紗線的結構參數(shù)與性能指標

1、第七章紗線的結構參數(shù)與性能指標,2,第一節(jié) 紗線的細度指標,衡量細度的指標有直接指標和間接指標。 直接指標：直徑、截面積； 間接指標：號數(shù)、公制支數(shù)等。 紗線的細度通常用間接指標來表示。,3,一、紗線的回潮率與重量換算 1.紗線的回潮率 實際回潮率Wa： 實際環(huán)境條件下的回潮率。 公定回潮率Wk： 為了計重與核價的需要，國家統(tǒng)一規(guī)定的回潮率。 不管實際回潮率是多少，都要折算到公定回潮率進行計算，公定重量也叫標準重量。,4,各種紗線的公定回潮率見教材P176，表8-1。,公定回潮率接近于標準環(huán)境下（溫度20左右，濕度65左右）的回潮率。大多數(shù)纖維或紗線，世界各國規(guī)定的公定回潮率相同或相近。,5,

2、Wk 混紡紗的公定回潮率； Wki 各組分純紡紗線的公定回潮率； ai 各組分的干重混紡比。,2、混紡紗的公定回潮率 按各組分的純紡紗線的公定回潮率和干重下混紡比的加權平均來計算。,6,例，求65/35的滌/棉混紡紗的公定回潮率。因純滌綸紗Wk1=0.4%、純棉紗Wk2=8.5%，據(jù)公式：,7,3紗線的重量換算,所謂重量換算就是同一試樣在不同回潮率時的重量換算。,式中：Gk公定回潮率時的重量（標準重量或公定重量） Wk公定回潮率；G0干重,式中：Ga實際回潮率時的重量（實際重量） Wa實際潮率；,8,計算舉例： 已知某種棉紗樣品濕重為66g，烘干后重60g，試求該紗線的實際回潮率和標準重量。,

3、9,二、紗線的細度指標,間接指標，包括特克斯、旦尼爾、公制支數(shù)、英制支數(shù)，這些指標也稱線密度。分為定長制和定重制。 定長制 一定長度的質量（特克斯、旦尼爾），值越大，紗線越粗。 定重制 一定質量的長度（公制支數(shù)、英制支數(shù)），值越大，紗線越細。,10,1. 定長制 （1）特克斯(tex)：公定回潮率時1000m紗線的重量克數(shù)，國內也叫“號數(shù)”。國際統(tǒng)一標準單位。 測試：100m長棉紗線烘干后重量為G0，則：,11,股線表示方法： 兩合股，單紗細度相同，如14tex2 兩合股，單紗細度不同，如14tex+20tex 復捻股線：單紗特數(shù)初捻合股線復捻合股數(shù),如14tex23,例題： 已知某棉紗線長1

4、00米，濕重2.75g，烘干后重2.5g，求其實際回潮率、特數(shù)。,12,（2） 旦尼爾（den）：公定回潮率時9000m紗線的重量克數(shù)。用于蠶絲、化纖的細度表示。,復絲：用“復絲總細度/單絲的根數(shù)”表示，如240D/35F（F表示Filament長絲）； 復捻絲；用“復絲細度/單絲的根數(shù)復捻絲束合股數(shù)”表示，如240D/35F2；,13,2.定重制 （1）公制支數(shù) （Nm）：公定回潮率時1克重的紗線所具有的長度米數(shù)，簡稱公支。 股線的公制支數(shù)表示： 兩合股，單紗細度相同，如14/2 兩合股，單紗細度不同，如60/40（教材中表示為“ ”），計算：,14,（2）英制支數(shù)（Ne）簡稱英支 在公定回

5、潮率（9.89）下1磅重的棉紗線所具有的長度的840碼的倍數(shù)。 *1碼=0.9144米；1磅=453.6克,（棉紗為840碼，精梳毛紗為560碼，粗梳毛紗為256碼，麻紗為300碼。）,通常表示為：21s、32s或21s、32s。 股線的英制支數(shù)表示和公制支數(shù)的表示方法一樣。,15,三、線密度偏差（重量偏差）,公稱特數(shù)：紡紗廠生產(chǎn)任務中規(guī)定生產(chǎn)的最后成品紗線的特數(shù)，一般應符合國家標準中規(guī)定的公稱特數(shù)系列。,16,設計特數(shù)：紡紗工藝中考慮各種因素后，為使紗線成品特數(shù)符合公稱特數(shù)而設計的細紗特數(shù)。 實際特數(shù)：用抽樣試驗方法實際測得的成品紗線的特數(shù)。,17,1.細度偏差 線密度偏差：實際特數(shù)與設計特

6、數(shù)的差值與設計特數(shù)之比稱為特數(shù)偏差，也稱重量偏差。 實際測試時，以百米重量偏差來表示： 2.影響 偏差為正值：紗線偏粗，一定重量的紗線會偏短，影響產(chǎn)量。 偏差為負值：紗線偏細，會影響織物厚度、平方米重量。,18,例題： 已知設計號數(shù)為20tex的純棉紗，測得平均每縷紗干重為2.0g，每縷紗長為100m，求： （1）該紗實際號數(shù)為多少？ （2）若該種紗的百米重量偏差的允許范圍為2.5%，問該紗線是否合格？是偏粗還是偏細，合格的范圍是多少？ （3）折算成Nm。,19,四、紗線的體積與直徑,不同種類的紗線，不能直接用特數(shù)等指標表示直徑的粗細，因為紗線的體積密度不同。紗線直徑可用顯微鏡測量，實際生產(chǎn)中

7、常由特數(shù)等指標進行換算。,式中：d紗線直徑(mm) Ntex，Nm，Nden特數(shù)，公支，旦數(shù) 體積密度（g/cm3）,20,紗線的體積質量（表8-3）,21,五、紗線細度指標間的關系,1Ntex、Nden、Nm之間的換算 NtexNm=1000 Nden=9Ntex,22,2Ntex、Ne之間的換算 試樣長Lm米（1碼=0.9144米，Le=Lm/0.9144碼），干重為G0克（ 1磅=453.6克, Ge=G0/453.6磅），則有, 將以上各式代入得：,23,純棉：Wk=8.5(%)，We=9.89(%)；NtNe=583 純化纖：Wk=We；NtNe=590.5 混紡紗：如65/35 滌

8、棉 Wk=650.4+358.5%=3.2% We=650.4+359.89=3.7% NtNe=588 通式 NtNe=C（C為常數(shù)）,24,證明：,例題：測得65/35滌/棉混紡紗30絞（每絞長度100m）的濕重為66g，烘干后總重60g，試求該紗線的： （1）實際回潮率； （2）特數(shù)、公制支數(shù)、英制支數(shù)、直徑（紗的體積密度為0.88g/cm3）。,25,第二節(jié) 常用紗線的規(guī)格與品質特征,一、紗線標志 纖維品種（漢字或字母）+線密度（特克斯） 紗線常用纖維原料的標志代號,26,26,混紡紗的命名： 含量多的在前，少的在后，如滌綸65，棉35的混紡紗表示為：“滌/棉（65/35）”或“T/C

9、（65/35）”。 二、棉型紗線的主要品種、規(guī)格和用途 棉型紗線按粗細可分為粗特紗、中特紗、細特紗、特細特紗和超細特紗五類。 1. 粗特紗 32tex以上，織制粗厚織物，粗布、絨布等。 2. 中特紗 22-31tex，織制中厚織物，斜紋布等。,27,3. 細特紗 10-21tex，織制細薄織物，T恤、針織內衣等。 4. 特細特紗 （高支紗） 5-10tex，用于高檔精細面料。 5. 超特細紗 5tex以下，2006年純棉紗最細可紡1.97tex。 純棉，14tex以上常用普梳，14tex以下需用精梳。 純棉普梳：C18.5或C32s 純棉精梳：CJ18.5或CJ32s,28,三、毛型紗線的主要

10、品種、規(guī)格和用途 精梳毛紗：采用精梳毛紡生產(chǎn)線制成毛條再紡成紗線，紗線條干均勻，強度高，外觀光潔，織物成為精紡毛織物，即精紡呢絨。5.5-28tex，以股線居多。 粗梳毛紗：采用粗梳毛紡生產(chǎn)線紡成，紗線茸毛多、線密度大而不光滑，織物較厚，稱為粗紡毛織物，即粗紡呢絨。50-250tex。 半精梳毛紗：工藝比精梳簡單，比粗梳精細，產(chǎn)品性能介于粗梳和精梳之間。 絨線：毛線或編織線，綿羊毛或腈綸制成的股線，結構蓬松、手感柔軟。,29,四、化纖長絲的主要品種、規(guī)格和用途 氨綸長絲、錦綸釣魚線一般為單絲，其他長絲為復絲。 規(guī)格：“總線密度/絲的根數(shù)”，如165dtex/30f，復絲總線密度165dtex，

11、單絲總根數(shù)30根。,30,各種類型的化纖長絲的代號： POY：Pre-oriented Yarn，預取向絲。 未完全拉伸，有一定的取向度長絲，一般不用于織造，而用于生產(chǎn)假捻變形絲。 FDY：Full Draw Yarn，全拉伸絲（用于紡織）。 DTY：Draw Textured Yarn，拉伸變形絲。利用POY做原絲，進行拉伸和假捻變形制成，有一定的彈性及收縮性。 ATY：Air Textured Yarn，空氣變形絲。 BCF：Bulked Continuously Filament，膨化變形絲。,31,第三節(jié) 紗線的細度均勻度,紗線的細度均勻度是指沿紗線長度方向粗細的變化程度。如，截面面積

12、或直徑的變化，或單位長度紗線重量的變化。紗線的細度均勻度是評定紗線質量的重要指標。 一、不勻的危害 內在質量：強度下降 外觀質量：織物上會出現(xiàn)條花狀疵點 工藝性：斷頭率增加，生產(chǎn)效率下降。,32,二、不勻率的指標及測定方法,（一）不勻率的指標 1.平均差與平均差系數(shù) 設：X1,X2,Xn為紗條單位片段重量 平均差: 平均差系數(shù):,（平均數(shù)）,33,2.極差（R）與極差系數(shù)(r) 3.變異系數(shù)（CV值） 均方差： 變異系數(shù)：,（Coefficient of Variation）,34,（二）測試方法 1.測長稱重法（切斷稱重法） 切取若干個等長的紗線片段，分別稱重，然后按規(guī)定計算。 可以測量各種

13、片段長度的重量不勻，片段可短到0.01m、也可長到幾百米。 切取的片段較短時，工作量大，因此短片段切斷稱重法僅用于準確度較高的場合（科研或儀器校正）。 實際生產(chǎn)中：棉條5m，粗紗10m，細紗100m，個數(shù)一般30。測得的是長片段不勻，也稱重量不勻。,35,2. 電容式條干均勻度儀,目前廣泛使用的有中國YG135、YG136系列和瑞士Uster（烏斯特）測試儀。 儀器上有幾組平行金屬極板組成的間距不同的電容器，以適應不同線密度的紗條。,36,工作原理： 電容法反映的是電容極板間紗條片段的重量變化，而不管紗條在極板內表觀粗細的變化。 測量結果: 受回潮率的影響，需進 行調濕平衡處理。 測得的是短片

14、段不勻情況，也稱條干不勻。,紗線線密度變化紗條在極板中的質量變化極板感應的電容量變化電量變化,37,功能： 可測不同線密度的紗條（紗線、粗紗、條子），因此儀器上有多種不同間距的極板。 繪出不勻率曲線 給出CV值 作出紗條不勻曲線所分解成的正弦波的波長和振幅的關系曲線波譜圖，能夠檢測造成紗線不勻的原因。 累計一定長度內有多少棉結、粗節(jié)、細節(jié)。,38,紗條不勻直觀圖（上）和波譜圖（下）,39,3. 黑板條干檢驗法 將紗線均勻的繞在黑板上（彩色紗線用白板），在規(guī)定條件下與標準樣照目測對比，評判該紗的均勻度級別。,40,黑板條干法，檢驗的實際上是紗線的表觀直徑或投影，檢驗結果為短片段均勻情況。,（1）

15、優(yōu)點 簡單易用，適用于各種纖維和紗; 有綜合性效果（不勻、毛羽、含雜等）; 直觀，適用于生產(chǎn)現(xiàn)場。 （2）缺點 主觀評定，與檢驗人員的水平有關； 缺乏客觀性與可重復性。,41,所用測量方法的測試原理不同，測試的同一種紗的均勻度可能不同。,42,三、片段長度對不勻的影響,紗條的細度不勻與取樣長度密切相關。 1.不勻分類 外不勻：紗線分成很多等長片段，稱量后求得的不勻率（片段間不勻）。 內不勻：任一片段再分成更小的等長片段，稱量后求得的不勻率（片段內不勻）。 片段越長，外不勻越小，內不勻越大。,43,總不勻：全部紗線都分成極小的片段，稱量后求得總不勻。理論上，紗條的總不勻不隨片段長度的改變而變化，

16、為一定值。 根據(jù)變異（變異系數(shù)的平方 ）相加定理：總不勻等于內、外不勻之和，即 CV2=CVB(L)+CVI(L) 式中： CV 總不勻； CVB(l) 外不勻； CVI(l) 內不勻。,44,2.變異長度曲線,紗條的變異與紗條切段片段長度間的關系曲線，叫變異長度曲線。 CV2=CVB(L)+CVI(L)=I()=B(0),變異長度曲線,45,1.定義 是一種以振幅對波長作圖得到的圖形。橫坐標是波長的對數(shù)，縱坐標是各種波動成份的振幅的相對大小。,四、波譜圖（波長譜圖 ）,周期性變化曲線及波長譜圖,46,2.意義 判斷紡紗工藝與設備是否存在缺陷，以及產(chǎn)生缺陷的原因和部位，如工藝設備不良、牽伸配置

17、不合理以及機械部件缺陷等。為及時消除缺陷，提高紗線質量服務。,47,波動曲線及波長譜圖,紗條的不勻曲線（隨機波動）傅立葉變換無數(shù)個振幅與波長不同的正弦波以波長為橫坐標，振幅為縱坐標波長譜圖（見上圖）。 若在隨機波動成分中增加一波長為，振幅為C1的正弦波，則波長圖如下圖a、b所示。,48,3紗線不勻分析,（1）理論不勻（隨機不勻） 理想條件下紡紗，即纖維等長、等粗細、纖維完全伸直，得到的理想波譜圖為一光滑曲線。,峰值在纖維平均長度的2.5-3倍之間。,理論波譜圖,49,（2）正常不勻,實際紡紗時，纖維有糾纏現(xiàn)象，不完全伸直平行，紗條的整體不勻增大。 波譜圖上振幅在整個波長范圍上增大。,正常細紗波

18、長譜圖,50,（3）牽伸波造成的不勻,因牽伸工藝不當，浮游纖維運動的隨機性引起，為非周期性的粗細節(jié)。 波譜圖上在一定波長范圍上出現(xiàn)比較突出的連續(xù)譜(凸出一“小山包”)。,梳棉熟條的牽伸波,51,（4）機械缺陷造成的周期不勻,羅拉、齒輪等旋轉件不良造成，在紗條上形成明顯的周期不勻。波譜圖上會出現(xiàn)一煙囪狀凸起。,有疵點的細紗波長譜圖及在布面上的表現(xiàn),52,波譜圖總結,主要分清兩種不勻:（c）、（d）,53,一、紗線的加捻 （一）加捻的作用 加捻是成紗的必要手段 加捻使纖維傾斜成螺旋線，受拉時傾斜纖維產(chǎn)生向心壓力，纖維不易滑脫，從而紗條具有一定的強力。 加捻影響紗線的性質 加捻的多少影響紗線的力學性

19、能、光澤、手感等。,第四節(jié) 紗線的加捻與纖維在紗中的配置,（二）紗線加捻的指標 紗的表層纖維相對于紗軸的傾斜程度，傾斜角（，稱捻回角）越大，加捻程度越大。 衡量紗線加捻程度的指標有捻度、捻系數(shù)等。 1、捻度T 紗線單位長度內的捻回數(shù)。 Ttex特數(shù)制捻度（捻/10cm） Tm 公制捻度（捻/m） Te 英制捻度（捻/英寸） 換算： 1英寸=2.54cm Ttex=0.1Tm=3.937Te,55,相同條件下，紗線的捻度越大，加捻程度越大。但捻度不能用來比較不同粗細紗條的加捻程度。,56,2、捻系數(shù) 捻回角最客觀、最直觀的表示了加捻程度，但不易測量。 捻系數(shù)： 反映不同粗細紗線的加捻程度，值越大

20、加捻程度越大，無單位?？筛鶕?jù)紗線的捻度和特數(shù)（或支數(shù)）計算而得。 捻系數(shù)、捻度和紗線細度的關系推導如下：,紗的表層纖維螺旋線展開圖,設：Ntex 特數(shù) 體積重量（g/cm3） d直徑，d=0.03568 Ttex捻度（捻/10cm） h螺距 捻角,（1）特數(shù)制捻系數(shù),（2）公制捻系數(shù),（3）英制捻系數(shù),65/35滌棉紗： 純化纖： 純棉紗：,59,捻系數(shù)的選則： 細長纖維，捻系數(shù)可低些； 經(jīng)紗，捻系數(shù)應大些； 緯紗和針織用紗，捻系數(shù)應小些； 起絨用紗，捻系數(shù)應小些； 薄爽織物和針織外衣用紗，捻系數(shù)應大些。,捻系數(shù)的選擇：主要由原料性質和紗線用途決定。,說明：應用方便，可以比較不同粗細紗線的加捻

21、程度；但不能比較不同原料紗線的加捻程度。,60,61,（三）加捻作用對紗線的影響,1.對強力的影響 積極作用 捻度大纖維對紗軸的向心壓力增大，纖維間的摩擦力增大，不易滑脫。 加捻使捻度較多地分布在細段部分，使細段的強力得以改善，即紗的強力不勻得以改善。,62,消極作用 加捻使紗線中的纖維產(chǎn)生了預應力（已產(chǎn)生了伸長和張力），削弱了以后承受拉伸的能力。 各層纖維傾斜程度不同，產(chǎn)生不同時斷裂。 加捻使紗中纖維與紗軸成傾斜，纖維強度的軸向分力減小。,63,綜合效果 捻度小時，有利因素大于不利因素，紗的強度隨捻度的增加而增大。當捻度增大到一定程度后，紗線的強度隨捻度的增加而開始下降。 臨界捻度：使紗線強

22、力達到最大值時的捻度 臨界捻系數(shù)：使紗線強力達到最大值時的捻系數(shù) 生產(chǎn)上采用的捻系數(shù)略小于臨界捻系數(shù)。,64,2.對紗線斷裂伸長的影響 斷裂伸長由三部分組成：纖維間滑移產(chǎn)生的伸長、纖維自身產(chǎn)生的伸長、紗的捻角變小和直徑變小而產(chǎn)生的伸長。 捻度增加，伸長減小 纖維在紗中不易移動，即減少了滑移量 纖維伸長增大，削弱以后拉伸時變形的能力 捻度增加，伸長增加 纖維傾斜角增加，受拉時纖維傾角減小，有利于伸長增加 在正常捻度范圍內，總的趨勢是隨捻度的增加，斷裂伸長值增大。,65,3.對紗線的體積質量和直徑的影響 捻度，紗的密度增加；直徑，捻度增加到一定程度后，密度和直徑變化不大，直徑可能稍有加粗。 4.對

23、光澤和手感的影響 捻度大時，光澤較差，手感也較硬。,66,（四）捻縮,紗線因為加捻而引起的長度縮短，稱捻縮。 捻縮的大小直接影響紡成紗的特數(shù)和捻度，在紡紗工藝設計中必須考慮。,式中：紗的捻縮率； L0須條加捻前的長度； L1加捻后紗的長度。,67,（五）捻向 紗線加捻的方向，有S捻和Z捻。,股線的捻向表示： ZS：單紗Z捻（看纖維的斜向），股紗S捻（看股線中單紗的斜向） ZZ：單紗Z捻，股紗Z捻 ZSZ：單紗Z捻，股線初捻S捻，復捻Z捻,單紗通常為Z捻，股線為S捻，所形成的股線結構穩(wěn)定。,68,（六）捻度的測定,解捻法（直接記數(shù)法）：適用于長絲紗和股線 試樣固定在距離一定的兩個夾頭中，其中一個

24、夾頭為回轉夾頭，使回轉夾頭按解捻方向轉動直至試樣完全解捻為止。 退捻加捻法（張力法）：短纖紗均采用此法 試樣固定在距離一定的兩個夾頭中，使回轉夾頭按解捻方向連續(xù)轉動，紗線先行退捻然后會反向加捻，在此過程中，因退捻時紗線的伸長與反向加捻時紗線的縮短相等，退捻數(shù)與反向加捻數(shù)相同。,69,（七）股線 1.并捻根數(shù)：5根，5根以內形成空心結構，股線的強力較高。 2.捻向配合： 同向捻：捻回不穩(wěn)定，退捻力矩大，結構不穩(wěn)定，手感發(fā)硬光澤差。 反向捻（ZS）：結構穩(wěn)定，手感柔軟。,70,二、環(huán)錠紗中纖維的徑向轉移 （一）纖維徑向轉移的原因,外層纖維向心壓力最大,Ty,加捻三角區(qū),外層纖維擠入內層，內層纖維轉

25、移到外層,這種纖維由外向內、由內向外的轉移稱作紗中纖維的徑向轉移或內外轉移。,纖維在加捻三角區(qū)附近不停的發(fā)生內外轉移，1根30mm長的纖維可發(fā)生數(shù)十次內外轉移。,71,即纖維在紗中沿紗線長度方向的形態(tài)：纖維在紗中為圓錐形螺旋線。,（二）纖維在紗中的縱向形態(tài),72,纖維縱向形態(tài)測試,測試方法主要有： 切片法 染色后的纖維混入原料，紡紗后切成0.2mm的切片，依次觀察切片中有色纖維的跡點。 示蹤纖維法（浸液投影法） 紡紗時混入有色示蹤纖維（0.5左右) 。將紗置于折射率等于纖維折射率的溶液中，使紗成基本透明狀態(tài)，在顯微鏡或投影儀下觀察。描繪或記錄紗中有色示蹤纖維的軌跡，即為纖維的排列形態(tài)。,73,

26、紗中的示蹤纖維,74,徑向分布：纖維在混紡紗截面內的分布。 織物的手感、光澤、耐用性等取決于混紡紗外層的纖維。 研究纖維較多地分布在紗芯層或外層的原因，有助于設計物美價廉的紡織品。,（三）混紡紗中纖維的徑向分布,75,1、影響纖維徑向分布的因素,影響纖維徑向分布的因素包括纖維性能和紡紗工藝。纖維性能包括纖維的長度、細度、初始模量等，紡紗工藝包括紡紗張力，捻度，混紡比等。,76,（1） 纖維方面 a.纖維長度 長向內，短向外。 b.纖維線密度（細度） 細向內，粗向外。 c.纖維截面形狀 異形截面向外，圓形截面纖維優(yōu)先向內轉移。,77,d.纖維初始模量E E大（同伸長量需用的力大）的向內，E小的向

27、外 e.彈性恢復性 彈性恢復好易向外轉移 f.卷曲與摩擦系數(shù) 卷曲多向外，卷曲少向內；摩擦系數(shù)大不易向內轉移而分布在紗的外層。 （2）紡紗工藝 紡紗張力、捻度、混紡比等也有影響。,78,在生產(chǎn)實際中，自覺地運用纖維徑向分布的規(guī)律，有助于提高織物的服用性能。 纖維內外轉移規(guī)律的應用舉例： 羊毛/粘膠混紡，為增加混紡織物的毛型感可選用 滌/棉混紡，為提高織物的耐磨性以及滑爽的手感，可選用,細而長的粘膠纖維；,較棉粗些的滌綸纖維。,79,M以百分數(shù)表示，100%M100%。 M=0,兩種混紡纖維在紗的橫截面內均勻分布； M0，該纖維向外轉移；M0，該纖維向內轉移，M的絕對值越大，纖維向外或向內轉移的程度越大 M=+100，纖維集中分布在紗的外層 M=-100，纖維集中分布在紗的內層,2、指標 H