纱线的基本特征参数.docx

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纱线的基本特征参数

第十一章纱线的基本特征参数

纱线的基本特征包括纱线的外观形态特征、加捻特征、纤维在纱线中的转移及分布特征，以及纱线外表的毛羽和内部膨松性等，。

第一节纱线的细度与不匀

一、纱线的细度

1.纱线的细度指标

⑴线密度Nt

特克斯制是ISO采用的纱线细度指标，是千米长的纱线在公定回潮率时的重量〔标准重量〕。

即

〔11-1〕

〔11-2〕

表11-1各种纤维的纱线的公定回潮率

纱线种类

公定回潮率

棉纱

8.5〔英制9.89〕

亚麻纱

苎麻纱

精梳毛纱

粗梳毛纱

涤纶纱及长丝

锦纶纱及长丝

粘胶纱及长丝

腈纶纱

涤/棉65/35纱

⑵公制支数Nm

毛纺及毛型化纤纯纺或混纺纱线的细度也应以特克斯为计量单位。

国际上一些国家和地区仍习惯沿用传统的公制支数来表示。

〔11-4〕

⑶英制支数Ne

英制支数是我国计量棉纱线及棉型纱线细度曾用旧指标。

目前，仍有国家和地区在使用该细度指标。

英制支数是指在英制公定回潮率下〔表11-1〕，一磅重的棉纱线所具有多少个840码的长度倍数，既多少英支。

〔11-6〕

⑷旦尼尔数D

旦尼尔数〔旦数D〕较多地在化学纤维中应用，因此长丝纱的粗细表达仍有应用D来表示的。

〔11-7〕

2.纱线的直径

⑴直接测量

纱线的直径或称投影宽度常用显微镜、投影仪、光学自动测量仪测量等。

图11-1纱线直径的测量示意图

⑵理论估计平均值

〔11-14〕

表11-2部分纱线体积重量

纱线种类

体积重量δ〔g/cm3〕

棉纱

精梳毛纱

粗梳毛纱

亚麻纱

绢纺纱

粘胶纤维纱

涤棉纱〔65/35〕

3.重量偏差

〔11-17〕

4.纱截面中的纤维根数n

〔11-19〕

5.复合纱的细度计算

〔11-20〕

二、纱线的细度不匀

1.细度不匀率指标

⑴平均差系数U

指各数据与平均数之差的绝对值的平均值对数据平均值的百分比，

〔11-21〕

⑵变异系数CV

又称离散系数，指均方差

对平均值

的百分比。

〔11-22〕

当试样数n<50，

〔11-23〕

⑶极差系数p

指数据中最大值与最小值之差〔极差R〕对平均值的百分比。

〔11-24〕

式中，

；xmax和xmin分别为测试数据中的最大和最小值。

2.纱条理论不匀

〔11-26〕

此就是著名的马丁代尔〔Martin-dale〕纱条极限〔理论〕不匀率公式。

3.细度不匀率的测试方法

⑴目测检验法

又称黑板条干检验法。

⑵测长称重法

又称切断称重法。

⑶电子条干均匀度测试法

电容式条干均匀度仪，即国际上通用的乌斯特（Uster）条干均匀度仪。

图11-2纱条不匀直观图〔上〕和波谱图〔下〕

⑷光电子条干均匀度测量法

EIB-S的测量原理非常简单，就是利用CCD摄取纱条的投影宽度，见前图11-1。

三、纱条细度不匀的构成及测量影响

1.纱条细度不匀的构成波谱表达

⑴纱条细度不匀的构成

纱条粗细不匀的经典说法包括三类：

随机不匀、加工不匀和偶发不匀。

⑵条干不匀的波谱图

图11-3细度不匀的波谱图

2.细度不匀测量的影响

⑴方法的影响

⑵取样长短的影响

理论上纱条的总不匀CV是不随片段长度的改变而变的，为定值。

其与片段间细度不匀〔简称外不匀〕CVB（l）和片段内不匀〔简称内不匀〕CVI（l）的的关系为：

〔11-30〕

图11-4变异—长度曲线

3.细度不匀引起的其他不匀

纱线的细度不匀、结构不匀、混合不匀是影响成纱质量基本原因，而细度不匀取决于结构不匀和混合不匀。

细度不匀会影响纱线的强力及强力不匀、捻度不匀、色差、密度不匀，以及粗细节等不匀性纱疵。

因此，纱线的细度不匀更能反映纱线的实际内在质量，表达其可织造性。

第二节纱线的捻度与捻缩

一、纱线加捻的特征指标

1.捻度

加捻使纱线的两个截面产生相对回转，两截面的相对回转数称为捻回数。

〔11-32〕

2.捻系数

加捻后表层纤维与纱条轴线的夹角，称为捻回角，如图11-5所示。

图11-5纱的捻回角

令：

〔11-35〕

为特克斯制的捻系数。

3.捻向

图11-6捻向示意图

图11-7纱线捻向对织物性质的影响

4.捻幅

单位长度纱线加捻时，纱线截面上任意一点在该截面上相对转动的弧长，称为捻幅P。

〔11-39〕

图11-8捻幅

5.捻度与捻回角的测量

⑴直接计数法

⑵退捻加捻法

⑶捻回角的测量

图11-9测量单纱和股线的捻回角

二、纱线的捻缩

1.捻缩

捻缩通常可用以下两个参数来表示：

捻缩率

〔11-42〕

收缩因素

〔11-43〕

图11-10股线的捻缩

2.捻缩的测量

三、加捻对纱线性能的影响

1.加捻对纱线强度的影响

图11-11捻系数与断裂强度的关系

2.加捻对纱线断裂伸长的影响

图11-12拉伸中纤维与纱的伸长示意

3.加捻对纱线体积质量和直径的影响

（a）体积质量（b）纱线直径（c）股线体积质量

图11-13体积质量、直径和捻系数的关系

第三节纱线的毛羽与特征

一、毛羽的形成与基本形态

1.毛羽的形成

⑴加捻形成毛羽

⑵过程形成毛羽

2.毛羽的基本形态

图11-14毛羽的基本形态

3.毛羽的基本量

二、毛羽的特征指标

图11-15毛羽指数与毛羽长度关系曲线

三、毛羽的测量方法

1.光电式测量法

2.烧毛称重法

3.投影计数法

4.静电法

四、毛羽的控制

1.纤维的选择

2.改善加工条件

3.改变纺纱方法

第四节纱中纤维的转移与分布

一、纤维在纱中的转移

1.纤维在纱中的转移

转移是指纤维不在原螺旋线上的向内或向外移动。

其主要原因是纤维所在扁平须条的位置不同〔几何机理〕和纱中纤维所走的路径不同〔张力机理〕。

纱条

图11-16环锭纱的加捻三角区

图11-17转移机理对转移频率的影响

2.纤维转移的测试方法

图11-18示踪染色纤维的几何形态

二、纤维在纱截面中的径向分布

1.纤维在纱截面中径向分布规律

⑴纤维在纱中堆砌密度及差异

⑵纱中纤维径向分布优先的解释

而早期的研究说明：

①纤维长度不等时，较长纤维会优先向纱内转移，较短纤维倾向于纱的外层，因为长纤维与较多的纤维接触，在加捻时有被拉入纱内层的趋势，较短纤维则易被挤到纱的外层；②纤维粗细不等时，一般粗的纤维会较多地趋向纱的外层，而细的纤维则位于纱的内层，这是因为粗纤维一般较硬挺，空间位阻大，在细纱加捻区中不容易挤入纱中心部分，细软的纤维则相对容易嵌入纱的内层；③初始模量较大的纤维会较多地趋向纱的内层，因为加捻时纤维的张力较大，故产生较大的向心压力；④抗弯刚度大的纤维容易分布在纱的内层；⑤圆形截面纤维因比外表积小，或体积小，则容易克服阻力挤入纱内层；⑥除此以外，纤维的卷曲性、摩擦系数，纱的细度和捻系数也是影响纤维转移的因素等。

2.纤维径向分布参数

⑴汉密尔顿指数

汉密尔顿指数是以计算纤维在纱截面中的分布矩为基础，求出两种纤维中一种的向外〔内〕转移分布参数。

基本方法如图11-20所示。

图11-19汉密尔顿指数计算流程及等分同心圆

⑵Onion指数