如何測(cè)量纖維彎曲柔軟性能

“羊絨般的滑糯、輕暖，絲般的柔順、滑爽，棉般的舒適、柔軟”是消費(fèi)者對(duì)纖維性能最直接的感覺。這些感覺又都和纖維彎曲柔軟性能緊密相連，對(duì)于紡織研究單位、紗線加工企業(yè)、服裝設(shè)計(jì)部門，如果能獲得所用纖維彎曲柔軟性能的一手資料，通過(guò)利用纖維原料比例、并條、混紡等手段，能很大程度優(yōu)化紗線性能，從而改善紡織面料的最終性能。
      紗線在紡織加工中以及織物在服用過(guò)程中都會(huì)受到彎曲力矩的作用，產(chǎn)生彎曲變形。紗線和織物彎曲是纖維自身彎曲和纖維間相互作用的疊加。纖維間相互作用在紗線中表現(xiàn)為紗線捻度和紗線轉(zhuǎn)移，在織物中表現(xiàn)為交織點(diǎn)和浮長(zhǎng)。纖維自身彎曲性能是紗線和織物彎曲最基本因素，然而測(cè)量方法和測(cè)量范圍限制使得紡織品彎曲評(píng)價(jià)仍然停留在紗線這一層次。
      JQ03系列單纖維壓縮彎曲儀是上海中晨數(shù)字技術(shù)設(shè)備有限公司在單纖維彎曲測(cè)量方面的突破，使得單纖維特別是短纖維的彎曲性能評(píng)價(jià)變得可能，經(jīng)測(cè)量分析可提取出等效彎曲模量和抗彎剛度這兩項(xiàng)基本彎曲指標(biāo)。該方法已獲相關(guān)知識(shí)產(chǎn)權(quán)，相關(guān)論文在《紡織學(xué)報(bào)》、《中國(guó)纖檢》和《Journal of Applied Polymer Science》發(fā)表，實(shí)驗(yàn)相關(guān)方法在《Fiber Society》年會(huì)上宣讀，得到國(guó)際纖維屆的認(rèn)可。
      經(jīng)我們實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)“羊毛比羊絨更僵硬主要是細(xì)度大，羊駝毛手感松軟是表面摩擦小，棉柔軟是橫截面慣性距小，麻纖維刺癢是彎曲模量大所造成，易于彎曲纖維大多在紗線外層分布……”。
      軸向壓縮彎曲法測(cè)量細(xì)小單纖維的彎曲性能實(shí)為纖維檢測(cè)領(lǐng)域的一大突破。測(cè)量采用一端握持一端模擬鉸鏈的開放測(cè)量方法，使其裝樣簡(jiǎn)便可控。纖維的對(duì)中、纖維突出長(zhǎng)度、纖維直徑均采用壓縮彎曲過(guò)程中光學(xué)原位組合測(cè)量，使其結(jié)果離散小、重現(xiàn)性好。根據(jù)纖維細(xì)度和剛?cè)嵝裕x擇性測(cè)量合適長(zhǎng)徑比的單纖維試樣，使其結(jié)果準(zhǔn)確可靠。
      測(cè)量時(shí)調(diào)整合適長(zhǎng)徑比即可適用于不同種類纖維測(cè)量，如高性能纖維、金屬纖維、蜘蛛蛋白纖維、羊絨、常用服用纖維和各種改性纖維的彎曲性能客觀定量評(píng)價(jià)。該方法及裝置解決了短纖維（如羊絨、棉纖維）無(wú)法測(cè)量彎曲性能的難題，同時(shí)也適用于各種長(zhǎng)絲纖維。通過(guò)更換不同微孔直徑或帶有細(xì)槽的上平臺(tái)即可測(cè)量紗線、薄膜和織物的彎曲性能。
      該方法能準(zhǔn)確定量計(jì)算彎曲特征參數(shù)值，即等效彎曲模量和抗彎剛度。等效彎曲模量是獨(dú)立于纖維直徑反映纖維材料抗彎性能的本質(zhì)特征值，由單纖維材料自身分子結(jié)構(gòu)決定，在數(shù)值上等效于拉伸模量和純壓縮模量沿纖維截面的積分平均和。