【东华大学精品课程】纺织材料第9章 纱线的结构与性能.ppt

1、第9章 纱线的结构与性能,9.1 纱线的细度及其均匀度,9.1.1 细度,（1）公称细度（名义细度），设计细度，实际细度。 （2）线密度（特克斯）Tt （3）公制支数 Nm （4）旦尼尔 ND （5）英制支数 Ne L长度（码，1码=0.9144米），GK公定重量（磅，1磅=453.6克） K系数（纱线类型不同，其值不同，棉纱:K=840，精梳毛纱：K=560，粗梳毛纱：K=256，麻纱：K=300）。,(1) 细度指标,9.1.1 细度,（6）直径 纱线的体积重量（g/cm3）（注意混纺纱的体积重量计算） （7）细度偏差率 =（实际细度-名义细度）100/名义细度,(1) 细度指标,(2)

2、细度测量,A.测长称重法 B.显微镜投影法,9.1.2 细度均匀度（条干）,(1) 概念,纱线的细度不匀指的是沿纱线长度方向粗细的变化程度。 纺织品的质量，有很大程度上取决于纱线细度均匀度，用不均匀的细纱织成布时，织物上会呈现各种疵点，影响织物质量和外观。在织造工艺过程中，会导致断头率增加，生产效率下降。,(2) 指标,讨论纱条不匀率，实质上是讨论纱条中各截面的面积、截面纤维根数或单位片段长度重量的离散性问题，所以，不匀率的指标常用数理统计中度量离散性的特征指标来描述，它有三种： A.平均差 d，平均差不匀率 H（或平均差系数） B.均方差，均方差系数 CV C.极差 R，极差系数m。,9.1

3、.2 细度均匀度（条干）,(3) 纱条条干产生不匀的主要原因,A.极限不匀(理论不匀) 纤维在纱中随机分布产生的不匀，这是纤维在目前的生产技术条件下所能达到的最理想状况。其数值可以用下面的公式来估算（假设纤维是均匀的）。,，,B.附加不匀 纤维集结及工艺设备不甚完善引起的不匀（机械随机不匀） 牵伸波（纺纱的牵伸机构所造成附加不匀） 周期性波（机件状态不良所造成的一粗一细周期性不匀） 偶然事件引起的不匀,牵伸波和机械波不匀的布面效果,9.1.2 细度均匀度（条干）,(4) 纱条条干均匀度的测试方法,A.切断称重法 用缕纱测长器取得一定长度的绞纱若干绞，每一绞称为一个片段，分别称得每一绞纱线的重量

4、。用平均差公式可求得重量不匀，用变异系数公式可求得片段间不匀。片段长度按规定：棉型纱线为100m，精梳毛纱为50m，粗梳毛纱为20m，苎麻纱49tex及以上为50m、49tex以下为100m，生丝为450m。,B.目光检测法（黑板条干） 将纱线用绕黑板机以一定密度均匀地绕在一定规格的黑板上，然后将黑板放在暗室内规定的光线和位置下，用目光观察黑板的阴影、粗节、严重疵点等情况，与标准样照进行对比，确定纱线的条干级别。其结果用级来表示，反映的是纱线的短片段的表观粗细不匀程度。,9.1.2 细度均匀度（条干）,(4) 纱条条干均匀度的测试方法,9.1.2 细度均匀度（条干）,(4) 纱条条干均匀度的测

5、试方法,C.机械式条粗均匀度仪法 利用一对上下配置的凹凸轮压缩条子或粗纱，通过回转连续测得条子或粗纱受压后的截面（厚度）大小，并绘制出不匀曲线。用极差不匀率来表示均匀程度，它反映短片段的不匀率（但到了细纱则可能就成了中、长片段的不匀）。 该仪器目前有被电子式仪器取代的趋势。,9.1.2 细度均匀度（条干）,(4) 纱条条干均匀度的测试方法,D.电容式条干均匀度仪法 电容式条干均匀度仪是目前世界上最常用的检测纱线条干不匀的仪器 。指标多，信息全，是进行质量分析与质量预测的有力工具。,9.1.2 细度均匀度（条干）,(5) 纱条条干不匀分析简介,A.不匀指数 I 实际不匀率与极限不匀率的比值。反映

6、设备的纺纱能力。 进行质量评估时应该是CV值与I值结合使用。,B.变异系数长度曲线 纵坐标为变异系数，横坐标是片段长度的对数，是变异系数对片段长度的曲线。可反映纱条线密度不匀的片段结构特征。,9.1.2 细度均匀度（条干）,(5) 纱条条干不匀分析简介,C.不匀曲线 实际检测出的纱条粗细变化曲线，信息全面，但分析困难。,D.疵点 电容式条干仪可以测得粗节、细节、棉结等常规疵点。偶发性疵点则需要纱疵分级仪。对疵点要重视，但要注意这些疵点的测量误差均比较大。,9.1.2 细度均匀度（条干）,(5) 纱条条干不匀分析简介,E.波谱图 它是条干仪测出的最有价值的图形。波谱图的横坐标标为波长的对数；纵坐

7、标为振幅。波谱图的理论依据是傅立叶变换，其如下图所示。它除了研究分析纱线不匀结构即周期性不匀的波长与振幅的关系外，还可用来分析不匀产生的工艺因素。,9.1.2 细度均匀度（条干）,(5) 纱条条干不匀分析简介,E.波谱图 理论波谱图 实际正常波谱图 质量异常波谱图,机械波13个频道的凸起（柱状），牵伸波5个以上频道的凸起（山包形），主峰波长=2.53纤维平均长度。,9.2 纱线的加捻程度,9.2.1 表征纱线加捻程度的指标,(1) 捻度 T,单位长度纱线上的捻回数。常用单位有：捻/10cm，捻/m，捻/inch。,(2) 捻系数 ,结合细度表示纱线加捻程度的相对指标。其定义式如下： 线密度数制

8、捻系数： 公制支数制捻系数： 英制支数制捻系数：,9.2.1 表征纱线加捻程度的指标,(3) 捻缩率,纱线因加捻而引起的长度的缩短，叫捻缩。通常用捻缩率来表示捻缩的程度： 式中：纱线的捻缩率；L0加捻前的纱线长度；L加捻后的纱线长度。,9.2.2 加捻指标的测定,使用捻度仪测试，分为：直接退捻法和退捻加捻法两个方法。,9.2.3 加捻对纱线性质的影响,(1) 对强伸度的影响,A.对强度的影响 对于无捻的须条，它的强力是很低的，随着加捻的程度不断提高，纤维间的摩擦力增大，滑移的纤维根数减少，且加捻使强度不匀得到改善，所以随着捻系数的增加，强度不断增加。但是，随着加捻系数的提高，纤维因倾斜扭转所承

9、受的预负荷增加，轴向分力在减小，所以，前一种有利因素与后一种不利因素综合作用的结果，使纱线在某一捻系数时达到强力最高值，继续加捻，纱线强力将下降。此时的捻系数叫临界捻系数K。 B.对伸长的影响 在正常捻系数范围内，总的趋势是随捻系数的增加，断裂伸长值增大。,9.2.3 加捻对纱线性质的影响,(2) 对体积重量的影响,随捻系数增加体积重量逐渐增加，趋于稳定，捻系数过大，体积重量反而会下降。呈抛物线趋势。,(3) 对直径的影响,随捻系数增加直径逐渐减小，而后上升。,(4) 对手感的影响,随捻系数增加手感的硬糙感、摩擦感、逐渐上升。纱线的弹性也会有所上升。,(五) 对条干的影响,随捻系数增加条干质量

10、逐渐下降。,8.3.1 毛羽的概念,毛羽一般来讲，指的是伸出纱线主体的纤维端或圈。毛羽的情况错综复杂，千变万化，伸出纱线的毛羽有端，有圈，有团，而且具有方向性和很强的可动性。,9.3 纱线的毛羽,9.3.2 指标,在单位纱线长度的单边上，超过某一定投影长度（垂直距离）的毛羽累计根数。单位为：根/m，根/10m 世界上的许多国家（我国与日本、英国、德国、美国等国）均用此定义。,（1）毛羽指数,9.3.2 指标,这是USTER定义的一个表示毛羽程度的指标，该指标没有单位，其值越大，说明毛羽越多或越长（反映纱线毛羽丰富程度 ）。 测试原理是让一束激光投射到纱线上，纱线主体遮挡光线而毛羽将光线散射，通

11、过光敏器件接收散射的光线，这一光线的强度就代表着纱线毛羽丰富程度。 毛羽值H的定义：毛羽测试单元测试近1cm长的纱线上的毛羽，毛羽H等于在1cm测试区域内纱线上突出的纤维的长度总合。比如毛羽H为4.0，则表明测试区域为1cm时此时突出纤维的长度总合为4cm。,（2）毛羽值 H,9. 纱线的强度,一直以来，纱线的强度在纱线品质构成中占有重要地位，是重要考核内容之一。前面机械性质一章中介绍的内容在这里也可以应用，这里只介绍一些与纱线强度相关的特殊内容。,9.4.1 单强与缕强,缕强是历史上长期使用的指标，它是把纱线摇成缕纱，然后用强力仪测得缕强，由于不同纱线之间每缕的圈数不同，不同纱线之间不能比较，即便是换算成品质指标，也不可比较。 测试技术的发展有了快速自动的单纱强力仪，国家标准也随之以单强作为考核指标。单强最大的好处是数据精细，信息全面，利于质量分析和研究之用。但缕强和织造断头率关系密切。,9.4.2 纤维在纱中的强力利用系数,它可以反映纱线的结构合理性,9.4.3 纱线强力的构成,纱线强力=滑脱纤维贡献的力 + 断裂纤维贡献的力 滑脱纤维贡献的力=摩擦力 + 抱合力 当纤维上受到的（抱合力 + 摩擦力）纤维强力时，该纤维就会发生断裂。纤维此时所具有的长度，就是一个分界线，即比该长度长的纤维发生断裂，比该长度短的纤维发生滑移。该长度就称之