纺织纤维的内部结构课件

纺织纤维的纺织纤维的 内部结构内部结构 纺织纤维的内部结构纺织纤维的内部结构 vv纺织纤维内部结构主要可以分为三层：纺织纤维内部结构主要可以分为三层： vv大分子结构大分子结构 vv超分子结构超分子结构 vv形态结构形态结构 一、大分子结构 （一）大分子结构的基本特点（一）大分子结构的基本特点 1 1、由许多相同或相似的原子团彼此以共价键联结、由许多相同或相似的原子团彼此以共价键联结 而成。这些相同或相似的原子团称为大分子的单而成。这些相同或相似的原子团称为大分子的单 基。基。 2 2、组成高聚物大分子的单基数目称为聚合度。纤维、组成高聚物大分子的单基数目称为聚合度。纤维 中各个大分子的聚合度不都是相同的，它们具有一定中各个大分子的聚合度不都是相同的，它们具有一定 的分布，这称为高聚物大分子的多分散性。的分布，这称为高聚物大分子的多分散性。 3 3、由于化学键而引起的原子在空间的排列形式称为、由于化学键而引起的原子在空间的排列形式称为 构型。大分子的构型有线型、枝型、网型三种。纺构型。大分子的构型有线型、枝型、网型三种。纺 织纤维的大分子大多属于线型构造。羊毛纤维角朊织纤维的大分子大多属于线型构造。羊毛纤维角朊 大分子之间有一些二硫键大分子之间有一些二硫键SSSS连接，可属于网连接，可属于网 型构造。型构造。 v（二）键的内旋转、大分子的构象 和柔曲性 v1、内旋转：大分子链中的单键能 绕着它相邻的键按一定键角旋转。 v2、构象：由于键的内旋转引起的 大分子中原子在空间的排列形式。 v3、大分子的柔曲性：大分子内旋 转的难易程度。 （三）大分子结构对纤维性能的影响 决定 决定 决定 二、超分子结构 v超分子结构又称为聚集态结构，指纺织纤维中大 分子间的结构关系。 （一）大分子间的结合力 纺织纤维大分子间的结合力有范德华力、氢键 、盐式键和共价键四种，其中以范德华力和氢键为 主。 v（二）结晶度 v1、纤维内某些区域由于大分子的侧吸引力使大分子相 互整齐稳定地排列成具有高度的几何规整性，称为结 晶结构或有序结构。 v 纺织纤维的大分子极少有严格的三维空间的结晶结 构，但习惯上仍将排列整齐有规律的区域称为结晶区 。另一些区域的大分子随机弯曲配置，排列不规则， 称为无定形区。 v2、纺织纤维内部结晶部分占整根纤维的百分比称为结 晶度。 v（三）取向度 v 指纤维内大分子链主轴与纤维轴平行的程度。 （四）超分子结构对纤维性能的影响 三、纺织纤维的形态结构 v形态结构指测试手段能看到的结构，又分为 微形态结构和宏形态结构。 v微形态结构指电子显微镜能观察到的结构， 如微纤、微孔等。 v宏形态结构指光学显微镜能观察到的结构， 如皮芯结构、截面形态等。 纺织纤维纺织纤维 的鉴别的鉴别 纺织纤维的鉴别纺织纤维的鉴别 vv 纤维鉴别的基本步骤：纤维鉴别的基本步骤： vv、判断纤维的大类；、判断纤维的大类； vv、具体分出品种；、具体分出品种； vv、作最后验证、作最后验证。 第一节第一节 纺织纤维的常规鉴别法纺织纤维的常规鉴别法 vv一、手感目测法一、手感目测法 vv 是最简单最常用的一种鉴别方法。是最简单最常用的一种鉴别方法。 它是根据纤维的外观形态、色泽、手感它是根据纤维的外观形态、色泽、手感 及拉伸等特征来区分各种纤维。及拉伸等特征来区分各种纤维。 vv 此法适用于呈散纤维状态的纺织原此法适用于呈散纤维状态的纺织原 料料。 二、显微镜观察法二、显微镜观察法 vv 显微镜观察法是根据各种纤维的纵面、显微镜观察法是根据各种纤维的纵面、 截面形态特征来识别纤维。天然纤维有独特截面形态特征来识别纤维。天然纤维有独特 的形态特征，因此用显微镜鉴别法易于鉴别的形态特征，因此用显微镜鉴别法易于鉴别 出来。而大部分化学纤维的截面特征不太明出来。而大部分化学纤维的截面特征不太明 显，因此必须把显微镜鉴别法与其他方法结显，因此必须把显微镜鉴别法与其他方法结 合起来进行。通常是用显微镜进行初步鉴别合起来进行。通常是用显微镜进行初步鉴别 后，还须用其他方法加以验证后，还须用其他方法加以验证。 三、燃烧法三、燃烧法 vv燃烧法是鉴别纺织纤维的一种快速而简燃烧法是鉴别纺织纤维的一种快速而简 便的方法。它是根据纤维的化学组成不便的方法。它是根据纤维的化学组成不 同，燃烧特征也不同，从而粗略地区分同，燃烧特征也不同，从而粗略地区分 出纤维的大类。出纤维的大类。 vv 适用于单一成分的纤维、纱线和织适用于单一成分的纤维、纱线和织 物，不适用于混合成分的纤维、纱线和物，不适用于混合成分的纤维、纱线和 织物。织物。 鉴别步骤：鉴别步骤： vv将试样接近火焰，观察试样在火焰热带中的反将试样接近火焰，观察试样在火焰热带中的反 应；应； vv将试样放入火焰中，观察其燃烧情况；将试样放入火焰中，观察其燃烧情况； vv离开火焰，观察其延燃的情况；离开火焰，观察其延燃的情况； vv用嗅觉闻燃烧时产生的气味，并观察试样燃烧用嗅觉闻燃烧时产生的气味，并观察试样燃烧 后灰烬的特征等。后灰烬的特征等。 vv常见纤维的燃烧特征常见纤维的燃烧特征 四、化学溶解法四、化学溶解法 vv化学溶解法是根据各种纤维的化学化学溶解法是根据各种纤维的化学 组成不同，在各种化学溶液中的溶组成不同，在各种化学溶液中的溶 解性能不同的原理来鉴别纤维。解性能不同的原理来鉴别纤维。 vv此法可靠、准确，适用于各种纺织此法可靠、准确，适用于各种纺织 材料。常在用其他方法作初步鉴别材料。常在用其他方法作初步鉴别 后，再用溶解法加以证实。后，再用溶解法加以证实。 五、药品着色法五、药品着色法 vv根据各种纤维的化学组成不同，对各种根据各种纤维的化学组成不同，对各种 化学药品有着不同的着色性能，由此可化学药品有着不同的着色性能，由此可 迅速鉴别纤维。适用于未经染色或未经迅速鉴别纤维。适用于未经染色或未经 整理剂处理过的单一成分的纤维、纱线整理剂处理过的单一成分的纤维、纱线 和织物。和织物。 vv国家标准规定的着色剂为国家标准规定的着色剂为HI-1HI-1号纤维鉴号纤维鉴 别着色剂。目前常用的还有碘别着色剂。目前常用的还有碘- -碘化钾溶碘化钾溶 液和锡莱着色剂液和锡莱着色剂A A。 六、密度梯度法六、密度梯度法 vv密度法是根据各种纤维具有不同密度的特点来密度法是根据各种纤维具有不同密度的特点来 鉴别纤维的。鉴别纤维的。 vv测定纤维的密度不但可以了解纤维的基本物理测定纤维的密度不但可以了解纤维的基本物理 性能，而且可以作为研究纤维的某些超分子结性能，而且可以作为研究纤维的某些超分子结 构和形态结构的一种有效手段。构和形态结构的一种有效手段。 vv测定纤维密度的方法很多，其中常用的是密度测定纤维密度的方法很多，其中常用的是密度 梯度法。这种方法是利用悬浮原理来测定固体梯度法。这种方法是利用悬浮原理来测定固体 密度的一种方法密度的一种方法。 七、熔点法七、熔点法 vv熔点法是根据某些合成纤维的溶解特性，在化熔点法是根据某些合成纤维的溶解特性，在化 纤熔点仪或附有加热和测温装置的偏振光显微镜纤熔点仪或附有加热和测温装置的偏振光显微镜 下观察纤维消光时的温度来测定纤维的熔点，从下观察纤维消光时的温度来测定纤维的熔点，从 而鉴别纤维。而鉴别纤维。 vv由于大多数的合纤没有确切的熔点，因此该方由于大多数的合纤没有确切的熔点，因此该方 法一般不单独应用，而是在初步鉴别后作为验证法一般不单独应用，而是在初步鉴别后作为验证 的辅助手段。的辅助手段。 vv此法适用于未经抗熔等处理的单一成分的纤维此法适用于未经抗熔等处理的单一成分的纤维 与织物。与织物。 纺织材料的纺织材料的 吸湿性吸湿性 纺织材料的吸湿性纺织材料的吸湿性 vv第一节第一节 吸湿指标和测试方法吸湿指标和测试方法 vv一、吸湿指标一、吸湿指标 vv回潮率：回潮率：指纺织材料中所含水分重量对纺织材料干重指纺织材料中所含水分重量对纺织材料干重 的百分比。的百分比。 vv含水率：含水率：指纺织材料中所含水分重量对纺织材料湿重指纺织材料中所含水分重量对纺织材料湿重 的百分比。的百分比。 二、吸湿指标的测试方法二、吸湿指标的测试方法 （一）直接测试法一）直接测试法 vv1 1、烘箱干燥法、烘箱干燥法 vv原理原理：利用烘箱使纤维中水分蒸发，然后称得干重，：利用烘箱使纤维中水分蒸发，然后称得干重， 按公式计算材料的回潮率。按公式计算材料的回潮率。 vv特点特点：结果比较稳定，准确性高，温度易控制，但费：结果比较稳定，准确性高，温度易控制，但费 时较多，耗电量大。目前是日常测试的主要方法，并时较多，耗电量大。目前是日常测试的主要方法，并 用以核对其他方法的准确性。用以核对其他方法的准确性。 vv温度控制温度控制：利用水银触点式温度控制器。：利用水银触点式温度控制器。 称取干重的方法：称取干重的方法： 1 1）箱内热称：操作简便，目前大多采用）箱内热称：操作简便，目前大多采用 这种方法。但称得的干重偏重。这种方法。但称得的干重偏重。 2 2）箱外热称：称得的重量偏轻，且结果）箱外热称：称得的重量偏轻，且结果 稳定性差稳定性差。 3 3）箱外冷称：称得的重量准确但操作较）箱外冷称：称得的重量准确但操作较 麻烦，实用于小量试样。麻烦，实用于小量试样。 2 2、红外线干燥法、红外线干燥法 vv特点：烘干迅速，设备简单，耗电省，但温特点：烘干迅速，设备简单，耗电省，但温 度无法控制，受热不均。度无法控制，受热不均。 3 3、其它方法、其它方法 vv真空干燥法：工作简便，试样用量少，测试结果精真空干燥法：工作简便，试样用量少，测试结果精 确可靠。确可靠。 vv高频加热干燥法：快速准确，热损耗小，受热均匀高频加热干燥法：快速准确，热损耗小，受热均匀 ，但设备费用高，投资多。，但设备费用高，投资多。 vv吸湿剂干燥法：结果精确，但费时，多用于科学研吸湿剂干燥法：结果精确，但费时，多用于科学研 究。究。 间接测试法间接测试法 vv（一）电学测定（一）电学测定 vv1 1、电阻测湿仪电阻测湿仪：利用纤维在不同的回潮率下具有：利用纤维在不同的回潮率下具有 不同的电阻值，通过测电流的大小，可知回潮率的不同的电阻值，通过测电流的大小，可知回潮率的 大小。大小。 vv2 2、电容测湿仪电容测湿仪：以一定量的纤维材料，放在一定：以一定量的纤维材料，放在一定 容量的电容器中，由于纺织材料和水的介电常数相容量的电容器中，由于纺织材料和水的介电常数相 差很大，材料含水量的变化引起电容的变化，从而差很大，材料含水量的变化引起电容的变化，从而 通过测电容的变化而测定回潮率通过测电容的变化而测定回潮率 vv（二）微波吸收法（二）微波吸收法 利用水和纤维对微波的吸收和衰减程度不同，根据微利用水和纤维对微波的吸收和衰减程度不同，根据微 波通过试样后的衰减情况，借以测得纤维的含水率或波通过试样后的衰减情况，借以测得纤维的含水率或 回潮率。回潮率。 微波测试仪器包括微波源、接受检测部和中间波导部微波测试仪器包括微波源、接受检测部和中间波导部 等基本部分所组成。等基本部分所组成。 特点：不必接触试样，快速方便，分辨能力高，可连特点：不必接触试样，快速方便，分辨能力高，可连 续测定，便于生产上的自动控制续测定，便于生产上的自动控制。 （三）红外光谱法（三）红外光谱法 vv水对红外线不同的波长有不同的吸收率，而吸水量又水对红外线不同的波长有不同的吸收率，而吸水量又 与纤维中水分的含量有关，根据试样对红外光谱的吸与纤维中水分的含量有关，根据试样对红外光谱的吸 收图谱，从而推测试样的回潮率。收图谱，从而推测试样的回潮率。 纺织纤维的吸湿机理纺织纤维的吸湿机理 vv一、纤维的吸湿机理一、纤维的吸湿机理 vv1 1、表面吸附、表面吸附水分子停留在纤维表面水分子停留在纤维表面 vv2 2、化学吸着水、化学吸着水水分子与亲水基团结合水分子与亲水基团结合 vv3 3、毛细凝结水、毛细凝结水水分子进入纤维的微孔和缝隙水分子进入纤维的微孔和缝隙 vv二、平衡回潮率二、平衡回潮率 vv当大气条件一定时，经过一定时间，纤维吸收的水分当大气条件一定时，经过一定时间，纤维吸收的水分 子与从纤维中脱离的水分子数量相等，纤维的回潮率子与从纤维中脱离的水分子数量相等，纤维的回潮率 趋于一个稳定值。处于这种平衡状态的纤维回潮率就趋于一个稳定值。处于这种平衡状态的纤维回潮率就 称为平衡回潮率。称为平衡回潮率。 vv三、吸湿滞后性三、吸湿滞后性 vv1 1、定义、定义（见图）（见图） vv在相同大气条件下，从放湿得到的平衡回潮率高于吸在相同大气条件下，从放湿得到的平衡回潮率高于吸 湿平衡得到的回潮率，这种现象称为吸湿滞后性或吸湿平衡得到的回潮率，这种现象称为吸湿滞后性或吸 湿保守性。湿保守性。 vv2 2、形成原因、形成原因 vv1 1、吸湿时，水分子进入纤维的无定形区，大分子间距、吸湿时，水分子进入纤维的无定形区，大分子间距 离增加，少数连接点被拆开而与水分子形成氢键。放离增加，少数连接点被拆开而与水分子形成氢键。放 湿时，水分子离开纤维，但由于大分子上极性基团与湿时，水分子离开纤维，但由于大分子上极性基团与 水分子相吸引，阻止水分子离去，而且大分子间距离水分子相吸引，阻止水分子离去，而且大分子间距离 也不能恢复到原来情况，因而保留了部分水分子。也不能恢复到原来情况，因而保留了部分水分子。 vv2 2、纤维吸湿后由干结构变为湿结构，分子间距离增加、纤维吸湿后由干结构变为湿结构，分子间距离增加 。放湿时，水分子脱离后，湿结构中的活性基团变成。放湿时，水分子脱离后，湿结构中的活性基团变成 游离基，由于分子间距较大，游离基很容易吸收水分游离基，由于分子间距较大，游离基很容易吸收水分 子。因而就产生了吸湿滞后现象。（如图）子。因而就产生了吸湿滞后现象。（如图） vv四、吸湿等温线四、吸湿等温线 vv在一定温度条件下，纤维材料因吸湿达到的平衡回潮在一定温度条件下，纤维材料因吸湿达到的平衡回潮 率和大气相对湿度的关系曲线。率和大气相对湿度的关系曲线。 vv常见纤维的吸湿等温线如图常见纤维的吸湿等温线如图 vv吸湿等温线的规律：吸湿等温线的规律： vv1 1、曲线呈上升趋势，表明随着相对湿度的增大，纤维、曲线呈上升趋势，表明随着相对湿度的增大，纤维 的回潮率增大。的回潮率增大。 vv2 2、形状都呈反、形状都呈反S S形。说明各种纤维的吸湿机理基本一形。说明各种纤维的吸湿机理基本一 致，即在相对湿度很小时，回潮率增加率较大；相对致，即在相对湿度很小时，回潮率增加率较大；相对 湿度很大时，回潮率增加率也较大；但在中间阶段，湿度很大时，回潮率增加率也较大；但在中间阶段， 回潮率增加率则较小。回潮率增加率则较小。 vv形成原因如图形成原因如图 vv由吸湿等温线和放湿等温线表示吸湿滞后性如图由吸湿等温线和放湿等温线表示吸湿滞后性如图 影响纺织材料吸湿性的因素影响纺织材料吸湿性的因素 vv影响吸湿性的因素有内因和外因两个方面：影响吸湿性的因素有内因和外因两个方面： vv一、内因一、内因 vv1 1、亲水基团的多少和极性大小、亲水基团的多少和极性大小 vv2 2、纤维的结晶度、纤维的结晶度 vv3 3、纤维的比表面积和内部空隙、纤维的比表面积和内部空隙 vv4 4、纤维内的伴生物和杂质、纤维内的伴生物和杂质 vv二、外因二、外因 vv1 1、相对湿度的影响、相对湿度的影响吸湿等温线吸湿等温线 vv2 2、温度的影响、温度的影响一般情况，温度上升，纤维的回潮一般情况，温度上升，纤维的回潮 率会下降。如图率会下降。如图 vv3 3、空气流速的影响空气流速的影响 vv当空气流速快时，纤维的平衡回潮率降低。当空气流速快时，纤维的平衡回潮率降低。 vv五、标准回潮率和公定回潮率五、标准回潮率和公定回潮率 vv1 1、标准回潮率：纺织材料在标准大气条件下放置一段、标准回潮率：纺织材料在标准大气条件下放置一段 时间后所达到的平衡回潮率。我国规定的标准大气状时间后所达到的平衡回潮率。我国规定的标准大气状 态是一个大气压下温度为态是一个大气压下温度为202033，相对湿度为，相对湿度为65 65 3%3%。 vv2 2、公定回潮率：为了计重和核价的需要，必须对各种、公定回潮率：为了计重和核价的需要，必须对各种 纺织材料的回潮率作统一规定，这称为公定回潮率。纺织材料的回潮率作统一规定，这称为公定回潮率。 vv六、调湿和预调湿六、调湿和预调湿 vv调湿是将纺织材料在标准空气条件下放置一定时间，调湿是将纺织材料在标准空气条件下放置一定时间， 使其达到标准回潮率。其目的是消除回潮率对纤维性使其达到标准回潮率。其目的是消除回潮率对纤维性 能的影响。能的影响。 vv预调湿是将纤维在低温下（预调湿是将纤维在低温下（45 245 2）预烘，使其回）预烘，使其回 潮率低于标准回潮率。其目的是为了保证调湿通过吸潮率低于标准回潮率。其目的是为了保证调湿通过吸 湿过程进行，从而避免吸湿滞后性对纤维回潮率的影湿过程进行，从而避免吸湿滞后性对纤维回潮率的影 响。响。 吸湿对纤维性质和纺织工艺的影响吸湿对纤维性质和纺织工艺的影响 vv一、吸湿对纤维性质的影响一、吸湿对纤维性质的影响 vv1 1、对重量的影响：吸湿后重量增加，因此计、对重量的影响：吸湿后重量增加，因此计 算纺织材料重量时，必须折算成公定回潮率时算纺织材料重量时，必须折算成公定回潮率时 的重量（公量）。的重量（公量）。 vv2 2、吸湿膨胀：具有各向异性，即横向膨胀远、吸湿膨胀：具有各向异性，即横向膨胀远 远大于纵向膨胀。远大于纵向膨胀。 vv3 3、对密度的影响：开始阶段，水分子进入是、对密度的影响：开始阶段，水分子进入是 重量增加而体积变化不大，因而密度增加。待重量增加而体积变化不大，因而密度增加。待 水分子充满孔隙水分子充满孔隙后再吸湿，纤维体积明显膨胀，纤后再吸湿，纤维体积明显膨胀，纤 维密度变小。维密度变小。 vv4 4、对力学性质的影响、对力学性质的影响 vv一般纤维，回潮率增大，强力下降，伸长增大；一般纤维，回潮率增大，强力下降，伸长增大； vv棉、麻、柞蚕丝，回潮率增大，强力增大，伸长增大棉、麻、柞蚕丝，回潮率增大，强力增大，伸长增大 。 vv5 5、对电学性质的影响、对电学性质的影响 vv回潮率增大，质量比电阻下降回潮率增大，质量比电阻下降 vv6 6、吸湿放热、吸湿放热 vv纤维在吸湿时会放出热量，这是由于空气中的水分子纤维在吸湿时会放出热量，这是由于空气中的水分子 被纤维分子上的极性基团吸引而与之结合，分子的动被纤维分子上的极性基团吸引而与之结合，分子的动 能降低而转换为热能释放出来。能降低而转换为热能释放出来。 vv纤维在一定回潮率下吸着纤维在一定回潮率下吸着1 1克水放出的热量称为吸湿微克水放出的热量称为吸湿微 分热。分热。 vv在一定温度下，在一定温度下，1 1克重的绝对干燥纤维从开始吸湿到完克重的绝对干燥纤维从开始吸湿到完 全润湿时所放出的总热量，称为吸湿积分热。全润湿时所放出的总热量，称为吸湿积分热。 vv二、吸湿对纺织工艺的影响二、吸湿对纺织工艺的影响 vv1 1、纺纱工艺方面、纺纱工艺方面 vv湿度太高，纤维回潮率太大，不易开松除杂，纤维易湿度太高，纤维回潮率太大，不易开松除杂，纤维易 相互扭结使成纱外观疵点增多。相互扭结使成纱外观疵点增多。 vv湿度太低，回潮率太低，会产生静电现象。对棉纤维湿度太低，回潮率太低，会产生静电现象。对棉纤维 ，断头率增加。，断头率增加。 vv2 2、织造工艺方面、织造工艺方面 vv棉织工艺：湿度太低，纱线回潮率太小时，纱线发毛棉织工艺：湿度太低，纱线回潮率太小时，纱线发毛 ，会造成断头增多，开口不清而形成疵点。所以棉织，会造成断头增多，开口不清而形成疵点。所以棉织 车间一般相对湿度控制较高。车间一般相对湿度控制较高。 vv3 3、针织工艺方面、针织工艺方面 vv湿度太低，纱线回潮率太小，纱线发毛发硬，成圈时湿度太低，纱线回潮率太小，纱线发毛发硬，成圈时 易碎，增加断头。易碎，增加断头。 vv湿度太高，纱线回潮率太大，纱线与机件间摩擦增大湿度太高，纱线回潮率太大，纱线与机件间摩擦增大 ，张力增大，织出的织物较紧。，张力增大，织出的织物较紧。 纱线分类纱线分类 vv一、按结构和外形分一、按结构和外形分 vv（一）长丝纱（一）长丝纱 vv1 1、单丝纱、单丝纱 指长度很长的单根连续纤维。指长度很长的单根连续纤维。 vv2 2、复丝纱、复丝纱 指两根或两根以上的单丝合并一起的丝指两根或两根以上的单丝合并一起的丝 束。束。 vv3 3、捻丝、捻丝 复丝加捻即成捻丝。复丝加捻即成捻丝。 vv4 4、复合捻丝、复合捻丝 捻丝再经一次或多次合并、加捻即成捻丝再经一次或多次合并、加捻即成 。 vv5 5、变形丝、变形丝 化纤原丝经过变形加工使之具有卷曲、螺化纤原丝经过变形加工使之具有卷曲、螺 旋、环圈等外观特征而呈现蓬松性、伸缩性的长丝纱旋、环圈等外观特征而呈现蓬松性、伸缩性的长丝纱 。 vv（二）短纤纱（二）短纤纱 vv1 1、单纱、单纱 由短纤维集束成条，依靠加捻而成。由短纤维集束成条，依靠加捻而成。 vv2 2、股线、股线 两根或两根以上单纱合并加捻而成。两根或两根以上单纱合并加捻而成。 vv3 3、复捻股线、复捻股线 由两根或多根股线合并加捻而成。由两根或多根股线合并加捻而成。 vv4 4、花式捻线、花式捻线 由芯线、饰线和包线捻合而成。由芯线、饰线和包线捻合而成。 vv5 5、花式线、花式线 主要有膨体纱和包芯纱。主要有膨体纱和包芯纱。 编织变形丝编织变形丝 假捻变形丝假捻变形丝 vv二、按组成纱线的纤维种类分二、按组成纱线的纤维种类分 vv1 1、纯纺纱线、纯纺纱线 用一种纤维纺成的纱线。用一种纤维纺成的纱线。 vv2 2、混纺纱线、混纺纱线 用两种或多种纤维混纺而成的纱线。用两种或多种纤维混纺而成的纱线。 vv三、按纺纱工艺、纺纱方式分三、按纺纱工艺、纺纱方式分 vv（一）按纺纱工艺分（一）按纺纱工艺分 vv分为棉纱、毛纱、麻纺纱、绢纺纱。分为棉纱、毛纱、麻纺纱、绢纺纱。 vv（二）按纺纱方式分（二）按纺纱方式分 vv分为环锭纱、新型纺纱分为环锭纱、新型纺纱 vv四、按组成纱线的纤维长度分四、按组成纱线的纤维长度分 vv1 1、棉型纱线用原棉或棉型纤维在棉纺设备上加工而成、棉型纱线用原棉或棉型纤维在棉纺设备上加工而成 。 vv2 2、毛型纱线用羊毛或毛型纤维在毛纺设备上加工而成、毛型纱线用羊毛或毛型纤维在毛纺设备上加工而成 。 vv3 3、中长纤维纱线、中长纤维纱线 用长度、细度介于毛、棉之间的纤用长度、细度介于毛、棉之间的纤 维在专用设备上加工而成，具有一定毛型感的纱线。维在专用设备上加工而成，具有一定毛型感的纱线。 vv五、按纱的用途和粗细分五、按纱的用途和粗细分 vv（一）按纱的用途分（一）按纱的用途分 vv1 1、针织用纱、针织用纱 vv2 2、机织用纱、机织用纱 要求粗细均匀，结头和粗细节少要求粗细均匀，结头和粗细节少 vv3 3、起绒用纱、起绒用纱 供织入绒类织物，形成绒层或毛层的供织入绒类织物，形成绒层或毛层的 纱纱 vv4 4、特种工业用纱、特种工业用纱 vv（二）按纱的粗细分（二）按纱的粗细分 vv棉型纱可分为：棉型纱可分为： vv1 1、特细特纱、特细特纱 线密度在线密度在10tex10tex及一下的纱及一下的纱 vv2 2、细特纱、细特纱 线密度在线密度在111120tex20tex的较细的纱线的较细的纱线 vv3 3、中特纱、中特纱 线密度在线密度在212131tex31tex的纱线的纱线 vv4 4、粗特纱、粗特纱 线密度在线密度在32tex32tex以上的纱线以上的纱线 纤维和纱线的纤维和纱线的 细度细度 纤维和纱线的细度指标及测试纤维和纱线的细度指标及测试 vv一、细度指标及换算一、细度指标及换算 vv纤维和纱线的细度指标分为直接指标和间接指纤维和纱线的细度指标分为直接指标和间接指 标两大类。标两大类。 vv1 1、直接指标：直径、宽度、截面积，其中常、直接指标：直径、宽度、截面积，其中常 用的是直径。用的是直径。 vv直径直径圆形截面的纤维和纱线适用。纤维中圆形截面的纤维和纱线适用。纤维中 只有羊毛纤维用直径表示细度。只有羊毛纤维用直径表示细度。 vv2 2、间接指标、间接指标 特数（号数）：特数（号数）：10001000米长的纤维或纱线在公定回潮率下米长的纤维或纱线在公定回潮率下 的重量克数。单位是特克斯（的重量克数。单位是特克斯（textex) ) 旦数：旦数：90009000米长的纤维或纱线在公定回潮率下的重量克米长的纤维或纱线在公定回潮率下的重量克 数。单位是旦（数。单位是旦（den)den) Ntex= 1000Gk L Nden= 9000Gk L vv(2)(2)定重制定重制 vv公制支数：公定回潮率时每克纤维的米数。公制支数：公定回潮率时每克纤维的米数。 vv英制支数：英制支数： vv棉型纱线：在公定回潮率时棉型纱线：在公定回潮率时1 1磅纱线中有多少个磅纱线中有多少个840840码码 的长度数。的长度数。 Nm= L Gk Ne= Le 840Gek vv3 3、细度指标间的换算、细度指标间的换算 vv（1 1）间接指标间的换算：）间接指标间的换算： vv 旦尼尔和公制支数的换算：旦尼尔和公制支数的换算：N Nden denN Nm m=9000 =9000 vv特克斯和公制支数的换算：特克斯和公制支数的换算： N Ntex texN Nm m=1000 =1000 vv特克斯和旦尼尔的换算：特克斯和旦尼尔的换算： N Nden denN Ntex tex=9 =9 vv（2 2）间接指标与直接指标间的换算）间接指标与直接指标间的换算 vv二、细度指标的测试二、细度指标的测试 vv1 1、直径的测试、直径的测试显微镜法显微镜法 vv2 2、间接指标的测试：、间接指标的测试： vv纤维纤维中段切断称重法、气流仪法、振动法中段切断称重法、气流仪法、振动法 ； vv纱线纱线缕纱称重法缕纱称重法 vv三、股线的细度表示方法三、股线的细度表示方法 vv特数制：单纱特数特数制：单纱特数合股数合股数 vv支数制：单纱支数支数制：单纱支数/ /合股数合股数 纱线细度的不均匀性纱线细度的不均匀性 vv一、纱线细度不匀率的指标一、纱线细度不匀率的指标 vv1 1、平均差系数、平均差系数 vv2 2、变异系数、变异系数 vv3 3、极差系数、极差系数 vv二、纱线线密度不匀率的测试方法二、纱线线密度不匀率的测试方法 vv1 1、目光检验法（黑板条干法）、目光检验法（黑板条干法） vv根据标准样照评定细纱的条干级别。棉纱条干根据标准样照评定细纱的条干级别。棉纱条干 级别分为优级、一级和二级。级别分为优级、一级和二级。 vv此方法得到的是短片段纱的直径不匀。此方法得到的是短片段纱的直径不匀。 vv2 2、切断称重法、切断称重法 vv称取绞纱的重量，计算绞纱间的重量不匀率来称取绞纱的重量，计算绞纱间的重量不匀率来 表示纱线的线密度不匀情况。表示纱线的线密度不匀情况。 vv它反映了一定长度纱线之间的线密度不匀情况它反映了一定长度纱线之间的线密度不匀情况 。3 3、光电式条干均匀度试验仪测试法、光电式条干均匀度试验仪测试法 vv工作原理见图工作原理见图 vv优点：可以排除纱线回潮率对测定结果的影响优点：可以排除纱线回潮率对测定结果的影响 ，且被测纱线不变形。，且被测纱线不变形。 vv缺点：反映某一平面的阴影轮廓不匀，对评定缺点：反映某一平面的阴影轮廓不匀，对评定 不规则截面纱线不匀率时会失真。不规则截面纱线不匀率时会失真。 vv4 4、电容式条干均匀度试验仪测试法、电容式条干均匀度试验仪测试法 vv目前使用最广泛的是乌斯特（目前使用最广泛的是乌斯特（UsterUster) )电容式条电容式条 干均匀度仪，它由检测仪、控制仪、波谱仪、干均匀度仪，它由检测仪、控制仪、波谱仪、 纱疵仪组成。（如图）纱疵仪组成。（如图） vv主要功能：主要功能： vv（1 1）画出不匀率曲线（如图）画出不匀率曲线（如图） vv（2 2）显示纱条不匀率）显示纱条不匀率平均差系数平均差系数U%U%和变和变 异系数异系数CV%CV%。 vv（3 3）作出波谱图）作出波谱图 根据波谱图可以分析纱条根据波谱图可以分析纱条 不匀的原因。（如图不匀的原因。（如图） vv（4 4）记录粗节、细节、棉结疵点数。）记录粗节、细节、棉结疵点数。 vv电容式条干均匀度反映的是重量不匀率电容式条干均匀度反映的是重量不匀率 纱线的加捻与纤维纱线的加捻与纤维 在纱中的几何配置在纱中的几何配置 第一节第一节 纱线的加捻纱线的加捻 vv一、加捻的意义、指标及其相互换算一、加捻的意义、指标及其相互换算 vv（一）加捻的意义（一）加捻的意义 vv加捻是使纱条的两个截面相对回转。对短纤纱来说，加捻是使纱条的两个截面相对回转。对短纤纱来说， 加捻是成纱的必要手段。对长丝纱和股线来说，加捻加捻是成纱的必要手段。对长丝纱和股线来说，加捻 是为了形成一个不易被横向外力所破坏的紧密结构。是为了形成一个不易被横向外力所破坏的紧密结构。 vv（二）表示加捻方向的指标（二）表示加捻方向的指标 vv 捻向捻向 vv捻向是根据加捻后纤维在纱中的倾斜方向而定的，有捻向是根据加捻后纤维在纱中的倾斜方向而定的，有Z Z 捻和捻和S S捻两种。（捻两种。（如图如图） vv大多数单纱采用大多数单纱采用Z Z捻。一般当单纱采用捻。一般当单纱采用Z Z捻，股线采用捻，股线采用 S S捻。捻。 vv（二）表示加捻程度的指标（二）表示加捻程度的指标 vv1 1、捻度、捻度 vv纱线加捻时，两个截面的相对回转数称为捻回数。纱线加捻时，两个截面的相对回转数称为捻回数。 vv纱线单位长度的捻回数称为捻度。纱线单位长度的捻回数称为捻度。 vv特数制捻度特数制捻度T Ttex tex的单位长度是 的单位长度是10cm10cm。 vv公制支数制捻度公制支数制捻度T Tm m的单位长度为 的单位长度为1m1m。 vv英制捻度英制捻度T T e e 的单位长度为的单位长度为1in1in。 vv T Ttex tex=3.937 =3.937TT e e =0.1T=0.1Tm m vv捻度不能用来比较不同粗细纱条的加捻程度。捻度不能用来比较不同粗细纱条的加捻程度。 vv2 2、捻回角捻回角 vv加捻后表层纤维与纱条轴线的夹角。（如图）加捻后表层纤维与纱条轴线的夹角。（如图） vv图中图中 角为捻回角，反映了加捻后纤维的倾斜程度，可角为捻回角，反映了加捻后纤维的倾斜程度，可 以比较不同粗细纱条的加捻程度。以比较不同粗细纱条的加捻程度。 vv3 3、捻幅、捻幅 vv加捻时，纱截面上的一点在单位长度内转过的弧长称加捻时，纱截面上的一点在单位长度内转过的弧长称 为捻幅。（如图）为捻幅。（如图） vv由图可见，捻幅实际就是捻回角的正切，所以它也能由图可见，捻幅实际就是捻回角的正切，所以它也能 表示加捻程度的大小。表示加捻程度的大小。 vv4 4、捻系数、捻系数 vv实际生产中常用捻系数来表示纱线的加捻程度。实际生产中常用捻系数来表示纱线的加捻程度。 vv它是根据纱线的捻度和特数或支数计算而得的。它是根据纱线的捻度和特数或支数计算而得的。 vv特数制捻系数特数制捻系数 textex = =T T textex N N textex vv公制支数捻系数公制支数捻系数 mm=T =Tm m/ / N N mm vv英制捻系数英制捻系数 mm=T =T e e / / N Ne e vv二、捻度的测试二、捻度的测试 vv目前常用的捻度测试方法有两种：目前常用的捻度测试方法有两种： vv1 1、解捻法、解捻法 将试样完全解捻后在回转夹头将试样完全解捻后在回转夹头 的计数盘上读得回转数，即为该段试样的捻回的计数盘上读得回转数，即为该段试样的捻回 数，从而进一步计算出捻度。数，从而进一步计算出捻度。 vv此法适用于长丝纱和股线。此法适用于长丝纱和股线。 vv2 2、张力法、张力法 使一定张力下一定长度的纱解捻使一定张力下一定长度的纱解捻 ，然后再反向加捻相同的捻回数，最后读数是，然后再反向加捻相同的捻回数，最后读数是 该段纱捻回数的该段纱捻回数的2 2倍。倍。 vv短纤纱采用此法。短纤纱采用此法。 vv两种方法所用仪器都是两种方法所用仪器都是Y331Y331型纱线捻度机。型纱线捻度机。 （如图（如图） vv三、加捻对纱线性质的影响三、加捻对纱线性质的影响 vv1 1、加捻对纱线长度的影响、加捻对纱线长度的影响捻缩捻缩 vv捻缩大小有捻缩率表示，它指加捻前后纱条长捻缩大小有捻缩率表示，它指加捻前后纱条长 度的差值占加捻前原长的百分率。度的差值占加捻前原长的百分率。 vv股线捻缩的大小以加捻后股线的长度与加捻前股线捻缩的大小以加捻后股线的长度与加捻前 单纱的长度来计算。单纱的长度来计算。 vv单纱的捻缩率随捻系数的增大而变大。单纱的捻缩率随捻系数的增大而变大。 vv同向加捻的股线捻缩率随捻系数的增大而变大同向加捻的股线捻缩率随捻系数的增大而变大 ；反向加捻的股线捻缩率随捻系数的增大，开；反向加捻的股线捻缩率随捻系数的增大，开 始减小，然后增大。（见图）始减小，然后增大。（见图） = L0- L1 L0 100% vv2 2、加捻对纱线密度和直径的影响、加捻对纱线密度和直径的影响 vv当捻系数增大，纱内纤维密集，使纱的密度增当捻系数增大，纱内纤维密集，使纱的密度增 加，而直径减小；加，而直径减小； vv当捻系数增加到一定程度后，纱的可压缩性减当捻系数增加到一定程度后，纱的可压缩性减 小，密度和直径就变化不大，相反由于纤维倾小，密度和直径就变化不大，相反由于纤维倾 斜直径可能稍加粗。斜直径可能稍加粗。 vv同向加捻的股线与单纱的变化相同；同向加捻的股线与单纱的变化相同； vv反向加捻的股线，在捻度较小时，由于单纱的反向加捻的股线，在捻度较小时，由于单纱的 解捻作用，会使股线密度减小，直径加大，随解捻作用，会使股线密度减小，直径加大，随 着捻度的加大密度增大而直径减小。着捻度的加大密度增大而直径减小。 vv3 3、加捻对纱线强度的影响、加捻对纱线强度的影响 vv纱线断裂有两种情况：一是由于纤维间的滑脱而断裂，一是纱线断裂有两种情况：一是由于纤维间的滑脱而断裂，一是 由于纤维本身断裂而使纱断裂。当捻系数较小时，有利因素由于纤维本身断裂而使纱断裂。当捻系数较小时，有利因素 大于不利因素，纱线强度随着捻系数的增加而增大；当捻系大于不利因素，纱线强度随着捻系数的增加而增大；当捻系 数增加到一定值，再增加捻系数，不利因素大于有利因素，数增加到一定值，再增加捻系数，不利因素大于有利因素， 纱线强力反而下降。纱线强力反而下降。 纤维对纱轴的向心压力增大，纤维间的纤维对纱轴的向心压力增大，纤维间的 摩擦力增大，不易滑脱摩擦力增大，不易滑脱 加捻中捻度较多地分布在细节，使纱的弱加捻中捻度较多地分布在细节，使纱的弱 环得以改善环得以改善 加捻的有利因素加捻的有利因素 纤维倾斜，纤维强力在纱轴向的分力降低纤维倾斜，纤维强力在纱轴向的分力降低 加捻张力影响纤维承受拉伸的能力加捻张力影响纤维承受拉伸的能力 加捻的不利因素加捻的不利因素 vv纱线强度达到最大值时的捻系数叫纱线强度达到最大值时的捻系数叫临界捻系数临界捻系数。 vv工艺设计中一般采用小于临界捻系数的捻度，以在保工艺设计中一般采用小于临界捻系数的捻度，以在保 证细纱强度的前提下提高细纱机的生产率。证细纱强度的前提下提高细纱机的生产率。 vv捻丝的临界捻系数比短纤纱小得多。捻丝的临界捻系数比短纤纱小得多。 vv同向加捻的股线，当单纱捻系数大时，股线强度随着同向加捻的股线，当单纱捻系数大时，股线强度随着 捻系数的增加而下降；当单纱捻系数小时，开始随着捻系数的增加而下降；当单纱捻系数小时，开始随着 捻系数增大，股线强力稍有上升，以后则随捻系数增捻系数增大，股线强力稍有上升，以后则随捻系数增 大强度下降。大强度下降。 vv反向加捻的股线，开始随着捻系数增加，平均捻幅下反向加捻的股线，开始随着捻系数增加，平均捻幅下 降，股线强力下降。后来，由于捻幅分布逐渐均匀，降，股线强力下降。后来，由于捻幅分布逐渐均匀， 使纤维均匀受力，股线强度上升。当各处捻幅分布均使纤维均匀受力，股线强度上升。当各处捻幅分布均 匀时（双股线股线捻系数与单纱捻系数比值等于匀时（双股线股线捻系数与单纱捻系数比值等于 1.4141.414时）表现出股线强度最高。时）表现出股线强度最高。 vv4 4、加捻对纱线断裂伸长率的影响、加捻对纱线断裂伸长率的影响 vv（1 1）单纱）单纱 vv一般捻系数范围，有利因素大于不利因素，所以，随一般捻系数范围，有利因素大于不利因素，所以，随 着捻系数的增加细纱断裂伸长率增大。着捻系数的增加细纱断裂伸长率增大。 vv（2 2）股线）股线 vv同向加捻的股线，随捻系数增大，断裂伸长率增大；同向加捻的股线，随捻系数增大，断裂伸长率增大； vv反向加捻的股线，开始随着捻系数增大，断裂伸长率反向加捻的股线，开始随着捻系数增大，断裂伸长率 稍有下降，以后又呈上升趋势。稍有下降，以后又呈上升趋势。 纤维伸长变形加大，影响承受变形的能力纤维伸长变形加大，影响承受变形的能力 加捻后，纤维间较难滑动加捻后，纤维间较难滑动 不利因素不利因素 有利因素有利因素 纤维倾斜角加大，受拉时有使倾斜角减小纤维倾斜角加大，受拉时有使倾斜角减小 的趋势，从而使细纱伸长增加的趋势，从而使细纱伸长增加 vv5 5、加捻对纱线光泽和手感的影响、加捻对纱线光泽和手感的影响 vv纱的捻系数较大时，光泽较差，手感较硬。纱的捻系数较大时，光泽较差，手感较硬。 vv股线的光泽和手感主要取决于表面纤维的倾斜股线的光泽和手感主要取决于表面纤维的倾斜 程度。外层纤维捻幅大，光泽就差，手感就硬程度。外层纤维捻幅大，光泽就差，手感就硬 ；外层纤维捻幅小，光泽就好，手感柔软。；外层纤维捻幅小，光泽就好，手感柔软。 vv双股线反向加捻，当股线捻系数与单纱捻系数双股线反向加捻，当股线捻系数与单纱捻系数 的比值等于的比值等于0.7070.707时，外层捻幅为零，即纤维时，外层捻幅为零，即纤维 平行于股线轴线，此时股线光泽优良，手感柔平行于股线轴线，此时股线光泽优良，手感柔 软。软。 第二节第二节 纤维在纱中的几何配置纤维在纱中的几何配置 vv（一）纤维在纱中的几何形状（一）纤维在纱中的几何形状 vv1 1、短纤维环锭纱、短纤维环锭纱 vv纤维在纱中多次内外转移，形成复杂的圆锥形螺旋线纤维在纱中多次内外转移，形成复杂的圆锥形螺旋线 。（如图。（如图） vv2 2、捻丝捻丝 vv捻丝中单丝也是呈半径变化的复杂圆锥形螺旋线。捻丝中单丝也是呈半径变化的复杂圆锥形螺旋线。 vv（二）纱的毛羽（二）纱的毛羽 vv1 1、定义、定义 vv短纤纱中纤维的两端在加捻三角区中因为不受张力而短纤纱中纤维的两端在加捻三角区中因为不受张力而 被挤在纱的外层，就形成毛羽。被挤在纱的外层，就形成毛羽。 vv2 2、毛羽的形状、毛羽的形状 vv（如图）（如图） vv3 3、纱线毛羽对织物加工和风格的影响、纱线毛羽对织物加工和风格的影响 vv毛羽多的纱线织成的织物手感松软，不滑爽，织纹不毛羽多的纱线织成的织物手感松软，不滑爽，织纹不 清晰。清晰。 vv毛羽多的纱线在机织过程中会造成开口不清，针织过毛羽多的纱线在机织过程中会造成开口不清，针织过 程中会造成摩擦过大等弊病。程中会造成摩擦过大等弊病。 v4、纱线毛羽的测试方法 v（1）目光评定法 直观，综合性强，但只能作比较 判断，没有具体数据。 v（2）烧毛失重法 采用烧毛方法去除毛羽，根据其 重量差值来评定纱线的毛羽情况。 v此法简便，但变化条件较难控制，只能求得毛羽总重 量，准确度较低。 v（3）光学投影法 v通过光电传感器对毛羽进行计数。可根据需要选取毛 羽设定长度和纱线片段长度。 v（4）静电法 利用高压电源使毛羽带电，然后用环 形电极将纱线毛羽的静电引出，根据毛羽负荷的静电 量来评定毛羽的数量。 v此方法属于间接方法，难以准确地测定纱线的毛羽形 状和长度。 v5、减少纱线毛羽的措施 v（1）合理选择原料 v控制纤维的线密度、长度、整齐度及短绒率 v（2）合理的前纺工艺，提高纤维平行伸直度 v（3）防止纤维的扩散 v适当选择各牵伸区的工艺参数，如罗拉隔距、 牵伸倍数、捻系数等。 v（4）减少对纤维的摩擦 纤维和纱线的纤维和纱线的 拉伸性质拉伸性质 纤维和纱线的一次拉伸性质 v一、纤维和纱线一次拉伸断裂性质的基本指标及换算 v1、强力 P 纤维或纱线能够承受的最大拉伸外力。 单位 ： 牛顿 v2、强度 单位细度纤维或纱线的强力。可比较不同 粗细纤维或纱线的拉伸断裂性质。包括以下三个： v（1）断裂应力 纤维或纱线单位截面积能承受的最 大拉力。单位：牛每平方毫米。 v（2）断裂强度 p 指每特或每旦纤维或纱线能承受的 最大拉力。单位：牛/特 牛/旦 = P S Ptex= P Ntex Pden= P Nden v（3）断裂长度 LP 设想将纤维连续悬吊起来，直到 它因自重而断裂的长度，即重力等于强力时的纤维长 度。单位：千米 v3、断裂应力、断裂强度和断裂长度的换算 v断裂应力和断裂强度的换算：=rptex v =9rpden v特数制断裂强度和旦数制断裂强度的换算： v ptex=9 pden v断裂长度和断裂强度的换算： LP= P g Nm (km) LP= Ptex g LP= Pden g v4、断裂伸长和断裂伸长率 v5、强力不匀率和伸长不匀率 v二、拉伸曲线及有关指标 v（一）拉伸曲线 v1、负荷伸长曲线 以负荷为纵坐标，伸长为横坐标 的拉伸过程图。（如图） v对不同粗细和不同长度的纤维或纱线没有可比性。 v2、应力应变曲线 以相对负荷（通常以牛/特表示） 为纵坐标，伸长率为横坐标得到的曲线。 v可比较不同粗细和不同长度的纤维或纱线的拉伸情况 。 v（二）拉伸曲线的有关指标 v1、初始模量 v定义：指纤维或纱线拉伸曲线上起始段直线部分的应 力应变的比值。应力应变曲线上，反映为曲线起始段 的斜率。 v意义：初始模量的大小表示纤维在小负荷下变形的难 易程度，它反映了纤维的刚性。 v2、屈服应力与屈服伸长率 v屈