纤维形态特征

1、l纤维的形态主要是指纤维的形态主要是指: : 纤维的纤维的长度长度、细度细度、卷曲或转曲卷曲或转曲等等l与纤维的与纤维的 可纺性可纺性、成纱质量成纱质量、手感手感、 保暖保暖性性等关系密切等关系密切. .l纤维长度：一般指伸直长度，即纤维伸直而未纤维长度：一般指伸直长度，即纤维伸直而未 伸长时两端的距离。伸长时两端的距离。 另有自然长度（另有自然长度（自然长度：纤维在自然伸展状 态下的长度）：例）：例毛丛长度毛丛长度 天然纤维天然纤维随动物、植物的随动物、植物的种类、品系种类、品系与生长条件与生长条件而不同。而不同。l 棉、麻、毛棉、麻、毛 ：短纤维，纤维长度一：短纤维，纤维长度一般般2525

2、250mm250mm；长度差异很大长度差异很大（不同品种（不同品种或同品种）或同品种）l 蚕丝蚕丝 ： 长丝，一个茧子上的茧丝长长丝，一个茧子上的茧丝长度可达数百米至上千米。度可达数百米至上千米。天然纤维长度（天然纤维长度（mmmm）范围）范围 棉纤维：棉纤维： 2525-4545 亚麻单纤维：亚麻单纤维：1515-20 20 亚麻工艺纤维：亚麻工艺纤维：500-750500-750 黄麻单纤维：黄麻单纤维：2-4 2-4 黄麻工艺纤维：黄麻工艺纤维：2000-3000 2000-3000 大麻单纤维：大麻单纤维：10-15 10-15 大麻工艺纤维：大麻工艺纤维：700-1500700-15

3、00 细毛、半细毛：细毛、半细毛：50-10050-100 粗毛、半粗毛：粗毛、半粗毛：50-20050-200化学纤维化学纤维人工制造，可根据需要而定。人工制造，可根据需要而定。 长丝：可无限长；长丝：可无限长； 短纤维：等长或不等长。短纤维：等长或不等长。 长度离散性小，但超长纤维和倍长纤维对长度离散性小，但超长纤维和倍长纤维对 纺纱工艺危害较大。纺纱工艺危害较大。 棉型化纤：棉型化纤：30-40 mm 30-40 mm 用棉纺设备纺纱用棉纺设备纺纱 纯纺或混纺纯纺或混纺 毛型化纤：毛型化纤：70-150 mm 70-150 mm 用毛纺设备纺纱用毛纺设备纺纱 纯纺或混纺纯纺或混纺 中长纤

4、维：中长纤维：51-65 mm 51-65 mm 用棉纺或化纤专纺设备纺纱用棉纺或化纤专纺设备纺纱 仿毛织物仿毛织物手扯法手扯法 指标：手扯长度指标：手扯长度 手扯长度接近原棉中大多数纤维的长度，即接近纤维的主体长度。 在原棉的工商贸易中使用，人工操作。仪器检测法仪器检测法 通过仪器测量得到纤维长度分布情况，根据统计理论计算得到相应的纤维长度指标。 一一. .纤维长度指标纤维长度指标 主体长度主体长度 平均长度平均长度 品质长度品质长度 短绒率短绒率1 1、主体长度：纤维中含量最多的纤维长度、主体长度：纤维中含量最多的纤维长度。（1 1）根数主体长度：纤维中根数最多的一部分纤维的长度。）根数主

5、体长度：纤维中根数最多的一部分纤维的长度。 （2 2）重量主体长度：纤维中重量最重的一部分纤维的长度）重量主体长度：纤维中重量最重的一部分纤维的长度 棉的手扯长度棉的手扯长度主体长度主体长度 细绒棉手扯长度以细绒棉手扯长度以1mm1mm为级距，分级如下：为级距，分级如下： 25mm 25mm 25.9mm25.9mm以下；以下； 26mm 26.0-26.9mm26mm 26.0-26.9mm； 。 30mm 30.0-30.9mm30mm 30.0-30.9mm； 31mm 31mm 31mm 31mm 以上以上 。 28mm28mm为标准级为标准级 2 2、平均长度：是纤维长度的平均值、平

6、均长度：是纤维长度的平均值。（1 1）根数平均长度）根数平均长度L L：各根纤维长度之和的平均数。：各根纤维长度之和的平均数。 其中：其中：L Li i为各组纤维的长度为各组纤维的长度，N Ni i为各组纤维的根数。为各组纤维的根数。（2 2）重量加权平均长度重量加权平均长度 LgLg： 各组长度的重量加权平均数。各组长度的重量加权平均数。 其中其中：L Li i为各组纤维代表长度，为各组纤维代表长度，g gi i为各组纤维的重量。为各组纤维的重量。NiNiLiL*iiigggLL品质长度（右半部平均长度）品质长度（右半部平均长度）（L Lp p） ： 比主体长度长的那部分纤维的平均长度。比主

7、体长度长的那部分纤维的平均长度。 （是棉纺工艺中决定罗拉隔距的重要参数）（是棉纺工艺中决定罗拉隔距的重要参数）4.4.短绒率：长度在短绒率：长度在某一界限某一界限以下的纤维所占的百分率。以下的纤维所占的百分率。 （表示长度整齐度的指标）（表示长度整齐度的指标） 界限界限：细绒棉细绒棉 16mm16mm； 长绒棉长绒棉 20mm20mm； 毛毛 30mm30mm， 苎麻苎麻 40mm40mm短纤维多短纤维多制成本低制成本低成本高，不宜纺细支纱成本高，不宜纺细支纱l设纤维长度的重量频率为f(L)，则长度频率曲线包含的面积，即重量频率之和为l式中，W为最长纤维的长度 0Wf L dLf(L)LLmL

8、pLSLWl主体长度l品质长度l平均长度l短绒率Ls为短纤维界限0mfL mmWLpWLLf L dLLf L dL 00WWLf L dLLf L dL 00100%SLWf L dLPf L dL二、纤维长度的测量二、纤维长度的测量 常用的纤维长度方法有：常用的纤维长度方法有： 1 1、罗拉法罗拉法 （适用于棉纤维的长度测定）（适用于棉纤维的长度测定） 2 2、梳片法梳片法 （适用于羊毛、苎麻、绢丝或不等长化纤（适用于羊毛、苎麻、绢丝或不等长化纤 的长度测定）的长度测定） 3 3、中段切断称重法中段切断称重法（适用于等长化纤的长度测定）（适用于等长化纤的长度测定） 4 4、排图法排图法 （

9、适用于棉或不等长化纤、羊毛、苎麻、（适用于棉或不等长化纤、羊毛、苎麻、 绢丝等长度分布的测定）绢丝等长度分布的测定） 5 5、ALMETERALMETER电容测量法电容测量法 （适用于毛条、棉、麻纤维条子的长度测定）（适用于毛条、棉、麻纤维条子的长度测定） 1、罗拉法罗拉法：将纤维整理成伸直平行、一端平齐的纤维束后，将纤维整理成伸直平行、一端平齐的纤维束后，利用罗拉的握持和输出，将纤维利用罗拉的握持和输出，将纤维由短到长按一定组按一定组距（即罗拉每次输出的长度，距（即罗拉每次输出的长度，2mm2mm）分组后称重，）分组后称重，从而得到纤维长度重从而得到纤维长度重 量分布，求出各指标。量分布，求

10、出各指标。1 1盖子，盖子，2 2弹簧，弹簧，3 3压板，压板，4 4撑脚撑脚，5 5上罗拉，上罗拉，6 6偏偏心杠杆，心杠杆，7 7下罗拉，下罗拉，8 8蜗轮，蜗轮，9 9蜗杆蜗杆，1010手柄，手柄，1111溜溜板板1212偏心盘，偏心盘，1313二号夹子，二号夹子，1414号夹子，号夹子，1515指针指针Y111Y111型罗拉式纤维长度分析仪型罗拉式纤维长度分析仪 利用彼此间隔一定距离的梳片，将羊毛或不等利用彼此间隔一定距离的梳片，将羊毛或不等长毛型化纤整理成伸直平行，一端平齐的纤维束后，长毛型化纤整理成伸直平行，一端平齐的纤维束后，由长到短按一定组距（梳片间的距离）分组后称量，按一定组

11、距（梳片间的距离）分组后称量，从而得到纤维长重量分布，计算有关指标。从而得到纤维长重量分布，计算有关指标。 Y131Y131型梳片式长度分析仪型梳片式长度分析仪（第一台梳片仪）（第一台梳片仪）3 3、中段切断称重法：、中段切断称重法： 利用纤维切断器切取一端排列整齐纤维束的中段，称取利用纤维切断器切取一端排列整齐纤维束的中段，称取中段和两端重量后，经计算求得纤维各项长度指标。中段和两端重量后，经计算求得纤维各项长度指标。 W W0 0 ：纤维总质量，：纤维总质量，mgmg； W Wt t ：切下的纤维束两端质量，：切下的纤维束两端质量，mgmg； W Wc c ：中段纤维质量，：中段纤维质量，

12、mgmg； W Ws s ：短纤维质量，：短纤维质量，mgmg； W Wozoz：超长纤维质量：超长纤维质量，mgmg； L Lc c ：中段纤维长度：中段纤维长度，mmmm。ctccWWWLmm)()(平均长度1000WWs短纤维率（）10000WWv超长纤维率（） 4.4.排图法排图法 用人工或借助梳片式长度分析机，将纤维经过用人工或借助梳片式长度分析机，将纤维经过整理后，由长到短，一端平齐、密度均匀地排列整理后，由长到短，一端平齐、密度均匀地排列在黑绒板上，从而得到纤维长度排列图。在黑绒板上，从而得到纤维长度排列图。 可得到：可得到： 有效长度有效长度B B4 4L L4 4 中间长度中

13、间长度B B0 0L L0 0 短纤维率短纤维率(B(B3 3B/BA)B/BA)* *100100 长短差异率长短差异率 (B(B5 5L L5 5/B/B4 4L L4 4) )* *100100 l一定质量、一定厚度且一端平齐的纤维束通过电容传感器时，电容量的变化与测试区内纤维试样的质量变化成比例关系，通过专用软件可算出纤维长度-质量分布和长度指标。三、长度与成纱质量、纺纱工艺的关系三、长度与成纱质量、纺纱工艺的关系 1 1、纤维长度与成纱强度的关系、纤维长度与成纱强度的关系 在其他条件相同下，纤维越长，成纱强度越在其他条件相同下，纤维越长，成纱强度越 大，在保证成纱具有一定强度的前提下

14、，纤维大，在保证成纱具有一定强度的前提下，纤维 长度越长，纺出纱的极限细度越细（棉纤维）。长度越长，纺出纱的极限细度越细（棉纤维）。2 2、纤维长度与成纱毛羽关系、纤维长度与成纱毛羽关系 成纱的毛羽是由伸出成纱表面的纤维端头，成纱的毛羽是由伸出成纱表面的纤维端头，纤维圈等形成。在其它条件相同情况下，长度纤维圈等形成。在其它条件相同情况下，长度较长的纤维成纱表面比较光滑，毛羽较少。较长的纤维成纱表面比较光滑，毛羽较少。式中式中：n nf f为每米成纱中纤维端头的平均数为每米成纱中纤维端头的平均数 T Ty y为单纱平均线密度（为单纱平均线密度（textex) ) T Tf f为纤维的平均线密度为

15、纤维的平均线密度（textex) ) l lf f为纤维长度的平均值为纤维长度的平均值ffyflTTn31023 3、纤维长度整齐度和短绒率与成纱强度、条干的关系、纤维长度整齐度和短绒率与成纱强度、条干的关系 当纤维长度整齐度差，短绒率大时，成纱条干当纤维长度整齐度差，短绒率大时，成纱条干变差，强度下降。变差，强度下降。 生产高档产品时，需经过精梳以去除短纤维。生产高档产品时，需经过精梳以去除短纤维。与成纱强度的关系 纤维长度越长，成纱强度越高与成纱毛羽的关系 纤维长度长，毛羽少纤维长度及其整齐度与成纱条干的关系 纤维长度长、整齐度高，纱线条干好细度：指纤维的粗细程度（沿长度方向细度：指纤维的

16、粗细程度（沿长度方向）。）。 细度是纤维重要的形态尺寸和质量指标之细度是纤维重要的形态尺寸和质量指标之一，与一，与纺纱工艺纺纱工艺 、成纱质量成纱质量有密切关系，有密切关系，且直接影响且直接影响织物风格织物风格。一、纤维细度的指标一、纤维细度的指标 直接法直接法：用直径、投影宽度、截面积、：用直径、投影宽度、截面积、 周长、比表面积；周长、比表面积； 间接法间接法：用长度与重量之间的关系表示。：用长度与重量之间的关系表示。 如如: : 特数特数N Ntextex , ,分特分特N Ndtexdtex , , 旦数旦数N Ndenden , ,公制支数公制支数N Nm m1 1、直接法：、直接法

17、： 直径直径 直观，用于圆形截面的纤维。直观，用于圆形截面的纤维。 如：羊毛。如：羊毛。 投影宽度投影宽度 用于非圆形截面的纤维；用于非圆形截面的纤维； 截面截面积积 测量困难；测量困难； 比表面积比表面积 计算值。计算值。 l废时废力，单个指标不一定确切 利用纤维长度与重量的关系间接地来表示纤维的细度。 测量方便（1 1） 特克斯特克斯 N Ntextex（textex） 国际标准单位 在公定回潮率下，1000米长的纤维所具有重量的克数。 Gk L Gk 纤维在公定回潮率下的重量，称为标 准重量（g） L 纤维长度（m） 1000Ntex = 分特dtex：在公定回潮率下，10000米长的纤

18、维所具有重量克数。 1tex10dtex 同品种纤维，Ntex，纤维越粗 。 （2）旦数（旦尼尔数）旦数（旦尼尔数）N Ndenden （denden） 绢丝，化纤常用指标 在公定回潮率下，9000米长的纤维所具有重量的克数。 Gk L Gk 纤维在公定回潮率下的重量，称为标 准重量（g） L 纤维长度（m） 同品种纤维，Nden，纤维越粗. 9000Nden =（3）公制支数公制支数 N Nm m 常用于棉纤维 在公定回潮率下，单位重量（克）的纤维所具有的长度（米）： L Gk Gk 纤维在公定回潮率下的重量，称为标 准重量（g） L 纤维长度（m） 同品种纤维，Nm，纤维越细。Nm =l

19、间接细度指标间的换算关系换算关系： Ntex Nm = 1000 Nden Nm = 9000 Nden = 9 Ntex （4 4）英制）英制支数支数N Ne e 在公定回潮率在公定回潮率9.899.89时，一磅重的棉纱时，一磅重的棉纱线所具有的长度的线所具有的长度的840840码的倍数。码的倍数。 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 yarn840k

20、eGLN式中：式中：d-d-纤维直径（纤维直径（mmmm） -纤维密度（纤维密度（g/cmg/cm3 3) ) 马克隆值马克隆值M(M(用于棉）用于棉）-本身无量纲，相当于单位本身无量纲，相当于单位长度（英寸）的重量（微克）反映细度、成熟度的长度（英寸）的重量（微克）反映细度、成熟度的综合指标。综合指标。 M MN Nm m2540025400；N Nt t0.0394M0.0394M；N Nd d0.354M0.354M 品质支数（用于毛）品质支数（用于毛）-沿用下来的指标，曾表示沿用下来的指标，曾表示该羊毛的可纺支数，现表示直径在某一范围的羊毛该羊毛的可纺支数，现表示直径在某一范围的羊毛细

21、度。细度。1 1、中段切断称重法：、中段切断称重法： -棉纤维或化纤的细度测定棉纤维或化纤的细度测定 该法只能测算纤维的间接平均细度指标，无该法只能测算纤维的间接平均细度指标，无法得到细度的离散性指标。法得到细度的离散性指标。 将纤维排成一端整齐，平行伸直的棉束，将纤维排成一端整齐，平行伸直的棉束，然后用纤维切断器在纤维中段切取一定长然后用纤维切断器在纤维中段切取一定长度（棉度（棉10mm10mm）的纤维束，在扭力天平上称）的纤维束，在扭力天平上称重，然后计数中段纤维的根数，计算重，然后计数中段纤维的根数，计算N Nm m。 梳理梳理 切断切断 称重称重 数根数数根数 计算计算 N Nm mL

22、/G=10L/G=10n/G n/G 其中其中n n是根数，是根数，G G 是中是中段纤维重量（段纤维重量（mgmg）原理：在一定容积的容器内放置一定重量的纤维，容原理：在一定容积的容器内放置一定重量的纤维，容 器两端有网眼板，可以通过空气，当两端一器两端有网眼板，可以通过空气，当两端一 定压力差的空气流过时，则空气流量与纤维的定压力差的空气流过时，则空气流量与纤维的 比表面积平方成反比例关系。比表面积平方成反比例关系。参考“纺织材料实验技术”。苛仁纳公式苛仁纳公式： 其中其中Q Q：空气流量（测定时仪器的读数）：空气流量（测定时仪器的读数） A A、L L：试样筒内截面积、高度（固定值）：试

23、样筒内截面积、高度（固定值） P P：试样筒两端压力差（定值）：试样筒两端压力差（定值） S S0 0：纤维比表面积（单位体积纤维的表面积）：纤维比表面积（单位体积纤维的表面积） u u：空气粘滞系数（与环境温湿度有关可通过：空气粘滞系数（与环境温湿度有关可通过 温湿度修正使其保持一致）温湿度修正使其保持一致） ：样筒内纤维的空隙率（即纤维集合体内的：样筒内纤维的空隙率（即纤维集合体内的 空间体积与纤维集合体总体积之比）；空间体积与纤维集合体总体积之比）；其中：其中：G-G-纤维重量；纤维重量；r-r-纤维比重。纤维比重。 如果纤维密度如果纤维密度r r相同，只要控制纤维重量相同，只要控制纤维

24、重量G,G,就就 可使可使保持定值。保持定值。 K-K-常数；该值与常数；该值与值及纤维的排列状态有值及纤维的排列状态有 关，可通过控制关，可通过控制值及规范操作（如式样值及规范操作（如式样 需开松式扯松，并用长镊子将试样装进样需开松式扯松，并用长镊子将试样装进样 筒等）使筒等）使K K值保持常数。值保持常数。LArG1常用于常用于羊毛细度和截面为圆形纤维的纵细度和截面为圆形纤维的纵向投影直径的测量。向投影直径的测量。 投影放大倍数一般为500倍，用放大500倍的锲形卡尺测量纤维直径。 通常用分组计数法，计算出纤维的平均直径和直径变异系数。l与成纱强度的关系与成纱强度的关系 在其它条件相同的条

25、件下，纤维越细，成纱强在其它条件相同的条件下，纤维越细，成纱强度越高；度越高；l与成纱条干的关系与成纱条干的关系 在其它条件相同的条件下，纤维越细，成纱条在其它条件相同的条件下，纤维越细，成纱条干越均匀；干越均匀； 在保证一定成纱质量的前提下，细而均匀的在保证一定成纱质量的前提下，细而均匀的纤维可纺较细的纱；纤维可纺较细的纱；l与纺纱工艺的关系与纺纱工艺的关系 纤维越细，加工过程中容易扭结、折断而产纤维越细，加工过程中容易扭结、折断而产生棉结、短纤维。生棉结、短纤维。卷曲卷曲 沿纤维纵向形成的规则和不规沿纤维纵向形成的规则和不规 则的弯曲。则的弯曲。 它与纤维的可纺性、它与纤维的可纺性、 成纱

26、质量关系密切，对织物的成纱质量关系密切，对织物的 柔软性、蓬松性、弹性、冷暖柔软性、蓬松性、弹性、冷暖 感等影响很大。感等影响很大。一、纤维卷曲产生的原因及方法一、纤维卷曲产生的原因及方法1.1.羊毛羊毛 自然卷曲。是由于内部结构中的正、偏自然卷曲。是由于内部结构中的正、偏皮质细胞呈双边结构或偏皮芯结构或不皮质细胞呈双边结构或偏皮芯结构或不均匀的混杂结构所致。均匀的混杂结构所致。 根据羊毛纤维卷曲的深浅（即波高），根据羊毛纤维卷曲的深浅（即波高），以及长短（即波宽）不同，卷曲形状可以及长短（即波宽）不同，卷曲形状可以分三类：以分三类：l弱卷曲弱卷曲 特点是卷曲的弧不到半个圆周，沿纤维的长度方向

27、比较平直，卷曲数较少。半细毛的卷曲属此类；l常卷曲常卷曲 特点是卷曲的波形近似半圆形。细毛特点是卷曲的波形近似半圆形。细毛的卷曲属于此类，用于精梳毛纺，纺制的卷曲属于此类，用于精梳毛纺，纺制有弹性和表面光洁的纱线和织物；有弹性和表面光洁的纱线和织物；l强卷曲强卷曲 特点是卷曲的波幅较高，卷曲数较多。特点是卷曲的波幅较高，卷曲数较多。细羊毛腹毛属于此类。用于粗梳毛纺，细羊毛腹毛属于此类。用于粗梳毛纺，纺制表面毛绒丰满、手感好、富有弹性纺制表面毛绒丰满、手感好、富有弹性的呢绒。的呢绒。2 2、化学纤维、化学纤维 化学纤维一般都要人为赋予卷曲以改善其可化学纤维一般都要人为赋予卷曲以改善其可纺性和织物

28、性能。纺性和织物性能。 赋予化纤卷曲的方法：赋予化纤卷曲的方法：l机械卷曲法机械卷曲法 利用纤维热塑性（暂时卷曲）l复合纺丝法复合纺丝法 利用内部结构的不对称经热 处理（永久卷曲）l三维卷曲法三维卷曲法l其他各种变形加工方法其他各种变形加工方法二、表示纤维卷曲性能的指标二、表示纤维卷曲性能的指标1 1、卷曲数：、卷曲数： 指每厘米长纤维内的卷曲个指每厘米长纤维内的卷曲个数，是反映卷曲多少的指标。数，是反映卷曲多少的指标。 一般化学短纤维的卷曲数为一般化学短纤维的卷曲数为12121414个个/25cm/25cm，羊毛的卷曲数随羊毛细度和生，羊毛的卷曲数随羊毛细度和生长部位而异。长部位而异。 卷曲率的大小与卷曲数及卷曲波幅形态有卷曲率的大小与卷曲数及卷曲波幅形态有关。一般短纤维的卷曲率在关。一般短纤维的卷曲率在10101515为宜。为宜。2 2、卷曲率、卷曲率 指纤维单位伸直长度内，卷曲伸直长指纤维单位伸直长度内，卷曲伸直长度所占的百分率（或表示卷曲后纤维的度所占的百分率（或表示卷曲后纤维的缩短程度）。缩短程度）。 3 3、剩余卷曲率、剩余卷曲率 指纤维经加载卸载后卷曲的残留长度指纤维经加载卸载后卷曲的残留