第11章 紗線的基本特征參數(shù)

第十一章

紗線的基本特征參數(shù)第一節(jié)

紗線的細(xì)度及其不勻

一、細(xì)度指標(biāo)

直接指標(biāo)（直徑d）、間接指標(biāo)（特克斯、纖度等）

（一）特克斯Ntex（俗稱號(hào)數(shù)、tex）ISO采用的紗線細(xì)度指標(biāo)，棉紗線、棉型化纖紗線、中長(zhǎng)化纖紗線等

Ntex表示方法

單紗：如14tex；股線：如14tex×2或14×2；復(fù)捻股線：如14tex×2×3或14×2×3。不同線密度的紗合股：如18tex+16tex或18+16（二）公制支數(shù)（metriccount）

毛紡及毛型化纖純紡或混紡紗線的細(xì)度仍習(xí)慣沿用傳統(tǒng)的公制支數(shù)股線公制支數(shù)

表示方法：48/2、24/48計(jì)算：G0，絞紗平均干重（g）；

K，常數(shù)，由細(xì)紗的公定回潮率Wk和絞紗長(zhǎng)度L而定（三）

旦尼爾（纖度）通常用來表示化學(xué)纖維和蠶絲的細(xì)度

（四）

英制支數(shù)Ne（Englishcount）在公定回潮率9.89％（英制）時(shí)，一磅重的棉紗線所具有的長(zhǎng)度的840碼的倍數(shù)。

L’：長(zhǎng)度（碼，1碼=0.9144米），G’K：公定重量（磅，1磅=453.6克）

細(xì)度指標(biāo)間的關(guān)系：

純紡棉紗，We=9.89，C＝583；We＝Wk時(shí)，C＝590.5二、紗線的直徑1、直接測(cè)量（directmeasurement

）顯微鏡、投影儀、光學(xué)自動(dòng)測(cè)量?jī)x測(cè)量等。圖11-1紗線直徑的測(cè)量示意圖（光學(xué)自動(dòng)測(cè)量）設(shè)紗線為圓柱體，長(zhǎng)L（mm），重量G（mg），截面積S（mm2），直徑d（mm），體積重量δ（g/cm3），則：

2、理論估計(jì)平均值3.復(fù)合紗的細(xì)度計(jì)算

NtC為復(fù)合紗的線密度（tex）；NtB為纖維須條的線密度；ND為長(zhǎng)絲束的線密度（Den）；μB和μf分別為纖維須條和長(zhǎng)絲束的捻縮；μft為長(zhǎng)絲束張力造成的伸長(zhǎng)率三、重量偏差（weightdeviation

）公稱特?cái)?shù)紡紗加工成品名義上的紗線特?cái)?shù)

設(shè)計(jì)特?cái)?shù)

考慮到筒搖伸長(zhǎng)、股線捻縮等因素，為使紗線成品符合公稱特?cái)?shù)而設(shè)定的細(xì)紗特?cái)?shù)

實(shí)際特?cái)?shù)實(shí)際生產(chǎn)中，因隨機(jī)因素決定的實(shí)際紗線的特?cái)?shù)

重量偏差

紗線實(shí)際特?cái)?shù)和設(shè)計(jì)特?cái)?shù)的偏差百分率四、紗截面中的纖維根數(shù)n一般棉紗截面中的纖維根數(shù)，環(huán)錠紗中不少于60根，轉(zhuǎn)杯紡紗中不少于130根毛紡高支紗截面中一般不少于35或42根纖維理論估計(jì)：若考慮捻縮μ：

五、紗線的細(xì)度不勻（finenessunevenness

）1、表示不勻率的指標(biāo)

平均差系數(shù)U

均方差σ

極差系數(shù)J

2.紗條理論不勻?qū)硐刖鶆蚣啑l，設(shè)紗截面中纖維平均根數(shù)為n，紗截面中纖維根數(shù)分布的不勻率為

如纖維粗細(xì)不勻，設(shè)A為纖維平均截面積；σA為纖維截面積的均方差，CA＝σA/A

馬丁代爾（Martin-dale）紗條極限（理論）不勻率公式2、細(xì)度均勻度的測(cè)量方法

測(cè)長(zhǎng)稱重法（或切斷稱重法）

長(zhǎng)度規(guī)定：粗紗10m，棉條5m，棉卷1m，棉紗線縷紗長(zhǎng)度為100m，精梳毛紗為0m，粗梳毛紗20m，生絲450m。實(shí)驗(yàn)次數(shù)或縷紗個(gè)數(shù)，一般為30。目光檢驗(yàn)法（黑板條干）

電容式均勻度試驗(yàn)儀基本原理：電容極板感應(yīng)的電容量C與極板間纖維介電常數(shù)和填充度λ有關(guān)，而此兩者取決于紗條的質(zhì)量和組成光電式均勻度試驗(yàn)儀C0為無紗條時(shí)的平行板板間的電容量；λ＝d/L為電容器的充滿度，d為紗條的厚度，L為極板間距。當(dāng)ε>>1和λ<<1時(shí)可得圖11-2紗條不勻直觀圖（上）和波譜圖（下）

四、變異長(zhǎng)度曲線片段長(zhǎng)度越長(zhǎng)，則片段間的不勻率CVB(l)越小，而片段內(nèi)的不勻率CVI(l)越大，總不勻CV則不隨片段長(zhǎng)度而變定義：變異系數(shù)的平方叫變異。紗條的變異與紗條切段片段長(zhǎng)度間的關(guān)系曲線，叫變異—長(zhǎng)度曲線。五、紗條不勻波長(zhǎng)譜分析

1、隨機(jī)波動(dòng)造成的不勻（最低的理論不勻或極限不勻率limitirregularity

）2．纖維集結(jié)及工藝設(shè)備作用不完善引起的不勻（機(jī)械隨機(jī)不勻）

3．牽伸波（

draftwaveirregularity

）（紡紗的牽伸機(jī)構(gòu)所造成附加不勻）

4．機(jī)械波不勻（mechanicalwaveunevenness

）（機(jī)件狀態(tài)不良所造成的粗－細(xì)周期性不勻）

5．偶然事件引起的不勻

在實(shí)際工作中分析紗條的波長(zhǎng)譜圖，主要分清兩種不勻：1、由機(jī)械件缺陷造成的周期性不勻；2、在牽伸區(qū)內(nèi)因?qū)w維控制不良，由牽伸波造成的不勻。

不同不勻成分在波譜圖、布面上的表現(xiàn)短片段不勻紗條不勻波長(zhǎng)＜50cm粗節(jié)或細(xì)節(jié)并在布面的概率大，易形成條影或云斑中片段不勻50cm＜紗條不勻波長(zhǎng)＜5m在布面上經(jīng)常表現(xiàn)不出來長(zhǎng)片段不勻紗條不勻波長(zhǎng)＞5m一般會(huì)在布面形成疵點(diǎn)作業(yè)P206：T3名詞解釋：線密度、英制支數(shù)Ne、變形紗、復(fù)合紗畫出紗線變異——長(zhǎng)度曲線，作出說明。第二節(jié)

紗線的加捻程度一、

表征紗線加捻程度的指標(biāo)

（一）捻度（twist

）T：紗線兩截面的相對(duì)回轉(zhuǎn)數(shù)稱為捻回?cái)?shù)。紗線單位長(zhǎng)度內(nèi)的捻回?cái)?shù)稱為捻度。10cm長(zhǎng)的捻回?cái)?shù)Tt；1英寸長(zhǎng)的捻回?cái)?shù)Te；1米長(zhǎng)的捻回?cái)?shù)Tm

（二）

捻回角（twistangle

）：加捻后紗表面纖維對(duì)紗軸的傾斜角稱捻回角。（三）

捻系數(shù)（twistfactor

）α捻系數(shù)可以用來比較同體積質(zhì)量、不同細(xì)度紗線的加捻程度。令（四）捻向（directionoftwist）

(1)S捻或稱順時(shí)針捻，捻回的方向由下而上，自右向左，見圖(a)；(2)Z捻或稱逆時(shí)針捻，捻回的方向由下而上，自左向右，見圖(b)。

(3)單紗一般用Z捻，合股線常用S捻，見圖(c)捻向：ZS紗線捻向?qū)椢镄再|(zhì)的影響

(a)：經(jīng)緯紗捻向相同，表面纖維反向傾斜，紗線反光不一致，組織點(diǎn)清晰；交織點(diǎn)纖維同向相嵌、不易移動(dòng)，織物緊密穩(wěn)定。（五）捻幅（twistinglength

）

單位長(zhǎng)度紗線加捻時(shí)，紗線截面上任意一點(diǎn)在該截面上相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的弧長(zhǎng)，稱為捻幅P捻幅可表示紗線截面內(nèi)任意一點(diǎn)的加捻程度及方向

（六）捻縮（twistshrinkage

）紗線加捻后纖維傾斜，使紗的長(zhǎng)度縮短，該現(xiàn)象稱為捻縮，通常用捻縮率μ表示

L0

和L1分別表示加捻前后紗線長(zhǎng)度股線的捻縮

二、

加捻指標(biāo)的測(cè)定1．解捻法（untwistmethod

）：直接退捻至無捻所轉(zhuǎn)的圈數(shù)，即為所加捻回?cái)?shù)。

2．退捻加捻法（張力法）（twistanduntwistmethod

）假設(shè)在一定張力下，紗線解捻引起紗線伸長(zhǎng)量與反向加捻時(shí)紗線縮短量相同的前提下進(jìn)行測(cè)試的典型的測(cè)試裝置

三、影響捻度測(cè)試的因素

1、預(yù)加張力預(yù)加張力過大會(huì)導(dǎo)致反向加捻的捻度增加滑移法中，預(yù)加張力過大會(huì)導(dǎo)致纖維提前滑移2、允許伸長(zhǎng)值允許伸長(zhǎng)值大，實(shí)測(cè)捻度值越大過大，弱環(huán)處纖維發(fā)生滑移影響試驗(yàn)3、紗線條干不勻會(huì)影響所加張力的正確性，導(dǎo)致附加的測(cè)試誤差三、

加捻對(duì)紗線性質(zhì)的影響1、對(duì)強(qiáng)度的影響紗線強(qiáng)力隨捻度的增加而增加，捻度增加到一定程度紗線強(qiáng)力達(dá)最大值，此后捻度再增加紗線強(qiáng)力反而減小。使紗線強(qiáng)力達(dá)到最大值時(shí)的紗線捻度稱為臨界捻度。捻系數(shù)與斷裂強(qiáng)度的關(guān)系

2、對(duì)斷裂伸長(zhǎng)的影響

紗線斷裂伸長(zhǎng)的組成：(1)纖維間滑移伸長(zhǎng);(2)纖維本身受力伸長(zhǎng);(3)紗線捻回角和直徑變小產(chǎn)生的伸長(zhǎng)多數(shù)纖維隨捻系數(shù)的增加而斷裂伸長(zhǎng)增加原因：紗線伸長(zhǎng)時(shí)，傾斜的纖維會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)和伸長(zhǎng)，轉(zhuǎn)動(dòng)量隨螺旋角θ的增加而增大3、對(duì)紗線體積重量和直徑的影響在一定范圍內(nèi)，捻系數(shù)↑→纖維間空隙減小，紗內(nèi)纖維緊密度增加→δy↑；d↓當(dāng)捻系數(shù)增大到一定程度，由于纖維過于傾斜，紗的捻縮增大→d↑股線與單紗捻向相同與相反的情況略有差異

(a)體積質(zhì)量(b)紗線直徑(c)股線體積質(zhì)量

第三節(jié)

紗線的毛羽與特征一、概念紗線的毛羽（hair）是指伸出紗線體表面的纖維，毛羽性狀是紗線的基本結(jié)構(gòu)特征之一。二、毛羽存在的利弊利：防風(fēng)、保暖、柔軟、吸水等，可使布面形成濃密的毛絨（如：起絨織物）弊：影響織物的透氣、抗起毛起球、外觀、織紋清晰和表面光滑；影響加工工藝（如機(jī)織經(jīng)紗開口不清）等；

三、毛羽的形成1、加捻過程中形成的毛羽原因：須條出前羅拉鉗口時(shí)，表層纖維不受約束；加捻纖維的尾端不在須條包卷內(nèi)側(cè)，且無力拉入形態(tài)：前向和后向端毛羽2、過程形成毛羽原因：后加工過程中的磨擦、刮擦、離心力和空氣阻力等因素作用的結(jié)果形態(tài)：端毛羽（endhair）、圈毛羽（loophair）和浮游毛羽四、毛羽的基本形態(tài)a－端毛羽、b－圈毛羽、c－浮游毛羽、DH－雙向毛羽、CH－假圈毛羽（a）端毛羽

（2）圈毛羽

（c）浮游毛羽

（d）假圈毛羽

五、影響紗線毛羽的因素

①原料（纖維）的特性棉纖維，毛羽短、多

毛紗，毛羽長(zhǎng)度較長(zhǎng)

②紗線的結(jié)構(gòu)、捻度粗紗線，較多毛羽；環(huán)錠紗隨著紗的捻度的增加，燒毛重量損失百分率減少。

③紡紗方式以及包括工藝、機(jī)械和空調(diào)等方面的紡紗條件對(duì)比環(huán)錠紗，自由端紗的毛羽數(shù)目較多，平均長(zhǎng)度較短。

六、毛羽的特征指標(biāo)1、毛羽總根數(shù)N：指單位長(zhǎng)度內(nèi)紗體單側(cè)的毛羽累加根數(shù)（根/m）；2、毛羽總長(zhǎng)度L：指單位長(zhǎng)度紗線內(nèi)毛羽的總長(zhǎng)度（mm/m）3、毛羽平均長(zhǎng)度

4、毛羽指數(shù)（hairindex）：?jiǎn)挝婚L(zhǎng)度紗線內(nèi)，單側(cè)面上伸出長(zhǎng)度超過某設(shè)定長(zhǎng)度的毛羽累計(jì)數(shù)，單位(根／m)。14.5tex原紗的毛羽指數(shù)η與毛羽長(zhǎng)度l間關(guān)系曲線

紗線毛羽指數(shù)與毛羽伸出長(zhǎng)度是負(fù)指數(shù)關(guān)系：毛羽越長(zhǎng)，毛羽數(shù)量越少。但毛羽越長(zhǎng)，對(duì)織造等后工序的危害越大。

用于常規(guī)實(shí)驗(yàn)的毛羽設(shè)定伸出長(zhǎng)度

七、毛羽的測(cè)量方法

八、減少紗線毛羽的措施：1.合理選擇原料可選擇較長(zhǎng)的、抗靜電性較好的短纖紡紗，以減少毛羽。2.改善加工條件防止纖維的擴(kuò)散；減少對(duì)纖維的摩擦3.改變紡紗方法結(jié)構(gòu)和復(fù)合紡紗可以有效的降低紗線的毛羽第四節(jié)

紗中纖維的轉(zhuǎn)移與分布

一、纖維在紗中的轉(zhuǎn)移1、幾何轉(zhuǎn)移（geometricmigration）機(jī)理原因：纖維在扁平須條上的位置不同，當(dāng)須條發(fā)生包卷或圈捻時(shí)，上層纖維會(huì)進(jìn)入紗體的芯層；下層纖維留在表面；兩側(cè)的纖維在紗芯和紗表面過渡。僅發(fā)生在環(huán)錠紡中2、張力轉(zhuǎn)移（tensiondistribution）機(jī)理原因：纖維在紗外層走的路徑要大于紗內(nèi)層，伸長(zhǎng)產(chǎn)生張力向內(nèi)擠入；或壓縮起拱向外移動(dòng)。存在于環(huán)錠紡、轉(zhuǎn)杯紡、靜電紡、塞絡(luò)紡、分束紡等轉(zhuǎn)移機(jī)理對(duì)轉(zhuǎn)移頻率的影響二、纖維轉(zhuǎn)移的測(cè)試方法1、示蹤纖維法2、連續(xù)切片法示蹤染色纖維的幾何形態(tài)三、混紡紗中纖維的徑向分布（radialdistribution

）1.概念：由于纖維的內(nèi)外轉(zhuǎn)移，對(duì)于由兩種不同性能的纖維紡成的混紡紗，在其橫截面上會(huì)產(chǎn)生不同的徑向分布。有兩種極限情況：均勻分布，皮芯分布。滌/棉混紡紗中纖維的徑向分布

2.纖維徑向分布參數(shù)漢密爾頓(Hamilton)指數(shù)M：衡量混紡紗中不同品種的纖維在截面上向外或向內(nèi)分布程度的指標(biāo)M＞0向外轉(zhuǎn)移，M↑表示向外轉(zhuǎn)移程度越大；M＝100％，表示該纖維最大向外轉(zhuǎn)移；M＝0混紡紗中纖維呈均勻分布；M＜0纖維向內(nèi)轉(zhuǎn)移，M↑表示向內(nèi)轉(zhuǎn)移程度越大；M＝－100％纖維為最大向內(nèi)轉(zhuǎn)移。Onion指數(shù)：表征紗表層纖維的混和比Ω=1，表示A、B纖維在外層均勻分布3.影響徑向分布的因素

纖維性質(zhì)方面：（1）長(zhǎng)度：長(zhǎng)的優(yōu)先向內(nèi)轉(zhuǎn)移，短的優(yōu)先向外轉(zhuǎn)移。（2）細(xì)度：細(xì)的向內(nèi)，粗的向外。（3）模量：大的優(yōu)先向內(nèi)，小的向外。（4）抗彎剛度：抗彎剛度大的纖維容易分布