第9章纱线的分类与结构特征

1、4 2 5 1 1 0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011 第9章 纱线的分类与基本特征 参数 4 2 5 1 1 0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011 第第1节节 纱线的分类纱线的分类 纱线 是纤维沿长度方向聚集成形的柔软细长的纤维集合体 具有一定细度和力学性质 纱 具有一个几何中心 短纤纱加捻 长丝纱加捻、网络、喷气 线 具有多个几何中心 绳 细度较粗 4 2 5 1 1 0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011 纱线种类 短纤维纱 丝束 双股线 多股线 复捻股纱 4 2 5 1 1 0011 001

2、0 1010 1101 0001 0100 1011 短纤维纱类别 短纤维通过纺纱加工形成的产品 按纺纱方法（细纱成纱原理） 环锭纱（传统纱，占比例大） 新型纺纱：转杯（气流）纺纱、静电纺纱、涡流纺 纱等 4 2 5 1 1 0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011 短纤纱分类 按短纤维类型分 棉型纱、毛型纱、中长型纱、麻纺纱、绢纺纱、紬 丝纱。 按组成纱线的纤维种类分 纯纺纱线：纯棉纱线、纯毛纱线、纯粘胶纤维纱线 等。 混纺纱线：涤65棉35、涤50棉33锦17 混纺纱线命名规则 混纺比的大小依次排列，比例多的在前 比例相同，按天然纤维、合成纤维、再生纤维 4 2

3、 5 1 1 0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011 复合纱 利用两种以上不同性状的单纱或长丝束加工成 的一根纱线。 (1) 包芯纱 以长丝或短纤维纱为纱芯，外包其他纤维一起加捻 氨棉包芯纱 氨纶长丝为纱芯，外包棉纤维 弹力面料 涤棉包芯纱 涤纶复丝为纱芯，外包棉纤维 烂花织物、透明印花 (2) 包缠纱 以长丝或短纤维纱为纱芯，外部用短纤纱或长丝螺 旋包覆纱芯。 4 2 5 1 1 0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011 按纱线的用途分类 1机织用纱 经纱和纬纱，对均匀度、强力等要求略有不同。 2针织用纱 一般要求粗细更均匀，结头和粗

4、、细节少。 3起绒用纱 4编结、缝纫用纱 5特种工业用纱：如轮胎帘子线等 4 2 5 1 1 0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011 按纱线的粗细分类 (1) 特低线密度纱（特细特纱） 指线密度在10tex及以上很细的纱。 (2) 低线密度纱（细特纱） 指线密度在1120tex较细的纱。 (3) 中线密度纱（中特纱） 指线密度在2131tex，介于粗特纱和细特纱之间 的纱。 (4) 高线密度纱（粗特纱） 指线密度在32 tex 以上较粗的纱。 4 2 5 1 1 0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011 按纱线的染整和后加工分类 本色纱

5、 漂白纱 染色纱 烧毛纱 丝光纱 4 2 5 1 1 0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011 花式纱线 普通纱线要求：细度均匀、颜色均匀、 毛羽少 花式纱线：粗细变化、颜色变化、毛羽 变化 4 2 5 1 1 0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011 第2节 纱线的基本特征参数 1. 纱线的细度 细度指标：特数、旦、公制支数、英制支数 纱线直径：直接测量、理论计算 英制支数 针对棉型纱线的粗细 在给定的英制公定回潮率下，1磅重的纱线所具 有的长度的840码的倍数。 棉的英制公定回潮率为9.89 化纤的英制公定回潮率同特数公定回潮率 4

6、2 5 1 1 0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011 英支与特数的换算 换算公式 常用形式 100590.5 100 k e texk k k W N NW W W 公定回潮率 英制回潮率 Ne tex C N 换算常数C 纤维 干重 混比 英制公定 回潮率 特数公定 回潮率 换算常 数C 棉1009.898.5583 纯化纤 100 特数公定 回潮率 特数公定 回潮率 590.5 涤棉65/353.793.2588 维棉50/507.456.8587 腈棉50/506.955.26587 丙棉50/504.954.30587 4 2 5 1 1 0011 00

7、10 1010 1101 0001 0100 1011 股线细度表示 (1)特数： 单纱粗细相同，单纱特数合股数（14 2） 单纱粗细不同，线密度相加 (2)公制支数(英制支数） 单纱粗细相同，单纱支数/合股数（80/2） 单纱粗细不同 （3）旦数 单纤细度 D/f 复丝细度表示，同特数 4 2 5 1 1 0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011 纱线标示 短纤维纱 40tex Z 660 tex 无捻长丝纱 17dtex f1 t0 加捻长丝纱 133dtex f40 S1000；R 136dtex 合股纱 34dtex S6002 Z400；R 69.3tex

8、 （25tex S420+60tex Z80）S 360；R 89.2tex 4 2 5 1 1 0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011 2. 重量偏差 公称特数：纺织加工最后成品名义上的纱线特数 纱线实际特数和设计特数的偏差百分率称为重量 偏差。以百米重量偏差计算 0S0N 0N 100 GG D G 4 2 5 1 1 0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011 3. 纱线的细度不匀 截面面积或直径的粗细不匀 截面内纤维根数变化 单位长度纱线重量的变化 不匀的危害： 内在质量 外观质量 工艺性 控制和检测不匀的重要性：贸易的重要质量指

9、 标、评级依据。 4 2 5 1 1 0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011 3.1 细度不匀率指标细度不匀率指标 平均差系数U 指各数据与平均数之差的绝对值的平均值对数 据平均值的百分比， 100% 1 1 x xx n U n i i 4 2 5 1 1 0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011 细度不匀率指标细度不匀率指标 (2) 变异系数CV 又称离散系数， 指均方差对平均值的百分比。 当试样数n50， 100C x V n i nxx) 1/()( 2 4 2 5 1 1 0011 0010 1010 1101 0001 01

10、00 1011 细度不匀率指标细度不匀率指标 极差系数p 指数据中最大值与最小值之差（极差R）对平 均值的百分比。 100/pR x 4 2 5 1 1 0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011 3.2 纱条理论不匀 截面积相同，根数分布的不匀率为 截面积不同纤维排列引起的不匀率 1 n n C nn 2 A 1 1 C n CV 4 2 5 1 1 0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011 细度不匀率检测办法 (1) 目测检验法（黑板条干检验法） (2) 测长称重法（切断称重法） (3) 电子条干均匀度测试法 使用电容式条干均匀度仪 一

11、般通称乌斯特(Uster)条干 (4) EIB法光学检测 4 2 5 1 1 0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011 纱条长度 波长 4 2 5 1 1 0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011 3.3 纱条细度不匀的构成及测量影响 （1） 随机不匀 理论不匀假设纤维等长、等粗细、完全分离、 伸直且随机分布 工艺（正常）不匀无法满足理想条件，机械、 工艺缺陷 （2）加工不匀 机械波不匀罗拉、皮辊、齿轮等旋转件的偏心、 缺齿、表面损坏等 牵伸波不匀牵伸工艺不当 （3）偶发性不匀： 粗节、细节飞花、接头等操作不良 4 2 5 1 1 001

12、1 0010 1010 1101 0001 0100 1011 条干不匀波谱图 以振幅对波长作图得到的曲线log S(log) (c)牵伸波不匀谱 log S(log) (d)机械波不匀谱 log (a)理论不匀谱 S(log) log S(log) (b)正常不匀谱 log 4 2 5 1 1 0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011 3.4 细度不匀测量的影响 （1）方法的影响 外观形态法（目测法、EIB法）：对外观情况 反映准确，但无法反映内在质量 质量法（称重法、Uster法） Uster法纤维混比的影响 均无法反映组成不匀 4 2 5 1 1 0011 0

13、010 1010 1101 0001 0100 1011 细度不匀测量的影响 （2）取样长短的影响 理论上纱条的总不匀CV是不随片段长度的改变 而变的，为定值。其与片段间细度不匀（简称 外不匀）CVB(l)和片段内不匀（简称内不匀） CVI(l)的的关系为： 2 I 2 B 2 )()(lCVlCVCV 4 2 5 1 1 0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011 片段不匀与片段长度的关系 I(l) B(l) V=CV2 4 2 5 1 1 0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011 片段不匀 实践上只能测片段间不匀 常规切断称重法，片段太

14、长，不能反映总不匀 率 电容法：8mm，外不匀接近总不匀 光学法（形态法）：1mm，基本等于总不匀 4 2 5 1 1 0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011 3.5 其他不匀其他不匀 影响成纱质量基本原因：细度不匀、结构不匀、 混合不匀，细度不匀取决于结构不匀和混合不 匀。 细度不匀会影响纱线的强力及强力不匀、捻度 不匀、色差、密度不匀，以及粗细节等不匀性 纱疵。 纱线的细度不匀能体现其可织造性。 4 2 5 1 1 0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011 第2节 纱线的捻度与捻缩 4 2 5 1 1 0011 0010 1010

15、1101 0001 0100 1011 1. 加捻的特征指标 1.1 捻度捻度 加捻使纱线的两个截面产生相对回转，两截面 的相对回转数称为捻回数。 特数制Tt(捻/10cm)，棉纱及棉型化纤纱 公制Tm (捻/m)，毛纱及毛型化纤纱 英制Te (捻/inch)，棉纱及棉型化纤纱 met TTT1 . 0937. 3 4 2 5 1 1 0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011 1.2 捻系数 捻回角 加捻后表层纤维与纱 条轴线的夹角 捻系数： 特数制tex 公制m 英制e tan892 ttt NT / mmm TN / eee TN 英制捻系数换算，英制捻系数换算

16、，含含 棉纤维系数不恒定，棉纤维系数不恒定， 为什么？为什么？ 4 2 5 1 1 0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011 纱线加捻程度比较 捻度只能比较同样粗细（直径）纱条的 加捻程度 捻系数可以比较同体积质量、不同细度 纱线的加捻程度 捻回角可以比较不同粗细纱线的加捻程 度 4 2 5 1 1 0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011 捻系数选择 （1）纤维性质 粗短大，细长小； 抗扭刚度 （2）纱线用途 经纬纱、针织纱 （3）纱的细度 4 2 5 1 1 0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011 1.3

17、 捻向 纱线加捻的方向 单纱采用Z捻，股线采用S捻 股线捻向表示： 第1个字母代表单纱捻向 第2个字母代表股线的捻向 第3个字母代表股线复捻的方向 如ZSZ 4 2 5 1 1 0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011 捻向配合对机织物外观和手感的影响 经纬纱捻向相同：表面纤维反向倾斜，纱线反 光不一致，组织点清晰；交织点纤维同向相嵌、 不易移动，织物紧密稳定 经纬纱捻向相反：清晰方向一致，反光一致， 光泽均匀、组织点不明显；交织点纤维反向交 叠、易于移动，织物松厚柔软 4 2 5 1 1 0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011 捻向配

18、合对机织物外观和手感的影响 斜纹织物：纱的捻向与织物纹路方向相反，斜纹清晰 不同捻向的经纬纱相间排列，可以形成隐条、隐格效应 4 2 5 1 1 0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011 1.4 捻幅 单位长度纱线加捻时，纱线截面上任意一 点在该截面上相对转动的弧长 (b) (a) 4 2 5 1 1 0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011 捻幅表征 （1）纱线的加捻程度 （2）纱线截面内任一点的加捻程度及方向 同一截面中，各点距纱的中心距不等时，捻幅 亦不等，与该点至纱的中心距成正比 4 2 5 1 1 0011 0010 1010

19、1101 0001 0100 1011 1.5 捻度与捻回角的测量 （1）直接计数法 （2）退捻加捻法 （3）捻回角的测量 4 2 5 1 1 0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011 2. 捻缩 加捻成纱时，纤维发生倾斜，纤维沿纱轴上的 投影长度变短，引起纱的收缩 影响纱线的线密度和捻度值 0 10 L LL 4 2 5 1 1 0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011 捻系数与捻缩 O 捻系数 纱线捻向相反 纱线捻向相同 4 2 5 1 1 0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011 3. 加捻对纱线性能的影

20、响 3.1 对强度的影响 短纤纱断裂原因：短纤纱断裂原因： （1）部分纤维受拉力作用伸直变形而发生断裂； （2）部分纤维断裂后，纤维间摩擦力和抱合力减 弱，导致另一部分纤维产生滑脱，加速纱的断裂 纱的加捻程度影响上述断裂过程 4 2 5 1 1 0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011 加捻对纤维的影响加捻对纤维的影响 （1）纤维产生预应力，尤其是外层纤维，纤 维间抱合增大，有利于强度提高 （2）捻回角增大，使纤维的承力在纱轴方向 上的分力减少，影响纤维强力的有效利用 综合作用的结果存在临界捻系数 实际生产中捻系数选择的依据 4 2 5 1 1 0011 0010

21、1010 1101 0001 0100 1011 捻系数与强力 Fmax 捻系数 F cri cri Fmax 短纤纱 长丝束 4 2 5 1 1 0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011 长丝纱加捻长丝纱加捻 单纤维间形成良好的抱合而形态稳定，使单丝 断裂不同时性得到改善，从而使长丝强力略有 提高较低捻度 随着捻系数增加，长丝强度很快下降有效 分力减少，断裂不同时增加，故长丝临界捻系 数比短纤小 4 2 5 1 1 0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011 3.2 对断裂伸长的影响 捻系数增加 （1）纱中纤维的伸长变形增加，纤维在拉伸时

22、的 断裂伸长降低 （2）纤维的倾斜角加大，纱线的变形可通过纤维 捻回角的改变而伸长纱线的伸长增加 大多数纤维随捻系数的增加而断裂伸长增加 4 2 5 1 1 0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011 3.3 对纱线体积质量和直径的影响 在一定范围内，捻系数增大，纱的体积质量增 大，直径变小 捻系数增大到一定程度，纱的可压缩空间越来 越小，体积质量和直径变化减少；纤维过于倾 斜，造成纱的捻缩增大，反而使纱的直径有所 增大 4 2 5 1 1 0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011 体积质量和直径与捻向及捻系数的关系 与纱和线的捻向有关 4

23、 2 5 1 1 0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011 3. 纱线的毛羽和特征 伸出纱线体表面的纤维 好处：防风、保暖、柔软、吸水等 坏处：影响透气、抗起毛起球、外观、织纹清 晰和表面光滑等 4 2 5 1 1 0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011 3.1 毛羽的形成与基本形态 3.1.1 毛羽的形成 （1）加捻形成毛羽 须条离开前罗拉钳口时，表层纤维端部翘起或分离， 形成前向毛羽 纤维的尾端，形成后向毛羽 均为端毛羽 （2）过程形成毛羽 摩擦、刮擦等因素 端毛羽、圈毛羽和浮游毛羽 4 2 5 1 1 0011 0010 1010

24、 1101 0001 0100 1011 3.1.2 毛羽的基本形态 环锭纺纱 端毛羽8287% 前向毛羽约75 后向毛羽20 C C 后向（反加工方向） 前向（加工方向） DH CH 4 2 5 1 1 0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011 3.2 毛羽的特征指标 毛羽总根数 毛羽总长度 毛羽平均长度 毛羽指数 4 2 5 1 1 0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011 3.3 毛羽的测量方法 1. 光电式测量法光电式测量法 2. 烧毛称重法烧毛称重法 3. 投影计数法投影计数法 4. 静电法静电法 4 2 5 1 1 0011

25、0010 1010 1101 0001 0100 1011 4. 纱中纤维的转移与分布 4.1 纤维在环锭纱中的转移 （1）转移机理 转移纤维不在原螺旋线上的向内或向外移 动 主要原因 纤维所在扁平须条的位置不同（几何机理） 纱中纤维所走的路径不同（张力机理） 4 2 5 1 1 0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011 转移机理 A B A B O O A B A B 4 2 5 1 1 0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011 短纤纱加捻 在加捻三角区中，使纤维产生伸长变形和张力， 从而对纱轴有向心压力。 随着纤维在纱中所处的半径，纤

26、维伸长， 因此纤维张力。 外层纤维，所处半径和捻回角最大张力和向心 压力最大，能够克服周围纤维对它的阻力，向纱 的中间转移，而中间的比较松散的纤维被挤到外 面来。 纱中纤维多次内外转移后就形成了复杂的圆锥形 螺旋线 4 2 5 1 1 0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011 4 2 5 1 1 0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011 4.2 环锭纱中纤维径向分布 径向分布 指纤维在混纺纱截面内的分布 纤维长度 长纤维趋向分布于纱的内层 原因：长纤维与较多的纤维接触，在加捻时有被拉入 纱内层的趋势，较短纤维则易被挤到纱的外层； 纤维细度

27、 细纤维趋向分布于纱的内层 原因：粗纤维一般较硬挺，空间位阻大，在细纱加捻 区中不容易挤入纱中心部分，细软的纤维则相对容易 嵌入纱的内层； 4 2 5 1 1 0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011 环锭纱中纤维径向分布 初始模量 较大的纤维趋向分布于纱的内层 原因：加捻时纤维的张力较大，产生的向心压力大 抗弯刚度 大的纤维趋向分布于纱的内层 纤维截面 圆形截面纤维趋向分布于纱的内层 原因：比表面积小，或体积小，易克服阻力挤入纱 内层 其他因素 纤维的卷曲性、摩擦系数，纱的细度和捻系数 4 2 5 1 1 0011 0010 1010 1101 0001 0100

28、 1011 4.3 自由端纱的特点 纺纱原理不同 加捻区纤维呈松散状态，张力作用小，伸直度差，内 外转移程度低，纤维螺旋线呈圆柱形 纱中弯钩、屈曲、折叠纤维较多减短纤维有效长 度，降低纱的强力，增加纱的断裂伸长率。 纱的结构: （1）纱芯结构紧密，近似环锭纱 （2）外包纤维松散，无规则缠绕在纱芯外面，表面粗糙， 纱的耐磨性好 捻度分层，条干不匀率低，摩擦系数高，染色后色彩鲜艳 4 2 5 1 1 0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011 4.4 纤维径向分布参数 汉密尔顿指数（M） 汉密尔顿指数是以计算纤维在纱截面中的分布矩为基 础，求出两种纤维中一种的向外（内）转移分布参数。 M0，该组纤维优先向外转移 M=0，表示纤维按原混合比均匀分布 M=100%，表示两种纤维完全分离 M的绝对值越大，纤维的转移程度越大 两种纤维的M值数值相等、符号相反 4 2 5 1 1 0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011 汉密尔顿指数计算 切片、拍摄 画半径等分圆环 点数 A、B 纤维 测纤维截面积 计算 A 纤维FMA、 FMI、FMO Hamilton 指数计算 4 2 5 1 1 0011 0