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我国及日式的表示法是S表右捻(LeftHandTwist),Z表左捻(
RightHandTwist
)。
但由于和欧美的念法正好相反,所以,最近就直接称为S捻、Z捻。
此外,双纱(图2-2所示)以上合捻时,其捻的方向必定与单纱的捻方向相反,如此一来合捻时不会恢复原状。
此时,最初单纱之捻称为下捻,后来合纱的合捻称为上捻。
普通上捻的捻度是下捻的捻度之80%为宜。
2.1.3.捻的强度
捻的强弱与纱之使用目的有密切关系,因此捻的程度区分有如下的名称。
普通Spun纱是以1吋间的捻数来表示,而长纤则以1米间的捻数表示之。
捻的强弱及捻数间的关系表示如表2-3,其范围依纱的种类而有所回异。
表2-3捻的强弱及捻数间的关系:
捻的种类
1米长度的捻数
轻捻纱
中捻纱
强捻纱
高强捻纱
300回以下
300~1000回
1000~3000回
3000回以上
2.1.4.纱的卷取方法
捻过的纱依使用的目的而被卷成各种形状。
从工厂制造的阶段开始就以绞纱卷取、筒纱(Cheese)卷取、纱饼卷取等方式而卷在各种大小的纱管上,以备供给的目的使用。
市面亦售有适合家庭用的绞纱卷、线卷、圆片卷、圆卷等方式的纱线。
2.2.纱的粗度与表示方法
纱依使用的目的而被纺制成各种粗细、大小。
当有人问及『纱的粗细大小大概是什么程度』时,不知如何表达是好,可真伤脑筋。
纱是由一束束的纤维集合而成的,其间的密合度与集合状态很复杂,且纤维的侧面及横面的形态也各式各样,因此若以普通的方法测试其直径是很牵强。
由于纱的全部构造还处于柔软且易变形的形态,因此不能以铁丝大小的粗来测。
此处我们将设定一表达纱之粗度的方法,即设定一基准单位,以此基准单位的倍数来表示。
2.2.1.纱支粗细的表示
2.2.1.1.支数、丹尼、Tex(德式)
支数法(恒重式):
订定标准重量,用以表示相对于标准重量的标准长度的倍数的数值,即为支数。
表2-4 短纤粗度的标准(支):
纱的种类
方 式
标准重量
标 准
棉、蚕丝、化纤短纤
麻
毛
英制式
公制式
1Lb(453.6g)
1Lb(453.6g)
1g
840码(768.1m)
300码(274.3m)
1km
N=(W/L)X(L0/M)
L0:
测定的长度
N:
支数W:
W:
测定重量
L:
相对于准重量的标准长
W/L=K
K是依纤维种类所制定的定数
棉纱、蚕丝、化纤纺绩纱K=0.591
麻(纱)K=1.654
毛(纱)K=1
2.2.1.2.丹尼尔(Denier)法(恒长式):
订定标准长、标准重之倍数的数值,并以号码来表示的方法。
以标准重量除标准长之纱长所得的结果即为Denier(以长纤为对象的方式):
表2-5 长纤粗度之标准:
标 准 长
蚕丝、化纤(长纤)
450m(或9000m)
0.5g(或1g)
D=(L/W)X(W/L0)
D=Denier
L=标准长W=标准重
L0=测得长度W=测得重量
L/W=K=9000(定数)
∴D=(W/L0)X9000
2.2.1.3.Tex(共通式):
恒重式的支数其依纱的种类来决定标准的定夺,有其烦杂之处。
而这种方法是任何种类的纱皆以相当于1000公尺的重量单位(克)来表达其支数。
单位以Tex表示:
毛纱支数(公制)N'
:
棉纱支数(英制)D:
denierT:
Tex支数
[例] 标准长 单位重 粗度单位
[1000m] [1g] [1Tex]
[1000m] 1mg 1mgTex
[1000m] 1kg 1kgTex
表2-6 支数换算表:
所得支数
已知支数
纱支数
(共通式)
棉纱支数
长纤纱
(denier)
Tex支数
毛纱(公制)1000g,1000m
1
0.591×
N
9000/N
1000/N
棉 纱(英制)453.6g(1磅)768.1m(840码)
1.695×
N'
5315/N'
591/N'
长纤(denier式)9000m,1g
9000/D
5315/D
0.1111×
Tex支数(共通式)1000m,1g
1000/T
591/T
T/0.1111
毛纱支数(公制)N'
棉纱支数(英制)
D:
Tex支数
2.2.2.纱的表示法
依纱的构成而设定其表示法
2.2.2.1.棉、麻、粘胶、蚕丝、化纤短纤:
以英支数来表示。
[例] 20支单纱 20s或20;
S/1
30支双股纱 30/2s或30'
S/2
60支三股纱 60/3s或60'
S/3
20支五股的3条捻纱 20/5/3s或20'
S/5/3
20支单股纱及30支双股纱的捻纱 20、30/2/2s或20×
30/2s
30支双条合捻纱 30//2s或30'
S//2
2.2.2.2.毛(纱):
以公制支数来表达。
[例] 20支单股纱 1/20
30支双股纱 2/30
60支三股纱 3/5/20
20支单股纱及30支双股纱的捻纱 2/1/20,2/30或1/20×
2/30
30支双条合捻纱 2//30
2.2.2.3.以Tex支数表达。
[例] 20支单股纱 20tex
30支双股纱 30tex×
2
60支2根合捻纱 60tex//2
2.2.2.4.纱之混纺率的表示
支数与混纺率的合记如下:
支数(混纺纤维名A、混纺率。
混纺纤维名B、混纺率)
混纺纤维名A、混纺率
或 支数(混纺纤维名B、混纺率)
[例]20支粗的A纤维70%与B纤维30%混纺的情形。
以棉支数法表达为20s(A70、B30)或A/B70/3020'
S
公制支数法为1/20(A70‧B30)
2.2.2.5.捻纱的捻向的表示:
棉支数以下捻方向∕上捻方向来表示。
[例1]单股纱Z捻再添2条以上做S捻的情形........Z/S
[例2]单股纱Z捻后,加2条以上做S捻,复再添2条以上做Z捻....Z/S/Z
公制支数法则以上捻方向∕下捻方向来表示。
[例1]单股纱Z捻后,添2条以上纱做S捻........S/Z
[例2]单股纱S捻后,与2条以上纱做Z捻,复再与2条以上纱做S捻....S/Z/S
2.2.2.6.捻数与捻向并记的情形:
●以棉支数表示时
单股纱..捻向,捻数/2.54cm
[例]捻数18的Z捻的单股纱....Z18/2.54cm
捻纱....下捻方向,下捻数∕上捻方向,上捻数。
[例1]Z18的单股纱2条以上合捻,上捻数12的S燃的纱表示为:
Z18/S12/2.54cm
[例2]Z18的单股纱以3条以上合捻后,以S12下捻所得之物再与2条以上纱合捻,上捻数为6的Z捻的纱表示为:
Z18/S12/Z6/2.54cm
●以公制支数法表示时
单股纱是....捻向,捻数/m
[例] 捻数480的Z捻的单股纱....Z480/m
捻纱....上捻方向,上捻数∕下捻方向,下捻数。
[例1]Z500的单纱二股以上合捻,上捻数为480的S捻的纱表示为:
S480/Z500/m
[例2]2条以上Z500的单纱合捻,以S480下捻之后再以2条合捻,Z250/S480/Z500/m
2.2.2.7.长纱的粗度:
在表示长纱粗度的数字之后加上D或d较好。
[例1]120denier粗度表为1202D或1202d
[例2]120denier的纱2条合捻的情形120//D或120//d
2.3.纤维工业中常用之主要单位的换算
2.3.1.序言
在纤维工业上的各种测试,除了特殊事例外、均是以数值来表示。
甚至在我们的日常生活中,也常有使用度量衡来表达数值之习惯。
如长度的公尺、重量的公斤、时间的分、温度的℃等均溶入于生活中。
此种单位可进行高精度的表达,亦可赋与正确性,藉此表达亦可获知正确的意义。
又,此在国际上亦通用,以10米来表达时,其长度在世界各地均是相同的。
为了表达科学和技术上的知识,以及日常生活的一般性目的,故必需有各式各样的单位。
兹举一简单例说明之;
如汽车的速度每小时时120公里或炮弹的速度每秒1200米一般,速度单位系长度单位的公尺与时间单位的时、分、秒之组合,这些单位的标准全部是经由国际性的定义而所表达的。
不过,因为在以往所使用的单位中也有意义不太清楚者,故而从科学上或产业上研究出了具有正确的科学性之国际单位(SI)。
在此,就一事例说明之;
卡洛里(Calorie)在SI里并没有规定,从以前在热关系等方面上,Calorie就已广为使用,但后来则是采用使用焦耳(J)或瓦特(W)此种单位。
Calorie也能使用在水的方面,但为了将1g的水的温度提高1℃所需的能源会因温度而改变故如下表所示般,有各式各样的定义,据此,而以J来加以统一、而Calorie就被废止不用了。
1Cal15:
4.1855J(15℃Calorie)1CalIT:
4.1868J(ITCalorie亦称为国际Calorie,在工学上广为全球所使用)
实际上,问题之所在系因蒸气表、比热、热导率等对焦耳的换算很不容易,而在各方面的数值换算时,必需要确定该Calorie是上表的哪一种。
我们在表达食品的热量时,使用每天需2500Calorie这种表达,而此Calorie实际上即是指Kcal。
为了解决此种混淆,故需有科学上及国际上均通用的单位。
2.3.2.国际单位制SI
在计量单位上,以英美的码、磅制及米为主流,但在英美也是有打算转换成米制的企图,该米制也混用了MKS制、CGS制、重力制而使得全球的计量单位杂乱无章,故而拟以国际性的单位制进行标准化。
发动此种标准化的是英国,英国计量单位的复杂是有目共睹的,兹举长度来看,有吋(Inch)、呎(Feet)、码Yard、Fathom、Pole、Chain、Furlong、Mile,此非+进制,不但复杂且按用途各不相同。
英国是从1965年开始转换成国际单位,现今仍在进行转换中。
世界各国均在进行此种国际单位制的移转中。
国际单位制SI(Syst'
emeInternationale)系1960年由国际度量衡总会的决议所命名者,系由7个基本单位和2个补助单位共计9个单位及这些单位的组合所成之许多单位所构成的。
只要使用这些基本单位、补助单位及组合单位,几乎全部的物理量均可计测之。
而像非SI单位但是以前就广受使用的单位,有许多是在实用上颇具重要性者,这些单位可与SI单位并用之。
例如:
以时间单位的秒来说,可与时、分、日等并用。
另,SI单位在10的整数倍时,必需附加一定的接头词。
在后面将论述之纤维工业关系上被广为使用的有K(Kilo)=103、d(deci)=10-1、C(Centi)=10-2、M(Milli)=10-3、μ(micro)=10-6等。
2.3.3.纤维工业上单位的进展
纤维工业在初期系按地域性、各自独立分开发展的。
在一个国家里就分别有许多称为纤维工业产地者。
其中也有纤维原料不同的情形,甚至还有原料产地和机织业地区也不相同的。
此种纤维中心地的差异,在纤维工业创始人的英国尤其显著,当然生产者之计量单位也会产生产地独特者。
在纺纱技术受教自英国的日本,棉纺支数及公制支数、麻支数、精纺毛支数、粗纺毛支数、以及后来根据出口观点之丹尼尔支数等,各式纱线针对所使用之原料别而有各种的支数表示。
在其发源地之英国是使用何种支数公式呢﹖观1953年的TextileMercury之YearBook可知有如下各种。
2.3.3.1.定重制
棉(英国式)840yd.hanks/lb
棉(大陆式)1000m.hanks/0.5kg
棉bumpyarnyds/oz.
绢丝840yd.hanks/lb
嫘萦短纤纱840yd.hanks/lb
亚麻(湿式纺)300yd.hanks/lb
精纺毛560yd.hanks/lb
粗纺毛(Yorkshiresks.)256yd.hanks/lb
粗纺毛(Galashielscut)300yd.cuts/240z
粗纺毛(Hawick)500yd.cuts/260z
粗纺毛(W.ofEngland)Snaps(320yd/hanks)/lb
粗纺毛(Dewsbury)yds/lb
粗纺毛(Alloa)11,520yd.Spyndles/24lb
粗纺毛(Americancut)300yd.hanks/lb
粗纺毛(AmericanRun)100yd.hanks/lb
蚕丝1000yd.hanks/lb
公制式kmhanks/kg
Typp1000yd.hanks/lb
2.3.3.2.定长制
丹尼尔9000m之g数
亚麻(干式纺),大麻,黄麻)14,400yd之lb数
粗纺毛(Aberdeen)14,400yd之lb数
粗纺毛(Americangrain)grain/20yd
如此多而复杂的支数当然是很难登上国际性的流通机构。
随着纤维产业朝国际性发展成长,当然对于国际贸易所需之绝对标准就要有所企划了。
藉属于制定国际标准之机关的ISO(国际标准化组织)之手,已制作了在纤维工业及纤维产业上之利用SI单位系的单位。
2.3.4.纤维工业上之SI单位
在纤维工业中仍存在着旧习,在采用SI单位方面较为延缓。
而且所使用的公式仍未国际化,但已逐渐在转换成SI单位之中。
如从以前之度量衡制转换成公制法般,虽然在法律上未行转换,但来自欧洲之纤维机械型录上,已经施行此种SI单位制之记载了。
如使用min-1取代表旋转数之rpm,荷重方面也使用3N(牛顿)而不再使用kgf。
像这般世界所到之处均采用SI单位,故对其也需要充分地理解之必要。
2.3.4.1.纤维与长丝
表纺织用的纤维与长丝之纤度所使用之SI单位,每单位长度的重量或纱线密度是以tex单位为基础。
若把某纤维、长丝或纱线的tex值视为T,则每1000m就具有Tg的重量。
此种tex的单位对纱线很适当,但对纤细物,即对于制织用或针织物用纱纤维,在线线密度上为求方便而使用decitex(dtex)。
即是说;
每1000m为0.1g,换言之即每1000m为1公克(g)。
纤维及长丝的dtex值系和丹尼尔支数之每900m为1g之值相近似,故以dtex来表示,容易获知与丹尼尔支数具有亲近感之关系者。
细棉纤(棉、毛)在以往系以mg/cm×
105来表其重量,若使用tdx单位时则为Millitex(mtex),即每1,000,000m之公克(g)量,换言之即是以每1000m之m公克量来表示。
在表纤维长度时,单纤维系以mm表之,但棉纤维在习惯上仍是使用英吋单位而以1/32"
之倍数表之。
衣服及家庭用品所使用之人造纤维系因用途而有所差异,亦有与天然纤维之混纺用者,范围大致在1-3dtex内。
在绒毛地毯纱线用途上更有使用6dtex及6dtex以上之粗纤维。
棉类中最细的有海岛棉,平均纤维密度150(即1.5dtex)。
反之,粗者有印度棉,平均为300mtex,美棉之中级短纤型为200mtex,被广泛使用在各种用途上。
最细的美丽诺羊毛约5dtex、粗者约为杂交种的12dtex。
亚麻在3-5dtex的范围内、蚕丝纤维约1dtex。
人造纤维中的短纤依用途及目的而可制成适当的直径或长度。
棉纤维的长度系和粗细呈反比关系,细海岛棉的纤维长为50mm,美棉之中级型为25mm、印度棉之粗者则为20mm。
羊毛和亚麻这种关系则相反,美丽诺种羊毛的纤维长为40~120mm、且最粗的杂交种差毛长达400nm、细亚麻为300nm、粗亚麻为500mm。
2.3.4.2.丝
纤维纱线的粗细,采用tex单位表示。
此种tex单位亦适用于产业资材用之类的连续性长丝纱,不过,连续长丝纱大致是以dtex使用最多。
单纱方面的写法如24tex般,双股线为R24/3tex、三股线为R24/3tex般,R字头意味着结果或最终。
R24/2tex其构成的tex为12。
换言之;
tex为定长制,故拟算出捻纱支数(tex)时,只要加上捻纱前之纱线支数即可,计算上很轻松。
现在,在长丝纱方面仍是使用丹尼尔、而棉或嫘萦短纤纱之英式支数、粗纺毛、精纺毛仍是使用公制支数,但将逐渐转换成tex制了。
表纱之纱支支数tex与丹尼尔支数相同系纱越粗、数字越大,故和感觉上很一致,但若为其它的支数时,则是纱越细则数字越大。
接着将表tex支数、丹尼尔及棉支数之换算表示于图1。
有关各支数的换算请参考最后的列表。
兹就tex之实例说明之;
蚕丝的单纤维约1tex、绢丝的15丹尼尔为16.6tex,府绸和衬衫料所使用之40支数大致为15tex,被单料所使用之20支数约为30tex,厚窗帘用之粗纬纱10支数之粗纺毛纱约为60tex。
2.3.4.3.捻度
捻度系以每米之捻数表之。
一般是以以前之英式来表每英吋之捻数(TPI)或每cm之捻数。
捻转的方向系为以前就有之S捻和Z捻两方向。
在研究捻数方面,如图2所示般,观察粗纱和细纱的捻数时,即使捻转的角度α相同,但每米的捻数也会不同,为了获得相同的纱线起见,粗纱要比细纱进行更多的捻数。
因此,每米的捻数系和纱线的线支有关,纱线本身所示之捻数角度不具充份的示度。
此时,即使纱线的粗细有差异,但为了使捻转、程度均相同,而使用捻系数。
换言之,这些以相同的捻系数所施捻的纱线、其捻转状态是相同的,和纱线的粗细并没有关联,捻系数可如下表示之。
纱系数=捻数/m×
√tex÷
100
此种相同捻系数的纱线,在外观上、纱支支数看起来并不相同。
以往在计算捻系数时系以下式来进行的。
捻系数=捻数/英吋÷
√棉支数
若为棉纱纺纱法之短纤维细纱织成之一般织物所使用之纱线,则使用30~40的捻系数,以此程度的捻转可获得纱线的最大强力。
有关对纱线强力最适当的捻系数系因纤维的种类、纤维的粗细、尤其是因纤维的长度而有所差异,原则上,长纤维的强力会较低。
以针织用纱来说;
捻系数不需如此多,而以要求具柔软性、制成稍微松捻之纱线者居多。
但也有如巴里纱(Voile)用之强捻纱(捻系数约50)或如绉类织物用般更为强捻(捻系数约70)般之特殊纱。
捻转的范围很广泛,从长丝连续纱之无捻到强捻纱均有,而有各式各样的捻系数。
2.3.4.4.纤维与纱线的强力
SI单位系使用牛顿(N)作为力的单位。
因此在纤维工业关系上,纤维及纱线等均是以此单位来进行标示,目前除了特别的公定物之外,均是使用kg/cm2、g/d、d/ted。
1N=1kg、m/s2
从kgf转换成N之理由,虽非正题,但为供参考而拟说明之。
在地球上,物体具有和其质量成正比之重力作用,我们即是藉此力、即重量来感受物体质量的大小。
因此,在机械工学上系不同于MSK单位,而是使用以质量一kg等于一千克为基本之重力单位制。
但在其单位记号上是使用和质量相同的kg。
因此为了预防混淆,而在重量千克上逐渐使用kgW、kp、但世界通用的是kgf。
但,重力强度(指每单位质量的重力、因单位为m/s2,故亦称为重力加速度,
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