3纤维的形态特征及表征

null第三章 纤维的形态尺寸及征 第三章 纤维的形态尺寸及表征 第一节 纤维的长度 纤维长度：指纤维伸直而未伸长时两端的距 离 。 （伸直长度） 天然纤维：长度随动物、植物的种类、品系与生长条件等而不同;品种不同，差异很大；同品种的天然纤维，长度离散也很大。 棉、麻、毛 —— 短纤维，长度一般为25~250mm null化学纤维：人工制造的，根据需要而定，有长丝和短纤维。 短纤维：有等长化纤或不等长化纤之分。而等长纤维又有棉型、毛型、中长型之分。  棉型化纤：30-40 mm   用棉纺设备纺纱  纯纺或混纺 毛型化纤：70-150 mm  用毛纺设备纺纱  纯纺或混纺 中长纤维：51-65 mm   用棉纺或化纤专纺设备纺纱  仿毛织物 特点：化学纤维的长度离散性小，但其中的超长纤维和倍长纤维对纺纱工艺危害较大。纤维长度指标 纤维长度指标 1、主体长度：纤维中含量最多的纤维长度。 （1）根数主体长度：纤维中根数最多的一部分纤维的长度 （2）重量主体长度：纤维中重量最重的一部分纤维的长度              棉的手扯长度≈主体长度。 2、平均长度：是纤维长度的平均值 （1）根数平均长度L：各根纤维长度之和的平均数。 （2）重量加权平均长度Lg：各组长度的重量加权平均数 3、品质长度（右半部平均长度）：比主体长度长的那部分纤维的平均长度（是棉纺工艺中决定罗拉隔距的重要参数） 4、短绒率：长度在某一界限以下的纤维所占的百分率（表示长度整齐度的指标）。    界限：细绒棉 16mm、长绒棉 20mm ；毛30mm ；苎麻 40mm               纤维长度的测定 纤维长度的测定 常用的纤维长度测试方法有： 1. 罗拉式长度仪法（适用于棉纤维的长度测定） 2. 梳片式长度分析仪法（适用于羊毛纤维、苎麻、绢丝或不等长化纤的长度测定） 3. 中段切断称重法适用于等长化纤的长度测定） 4. 排图法（适用于棉或不等长化纤、羊毛、苎麻、绢丝等长度分布的测定） 5. ALMETER电容测量法（适用于毛条、棉、麻纤维条子的长度测定）长度与成纱质量、纺纱工艺的关系 长度与成纱质量、纺纱工艺的关系 1. 纤维长度与成纱强度的关系        在其它条件相同下，纤维越长，成纱强度越大，在保证成纱具有一定强度的前提下，纤维长度越长，纺出纱的极限细度越细（棉纤维） 2. 纤维长度与成纱毛羽的关系        成纱的毛羽是由伸出成纱表面的纤维端头、纤维圈等形成。 在其它条件相同情况下，较长的纤维成纱表面比较光滑，毛羽较少。 3. 纤维长度整齐度、短绒率与成纱强度、条干的关系         当纤维长度整齐度差时，短绒率大时，成纱条干变差，强度下降，生产高档产品时，需经过精梳以去除短纤维。第二节 纤维的细度 第二节 纤维的细度 一、纤维细度的指标两种表示方法： 直接法： 用直径、投影宽度（非圆形截面的纤 维） 、截面积（测量困难） 、周长、比表面积（计算值）等指标表示； 间接法： 用纤维长度与重量之间的关系表示，如特数Ntex、分特Ndtex、旦数Nden、公制支数 Nm 等。null2、间接法： 用长度－重量关系衡量 （1）特数 tex  ——国际单位 定义：在公定回潮率下，1000米长的纤维所具有重量的克数。   Gk ——纤维在公定回潮率下的重量，称为标准重量（mg或g）； L ——纤维长度（mm或m）   同品种纤维，Ntex↑，纤维越粗 。                      分特dtex：在公定回潮率下，10000米长的纤维所具有重量克数。                     1tex＝10dtexnull（2）旦数（旦尼尔数）Nden ——绢丝，化纤常用指标      定义：在公定回潮率下，9000米长的纤维所具有重量的克数。                       同品种纤维，Nden↑，越粗.null（3）公制支数 Nm ——常用于棉纤维      定义：在公定回潮率下，单位重量（g、mg）的纤维所具有的长度（m、mm）：                           同品种纤维，Nm↑，纤维越细。 间接细度指标的换算式如下： 直接细度指标（直径d）与间接细度指标的换算：  式中：d——纤维直径（mm）；γ  ——纤维密度（g/cm3）     null马克隆值M （用于棉） ——本身无量纲，相当于单位长度（英寸）的重量（微克）； 反映细度、成熟度的综合指标。  M×Nm＝25400；Nt＝0.0394M；Nd＝0.354M  品质支数 （用于毛）  —— 沿用下来的指标，曾表示该羊毛的可纺支数，现表示直径在某一范围的羊毛细度。null二、纤维细度的测定    1、中段切断称重法：         ——棉纤维或化纤的细度测定          该法只能测算纤维的间接平均细度指标，无法得到细度的离散性指标。         将纤维排成一端不齐，平行伸直的棉束，然后用纤维切断器在纤维中段切取一定长度（棉10mm）的纤维束，在扭力天平上称重G，然后计数中段纤维的根数n，计算Nm。            梳理—切断—称重—数根数—计算       Nm＝L/G=10×n/G         2、气流仪法（棉，羊毛）  原理： 在一定容积的容器内放置一定重量的纤维，容器两端有网眼板，可以通过空气，当两端有一定压力差的空气流过时，则空气流量与纤维的比表面积平方成反比例关系。           见余序芬主编的“纺织材料实验技术”。  3、显微镜投影法         ——常用于羊毛细度和截面为圆形纤维的纵向投影直径的测量。          投影放大倍数一般为500倍，用放大500倍的锲形卡尺测量纤维直径。          通常用分组计数法，计算出纤维的平均直径和直径变异系数。 null三、纤维细度与成纱质量、纺纱工艺的关系  1.与成纱强度的关系       在其它条件相同的条件下，纤维越细，成纱强度越高； 2.与成纱条干的关系      在其它条件相同的条件下，纤维越细，成纱条干越均匀；      在保证一定成纱质量的前提下，细而均匀的纤维可纺较细的纱； 3.与纺纱工艺的关系       纤维越细，加工过程中容易扭结、折断而产生棉结、短纤维。 第三节  纤维的卷曲 第三节  纤维的卷曲 一、纤维卷曲产生的原因  1.羊毛       自然卷曲。是由于内部结构中的正、偏皮质细胞呈双边结构或偏皮芯结构或不均匀的混杂结构所致。      卷曲形态差异较大，无规律性明显。      根据羊毛纤维卷曲的深浅（即波高），以及长短（即波宽）不同，卷曲形状可以分为三类， （1）弱卷曲：     特点是卷曲的弧不到半个圆周，沿纤维的长度方向比较平直，卷曲数较少。半细毛的卷曲属此类。 （2）常卷曲     特点：卷曲的波形近似半圆形。细毛的卷曲属于此类。用于精梳毛纺，纺制有弹性和表面光洁的纱线和织物。 （3）强卷曲    特点：卷曲的波幅较高，卷曲数较多。细毛羊腹毛属此类。用于粗梳毛纺，纺制表面和毛茸丰满、手感好、富有弹性的呢绒。null2.化学纤维      化学短纤维为了改善其可纺性和织物性能，一般都要人为赋予卷曲，化学长丝（大部分）也不例外。赋予化纤卷曲的方法有机械卷曲法、复合纺丝法、三维卷曲纺丝法以及各种变形加工方法等。 （1）复合纺丝法（是永久卷曲）：        利用纤维的内部结构的不对称而在热空气、热水等处理后产生的。 （2）机械卷曲法（是暂时卷曲）： 利用纤维的热塑性采用机械方法挤压而成。二 表示纤维卷曲性能的指标二 表示纤维卷曲性能的指标 1.卷曲数：指每厘米长纤维内的卷曲个数。是反映卷曲多少的指标。        一般化学短纤维的卷曲数的卷曲数为12～14个/25cm，       羊毛的卷曲数随羊毛细度和生长部位而异。 2.卷曲率：指纤维单位伸直长度内，卷曲伸直长度所占的百分率。或表示卷曲后纤维的缩短程度。      卷曲率的大小与卷曲数及卷曲波幅形态有关。        一般短化纤的卷曲率在10～15%为宜。 3.卷曲回复率： 指纤维经加载卸载后卷曲的残留长度对卷曲伸直长度的百分率。      反映卷曲牢度的指标。数值越大，表示回缩后剩余的波纹越深， 即波纹不易消失，卷曲耐久。      一般短化纤的该值约为70～80%。 4.卷曲弹性率：指纤维经加载卸载后，卷曲的残留长度对伸直长度的百分率。       反映卷曲牢度的指标。数值越大，表示卷曲容易恢复，卷曲弹性越好，卷曲耐久牢度越好。      一般短化纤的该值约为10%。K1，K2－单位长度内纤维左、右侧分别数得的卷曲数  L0－纤维加轻负荷后的长度（mm）  L1－纤维加重负荷后的长度（mm）  L2－纤维除去重负荷一定时间后再加 轻负荷的长度（mm）K1，K2－单位长度内纤维左、右侧分别数得的卷曲数  L0－纤维加轻负荷后的长度（mm）  L1－纤维加重负荷后的长度（mm）  L2－纤维除去重负荷一定时间后再加 轻负荷的长度（mm）