如何測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”是消費者對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，對于紡織研究單位、紗線加工企業(yè)、服裝設(shè)計部門，如果能獲得所用纖維彎曲柔軟性能的一手資料，通過利用纖維原料比例、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程中都會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)為交織點和浮長。纖維自身彎曲性能是紗線和織物彎曲最基本因素，然而測量方法和測量范圍限制使得紡織品彎曲評價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量方面的突破，使得單纖維特別是短纖維的彎曲性能評價變得可能，經(jīng)測量分析可提取出等效彎曲模量和抗彎剛度這兩項基本彎曲指標。該方法已獲相關(guān)知識產(chǎn)權(quán)，相關(guān)論文在《紡織學報》、《中國纖檢》和《Journal of Applied Polymer Science》發(fā)表，實驗相關(guān)方法在《Fiber Society》年會上宣讀，得到國際纖維屆的認可。
      經(jīng)我們實驗發(fā)現(xiàn)“羊毛比羊絨更僵硬主要是細度大，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……”。
      軸向壓縮彎曲法測量細小單纖維的彎曲性能實為纖維檢測領(lǐng)域的一大突破。測量采用一端握持一端模擬鉸鏈的開放測量方法，使其裝樣簡便可控。纖維的對中、纖維突出長度、纖維直徑均采用壓縮彎曲過程中光學原位組合測量，使其結(jié)果離散小、重現(xiàn)性好。根據(jù)纖維細度和剛?cè)嵝裕x擇性測量合適長徑比的單纖維試樣，使其結(jié)果準確可靠。
      測量時調(diào)整合適長徑比即可適用于不同種類纖維測量，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價。該方法及裝置解決了短纖維（如羊絨、棉纖維）無法測量彎曲性能的難題，同時也適用于各種長絲纖維。通過更換不同微孔直徑或帶有細槽的上平臺即可測量紗線、薄膜和織物的彎曲性能。
      該方法能準確定量計算彎曲特征參數(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。