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1.4　測試次數(shù)

初步的測試發(fā)現(xiàn),由于木棉纖維短、細、脆而使得單纖維強力測試困難,即使按照前述方法制樣,測試成功率不足30%.利用K1分別準備了兩份樣品,每一樣品制作了200個如圖2(b)所示的測試試樣,兩份樣品測試成功的數(shù)據(jù)均為53根纖維.在95%置信度下顯著性檢驗可知,K1的兩份樣品的測試結(jié)果無顯著性差異,這表明木棉的強伸性能分布相對集中,53根纖維的有效測試數(shù)據(jù)可以代表樣本總體性能,所以對K2,K3,K4都測試到53個數(shù)據(jù)和拉伸曲線為止.
 

2　結(jié)果與討論

2.1　木棉纖維強伸性能特征

用單根代表曲線法選取具有代表性的拉伸曲線分別代表4個木棉品種的拉伸性能.所謂單根代表曲線法是指根據(jù)實測試樣所得的斷裂強力、斷裂伸長率的平均值,在n(樣本容量)根拉伸曲線中選取其中一根最接近上述指標的平均值的曲線,即為代表性曲線14種木棉纖維的典型拉伸曲線如圖3所示
 

從圖3可以看出,木棉纖維隨著負荷的增加,強力和伸長之間呈比較好的線性相關(guān),拉伸曲線與棉纖維相似,都沒有明顯的屈服點.同時,木棉纖維的斷裂強力比較低,4種木棉纖維的平均斷裂強力低于2cN,平均斷裂伸長率小于4.5%,遠遠小于棉纖維的斷裂強力和斷裂伸長率.

為了更好地了解木棉纖維強伸性能特征,4種木棉纖維的平均斷裂強力、斷裂伸長率等統(tǒng)計值如表2所示
 

從表2可以看出,4種木棉斷裂強力均值在1.44～1.71cN,大于現(xiàn)有梳棉機對纖維最低斷裂強力1.2cN的要求,這對木棉纖維紡紗具有重要的意義,但4種木棉纖維斷裂強力低于1.2cN均占一定的比例,給木棉紡紗帶來一定的困難.盡管4種木棉試樣的斷裂強力存在較大的差異,但在換算到相同線密度條件下,4種木棉纖維的斷裂強度并無明顯的差異,特別對于K2,K3,K4,纖維的斷裂強度差異更小,4種木棉整體上表現(xiàn)出斷裂強度在2～3cN/dtex之間.4種木棉纖維的拉伸模量存在較大的差異,K1和K2拉伸模量相近,拉伸模量為110cN/dtex左右,而K3和K4拉伸模量相近,拉伸模量為50cN/dtex左右,比較試樣發(fā)現(xiàn),K1和K2來自印度尼西亞,而K3和K4來自泰國,可能不同產(chǎn)地的木棉纖維拉伸模量存在一定的差異.

從表2還可以看出,4種木棉纖維斷裂伸長率整體上分布在1.83%～4.23%,斷裂伸長率相對較低,意味著纖維承受最大負荷時伸長變形能力小,斷裂功小,因此木棉纖維在日常使用時,會出現(xiàn)容易斷裂、變碎的情況.另外從表2的CV值可以看出,木棉纖維斷裂強力和斷裂伸長率有一定的離散性,需要對纖維強伸性能的分布做進一步的分析.