羊驼毛基本物理性能测试与分析

上海纺织科技　１２ｌ　研究报告　！生　星：苎箜鲞：苎！塑　￣０１．３５　Ｎ０．１。２００７　羊驼毛基本物理性能测试与分析　张摘引，张一心，李全海，康（西安工程大学。陕西西安７１００４８）　芳　要：介绍了晋中羊驼毛的细度、长度、强力、伸长、摩擦、缩绒性能，以及定伸长弹性性能的测试结果，并与苏力羊驼毛、Ｂａｂｙ　羊驼毛．４２０４羊驼毛等３种进口羊驼毛进行了对比分析。　关键词：动物纤维；羊驼毛；结构；物理性能；定伸长弹性　中图分类号：ＴＳ１０１．９２１　文献标识码：Ａ　文章编号：１００１－２０４４（２００７）０１—００１２—０２　Ｔｅｓｔ　ａｎｄ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｈ陷ｉｃ　ｐｈｙｓｉｃａｌ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　ａｌｐａｃａ　ｆｉｂｅｒ　ＺＨＡＮＧ　Ｙｉｎ。ＺＨＡＮＧ　Ｙｉ—ｘｉｎ。ＬＩ　Ｑｕａ．．ｈａｉ。ＫＡＮＧ　Ｆａｎｇ　（）【ｉ蚰Ｐｏｌ，ｙｔｅｃｈｎｉｃ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，）【ｉ蚰７１，００４８，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏ　ａｎａｌｙｚｅ　ａｎｄ　ｃｏｍｐａｒｅ　Ｊｉｎｚｈｏｎｇ　ａｌｐａｃａ　ｗｉｔｈ　ｉｍｐｏｒｔｅｄ　ａｌｐａｃａ￣）ｅｒ８：Ｓｕｌｌ　ａｌｐａｃａ，ｂａｂｙ　ａｌｐａｃａ　ａｎｄ　４２０４　ａｌｐａｃａ，ｔｈｉｓ　ａｒｔｉｃｌｅ　ｈａｓ　ｍｏｒａｙ　ｔｈｅｉｒ　ｆｉｎｅｎｅｓｓ、ｌｅｎｇｔｈ、８ｔｒｅｎｇｔｈ　ａｎｄ　ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ，ｆｒｉｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｍｉｌｌｉｎｇ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ａｌｐａｃａ　ｒｉｄｅｒ，ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ　ｔｈｅ　ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ　ｅｌａｓｔｉｃ　ｐｒｏｐｅｒｔｙ￣ｓｔｅｄ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ａｎｉｍａｌ　ｆｉｂｒｅｓ；ａｌｐａｃａ　ｆｉｂｅｒ；ｓｔｒｕｃｔｔｌｒｅ；ｐｈｙｓｉｃａｌ　ｐｒｏｐｅｒｔｙ；ｓｐｅｃｉｉｆｅｄ　ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ　ｅｌａｓｔｉｃｉｔｙ　羊驼毛又称阿尔帕卡毛，产自位于安第斯山脉的　秘鲁、玻利维亚、厄瓜多尔、阿根廷，占世界特种动物纤　维总量的５％左右。羊驼毛保温性、抗皱性、耐磨性强　于羊毛，吸水性类似羊毛，而柔韧性、缩水性则低于羊　毛。用它制成的时装轻柔暖和，穿着舒适，垂感好，不　打褶，色彩鲜艳，是一种中高档冬季服饰的特种动物纤　维产品。２００２年５月３１日，由山西农业大学从澳大　利亚引进的２３只美洲羊驼落户山西省晋中市，这是我　国首次从国外引进这一优良畜种。本文对该种羊驼毛　的基本物理机械性能进行了测试与分析，并与苏力羊　驼毛、Ｂａｂｙ羊驼毛、４２０４羊驼毛对比，还介绍了对本品　种羊驼毛的定伸长弹性恢复率进行的测试与分析，以　期望为羊驼毛新产品开发提供参考。　背部，见图１、２。不同年龄羊驼的鳞片超微结构也有　差异，幼龄羊驼毛鳞片的锯齿缘呈光滑状，微凸微凹者　较少；而成年羊驼毛鳞片锯齿缘较多，多呈小而尖状，　见图３、４。　一ｌ　■　豳一　蝴■＿　图３成年羊驼毛鳞片（１２０ｏ倍）　图４幼龄羊驼毛奠片Ｏｓｃｏ￣　１羊驼毛的基本结构　羊驼毛纤维可以分为３个组成部分：包覆在毛干　外部的鳞片层；组成羊毛实体主要部分的皮质层；在毛　干中心的由不透明毛髓组成的髓质层。多数细毛无髓　质层。　１．２羊驼毛皮质层　嘲簟　■■■■　皮质层在鳞片层的里面，是羊驼毛纤维的主要组　１．１羊驼毛鳞片层　显微镜下观察显示，羊驼毛纤维鳞片呈环状或斜　条纹状，可见高度大。鳞片厚度较薄并紧紧包裹毛干，　成部分，也是决定其物理化学性质的基本物质。皮质　层由细胞堆砌而成，各种毛绒纤维的皮质细胞外形相　差不大，都是中间宽、两端细尖的枣核形态。单个皮质　细胞长度为８０—１３０ｐ￣ａ，宽度为８—２０ｐ￣ａ，厚度为２—　每一鳞片细胞是一个长宽各为３０—７０ｐ￣ａ、厚２—６　ｍ　６　。从横截面观察，皮质层由正、偏两种不同的皮质　的不规则四边形薄板，其主要组成物质是角蛋白。鳞　细胞组成，按正、偏皮质细胞在毛纤维中分布的偏倚程　片翘角小，表面光滑。不同部位羊驼毛的鳞片超微结　度将纤维结构分为双侧结构和皮芯结构。正、偏皮质　构也有差异，颈部细胞密度稍大于背部，鳞片厚度大于　细胞的分布也是羊驼毛卷曲的原因。　１．３羊驼毛髓质层　收稿日期：２００６－０７－０３　显微镜观察显示：羊驼毛较细纤维仅由表皮和皮　作者筒介：张引（１９８０－），男，山东济宁人，西安工程大学ｏ４级研究生　主要从事纺织材料与纺织品设计研究。　质层组成，无髓，纤维横截面为圆形；较粗纤维呈椭圆　维普资讯 http://www.cqvip.com

兰！旦：苎　堂：苎！塑　Ｖｏ１．３５　ＮＯ．１．２００７　型，鳞片数为１００个／ｉｎＩｎ，髓质层呈点状、段状，连续或　不连续分布，分布宽窄程度也不一样，髓腔较大，而粗　死毛的不间断型髓质层要占体积的５Ｏ％以上。介于　这两类纤维间的纤维属有髓毛，其毛髓是间断型的。　２羊驼毛基本物理机械性能测试与分析　２．１羊驼毛细度　各种羊驼毛平均细度为：晋中羊驼毛２７．６９　，　苏力羊驼毛２８．６５　，Ｂａｂｙ羊驼毛２３．０６　，４２０４　羊驼毛３６．９８　。上述晋中羊驼毛由山西阿尔帕卡　牧业发展有限公司提供。　可以看出，由于品种的不同，羊驼毛细度差异很　大。Ｂａｂｙ羊驼毛较细，而４２０４羊驼毛较粗，晋中羊驼　毛与苏力羊驼毛平均细度差异不大。羊驼毛均较粗，　一般只适合作粗纺原料。　２．２羊驼毛长度　羊驼毛长度的测定方法可分为自然长度测定和伸　直长度测定两种。自然长度是在自然卷曲状态下，纤　维两端间的直线距离，又称毛丛长度；毛纤维消除弯曲　以后的长度称为伸直长度。两年剪毛的毛丛长度一般　为１００—２００　ｉｎＩｎ，少数为１００—３００　ｉｎＩｎ。　不同品种羊驼毛的平均长度为：晋中羊驼毛　９９．５６　ｉｎＩｎ，苏力羊驼毛９８．９３　ｉｎＩｎ，Ｂａｂｙ羊驼毛　８０．３７　ｍ／ｉｉ，４２０４羊驼毛７４．６４　ｍ／ｉｉ。晋中羊驼毛与Ｂａ—　ｂｙ羊驼毛和４２０４羊驼毛相比，长度非常长，与苏力羊　驼毛长度差异不太大。　２．３羊驼毛的强力和伸长　羊驼毛强力随品种不同差异很大，结果见表ｌ。　表１不同品种羊驼毛强力和伸长测试结果　品种　断裂强力／ｅＮ　断裂伸长率／％　晋中羊驼毛　２１．３ｌ　３９．８５　苏力羊驼毛　ｌ１．２５　４４．４　ａａｂｙ羊驼毛　９．６９　４６．０　４２ｏ４羊驼毛　ｌ７．５２　４．６１　由表ｌ可知，晋中羊驼毛强力较高，但断裂伸长率　低于其他三种羊驼毛。羊驼毛强力高，在加工过程中　可采用强分梳，断头率低，成品耐磨性好。　２．４羊驼毛的摩擦和缩绒性　羊驼毛表面有鳞片，鳞片的根部附着于毛干，尖端　伸出毛干的表面而指向毛尖，因此，羊驼毛长度方向因　滑动方向不同摩擦因数也不同。滑动方向从毛尖到毛　根为逆鳞片摩擦，滑动方向从毛根到毛尖为顺鳞片摩　擦。逆鳞片摩擦因数比顺鳞片大。用Ｙ１５１型纤维摩　擦因数测定仪测羊驼毛的摩擦因数，结果见表２。　ＳＨＡＮＧＩ－ＩＡＩ　ＴＥＸＴＩＬＥ　ＳＣＩＥＮＣＥ，Ｉｔ　ＴＥＣＨＮＯＬ０Ｇｙ　研究报告　表２不同品种羊驼毛摩擦性能比较　品种　静摩擦因数　静摩擦效　动摩攘因数　动摩擦效　逆鳞片　顺鳞片　应Ｉ／％　逆鳞片　顺鳞片　应Ｉ／％　晋中羊驼毛　０．５４３９　０．２６５３　３－幸．４３　０．４２５６　０．２４９ｌ　２６．１６　苏力羊驼毛　０．２２２９　０．１５９５　ｌ６．５８　０．２２８２　０．２ｌ６０　ｌ３．２９　Ｂａｂｙ羊驼毛　０．２ｌ２６　０．１５４８　ｌ５．７３　０．２８ｌ６　０．２ｌ６０　１３．１８　４２０４羊驼毛　０．２ｌ８ｌ　Ｏ．Ｉ６６９　Ｉ３．３０　Ｏ．２７８６　０．２ｌ４６　ｌ２．９８　羊驼毛纤维摩擦因数的大小与纤维鳞片结构、数　量及鳞片排列状态等有关。由表２可见，与其他三种　羊驼毛相比，羊驼毛的摩擦因数、摩擦效应都比较大，　相对来说，纤维之间抱合力大，易于纺纱加工。　纤维的缩绒性能与摩擦性能是有联系的，顺逆摩　擦因数差异愈大，摩擦效应愈大，纤维的缩绒性就愈　好。晋中羊驼毛缩绒性好于其他三种。　３羊驼毛定伸长弹性　不同作用时间羊驼毛拉伸弹性恢复率变化情况见　图５。　伸长翠，％　图５羊驼毛不同作用时间定伸长拉伸弹性恢复率　由图５可看出，在相同作用时间下，随伸长率不断　增大，弹性恢复率逐渐减小；在相同伸长率下，随作用　时间增加，弹性恢复率减小，总体拉伸弹性恢复率较　小，剩余变形较大。　４结论　（１）羊驼毛表面的鳞片紧贴伏于毛干上，鳞片边　缘比羊毛光滑，但突出程度不如羊毛。　（２）由于品种的不同，羊驼毛细度差异很大。Ｂａ—　ｂｙ羊驼毛较细，而４２０４羊驼毛较粗，晋中羊驼毛与苏　力羊驼毛相比，平均细度差异不大。　（３）羊驼毛较长较粗，一般只适合作粗纺原料。　（４）晋中羊驼毛强力较高，但断裂伸长率低于其　他三种羊驼毛，在加工过程中可采用强分梳。　（５）晋中羊驼毛的摩擦因数、摩擦效应都比较大，　纤维之间抱合力大，易于纺纱加工。同时，缩绒性好于　其他三种羊驼毛。　（６）在其他条件相同时，当伸长率较大时，羊驼毛　弹性恢复率较小；作用时间越长，羊驼毛的总变形量较　大，塑性变形也有充分时间发展，弹性恢复率较小。　鲕