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大豆蛋白纤维织物起毛起球机理模型研究

发布时间:2015-09-11 09:10

1.大豆蛋白纤维织物起毛起球的机理一般模型

    大豆蛋白纤维织物上存在一端自由的纤维和两端都受到握持作用的线圈,在摩擦的过程中,两端都受到握持作用的线圈比较松的一端从纱线中滑移出来成为一端握持的纤维。一端自由的纤维和两端都受到握持作用的线圈中一部分直接参与成球,另一部分或继续保留在织物上或者被磨断成为脱落的绒毛。形成的球粒在摩擦的过程中由于固定纤维被磨断,或者变小,或者脱落,球中的绒毛有的继续被卷入球体中参与成球,有的成为脱落绒毛。由此可以看出大豆蛋白纤维织物起毛起球性能取决于线圈转化为绒毛的速率、绒毛纠缠成球的速率、绒毛脱落的速率、球体脱落的速率等等。在整个起毛起球过程中,球体形成和起球脱落会同时发生,而它们之间的差值即为留在织物上的球粒数,所以对织物所表现出来的起毛起球性能影响较大的是球体形成的速率和球体脱落的速率,织物起毛起球性能之间的差异取决于织物上球体形成的速率和球体脱落的速率之间的比值,比值大,起毛起球性能较差,反之,则较好。

2.大豆蛋白纤维织物起毛起球的简化模型

    我们可以将起球曲线分为四个阶段:急缠阶段、缓缠阶段、快速落球阶段、缓慢落球阶段。为简化模型,

    我们进行了如下假设:

①球体形成前,所有绒毛和线圈都已经存在于织物上,绒毛的脱落可以忽略不计;

②在球体形成后的急缠阶段,留在织物上的球粒以线性规律增加;

③在缓缠阶段,成球速率大于落球速率,总的趋势为留在织物上的球粒增加。假设留在织物上的球粒以匀减速曲线规律增加;

④在快速落球阶段,落球速率大于成球速率,总的趋势为留在织物上的球粒减少。假设留在织物上的球粒以匀加速曲线规律减少。

    通过大豆蛋白纤维机织物起毛起球的动力学分析进一步验证了大豆蛋白纤维织物在干态下起毛起球性能较差的原因。一,球粒的形成速度过快。主要是因为纤维表面摩擦系数小,卷曲数少及卷曲牢度低,纤维容易从织物中拉出,形成大量绒毛,继而起球速度很快。而落球速度相对较慢,所以在很长一段时间内,表现为球粒数一直在增加。二,纤维的疲劳强度较大,球体的脱落速度较慢。这是因为大豆蛋白纤维不是天然蛋白质纤维,而是一种再生蛋白质纤维,它的内部很大程度上是维纶或涤纶等化学纤维的成分,所以纤维的弯曲疲劳强度和扭转疲劳强度比较大,球体的寿命比较长。所以我们可以从上述两方面来改善大豆蛋白纤维织物的起毛起球性能,一方面提高纤维之间的抱合力,抑制织物的起毛;另一方面通过纤维的进一步改性,降低纤维的弯曲疲劳强度和扭转疲劳强度,减少球粒的寿命。


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