羊毛針織物起球行為特征的實驗研究

羊毛針織物起球行為特征的實驗研究

毛羽的外觀因毛羽而異。隨著毛羽材料的出現(xiàn)和應用，毛羽材料的外觀變得更加突出。起球(pilling)或者“起毛起球”(fuzzingandpilling)并非纖維材料的必然現(xiàn)象,如棉織物起毛但不起球;麻織物可有毛羽但根本不起球;絲織物可鉤絲起圈,但幾乎無起球;雖然毛織物又起毛又起球,但同類的頭發(fā)、毛皮、地毯、豎絨和密集的毛叢(羊毛毛被)卻不起球。由此現(xiàn)象導致了近年來對羊毛織物起球問題的較多相關研究,如起毛起球與羊毛纖維的卷曲故本文選擇100%羊毛單面緯平針織物,從織物起球的宏觀表現(xiàn)入手,即毛織物摩擦后表面毛球數(shù)與實時脫落毛球數(shù)特征,探討全羊毛針織物的起球行為,并進一步完善起毛起球的機制。1實驗部分1.1實驗材料試樣選用100%羊毛針織物,其起毛起球的等級適中,約為3級,以避免織物受摩擦起毛起球程度過于嚴重或過輕。試樣參數(shù)見表1。1.2實驗方法1.2.1全毛興起的性能實驗儀器選用YG401E改型馬丁代爾耐磨儀,參照GB/T4802.2—2008《紡織品織物起毛起球性能的測定第二部分:改型馬丁代爾法》進行摩擦實驗。織物的總摩擦次數(shù)為20000,每隔200次,點數(shù)織物上殘留的毛球數(shù)N1.2.2織物上毛球數(shù)的測定取平臺區(qū)中摩擦次數(shù)n為13000~13550,間隔為50,得出織物上毛球的數(shù)量、體積、質量與密度的變化,以探索平臺區(qū)產(chǎn)生的原因及毛球的動態(tài)變化。1)毛球數(shù)。點數(shù)面積為2cm×2cm織物上的毛球數(shù),得到平臺區(qū)毛球數(shù)的變化;使用數(shù)碼相機拍照,將拍攝的照片采用Photoshop軟件進行處理,以便更清晰地看到平臺區(qū)毛球的位置變化和形態(tài)。2)毛球體積。使用體視顯微鏡放大10倍拍攝在織物上隨機選取的5個毛球。拍照時將織物對折,使毛球的直立方向與體視顯微鏡鏡面平行。然后用測量工具分別測出各毛球的高度h和直徑d,求出毛球的平均高度h珔和平均直徑d珔。將毛球抽象為理想化的圓柱體,由各毛球的高度h、直徑d和圓柱體體積公式V=1/4πd3)毛球質量與密度。將面積為2cm×2cm織物上的毛球一一剪下,采用電子天平稱量3次毛球的質量G,并求得平均值,由毛球個數(shù)和體積V2結果與討論2.1全毛針織物的旋轉行為織物受到外力作用而起毛起球,圖1示出全毛針織物的起毛起球行為曲線。2.1.1新生毛羽飽和溫度增加,毛球數(shù)大量出現(xiàn),則會出現(xiàn)兩從圖1可看出,織物上毛球數(shù)N在摩擦初期,由于織物本身存在的毛羽和易變?yōu)槊鸬睦w維頭端較多,在受外力作用時,纖維頭端易露出織物表面形成的毛羽和已有毛羽糾纏形成毛球,毛球數(shù)增加迅速。隨著摩擦的進行,一方面新生毛羽不斷產(chǎn)生,但會出現(xiàn)飽和態(tài)勢;另一方面,在脫落毛球數(shù)曲線(脫落的毛球數(shù)N摩擦次數(shù)n為3400~13000時,由于毛球不斷脫落,織物上毛球數(shù)N而織物上毛球數(shù)曲線F上伴有小幅度抖動,尤其是a點之后,這是由于織物摩擦表面毛羽數(shù)與長度的微小變化引起的:在外力作用下,新產(chǎn)生的小毛球較松散,易解聚成為新的毛羽,這樣毛球數(shù)略微減少,毛羽量增加;反之織物表面毛羽量和長度的增加又致使形成新的松散小毛球,毛球數(shù)又有小幅度增加。2.1.2脫落毛球數(shù)曲線脫落的毛球數(shù)曲線大致為兩端被拉平的S形光滑曲線,即脫落的毛球數(shù)N2.1.3實際起球數(shù)曲線實際起球數(shù)N由脫落的毛球數(shù)曲線的S形行為特征得知,其與實際起球數(shù)曲線在n≥13000時的線性互補特征是造成n≥13000時織物上毛球數(shù)曲線為平臺區(qū)的本質原因,即脫落毛球數(shù)和新生毛球數(shù)達到平衡一致,織物表面毛球數(shù)N2.2平臺區(qū)域的發(fā)展平臺區(qū)是指織物上毛球數(shù)曲線的下降階段中毛球數(shù)N2.2.1平臺區(qū)域內的毛球數(shù)變化圖2示出平臺區(qū)織物上單位面積(4cm經(jīng)過Photoshop軟件處理后的數(shù)碼照片見圖3。由圖可明顯看出4cm2.2.2平臺區(qū)毛球體積和高度變化的特征圖4示出放大倍數(shù)為10時體視顯微鏡拍攝的毛球照片。由此測得各毛球的高度和直徑,得到毛球的平均高度h珔、平均直徑d珔和平均體積V由表可看出平臺區(qū)毛球平均高度h珔隨摩擦次數(shù)n有先減小后增大的趨勢,毛球的平均直徑h珔有減小的趨勢,但二者總的變化不是很大。總之,在外力作用下毛球高度和直徑的變化沒有必然的聯(lián)系。但從表中數(shù)據(jù)看來,毛球的平均體積V2.2.3平臺區(qū)域內毛球的質量和密度變化圖5示出平臺區(qū)毛球質量和密度的變化曲線。由圖可看出,4cm3表面起球數(shù)曲線織物起球包括宏觀的毛球數(shù)量及大小的變化和微觀的