東華紡材第三章 纖維形態(tài)的表征

1、第三章第三章 纖維形態(tài)的表征纖維形態(tài)的表征 l纖維的形態(tài)主要是指纖維的形態(tài)主要是指: : 纖維的纖維的長度長度、細度細度、截面形狀、截面形狀、卷曲或轉(zhuǎn)曲卷曲或轉(zhuǎn)曲等等l與纖維的與纖維的 可紡性可紡性、成紗質(zhì)量成紗質(zhì)量、手感手感、 保暖性保暖性等關(guān)系密切等關(guān)系密切. .l纖維長度：一般指伸直長度，即纖維伸直而未纖維長度：一般指伸直長度，即纖維伸直而未 伸長時兩端的距離。伸長時兩端的距離。 另有自然長度（另有自然長度（自然長度：纖維在自然伸展狀 態(tài)下的長度）：例）：例毛叢長度毛叢長度 天然纖維天然纖維隨動物、植物的隨動物、植物的種類、品系種類、品系與生長條件與生長條件而不同。而不同。l 棉、麻、毛

2、棉、麻、毛 ：短纖維，纖維長度一：短纖維，纖維長度一般般2525250mm250mm；長度差異很大長度差異很大（不同品種（不同品種或同品種）或同品種）l 蠶絲蠶絲 ： 長絲，一個繭子上的繭絲長長絲，一個繭子上的繭絲長度可達數(shù)百米至上千米。度可達數(shù)百米至上千米。天然纖維長度（天然纖維長度（mmmm）范圍）范圍 棉纖維：棉纖維： 2525-4545 亞麻單纖維：亞麻單纖維：1515-20 20 亞麻工藝纖維：亞麻工藝纖維：500-750500-750 黃麻單纖維：黃麻單纖維：2-4 2-4 黃麻工藝纖維：黃麻工藝纖維：2000-3000 2000-3000 大麻單纖維：大麻單纖維：10-15 10

3、-15 大麻工藝纖維：大麻工藝纖維：700-1500700-1500 細毛、半細毛：細毛、半細毛：50-10050-100 粗毛、半粗毛：粗毛、半粗毛：50-20050-200化學(xué)纖維化學(xué)纖維人工制造，可根據(jù)需要而定。人工制造，可根據(jù)需要而定。 長絲：可無限長；長絲：可無限長； 短纖維：等長或不等長。短纖維：等長或不等長。 長度離散性小，但超長纖維和倍長纖維對長度離散性小，但超長纖維和倍長纖維對 紡紗工藝危害較大。紡紗工藝危害較大。 棉型化纖：棉型化纖：30-40 mm30-40 mm 用棉紡設(shè)備紡紗用棉紡設(shè)備紡紗 純紡或混紡純紡或混紡 毛型化纖：毛型化纖：70-150 mm70-150 mm

4、 用毛紡設(shè)備紡紗用毛紡設(shè)備紡紗 純紡或混紡純紡或混紡 中長纖維：中長纖維：51-65 mm51-65 mm 用棉紡或化纖專紡設(shè)備紡紗用棉紡或化纖專紡設(shè)備紡紗 仿毛織物仿毛織物一、纖維長度指標的基本表達一、纖維長度指標的基本表達1 1纖維長度纖維長度 纖維長度是一個共性指標，其基本表達是纖維纖維長度是一個共性指標，其基本表達是纖維長度平均值（數(shù)學(xué)期望值）和離散值（長度變異系長度平均值（數(shù)學(xué)期望值）和離散值（長度變異系數(shù)）。根據(jù)加權(quán)對象不同分為：數(shù)）。根據(jù)加權(quán)對象不同分為： 纖維根數(shù)加權(quán)長度纖維根數(shù)加權(quán)長度 纖維質(zhì)量加權(quán)長度纖維質(zhì)量加權(quán)長度 纖維截面加權(quán)長度纖維截面加權(quán)長度（1 1）纖維根數(shù)加權(quán)長

5、度）纖維根數(shù)加權(quán)長度 以纖維根數(shù)加權(quán)平均的長度，簡稱根數(shù)（加權(quán)）以纖維根數(shù)加權(quán)平均的長度，簡稱根數(shù)（加權(quán)）平均長度，接近手排法、平均長度，接近手排法、WiraWira法、法、AFISAFIS法的測量結(jié)法的測量結(jié)果。表達式為：果。表達式為：maxllllndllNNNlNL01根數(shù)加權(quán)長度的變異系數(shù)為：根數(shù)加權(quán)長度的變異系數(shù)為：%LLCVnnLn100 SWN ; ; n(l); w(l); s(l) 分組直方圖 SWN ; ; 連續(xù)函數(shù) n(l); w(l); s(l) dl l 圖圖3-13-1 纖維長度分布示意圖纖維長度分布示意圖（2 2）纖維質(zhì)量加權(quán)長度）纖維質(zhì)量加權(quán)長度 由分組稱重方法

6、得到，又稱重量加權(quán)長度。一由分組稱重方法得到，又稱重量加權(quán)長度。一般采用羅拉法或梳片法。最為經(jīng)典的表達是巴布長般采用羅拉法或梳片法。最為經(jīng)典的表達是巴布長度度B B：maxlllldllWWWlWB01巴布長度的變異系數(shù)巴布長度的變異系數(shù)：%BCVBB100（3 3）纖維截面加權(quán)長度）纖維截面加權(quán)長度 理論上是由質(zhì)量加權(quán)長度引出的。假設(shè)對應(yīng)某理論上是由質(zhì)量加權(quán)長度引出的。假設(shè)對應(yīng)某一長度的纖維密度不變，纖維長度的加權(quán)值只與截一長度的纖維密度不變，纖維長度的加權(quán)值只與截面的頻數(shù)函數(shù)或頻數(shù)密度函數(shù)相關(guān)。一般采用面的頻數(shù)函數(shù)或頻數(shù)密度函數(shù)相關(guān)。一般采用AlmeterAlmeter法測量。典型的表達為

7、豪特長度法測量。典型的表達為豪特長度H H：maxlllldllSSSlSH01maxldll)l ( sSl )l ( sH01豪特長度的變異系數(shù)豪特長度的變異系數(shù)：%HCVHH1002 2纖維長度界限及含量值纖維長度界限及含量值（1 1）長度界限）長度界限 或稱界限長度，是在某特點纖維含量值或稱界限長度，是在某特點纖維含量值C C（）（）條件下的纖維長度條件下的纖維長度L LC C，即超出此長度，即超出此長度L LC C纖維的含量纖維的含量只有只有C C。 長度界限主要用于長纖維的表達，是控制牽伸長度界限主要用于長纖維的表達，是控制牽伸隔距的重要、甚至唯一的參數(shù)。隔距的重要、甚至唯一的參數(shù)

8、。（2 2）短纖維含量）短纖維含量長度在長度在某一界限某一界限以下的纖維所占的百分率。以下的纖維所占的百分率。通常都以重通常都以重量加權(quán)法測量，故傳統(tǒng)的短纖維含量是短纖質(zhì)量的量加權(quán)法測量，故傳統(tǒng)的短纖維含量是短纖質(zhì)量的百分比：百分比：%SFC%WWRwSF100100二、纖維長度分布的基本測量二、纖維長度分布的基本測量1 1一端整齊法：拜氏圖，羅拉法、梳片法、一端整齊法：拜氏圖，羅拉法、梳片法、AlmeterAlmeter法法 O L C B B2 L5 B4 B3 L2 L4 L1 L3 B1 B5 交叉點 最大長度點 下 4 分位長 上 4 分位長 A 圖圖3-2 3-2 拜氏圖的意義及長

9、度求法拜氏圖的意義及長度求法（1 1）拜氏圖：多用于羊毛、切斷化纖、棉等）拜氏圖：多用于羊毛、切斷化纖、棉等 可得到最大可得到最大長度、有效長長度、有效長度、短纖維百度、短纖維百分率、長度差分率、長度差異率等指標。異率等指標。 導(dǎo)桿 一端齊試樣 顯示 打印 檢測 電容器 電動A/D 控制 計算機 移動 圖圖3-3 Almeter3-3 Almeter長度測量儀工作原理示意圖長度測量儀工作原理示意圖 累積分布函數(shù) )( )( )( )( )(MNWSlF或 O 50 100 l lmax F(l) e 頻率密度函數(shù) % )( )( )( )( )(mlnlwlslf或 r(l) 圖圖3-4 3-

10、4 累計分布和頻率密度函數(shù)累計分布和頻率密度函數(shù)（2）Almeter測量法：羊毛測量法：羊毛 可得到豪特長度分布、巴布長度分可得到豪特長度分布、巴布長度分布和須從曲線圖，及各長度特征值。布和須從曲線圖，及各長度特征值。圖圖3-5 3-5 累計分布和頻率密度累計分布和頻率密度（3）羅拉法：棉纖維）羅拉法：棉纖維 可得到質(zhì)量加可得到質(zhì)量加權(quán)的長度分布權(quán)的長度分布數(shù)列或直方圖。數(shù)列或直方圖。 10mm 3mm 梳片 毛條（纖維條） 10mm 31mm)31mm)或或16mm16mm（ L LM M 31mm 50mm50mm）的纖維，但長度必須小）的纖維，但長度必須小于于1.91.9L LN N；倍

11、長纖維：未切斷的纖維，其長度是倍長纖維：未切斷的纖維，其長度是L LN N的倍數(shù)（的倍數(shù)（22）通常用切斷稱重法求得纖維的平均長度、超長纖維通常用切斷稱重法求得纖維的平均長度、超長纖維率和短纖維率。率和短纖維率。六、長度與成紗質(zhì)量、紡紗工藝的關(guān)系六、長度與成紗質(zhì)量、紡紗工藝的關(guān)系 1 1、纖維長度與成紗強度的關(guān)系、纖維長度與成紗強度的關(guān)系 在其他條件相同下，纖維越長，成紗強度越在其他條件相同下，纖維越長，成紗強度越 大，在保證成紗具有一定強度的前提下，纖維大，在保證成紗具有一定強度的前提下，纖維 長度越長，紡出紗的極限細度越細（棉纖維）。長度越長，紡出紗的極限細度越細（棉纖維）。2 2、纖維長

12、度與成紗毛羽關(guān)系、纖維長度與成紗毛羽關(guān)系 成紗的毛羽是由伸出成紗表面的纖維端頭，成紗的毛羽是由伸出成紗表面的纖維端頭，纖維圈等形成。在其它條件相同情況下，長度纖維圈等形成。在其它條件相同情況下，長度較長的纖維成紗表面比較光滑，毛羽較少。較長的纖維成紗表面比較光滑，毛羽較少。式中式中：n nf f為每米成紗中纖維端頭的平均數(shù)為每米成紗中纖維端頭的平均數(shù) T Ty y為單紗平均線密度（為單紗平均線密度（textex) ) T Tf f為纖維的平均線密度為纖維的平均線密度（textex) ) l lf f為纖維長度的平均值為纖維長度的平均值ffyflTTn31023 3、纖維長度整齊度和短絨率與成紗

13、強度、條干的關(guān)系、纖維長度整齊度和短絨率與成紗強度、條干的關(guān)系 當纖維長度整齊度差，短絨率大時，成紗條干當纖維長度整齊度差，短絨率大時，成紗條干變差，強度下降。變差，強度下降。 生產(chǎn)高檔產(chǎn)品時，需經(jīng)過精梳以去除短纖維。生產(chǎn)高檔產(chǎn)品時，需經(jīng)過精梳以去除短纖維。與成紗強度的關(guān)系 纖維長度越長，成紗強度越高與成紗毛羽的關(guān)系 纖維長度長，毛羽少纖維長度及其整齊度與成紗條干的關(guān)系 纖維長度長、整齊度高，紗線條干好l細度：指纖維的粗細程度（沿長度方向細度：指纖維的粗細程度（沿長度方向）。）。l 細度是纖維重要的形態(tài)尺寸和質(zhì)量指標之一，細度是纖維重要的形態(tài)尺寸和質(zhì)量指標之一，與紡紗工藝與紡紗工藝 、成紗質(zhì)量

14、有密切關(guān)系，且直接、成紗質(zhì)量有密切關(guān)系，且直接影響織物風(fēng)格。影響織物風(fēng)格。一、纖維的細度表征一、纖維的細度表征 直接法直接法：用直徑、投影寬度、截面積、：用直徑、投影寬度、截面積、 周長、比表面積；周長、比表面積； 間接法間接法：用長度與重量之間的關(guān)系表示。：用長度與重量之間的關(guān)系表示。 如如: : 特數(shù)特數(shù)N Ntextex , ,分特分特N Ndtexdtex , , 旦數(shù)旦數(shù)N Ndenden , ,公制支數(shù)公制支數(shù)N Nm m1.1.直接法直接法 直徑直徑 直觀，用于圓形截面的纖維。直觀，用于圓形截面的纖維。 如：羊毛。如：羊毛。 投影寬度投影寬度 用于非圓形截面的纖維；用于非圓形截面

15、的纖維； 截面截面積積 測量困難；測量困難； 比表面積比表面積 計算值。計算值。 l廢時廢力，單個指標不一定確切2. 2. 間接法間接法(1) 1) 特克斯特克斯 N Ntextex（textex） 國際標準單位特克斯特克斯N Nt t : : 在公定回潮率下，在公定回潮率下，10001000米長的纖米長的纖維所具有重量的克數(shù)維所具有重量的克數(shù), tex, tex; ;分特分特N Ndtdt ：在公定回潮率下，：在公定回潮率下，1000010000米長的纖維米長的纖維所具有重量克數(shù)所具有重量克數(shù), dtex, dtex 。LGNkt1000LGNkdt10000同品種纖維，同品種纖維，Ntex

16、Ntex，纖維越粗，纖維越粗 。(2)(2)旦數(shù)旦數(shù)N ND D 絹絲，化纖常用指標在公定回潮率下，在公定回潮率下，90009000米長的紗所具有重量的克數(shù)。米長的紗所具有重量的克數(shù)。LGNkD9000旦數(shù)與分特數(shù)的轉(zhuǎn)換關(guān)系為：旦數(shù)與分特數(shù)的轉(zhuǎn)換關(guān)系為：dtDNN109同品種纖維，同品種纖維，NdenNden，纖維越粗，纖維越粗. .(3) (3) 公制支數(shù)公制支數(shù)N Nm m 常用于棉纖維 在公定回潮率下，單位重量（克）的紗線所具在公定回潮率下，單位重量（克）的紗線所具有的長度（米）有的長度（米）, ,表達式為：表達式為：公制支數(shù)與旦數(shù)、分特數(shù)的轉(zhuǎn)換關(guān)系為：公制支數(shù)與旦數(shù)、分特數(shù)的轉(zhuǎn)換關(guān)系為

17、：kmGLNDdtmNNN900010000同品種纖維，同品種纖維，NmNm，纖維越細。，纖維越細。（4 4）英制）英制支數(shù)支數(shù)N Ne e 在公定回潮率在公定回潮率9.899.89時，一磅重的棉紗時，一磅重的棉紗線所具有的長度的線所具有的長度的840840碼的倍數(shù)。碼的倍數(shù)。 Gk: mass of yarn at U. K. metric moisture regain (Cotton: 9.89%) (lb)L: length of yarn (yard)lCotton yarn, cotton type yarn, cotton blended yarn840keGLN 馬克隆值馬克隆

18、值M(M(用于棉）用于棉）-本身無量綱，相當于單位本身無量綱，相當于單位長度（英寸）的重量（微克）反映細度、成熟度的長度（英寸）的重量（微克）反映細度、成熟度的綜合指標。綜合指標。 M MN Nm m2540025400；N Nt t0.0394M0.0394M；N Nd d0.354M0.354M 品質(zhì)支數(shù)（用于毛）品質(zhì)支數(shù)（用于毛）-沿用下來的指標，曾表示沿用下來的指標，曾表示該羊毛的可紡支數(shù)，現(xiàn)表示直徑在某一范圍的羊毛該羊毛的可紡支數(shù)，現(xiàn)表示直徑在某一范圍的羊毛細度。細度。3. 間接細度指標間的換算關(guān)系換算關(guān)系： Ntex Nm = 1000 Nden Nm = 9000 Nden =

19、9 Ntex 4 4直徑與截面積直徑與截面積DN.d8911dtNd28.11mNd1128纖維細度值相同，其直徑可能不同，其換算關(guān)系為：纖維細度值相同，其直徑可能不同，其換算關(guān)系為：1221dd式中：式中：d-d-纖維直徑（纖維直徑（mmmm） -纖維密度（纖維密度（g/cmg/cm3 3) )二、纖維細度不勻指標二、纖維細度不勻指標纖維的細度不勻主要包括兩層含義：纖維的細度不勻主要包括兩層含義：纖維之間的粗細不勻；纖維之間的粗細不勻；纖維本身沿長度方向上的粗細不勻。纖維本身沿長度方向上的粗細不勻。1 1細度不勻的概念細度不勻的概念天然纖維細度不勻天然纖維細度不勻化學(xué)纖維細度不勻化學(xué)纖維細度

20、不勻2 2細度不勻指標及分布細度不勻指標及分布 直徑不勻是纖維細度不勻的最主要和最有效直徑不勻是纖維細度不勻的最主要和最有效的指標，包括：的指標，包括：直徑均方差和變異系數(shù)直徑均方差和變異系數(shù)直徑平均差和變異系數(shù)直徑平均差和變異系數(shù)（1 1）不勻率指標）不勻率指標（2 2）纖維間細度不勻的分布）纖維間細度不勻的分布 n(d) 分組測量 直方圖 連續(xù)曲線 N(d) d O 圖圖3-16 3-16 纖維直徑分布直方圖及分布曲線纖維直徑分布直方圖及分布曲線ddddnddCVdnddCVdddnddnddddmiiidddmiiimaxminmaxmind)()()(d)(2121或或三、纖維細度及分

21、布的測量方法三、纖維細度及分布的測量方法（1 1）中段切斷稱重法）中段切斷稱重法 -棉纖維、麻、絲或卷曲小的化纖的細度測定棉纖維、麻、絲或卷曲小的化纖的細度測定 該法只能測算纖維的間接平均細度指標，無法得到細度的離該法只能測算纖維的間接平均細度指標，無法得到細度的離散性指標。散性指標。由于棉的短絨被梳去，且棉的中段偏粗，故實測細度偏粗。由于棉的短絨被梳去，且棉的中段偏粗，故實測細度偏粗。1 1稱重與長度的測量稱重與長度的測量 中段切斷稱重法，定長稱重法中段切斷稱重法，定長稱重法 將纖維理成平行伸直，無游離纖維，然后用纖維切斷器在纖將纖維理成平行伸直，無游離纖維，然后用纖維切斷器在纖維中段切取一

22、定長度（棉維中段切取一定長度（棉10mm10mm）的纖維束，在扭力天平上稱）的纖維束，在扭力天平上稱重，然后計數(shù)中段纖維的根數(shù)，計算重，然后計數(shù)中段纖維的根數(shù)，計算N Nm m。 梳理梳理 切斷切斷 稱重稱重 數(shù)根數(shù)數(shù)根數(shù) 計算計算 N Nm mL/G=10L/G=10n/G n/G 其中其中n n是根數(shù)，是根數(shù)，G G 是中段纖維重量（是中段纖維重量（mgmg） A LC LC B 圖圖3-17 3-17 中段切斷稱重法示意圖中段切斷稱重法示意圖akCdtWWnLGN11102 2直徑測量法直徑測量法（1 1）顯微鏡觀測法）顯微鏡觀測法 又稱為顯微鏡投影測量法，多用于圓形或接又稱為顯微鏡投影

23、測量法，多用于圓形或接近圓形纖維直徑的測量。近圓形纖維直徑的測量。 投影放大倍數(shù)一般為500倍，用放大500倍的鍥形卡尺測量纖維直徑。 通常用分組計數(shù)法，計算出纖維的平均直徑和直徑變異系數(shù)。圖圖3-18 OFDA1003-18 OFDA100測量儀測量儀（2 2）OFDAOFDA法法 基本原理與光學(xué)顯微鏡測量相同，是目前羊基本原理與光學(xué)顯微鏡測量相同，是目前羊毛直徑檢測中毛直徑檢測中IWTOIWTO的標準方法。的標準方法。 快速快速大樣本大樣本準確準確干擾因素少干擾因素少適用范圍廣適用范圍廣 纖維樣品 激光 泵 二級過 濾器 纖維 分散 容器 測量 傳感器 纖維 光電識別器 透鏡 異丙醇 測量

24、 單元 過濾器 信號 處理 電路 計算機 參考 傳感器 微孔 分光 裝置 分束 器 圖圖3-19 3-19 激光掃描纖維直徑測量原理圖激光掃描纖維直徑測量原理圖（3 3）激光纖維直徑測量法）激光纖維直徑測量法 一般專用于毛發(fā)類纖維的測量一般專用于毛發(fā)類纖維的測量 L Q P0 QPR M, SS, K () Q P 圖圖3-20 3-20 氣流儀測量纖維細度原理示意圖氣流儀測量纖維細度原理示意圖3 3氣流儀法氣流儀法棉，羊毛棉，羊毛 原理：氣流通過纖維塞時，兩端的壓力差和原理：氣流通過纖維塞時，兩端的壓力差和氣流的流量與纖維塞的氣阻有關(guān)，而氣阻又與纖氣流的流量與纖維塞的氣阻有關(guān)，而氣阻又與纖維

25、塞的填充率和纖維的粗細有關(guān)。維塞的填充率和纖維的粗細有關(guān)?？寥始{公式苛仁納公式： 其中其中Q Q：空氣流量（測定時儀器的讀數(shù)）：空氣流量（測定時儀器的讀數(shù)） A A、L L：試樣筒內(nèi)截面積、高度（固定值）：試樣筒內(nèi)截面積、高度（固定值） P P：試樣筒兩端壓力差（定值）：試樣筒兩端壓力差（定值） S S0 0：纖維比表面積（單位體積纖維的表面積）：纖維比表面積（單位體積纖維的表面積） u u：空氣粘滯系數(shù)（與環(huán)境溫濕度有關(guān)可通過：空氣粘滯系數(shù)（與環(huán)境溫濕度有關(guān)可通過 溫濕度修正使其保持一致）溫濕度修正使其保持一致） ：樣筒內(nèi)纖維的空隙率（即纖維集合體內(nèi)的：樣筒內(nèi)纖維的空隙率（即纖維集合體內(nèi)的

26、空間體積與纖維集合體總體積之比）；空間體積與纖維集合體總體積之比）；l氣流儀測量可采用定壓法和定流法來表達纖維集合氣流儀測量可采用定壓法和定流法來表達纖維集合體中纖維的平均細度，但不能測試單根纖維的粗細。體中纖維的平均細度，但不能測試單根纖維的粗細。l由其測定的原棉細度為馬克隆值由其測定的原棉細度為馬克隆值M M，接近線密度，接近線密度（ugug/mm/mm）。）。4 4振動測量法振動測量法 適用于圓形、長度較長的化學(xué)纖維適用于圓形、長度較長的化學(xué)纖維圖圖3-21 3-21 振動（撥弦）法測纖維細度原理示意圖振動（撥弦）法測纖維細度原理示意圖四、纖維細度及其不勻表征的意義四、纖維細度及其不勻表

27、征的意義1 1基本現(xiàn)狀基本現(xiàn)狀棉纖維：主要采用氣流儀法，其次為切斷稱重法；棉纖維：主要采用氣流儀法，其次為切斷稱重法；毛纖維：主要采用毛纖維：主要采用OFDAOFDA法和法和LaserScanLaserScan法，其次為法，其次為顯微鏡法和氣流儀法；顯微鏡法和氣流儀法；麻纖維：主要采用切斷稱重法，其次為顯微鏡法麻纖維：主要采用切斷稱重法，其次為顯微鏡法或或OFDAOFDA法；法；絲纖維：主要采用絞絲稱重法其次為顯微鏡法；絲纖維：主要采用絞絲稱重法其次為顯微鏡法；化纖短纖：根據(jù)毛型、棉型分別采用相應(yīng)的測試化纖短纖：根據(jù)毛型、棉型分別采用相應(yīng)的測試方法；方法；化纖長絲：一般采用絞絲稱重法或顯微鏡法

28、，其化纖長絲：一般采用絞絲稱重法或顯微鏡法，其次為振動法。次為振動法。2 2細度及其不勻?qū)w維集合體性質(zhì)的影響細度及其不勻?qū)w維集合體性質(zhì)的影響（1 1）對纖維本身的影響）對纖維本身的影響細纖維：吸濕性好，染色性好，纖維柔軟，色澤細纖維：吸濕性好，染色性好，纖維柔軟，色澤乳白化，纖維成形后結(jié)構(gòu)均勻、力學(xué)性能提高；乳白化，纖維成形后結(jié)構(gòu)均勻、力學(xué)性能提高；粗纖維：纖維內(nèi)外層的結(jié)構(gòu)差異變大，造成纖維粗纖維：纖維內(nèi)外層的結(jié)構(gòu)差異變大，造成纖維力學(xué)性質(zhì)的不均勻和纖維成形的異形化；力學(xué)性質(zhì)的不均勻和纖維成形的異形化；纖維之間的細度不勻：會引起纖維力學(xué)性質(zhì)的差纖維之間的細度不勻：會引起纖維力學(xué)性質(zhì)的差異，

29、形成紗線堆砌排列的不均勻，造成加工控制異，形成紗線堆砌排列的不均勻，造成加工控制和成形困難；和成形困難；纖維本身的細度不勻：會產(chǎn)生纖維形態(tài)的粗細變纖維本身的細度不勻：會產(chǎn)生纖維形態(tài)的粗細變化，直接導(dǎo)致纖維的細頸弱節(jié)，影響外觀和品質(zhì)，化，直接導(dǎo)致纖維的細頸弱節(jié)，影響外觀和品質(zhì)，甚至影響最終的使用。甚至影響最終的使用。（2 2）對紗線的影響）對紗線的影響纖維粗：紗線截面內(nèi)的纖維根數(shù)減少，堆砌松，纖維粗：紗線截面內(nèi)的纖維根數(shù)減少，堆砌松，接觸點少；接觸點少；纖維細：紗線截面中的纖維根數(shù)增加，纖維可紡纖維細：紗線截面中的纖維根數(shù)增加，纖維可紡性提高；性提高；21001dDCCVNLnnS可紡系數(shù)：表表

30、3-4 3-4 纖維細度與功能的關(guān)系纖維細度與功能的關(guān)系纖維細度種類纖維細度種類 線密度（線密度（dtexdtex）直徑（直徑（mmmm）性能特征性能特征細旦細旦0.892.28.4117.7柔軟、均勻、高支輕薄化柔軟、均勻、高支輕薄化棉、絲型纖維棉、絲型纖維0.891.338.4113.7柔軟、均勻、高支輕薄化柔軟、均勻、高支輕薄化毛、麻型纖維毛、麻型纖維17.7柔軟、均勻、高支輕薄化柔軟、均勻、高支輕薄化超細超細0.0110.893.011.2吸濕、導(dǎo)濕、細膩、仿皮革吸濕、導(dǎo)濕、細膩、仿皮革皮革（特細）皮革（特細）0.0透汽、防水、細密、麂皮特征

31、透汽、防水、細密、麂皮特征極細極細0.00010.010.090.12吸附、超濾、功能吸附、超濾、功能納米尺度納米尺度10-810-40.0010.1特殊功能特殊功能（3 3）對織物的影響）對織物的影響l與成紗強度的關(guān)系與成紗強度的關(guān)系 在其它條件相同的條件下，纖維越細，成紗強在其它條件相同的條件下，纖維越細，成紗強度越高；度越高；l與成紗條干的關(guān)系與成紗條干的關(guān)系 在其它條件相同的條件下，纖維越細，成紗條在其它條件相同的條件下，纖維越細，成紗條干越均勻；干越均勻； 在保證一定成紗質(zhì)量的前提下，細而均勻的在保證一定成紗質(zhì)量的前提下，細而均勻的纖維可紡較細的紗；纖維可紡較細的紗；l與紡紗工藝的關(guān)

32、系與紡紗工藝的關(guān)系 纖維越細，加工過程中容易扭結(jié)、折斷而產(chǎn)纖維越細，加工過程中容易扭結(jié)、折斷而產(chǎn)生棉結(jié)、短纖維。生棉結(jié)、短纖維。l卷曲卷曲 沿纖維縱向形成的規(guī)則和不規(guī)沿纖維縱向形成的規(guī)則和不規(guī)l 則的彎曲。則的彎曲。l 它與纖維的可紡性、它與纖維的可紡性、l 成紗質(zhì)量關(guān)系密切，對織物的成紗質(zhì)量關(guān)系密切，對織物的l 柔軟性、蓬松性、彈性、冷暖柔軟性、蓬松性、彈性、冷暖l 感等影響很大。感等影響很大。一、纖維的卷曲形式及表征一、纖維的卷曲形式及表征1 1卷曲現(xiàn)象卷曲現(xiàn)象圖圖3-22 3-22 羊毛及毛發(fā)類纖維的各種卷曲及表達羊毛及毛發(fā)類纖維的各種卷曲及表達（1 1）基本形式）基本形式 羊毛的自然卷

33、曲，是由于內(nèi)部結(jié)構(gòu)中的正、偏皮質(zhì)細胞呈羊毛的自然卷曲，是由于內(nèi)部結(jié)構(gòu)中的正、偏皮質(zhì)細胞呈雙邊結(jié)構(gòu)或偏皮芯結(jié)構(gòu)或不均勻的混雜結(jié)構(gòu)所致。雙邊結(jié)構(gòu)或偏皮芯結(jié)構(gòu)或不均勻的混雜結(jié)構(gòu)所致。表表3-5 3-5 澳大利亞羊毛的卷曲性與細度的關(guān)系澳大利亞羊毛的卷曲性與細度的關(guān)系羊毛的羊毛的品質(zhì)支數(shù)品質(zhì)支數(shù)纖維直徑纖維直徑umum平均纖維平均纖維長度長度mmmm卷曲數(shù)卷曲數(shù)個個/25mm/25mm808019.5555522222424707019.619.621.021.0575722222424646422.5676720202222626222.622.624

34、.024.0707016162020606025.5777716162020585825.625.627.027.0787816162020565628.5929213131616505031.7969613131616484831.831.833.433.410010010101313464633.533.535.135.110810810101313444437.012712710101313填塞箱法填塞箱法復(fù)合纖維法復(fù)合纖維法加捻變形工藝加捻變形工藝編織解脫法編織解脫法圖圖3-23 3-23

35、變形紗中的卷曲形態(tài)變形紗中的卷曲形態(tài)化學(xué)纖維一般都要人為賦予卷曲以改善其可紡化學(xué)纖維一般都要人為賦予卷曲以改善其可紡性和織物性能。常用方法：填塞箱法、機械擠性和織物性能。常用方法：填塞箱法、機械擠壓法、刀邊法、空氣變形法等。壓法、刀邊法、空氣變形法等。（2 2）卷曲的不均勻及變化）卷曲的不均勻及變化卷曲清晰度：指卷曲形態(tài)的一致程度，即占主導(dǎo)地卷曲清晰度：指卷曲形態(tài)的一致程度，即占主導(dǎo)地位的卷曲波形占所有卷曲形態(tài)的百分比；位的卷曲波形占所有卷曲形態(tài)的百分比；卷曲的不穩(wěn)定：纖維的卷曲會發(fā)生變形，天然纖維卷曲的不穩(wěn)定：纖維的卷曲會發(fā)生變形，天然纖維的卷曲具有記憶性，人工變形纖維（除復(fù)合纖維外）的卷曲

36、具有記憶性，人工變形纖維（除復(fù)合纖維外）在使用中卷曲會消失；在使用中卷曲會消失；羊毛的卷曲：羊毛的卷曲：在高在高pHpH值或具有膨脹作用的液體浸泡值或具有膨脹作用的液體浸泡下，纖維原來的卷曲消失，且出現(xiàn)相反的卷曲；當下，纖維原來的卷曲消失，且出現(xiàn)相反的卷曲；當膨脹消除后，又會回到原來的狀態(tài)。這也是羊毛織膨脹消除后，又會回到原來的狀態(tài)。這也是羊毛織物吸濕膨脹和易于氈縮的主要原因。物吸濕膨脹和易于氈縮的主要原因。2 2纖維卷曲的測量纖維卷曲的測量 （a）單纖維拉伸曲線 （b）纖維卷曲彈性測量儀測量 Kab T C O b e a d 拉伸 曲線 Kmax T0 4 L2 L1 W0 W1 W0 自

37、然 蜷縮 狀態(tài) L0 2 1 9 3 5 6 7 8 圖圖3-24 3-24 單纖維卷曲測量法原理示意圖單纖維卷曲測量法原理示意圖（1 1）單纖維卷曲的測量及指標）單纖維卷曲的測量及指標1)1)卷曲數(shù)：指每厘米長纖維內(nèi)的卷曲個數(shù)，是反映卷曲卷曲數(shù)：指每厘米長纖維內(nèi)的卷曲個數(shù)，是反映卷曲多少的指標。多少的指標。 一般化學(xué)短纖維的卷曲數(shù)為一般化學(xué)短纖維的卷曲數(shù)為12121414個個/25cm/25cm，羊毛的，羊毛的卷曲數(shù)隨羊毛細度和生長部位而異。卷曲數(shù)隨羊毛細度和生長部位而異。 卷曲率的大小與卷曲數(shù)及卷曲波幅形態(tài)有關(guān)。一般短纖維卷曲率的大小與卷曲數(shù)及卷曲波幅形態(tài)有關(guān)。一般短纖維的卷曲率在的卷曲率

38、在10101515為宜。為宜。2)2)卷曲率卷曲率: :指纖維單位伸直長度內(nèi)，卷曲伸直長度所占指纖維單位伸直長度內(nèi)，卷曲伸直長度所占的百分率（或表示卷曲后纖維的縮短程度）。的百分率（或表示卷曲后纖維的縮短程度）。 03 3）剩余卷曲率：指纖維經(jīng)加載卸載后卷曲的殘留長度對）剩余卷曲率：指纖維經(jīng)加載卸載后卷曲的殘留長度對卷曲伸直長度的百分率。卷曲伸直長度的百分率。 反映卷曲牢度的指標，數(shù)值越大，表示回縮后剩余反映卷曲牢度的指標，數(shù)值越大，表示回縮后剩余的波紋越深，即波紋不易消失，卷曲耐久。一般短纖的波紋越深，即波紋不易消失，卷曲耐久。一般短纖維約為維約為70708080。4 4）卷曲彈性率：指纖維

39、經(jīng)加載卸載后，卷曲的殘留長度）卷曲彈性率：指纖維經(jīng)加載卸載后，卷曲的殘留長度對伸直長度的百分率。對伸直長度的百分率。 反映卷曲牢度的指標。數(shù)值越大，表示卷曲容易恢復(fù)，反映卷曲牢度的指標。數(shù)值越大，表示卷曲容易恢復(fù)，卷曲彈性越好，卷曲耐久牢度越好。一般短纖維約為卷曲彈性越好，卷曲耐久牢度越好。一般短纖維約為1010。 A B C O r 圖圖3-25 3-25 切斷纖維段的卷曲度計算原理圖切斷纖維段的卷曲度計算原理圖（2 2）纖維段彎曲曲率測量法）纖維段彎曲曲率測量法 (b) 一致性強 一致性弱 (a) 實物照片實物照片 圖圖3-26 3-26 羊毛毛叢的卷曲清晰性實物及示意圖羊毛毛叢的卷曲清晰

40、性實物及示意圖（3 3）纖維束卷曲整齊度的測量）纖維束卷曲整齊度的測量 O c T a 圖圖3-27 3-27 纖維束拉伸曲線起始卷曲段求纖維束拉伸曲線起始卷曲段求CdCd（4 4）纖維集合體膨松性的測量）纖維集合體膨松性的測量常用指標：常用指標：膨松度膨松度最大膨松度最大膨松度膨松系數(shù)膨松系數(shù)二、纖維的轉(zhuǎn)曲及表征二、纖維的轉(zhuǎn)曲及表征1.纖維轉(zhuǎn)曲和扭轉(zhuǎn)的表達纖維轉(zhuǎn)曲和扭轉(zhuǎn)的表達圖圖3-28 3-28 纖維轉(zhuǎn)曲及其理論表達示意圖纖維轉(zhuǎn)曲及其理論表達示意圖nhhD/1)/(tan1轉(zhuǎn)曲高度：的夾角：傾斜帶邊緣線與中心軸 0 D O l 圖圖3-29 3-29 纖維扭轉(zhuǎn)的表面條紋與扭轉(zhuǎn)角差異纖維扭轉(zhuǎn)

41、的表面條紋與扭轉(zhuǎn)角差異)0(/ )0()(/ )()0(tan)(tanhDlhlDlfTT移系數(shù)）：扭轉(zhuǎn)傳遞系數(shù)（加捻轉(zhuǎn)一、異形纖維的基本概念一、異形纖維的基本概念纖維的截面變化，或稱異形化，主要有兩類形式：纖維的截面變化，或稱異形化，主要有兩類形式：截面形狀的非圓形化，又分為輪廓波動的異形化和截面形狀的非圓形化，又分為輪廓波動的異形化和直徑不對稱的異形化；直徑不對稱的異形化；截面的中空和復(fù)合化截面的中空和復(fù)合化 單 凹 跑 道 粗 糙 粗 糙 多 角 多 葉 異 形 d2 中空 圓周波動異形圓周波動異形 直徑變異異形直徑變異異形 雙 凹 復(fù)合 復(fù)復(fù)合合 復(fù)復(fù)合合 復(fù)合復(fù)合 圖圖 3-30

42、3-30 纖維截面變化的過程、類型及相互關(guān)系纖維截面變化的過程、類型及相互關(guān)系二、截面異形的表征二、截面異形的表征1截面的輪廓波動異形截面的輪廓波動異形dtLSffiSrrrNPPSAPAPAPSnRrRAAASRrRD或周長系數(shù)：比表面積：（造形系數(shù)：截面異形度：徑向異形度：2202200000)1178 Ri R0 tS Di D0 Di tw th 周邊波動 內(nèi)凹變形 直徑異化 A1 A3 A2 D 圖圖3-31 3-31 截面異形幾何特征參數(shù)示意圖截面異形幾何特征參數(shù)示意圖2 2截面的直徑變異異形截面的直徑變異異形（1 1）纖維截面存在長短差異時，可采用橢圓比來）纖維截面存在長短差異時，可采用橢圓比來表達異形度：表達異形度：iiRRDD00（2 2）內(nèi)凹的纖維截面，分別用厚度和截面積表達）內(nèi)凹的纖維截面，分別用厚度和截面積表達內(nèi)凹度：內(nèi)凹度：SfSASiStAAAtDt（3 3）非對稱的內(nèi)凹纖維截面，還可增加用內(nèi)凹角）非對稱的內(nèi)凹纖維截面，還可增加用內(nèi)凹角表達內(nèi)凹的程度：表達內(nèi)凹的程度：whfAhihtttAtDt10SSDMf（4 4）化纖的異形保持率，即纖維截面形狀與噴絲）化纖的異形