资源预览内容
第1页 / 共59页
第2页 / 共59页
第3页 / 共59页
第4页 / 共59页
第5页 / 共59页
第6页 / 共59页
第7页 / 共59页
第8页 / 共59页
第9页 / 共59页
第10页 / 共59页
亲,该文档总共59页,到这儿已超出免费预览范围,如果喜欢就下载吧!
资源描述
2019/6/20,1,第三章 纤维形态的表征,东华大学纺织学院,纤维的形态主要是指: 纤维的长度、细度、卷曲或转曲、截面形状等 与纤维的可纺性、成纱质量、手感、 保暖性等关系密切.,2019/6/20,2,2019/6/20,3,第一节 纤维的长度及其分布,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。 另有自然长度(自然长度:纤维在自然伸展状 态下的长度):例毛丛长度,2019/6/20,4,天然纤维随动物、植物的种类、品系与生长条件而不同。 棉、麻、毛 :短纤维,纤维长度一般25250mm;长度差异很大(不同品种或同品种) 蚕丝 : 长丝,一个茧子上的茧丝长度可达数百米至上千米。,2019/6/20,5,天然纤维长度(mm)范围 棉纤维: 25-45 亚麻单纤维:15-20 亚麻工艺纤维:500-750 黄麻单纤维:2-4 黄麻工艺纤维:2000-3000 大麻单纤维:10-15 大麻工艺纤维:700-1500 细毛、半细毛:50-100 粗毛、半粗毛:50-200,2019/6/20,6,化学纤维人工制造,可根据需要而定。 长丝:可无限长; 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 纺纱工艺危害较大。 棉型化纤:30-40 mm 用棉纺设备纺纱 纯纺或混纺 毛型化纤:70-150 mm 用毛纺设备纺纱 纯纺或混纺 中长纤维:51-65 mm 用棉纺或化纤专纺设备纺纱 仿毛织物,2019/6/20,7,一、纤维长度指标的基本表达,1纤维长度 (1)纤维根数加权长度(手排法、Wira单纤维长度测量法和AFIS法等 ) 以纤维根数加权平均长度简称根数(加权)平均长度,是将对应某一纤维长度的根数与该长度l(mm)积的和的平均值Ln。即,图3-1 纤维长度分布示意图,2019/6/20,8,(2)质量加权长度(罗拉法和梳片法 ) 由分组称重方法得到,又称重量加权长度Lw 经典的表达是称巴布(Barbe)长度B (3)截面加权长度(Almeter纤维长度仪) 典型的表达为豪特(Hauteur)长度H 纤维长度的加权值只与截面的频数函数或频率密度函数s(l)相关,2019/6/20,9,2. 纤维长度界限及含量值 长度界限:某特定纤维含量值C()条件下的纤维长度LC,即超出此长度LC纤维的含量只有C。如C=2.5,则长度界限为L2.5。 短纤维含量:是指短纤维的含量值SFC 。即长度小于LSF的纤维含量百分比。如纤维长度小于20mm的纤维含量为14.8%,则写为14.8%20mm。,2019/6/20,10,二、纤维长度分布的基本测量,1一端整齐法 (1)拜氏图 (2)Almeter测量 (3)罗拉法 (4)梳片法 2. 逐根测量 (1)Wira法 (2)AFIS测量 3. 纤维须丛法 (1)光照影法(HVI) (2)微夹取法,2019/6/20,11,1、一段整齐法,拜氏图(羊毛、切断化纤 ),图3-2 拜氏图的意义及长度求法,上4分位长度: 有效长度OL的作图求法是,取OL的中点A作水平线交轮廓线LB于L1,由L1作垂线交OB于B1,取B2(令OB2=OB1/4)作垂线交轮廓LB于L2,再取L2B2的中点A2作水平线交轮廓线LB于L3,由L3的垂线交OB轴得B3。此时,取OB3的上4分位B4,即OB4=OB3/4。作垂直线交LB得L4B4,称为有效长度,也称上4分位长度。,2019/6/20,12,(2)Almeter测量(毛),图3-3 Almeter长度测量仪工作原理示意图,2019/6/20,13,(3)罗拉法 (棉) (4)梳片法(毛、麻或仿 毛类纤维 ),图3-5 累计分布和频率密度,图3-6 梳片式长度测量原理图,2019/6/20,14,2逐根测量,图3-7 Wira单纤维长度仪机构及原理示意图,(1)Wira法(精梳毛条中各根纤维 ),2019/6/20,15,(2)AFIS测量 (单根棉纤维 ),图3-8 AFIS纤维长度测量原理图,2019/6/20,16,3纤维须丛法,图3-9 纤维长度照影机测量原理解析图,(1)光照影法(HVI)(大容量棉纤维 ),2019/6/20,17,图3-11 跨距长度对罗拉距离的意义,2019/6/20,18,(2)微夹取法,普通夹 微夹 理想的 图3-12 普通夹与微夹持的区别及理想夹取,2019/6/20,19,四、典型纤维的长度表达,1棉纤维 手扯长度:将纤维整理成两端齐整的纤维束,然后用直尺量出该纤维束中大多数纤维所具有的长度。,2019/6/20,20,1、主体长度:纤维中含量最多的纤维长度。 (1)根数主体长度:纤维中根数最多的一部分纤维的长度。 (2)重量主体长度:纤维中重量最重的一部分纤维的长度 棉的手扯长度主体长度 细绒棉手扯长度以1mm为级距,分级如下: 25mm 25.9mm以下; 26mm 26.0-26.9mm; 。 30mm 30.0-30.9mm; 31mm 31mm 以上 。 28mm为标准级,2019/6/20,21,2、平均长度:是纤维长度的平均值。 (1)根数平均长度L:各根纤维长度之和的平均数。 其中:Li为各组纤维的长度,Ni为各组纤维的根数。 (2)重量加权平均长度 Lg: 各组长度的重量加权平均数。 其中:Li为各组纤维代表长度,gi为各组纤维的重量。,2019/6/20,22,3.品质长度(右半部平均长度)(Lp) : 比主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) 4.短绒率:长度在某一界限以下的纤维所占的百分率。 (表示长度整齐度的指标) 界限:细绒棉 16mm; 长绒棉 20mm; 毛 30mm, 苎麻 40mm 短纤维多制成本低成本高,不宜纺细支纱,2019/6/20,23,2毛、麻纤维,图3-14 ATLAS结构及毛丛长度测量原理,2019/6/20,24,3等长切断化纤,图3-15 切断称重法求等长纤维平均长度,2019/6/20,25,第二节 纤维的细度及其分布,2019/6/20,26,一、纤维细度的指标 直接法:用直径、投影宽度、截面积、 周长、比表面积; 间接法:用长度与重量之间的关系表示。 如: 特数Ntex ,分特Ndtex , 旦数Nden ,公制支数Nm,2019/6/20,27,1、直接法: 直径 直观,用于圆形截面的纤维。 如:羊毛。 投影宽度 用于非圆形截面的纤维; 截面积 测量困难; 比表面积 计算值。 。 废时废力,单个指标不一定确切,2019/6/20,28,2 间接指标,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,2019/6/20,29,(1) 特克斯 Ntex(tex) 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), 1000,Ntex =,2019/6/20,30,分特dtex:在公定回潮率下,10000米长的纤维所具有重量克数。 1tex10dtex 同品种纤维,Ntex,纤维越粗 。,2019/6/20,31,(2)旦数(旦尼尔数)Nden (den) 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., 9000,Nden =,2019/6/20,32,(3)公制支数 Nm 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 =,2019/6/20,33,间接细度指标间的换算关系: Ntex Nm = 1000 Nden Nm = 9000 Nden = 9 Ntex,2019/6/20,34,(4)英制支数Ne 在公定回潮率9.89时,一磅重的棉纱线所具有的长度的840码的倍数。,2019/6/20,35,直径细度指标(直径)与间接细度指标的换算:,式中:d-纤维直径(mm) -纤维密度(g/cm3),2019/6/20,36,三、纤维细度及分布的测量方法,1称重与长度的测量,图3-17 中段切断称重法示意图,2019/6/20,37,2直径测量法,图3-18 OFDA100测量仪,图3-19 激光扫描纤维直径测量原理图,2019/6/20,38,3气流仪法 4振动测量法,图3-20 气流仪测量纤维细度原理示意图,图3-21 振动(拨弦)法测纤维细度原理示意图,2019/6/20,39,四、纤维细度及其不匀表征的意义 1基本现状 ,棉纤维较多地采用气流仪法,其次为切断称重法; 毛纤维几乎采用OFDA和LaserScan方法,其次为显微镜法和气流仪法; 麻纤维为切断称重法,其次套用显微镜法或OFDA法; 丝纤维大多为绞丝称重法(类切断称重),其次显微镜法;化纤短纤根据毛型、棉型分别采用各自纤维在纺织加工工艺体系中的测量方法,即上述,偶尔采用振动法测量; 化纤长丝一般用绞丝称重,或显微镜法,其次为振动法。显然,麻、丝的细度测量是落后原始的。,2019/6/20,40,2细度及其不匀对纤维集合体性质的影响 (1)对纤维本身 (2)对纱线 (3)对织物,2019/6/20,41,第三节 纤维的卷曲或转曲,一、纤维的卷曲形式及表征 1卷曲现象,图3-22 羊毛及毛发类纤维的各种卷曲及表达,2019/6/20,42,图3-23 变形纱中的卷曲形态,2019/6/20,43,2纤维卷曲的测量,(1)单纤维卷曲的测量及指标(最为直接和常用的),图3-24 单纤维卷曲测量法原理示意图,2019/6/20,44,采用专用卷曲弹性仪,可用W0使纤维由自然卷缩状态变为自然长度,W0很小,在力学测量中认为是T=0+;此时点数纤维L0长度上的卷曲数,为保证准确分两边记数n0;用W1(W1=T0)使纤维由L0L1;然后卸去W1,得回复自然长度L2,由此可得纤维卷曲的各类指标。 卷曲数(个/cm) (3-59) 卷曲波长(mm) (3-60) 一个波长中纤维的长度 (3-61) 卷曲率(%) (3-62),2019/6/20,45,卷曲比 (3-63) 卷曲回复率(%) (3-64) 卷曲弹性率(%) (3-65) 其中,Cn与卷曲波长或螺距h相关;卷曲波幅A0或螺距半径r与C和相关;卷曲弹性与CR和Ce相关,主要反映了纤维卷曲的频率、波幅和弹性波特征。,2019/6/20,46,(2)纤维段卷曲曲率测量法(存在一定近似,相对比较),图3-25 切断纤维段的卷曲度计算原理图,2019/6/20,47,(3)纤维丛(束)卷曲整齐度的测量(成为变形纱、网络丝和纤维束卷曲的快速评价),图3-26 羊毛毛丛的卷曲清晰性实物及示意图,2019/6/20,48,(4)纤维集合体膨松性的测量(间接的表达) 纤维集合体表观形态体积V为纤维真实占有体积Vf要大得多 膨松度,2019/6/20,49,二、纤维的转曲及表征 1.纤维转曲和扭转的表达,图3-28 纤维转曲及其理论表达示意图,图3-29 纤维扭转的表面条纹与扭转角差异,20
网站客服QQ:2055934822
金锄头文库版权所有
经营许可证:蜀ICP备13022795号 | 川公网安备 51140202000112号