天絲纖維結構性能對比分析

      天絲纖維是以N-甲基嗎啉-N-氧化物（NMMO）為溶劑，采用干-濕法紡絲制得的再生纖維素纖維，其生產流程短，溶劑無害且能回收循環利用，無廢棄無污染物，產品能生物降解，原料儲量豐富且可再生。天絲較好地克服了傳統粘膠纖維的弱點，應用范圍和所占比例正在迅速擴大。
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& r' M# y' y, ?" ~# W  @8 S1 纖維的結晶度

6 K( B( d  [+ `* L0 \# _表1 不同纖維結晶度的測試

纖維	天絲A100	天絲G100	LF天絲	國產粘膠
結晶度（%）	39.63	34.86	43.49	30.17

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2 纖維的拉伸性能
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1 y" A, g8 G0 Z% G- D表2 不同纖維在干態條件下拉伸性能測試結果
; q+ I3 N* I2 U" s  D, D0 F0 ~

纖維	天絲A100	天絲G100	LF天絲	普通粘膠
斷裂強力（cN)	5.50	5.30	4.74	5.31
斷裂強力CV（%）	10.12	10.36	13.95	10.00
斷裂強度(cN/dtex）	3.12	3.60	3.22	5.10
斷裂伸長（mm）	0.70	0.90	0.72	1.71
斷裂伸長率（%）	7.00	8.96	7.17	17.15
斷裂伸長率CV（%）	16.95	19.38	28.00	11.03
斷裂功(mJ)	0.02	0.02	0.02	0.05
初始模量(cN/dtex)	72.97	66.5	50.23	81.83

0 o; ~% t, i7 L. `3 q: W& e7 D
, P3 X. @* H7 ?. b+ M2 I, X# C1 B( ~
: W/ ?  Z+ Z, R  v        表3 不同纖維在濕態條件下拉伸性能測試結果
+ }. g. T7 C, I( C- O" d+ ?

纖維	天絲A100	天絲G100	LF天絲	普通粘膠
斷裂強力（cN)	4.99	5.02	3.99	4.00
斷裂強力CV（%）	11.53	12.58	15.60	13.49
斷裂強度(cN/dtex）	2.83	3.41	2.71	3.85
斷裂伸長（mm）	0.71	0.98	0.82	1.77
斷裂伸長率（%）	7.09	9.82	8.23	17.71
斷裂伸長率CV（%）	19.20	22.43	23.65	22.14
斷裂功(mJ)	0.02	0.02	0.01	0.04
初始模量(cN/dtex)	77.09	53.70	74.24	67.79

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        在干態條件下：粘膠纖維的斷裂強度和初始模量都比天絲纖維的大，其斷裂伸長率比天絲纖維大，三種天絲纖維中，斷裂強力G100最大，其斷裂伸長率相近；在濕態條件下，粘膠纖維的斷裂強度下降很多，三種天絲纖維的斷裂強度下降較小。國產粘膠的干濕態斷裂伸長率比較接近，都比天絲纖維的大。天絲A100的斷裂強度和斷裂伸長率的CV值在四種纖維中相對較小，說明天絲A100的均勻性，整齊度好。
$ N/ L& n: b" d* g+ I  F9 Z        通過干濕態條件下的對比可知，濕態條件下纖維的斷裂強度下降而斷裂伸長率增大，在干濕態條件下各種纖維的斷裂功變化很小。天絲纖維干，濕強力相接近，濕強下降比普通粘膠纖維濕強下降更小，而粘膠纖維濕強力下降大。
- x& [5 U% l# X/ ~' }        天絲纖維和粘膠纖維拉伸性能存在較大差異的原因主要是纖維聚合度，結晶度等大分子結構及超分子結構均不相同。因為天絲纖維結晶度比粘膠纖維高得多，故濕態下強度損失比粘膠纖維小得多，比粘膠纖維穩定。

3 纖維的回潮率

* I6 P3 _$ o. r0 u0 M' o$ t        表4 四種纖維的回潮率測試結果

纖維	濕重(g)	干重（g）	回潮率（%）
天絲A100	12.56	11.25	11.64
天絲G100	34.14	30.76	10.99
LF天絲	9.41	8.38	12.29
國產粘膠	10.15	9.01	12.65

        粘膠纖維的回潮率比天絲纖維高，主要因為天絲纖維的結晶度較粘膠纖維的大，水分子易于進入。

4 纖維的含油率

, q7 v# ~9 t, F- F" L) w       表5 四種纖維的含油率測試結果
) ?7 A* ~9 i; B- C

纖維	天絲A100	天絲G100	LF天絲	國產粘膠
蒸發皿原重（g）	3.7350	5.4140	5.4140	3.6306
蒸發皿干燥后重（g）	3.7431	5.4250	5.4180	3.6325
油脂重量（g）	0.0081	0.0110	0.0040	0.0019
含油率（%）	0.4050	0.5500	0.2000	0.0950

! C( F; [$ u# Y
/ d) A. w2 C- e5 h6 G2 P天絲纖維的含油率比粘膠纖維的大，三種天絲纖維的含油率也存在差異。這是因為天絲纖維易原纖化，所以在加工過程中需添加較多的化纖油劑，以防止產生毛羽而影響紡絲和織造加工以及織物的性能。其次，是因為天絲纖維的回潮率小則吸濕性能較粘膠纖維差，以防止靜電，在天絲纖維的后加工過程中，需添加一定量的油劑改善纖維的物理機械性能和紡織加工性能。
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" ^+ y0 L5 x/ z. g; ~5 纖維的卷曲性能

5 @& Z3 u+ T: P2 C% b0 H, K3 [表6 四種纖維的卷曲性能測試結果

纖維	卷曲率(%)	卷曲彈性率（%）	卷曲回復率（%）	卷曲數（個/25mm)
天絲A100	6.785	80.307	5.366	12.3
天絲G100	6.497	76.694	4.938	8.1
LF天絲	4.528	82.323	3.680	7.1
國產粘膠	1.830	89.931	1.649	10.1

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' d" B' y9 R: [  ~' X7 \& h) C       卷曲可增加纖維集合體的蓬松性，有利于纖維加工中的成網，成條性。國產粘膠的卷曲彈性比天絲纖維的卷曲彈性大但卷曲回復率小，這就是天絲針織物的穩定性要比粘膠纖維針織物的穩定性好的原因之一。
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* G- m8 S/ l" T0 I# i$ J7 G1 f6 纖維的長度和細度
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表7 四種纖維長度測試結果
$ A& ^5 X+ }; D) g9 _

天絲	天絲A100	天絲G100	LF天絲	國產粘膠
長度（mm）	36.8	45.8	42.8	50.4

        表8 四種纖維細度測試結果
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天絲	天絲A100	天絲G100	LF天絲	國產粘膠
細度（dtex）	1.76	1.47	1.21	1.04

4 h1 ]) v- `! Z, o7 ]* l        纖維長度與紗線質量的關系十分密切。纖維長度越長時，纖維間接觸面越大，紗線強力越高。此外，天絲的線密度比普通粘膠纖維大，纖維細度影響紗線的強度和抗彎剛度，纖維的細度也影響紡織品的彎曲剛性，懸垂性，織物的光澤以及手感。