分从0 增至7 0 ，纱线的强度从s 6 降到S 0 。 但这种降低并不是呈线性的，起初和最后阶段较显 著，中间区域较平缓。因此大豆蛋白纤维与涤纶纤 维混纺可根据纱线与面料的性能要求以任意比例混 合。如以强力要求为主则应选用
10、涤纶比例高一些； 如对强力要求不太高，而以充分体现大豆蛋白纤维 的优良性能则可根据经济合理原则选用大豆蛋白纤 维比例适当高一些。 从表3 看出，大豆棉混纺纱在大豆蛋白纤维含 量小于4 0 左右时，纱线强度处于最低谷，并且此 时低于纯棉纱的强度，因此应尽量避免使用此区域 的混纺比；在大豆蛋白纤维含量5 0 7 0 区域时 较好地兼顾强度和其它服用性能。 3 大豆纯纺纱捻系数与强度关系的研究 捻系数选择适当与否，直接影响着产品质量、产 量、成本和使用性能。随着捻度的增大，纱线产量降 低而成本增加；纱线内部结构中纤维之间的摩擦力 增强，断裂强度随着逐渐增大。另一方面由于捻度 的增加纱条细的部位比粗的
11、部位加捻多，纱条均匀 度增大从而使纱强增大。当捻度增大到某一数值时 纱线断裂负荷增大到最大值，此时的捻度为临界捻 度，相应的捻系数为临界捻系数。此时捻度进一步 增大，则因扭转与压缩变形的影响，纤维断裂增多反 而致使纱线强度降低。不同的纤维品种其单纱临界 捻系数是不同的b 1 。 1 8 2t e x 大豆蛋白纤维纯纺纱不同捻系数时的 强度测试结果如表3 所示。 表3 大豆纯纺纱不同捻系数时的断裂强度指标 捻系数裟署 捻系数 震暑 2 5 61 9 43 8 42 1 7 2 9 92 1 44 0 51 9 7 3 2 02 1 84 6 92 0 3 3 4 12 3 55 1 21 7 7
12、 3 6 32 1 25 9 81 6 O 对捻系数与纱线断裂强度作回归，得到纱线捻 系数与成纱断裂强度之间的回归数学模型： y ：6 1 0 7 X 3 0 0 0 0 9 X 2 + 0 3 8 4 5 X 一3 1 8 4 9 相关系数R 2 = 0 8 5 3 9 ；式中，y 为大豆蛋白纤 维纯纺纱断裂强度，x 为大豆蛋白纤维纯纺纱捻系 数。由上式可得，当捻系数x 在3 4 4 8 附近时，大豆 纯纺纱的断裂强度y 有最大值。故可得出大豆纯 纺纱的临界捻系数x 在3 4 5 区域附近。 4 结论 1 ) 大豆蛋白纤维与涤纶纤维可根据纱线及面料 的性能要求以任意比例混合：以强力要求为主，
13、则涤 纶的含量应高些；若要突出大豆蛋白纤维的优良性 能则大豆蛋白纤维的含量应高些。 2 ) 大豆，棉混纺纱最佳组分比是大豆蛋白纤维 组分含量在5 0 7 0 区域时，可较好地兼顾强度 和其它服用性能。 3 ) 大豆蛋白纤维纯纺纱临界捻系数在3 4 5 区域 附近。 参考文献： 1 张岩吴，王学林新型环保纤维一大豆蛋白纤维 J 毛纺科 技，2 0 0 0 ，( 6 ) ：4 2 4 3 2 张岩吴大豆蛋白纤维及其产品开发 J 棉纺织技术，2 0 0 0 ， 2 8 ( 9 ) ：2 8 3 0 3 张富林，阎秀东，李建军大豆蛋白纤维纺纱经验探讨 J 现 代纺织技术2 0 0 3 ，1 1 ( 1 ) ：3 6 3 8 4 龚钧棉纺学 M 青岛：青岛海洋大学出版社，1 9 9 2 3 5 7 0 5 姚穆，周锦芳，黄淑珍，等纺织材料学 M 第2 版北京：中 国纺织出版社1 9 9 7 3 1 5 3 1 8 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark