第３４卷第３期 ２０１３年３月 纺织学报 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｔｅｘｔｉｌｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｖｏ１．３４．ＮＯ．３ Ｍａｒ．．２０１３
文章编号：０２５３—９７２１（２０１３）０３—００３５—０５
新型再生纤维素纤维纱线性能的综合评价
周 蓉，杨明霞，刘 杰
（河南工程学院纺织学院，河南郑州４５０００７）
摘要为更好地了解新型再生纤维素纤维纱线的性能，针对性地开发产品，选择天丝、莫代尔、竹浆纤维、圣麻、
丽赛、Ｏｕｔｌａｓｔ改性粘胶纤维６类新型再生纤维素纤维的纯纺纱、与棉或涤纶的混纺纱作为研究对象，对其断裂强
度、断裂伸长率、断裂功、毛羽指数（毛羽长度３ ｍｍ及以上）、弹性回复率、耐磨次数６项指标进行测试及综合评价。
结果表明：天丝、莫代尔及莫代尔与细特粘胶混纺纱、丽赛、圣麻和竹浆纤维与涤纶混纺纱的综合性能好，莫代尔与
棉混纺、竹浆纤维及竹浆纤维与棉混纺纱（１８．４ ｔｅｘ）的综合性能一般，纯棉、竹浆纤维与棉混纺（１４．８ ｔｅｘ）、ＯｕｔＬａｓｔ
改性粘胶纤维及多种混纺纱的综合性能较差。据此提出了产品开发和生产加工建议。
关键词 再生纤维素纤维；力学性能；灰色聚类判别；纱线
中图分类号：ＴＳ １０１．２ 文献标志码：Ａ
Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｎｅｗ ｒｅｇｅｎｅｒａｔｅｄ
ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ ｆｉｂｅｒ ｙａｒｎｓ
ＺＨＯＵ Ｒｏｎｇ，ＹＡＮＧ Ｍｉｎｇｘｉａ，ＬＩＵ Ｊｉｅ
（Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｔｅｘｔｉｌｅ，Ｈｅｎａｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ，Ｈｅｎａｎ ４５０００７，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｂｅｔｔｅｒ ｆｉｎｄ ｏｕｔ ｔｈｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｏ ｔｈｅ ｎｅｗ ｒｅｇｅｎｅｒａｔｅｄ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ ｆｉｂｅｒ ｙａｒｎｓ ｆｏｒ ｔｈｅ
ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｓｐｅｃｉａｌ ｐｒｏｄｕｃｔｓ，ｐｕｒｅ ｙａｒｎｓ ｏｆ ｓｉｘ ｃａｔｅｇｏｒｉｅｓ ｏｆ ｎｅｗ ｒｅｇｅｎｅｒａｔｅｄ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ ｆｉｂｅｒｓ ｓｕｃｈ ａｓ
ｌｙｏｃｅｌｌ，ｍｏｄａｌ，ｂａｍｂｏｏ ｐｕｌｐ ｆｉｂｅｒ，ｓｈｅｎｇ—ｂａｓｔ ｆｉｂｅｒ，ｒｉｃｈｃｅｌ ｆｉｂｅｒ ａｎｄ ｏｕｔｌａｓｔ ｍｏｄｉｆｉｅｄ ｖｉｓｃｏｓｅ ｆｉｂｅｒ，ａｎｄ
ｂｌｅｎｄｅｄ ｙａｒｎｓ ｗｉｔｈ ｃｏｔｔｏｎ ｏｒ ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ ｗｅｒｅ ｃｈｏｓｅｎ ａｓ ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｂｊｅｃｔ．Ｓｉｘ ｉｎｄｅｘｅｓ ｓｕｃｈ ａｓ ｂｒｅａｋｉｎｇ
ｔｅｎａｃｉｔｙ，ｂｒｅａｋｉｎｇ ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ ｒａｔｅ，ｗｏｒｋ ｏｆ ｒｕｐｔｕｒｅ，３ ｍｍ ｏｒ ａｂｏｖｅ ｈａｉｒｉｎｅｓｓ ｉｎｄｅｘ（ｈａｒｍｆｕｌ ｈａｉｒｉｎｅｓｓ），
ｅｌａｓｔｉｃ ｒｅｃｏｖｅｒｙ ａｎｄ ｗｅａｒ—ｒｅｓｉｓｔｉｎｇ ｎｕｍｂｅｒ ｗｅｒｅ ｔｅｓｔｅｄ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｐｕｒｅ ｙａｒｎｓ ｏｆ Ｌｙｏｃｅｌｌ，
Ｍｏｄａｌ，ａｎｄ ｂｌｅｎｄｓ ｏｆ Ｍｏｄａｌ／ｓｕｐｅｒ６ｎｅ ｖｉｓｃｏｓｅ，Ｒｉｃｈｃｅｌ／ｐ０ｌｙｅｓｔｅｒ，Ｓｈｅｎｇ—ｂａｓｔ ｆｉｂｅｒ／ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ，ｂａｍｂｏｏ
ｐｕｌｐ ｆｉｂｅｒ／ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ ｈａｖｅ ｂｅｔｔｅｒ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ；ｂｌｅｎｄｓ ｏｆ Ｍｏｄａｌ／ｃｏｔｔｏｎ，ｂａｍｂｏｏ ｐｕｌｐ
ｆｉｂｅｒ／ｃｏｔｔｏｎ（１ ８．４ ｔｅｘ），ａｎｄ ｐｕｒｅ ｙａｒｎｓ ｏｆ ｂａｍｂｏｏ ｐｕｌｐ ｆｉｂｅｒ ｈａｖｅ ｏｒｄｉｎａｒｙ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ；
ｐｕｒｅ ｃｏｔｔｏｎ ｙａｒｎｓ，ｂｌｅｎｄｓ ｏｆ ｂａｍｂｏｏ ｐｕｌｐ ｆｉｂｅｒ／ｃｏｔｔｏｎ（１４．８ ｔｅｘ）ａｎｄ ｏｕｔｌａｓｔ ｍｏｄｉｆｉｅｄ ｖｉｓｃｏｓｅ ｆｉｂｅｒ ａｎｄ
ｉｔｓ ｂｌｅｎｄｓ ｈａｖｅ ｐｏｏｒ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ．Ｔｈｅ ｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓ ｆｏｒ ｐｒｏｄｕｃｔ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ
ｗｅｒｅ ｇｉｖｅｎ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ ｒｅｇｅｎｅｒａｔｅｄ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ ｆｉｂｅｒ；ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｙ；ｇｒａｙ ｃｌｕｓｔｅｒ ａｎａｌｙｓｉｓ；ｙａｒｎ
新型再生纤维素纤维由于其良好的服用性能，
可在一定程度上替代天然纤维，近年来发展迅速，国
内外对纤维性能的研究和产品开发较多 。各种
新型再生纤维素纤维有良好的吸湿放湿能力，光泽
和力学性能比普通粘胶纤维好，但大多数纤维的强 度和弹性较低，在实际应用中，考虑到成本和产品性
能，常采用各种新型纤维的混纺纱开发产品。目前，
针对纱线性能的研究比较少，且主要是对某种具体
纱线而进行的。本文对目前常用的几种新型再生纤
维素纤维纯纺和混纺纱性能进行对比测试分析，并
收稿日期：２０１２—０２—２１ 修回日期：２０１２一ｌ１—２２
基金项目：中国纺织工业协会科技指导项目（２００７０２０）
作者简介：周蓉（１９６２一），女，教授，硕士。主要研究方向为纺织品设计与纺织工艺。Ｅ－ｍａｉｌ：ｈｎｆｚｚｒ＠１２６．ＣＯＢ。
・３６・ 纺织学报 第３４卷
采用数学方法进行综合评价，从而更好地了解加入
不同纤维素纤维后纱线的性能差异，为这类产品的
深层次开发应用提供理论参考。
１研究方案设计
１．１ 纤维种类及性能
新型再生纤维素纤维种类繁多，本文选用目前
应用较广泛的天丝、莫代尔、竹浆纤维、圣麻纤维、丽
赛纤维、Ｏｕｔｌａｓｔ改性粘胶（以下简称Ｏｕｔｌａｓｔ粘胶）
６大类纤维纯纺纱和混纺纱作为研究对象。６种纤
维的长度均为３８ ｍｉｌｌ，线密度均为１．６７ ｄｔｅｘ，主要性
能见表１。
表１纤维规格和主要性能
Ｔａｂ．１ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ ｍａｉｎ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｆｉｂｅｒ
１．２纱线样本选择
在分析纱线时，选择了洛阳白马集团和郑州四
棉公司生产的天丝、莫代尔、竹浆纤维、圣麻纤维、丽
赛纤维、Ｏｕｔｌａｓｔ粘胶６大类１６种新型再生纤维素纤
维的纯纺纱、与棉、涤纶的混纺纱及２种纯棉纱进行
对比测试分析。纱线的线密度有２个系列：１４．８、
１８．４ ｔｅｘ；纱线的捻度相近。具体品种规格见表２。
１．３ 测试方法及结果
纱线的力学性能和毛羽指标非常重要，因此选择
了纱线的断裂强度、断裂伸长率、断裂功、３ ｍｍ及３ ｍｌｎ
以上毛羽指数、弹性回复率、耐磨次数６项性能指标进
行综合分析。
纱线强力测试采用ＹＧ０６１型电子单纱强力机，
参照ＧＢ／Ｔ ３９１６－－１９９７（（纺织品卷装纱单根纱线断
裂强力和断裂伸长率的测定》。纱线毛羽测试采用
ＹＧ１７１Ｌ型纱线毛羽测试仪，测试条件：试验次数为
１０次；片段长度为１０ ｍ；测试速度为３０ ｍ／ｍｉｎ；环境
温度为２０℃，环境湿度为６５％。纱线弹性测试采用
ＹＧ０６１型电子单纱强力机，实验条件：测试速度为
５００ ｍｍ／ｍｉｎ，预加张力为０．２７ ｃＮ／ｔｅｘ，隔距为
２００ ｍｍ，定伸长为１０ ｍｎ＇ｌ，拉伸停置３０ Ｓ，回复停置 表２纱线品种及规格
Ｔａｂ．２ Ｖａｒｉｅｔｉｅｓ ａｎｄ ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｙａｒｎｓ
１ ｍｉｎ，反复拉伸２次，环境温度为２０℃，环境湿度
为６５％。纱线耐磨性测试采用ＬＦＹ １０９型电脑纱
线耐磨仪，实验条件：张力锤质量为２０ ｇ，砂纸号数
为４００。对纱线的各项性能进行测试，结果见表３。
２纱线性能综合评价
２．１ 研究方法的选用
由表３可知，不同纱线在不同性能方面表现出
的优劣不尽相同，很难对纱线性能的优劣作出综合
判断。文献［１０—１１］曾尝试采用数学方法对测试
数据进行分析处理。本文旨在通过灰色聚类判别分
析理论，对各种纯纺和混纺纱线的综合性能进行优
劣分类。
２．２ 数据处理
２．２．１建立聚类白化数矩阵
将１８种纱线试样记为灰色聚类分析对象，６项
性能指标记为聚类指标． ，将综合性能分为好、中、
差，分别记为 １、 ２、 ３共３个灰类。由聚类灰数进
行比较。
考虑到聚类计算中，所有数据均以正比关系计
入，因此毛羽指数是以１００／毛羽指数作为参数计
人。按照式（１）对表２的数据进行均值化处理，得
到聚类白化数矩阵。
第３期 周蓉等：新型再生纤维素纤维纱线性能的综合评价 ・３７・
Ｏ．Ｏ８１ ４ ０．０６２ ９ ０．１Ｏ５ ８ ０．Ｏ３１ ０ ０．０５ｌ ７ ０．０４０ ２
０．０５８ １ ０．０３ｌ Ｏ ０．０２９ ９ ０．０５２ ７ ０．０４１ ３ ０．０９４ ２
０ ０４９ ４ ０．０３７ ｌ ０．０３８ ０ ０．０３９ ６ ０．０４１ １ ０．０６９ ３
０．０８ｌ ４ ０．０６２ ３ ０．１０８ ８ ０．０４６ ９ ０．０４９ ８ ０．０８３ ５ ０．０６０ ４ ０．０４３ ３ ０．０５３ ５ ０．０４５ ３ ０．０６０ ８ ０．０５９ ５
０．０６４ ７ ０．０３７ ７ ０．０４０ ３ ０．０７３ ９ ０．０５２ ６ ０．０５４ ４ ０．０６ｌ １ ０．０６３ ４ ０ ０６８ ｌ ０．０８３ ３ ０．０４８ ０ ０．０７０ ６
０．０３９ ９ ０．０５８ １ ０．０３７ ０ ０．０３９ ０ ０．０８３ ６ ０．０３８ ６
０．０４４ ９ ０．０７６ ２ ０．Ｏ５１ ９ ０．０７１ ４ ０．０５７ ８ ０．０５６ ９
０．０３９ ０ ０．Ｏ５ｌ ｌ ０ ０３５ １ ０．０４８ ９ ０．０４３ ８ ０．０３２ ０ ０．０５３ ５ ０．０４０ ６ ０．０３１ ７ ０．０３５ ６ ０．０４６ ８ ０．０４５ １
０．０４０ ６ ０．０５７ ６ ０．０５４ ５ ０．０４４ ３ ０．０４９ ４ ０．０４３ ３ ０．０５８ ８ ０．０６６ ４ ０．０５６ ６ ０ ０８５ ６ ０．０５５ ３ ０ ０９６ １
０．０７４ ８ ０．０８１ ９ ０．０９４ ７ ０．０７１ ７ ０．０５４ ５ ０．０４８ ３ ０．０４０ ７ ０．０４７ １ ０．０３５ ０ ０．０６８ ０ ０．０６０ ９ ０．０３８ ６
０．０７９ ６ ０．０４８ ４ ０．０６４ ６ ０．０９６ ３ ０．０５５ ３ ０．０５２ ６
０．０３２ ５ ０．Ｏ６１ ３ ０．０３９ ５ ０．０３４ ４ ０．０９２ １ ０．０５５ ８
０．０３９ ３ ０．０７３ ５ ０．０５５ ０ ０．０３２ ０ ０．０５５ ０ ０．Ｏ２１ ０ … 权函数如下： （１
２．２．２确定灰类白化区间
６项性能指标对 个灰类（ｓ＝ｋｌ，ｋ２，ｋ３）的区
间 ，定义为Ｊ（Ｊ＝１，２，３，４，５，６），根据均值无量纲
处理后的数据和专业知识分析，确定白化区间，结果
见表４。
２．２．３确定白化权函数
根据灰类白化区间，定义 指标ｋ子类的白化 ＝
ｆ ０
—Ｙ
Ｘｉ—Ｙ Ｊ １ ＜Ｙ
ｙｉ＜ｘ＜Ｘ Ｊ
（ ：Ｑ
＝ ０
＝ ≥Ｘ
：Ｑ ｌ…）
隹［ ， ］
∈（ ，Ｚ。 ］
∈（Ｚ Ｚ ］
∈（Ｚ ， ］
Ｘ Ｊ＜ｘ＜Ｙ｜
＞Ｙ
（ ：Ｑ ；ｙｆ：Ｑ ）
２．２．４标定聚类权叼
在生产中，断裂强度、断裂伸长率、断裂功、弹
性回复率和耐磨次数越高越好，３ ｍｍ及３ ｍｍ以
上毛羽指数（有害毛羽）越低越好，由于断裂强度、
断裂伸长率和断裂功有重叠的内容，在充分听取
专家意见的基础上确定各指标的权重７７ ，结果见
表５。 ，●●●●●●，●●●●●●● ，、●●●●●●●●●●ｌ ＝ ｌｌ ｍ × ｎ ） （
、 Ｑ ａ ＜ Ｑ
Ｚ