紡織材料學_纖維的細度課件.ppt

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1、第二章紡織纖維的形態(tài)及基本性質本章知識點1.纖維的細度、長度、長度分布、卷曲及拉伸強度指標的定義2.異形截面纖維的特征與指標。3.纖維細度、長度指標與可紡性及紡織品性能的關系。4.纖維的回潮率、公定回潮率以及吸濕機理，吸濕性對性能的影響。第一節(jié)纖維的細度及其分布纖維細度是指纖維粗細的程度。一、纖維的細度表征纖維的細度指標有直接和間接兩種。直接指標是纖維粗細的指標，一般用纖維的直徑和截面積表示，適于圓形纖維。間接指標是以纖維質量或長度確定，即所具有的質量（定長制）或長度（定重制）表示，無截面形態(tài)限制。定長制有纖度或稱旦數(Den)和線密度或稱特數(tex)、分特數(dtex)；

2、定重制有公制支數。1．分特數Ndt(dtex)我國法定的線密度單位為特克斯（tex），簡稱特，表示千米長的纖維或紗線在公定回潮率時的質量克數。而為規(guī)范應用于纖維，采用更細的分特（dtex）表達，即萬米長的纖維所具有的質量克數，為1/10特。特的計算為：2．旦數ND旦數即旦尼爾數（Denier），較多地用于絲和化纖長絲中，又稱纖度。是指9000m長的纖維在公定回潮率時的質量克數，即3．公制支數Nm公制支數簡稱支數，是指在公定回潮率時1g纖維或紗線所具有的長度米(m)數，即4．直徑與截面積通過光學顯微鏡或電子顯微鏡觀測直徑d和截面積A，常用于羊毛及其他動物毛，圓形化學纖維的細度表

3、達。由于纖維很細，以微米為單位，近似圓形的計算為纖維直徑d可用于長絲線密度的計算。設纖維的密度為（g/cm3），則可以看出纖維細度值相同時，其的直徑可能不同，即有纖維密度的影響。其間換算為式中，下標1，2表示兩種不同的纖維。二、纖維細度不勻指標纖維的細度不勻主要包括二層含義，一是纖維之間的粗細不勻，一是纖維本身沿長度方向上的粗細不勻。以往的表達，較多地關注纖維間的不勻，甚至更嚴格地說是纖維集合體之間的不勻，因為習慣采用的指標是平均概念的“細度”。纖維如此細小，幾乎無人去一段段地切開、稱重，完成細度的測量?，F代光電和圖像分析測量方法提供了對單根纖維間細度（直徑）不勻的測量，如光

4、學纖維直徑分析儀(OFDA)和激光纖維直徑分析儀(SiroLan-LaserScan)。甚至可以測量單根纖維內的直徑不勻，即纖維的輪廓，如單纖維分析儀（SIFAN）。遠非過去切斷稱重、氣流儀等的測量，只能給出纖維平均細度，無法給出纖維的細度不勻。1．細度不勻的概念（1）對天然纖維天然纖維在生長過程中，因為自然環(huán)境和各方面因素的影響，生長的纖維在粗細、形態(tài)上存在很大的差異。同一棉包的棉纖維，因胞壁厚度、生長部位的不同而粗細不同；同一根棉纖維還兩端細、中段粗并截面形態(tài)變化。同一毛包的毛纖維，不僅纖維間因在羊體上的生長部位不同而粗細不同（變異系數達20~35%），而且單纖維因生長季

5、節(jié)和營養(yǎng)的影響也會有明顯的粗細差異（粗細差異可達3~10），并且有截面形態(tài)的變化。蠶絲本身粗細差異在總長度上較為明顯，繭外層和內層的絲較細，中間主繭層的絲相比較粗，由于繅絲的合并，均勻性較好。麻纖維的粗細差異更大，不僅單纖維的粗細差異大（變異系數達30~40%），而且工藝纖維因分離的隨機性粗細差異更大。應該說對纖維粗細不勻的表征，只有毛做得較好?？赡苁且驗槠渲睆胶椭睆讲粍蛱珵橹匾Ｃ?、麻、絲都未有很好的測量分析。（2）對化學纖維化纖短纖維與天然纖維一樣，甚至更糟，很少表達細度不勻。因為一方面其被認為細度均勻性比天然纖維好（一般CVd<10%）；另一方面已有的表征方法大多由天然

6、纖維引出，化纖成為附帶。但這種情況將隨著人們對纖維細度不勻表征技術的發(fā)展，會得到改善?；w長絲的粗細不勻是工業(yè)加工中的主控參數，因為其關系到紡絲的連續(xù)性及可控性（或稱可紡性）和后處理加工的容易性，以及成絲質量。一般CV控制在5%以內，故有專門的測量，如UsterIII型。但大多為長絲束和成品測量。2．細度不勻指標及分布（1）不勻率指標根據細度的定義，細度不勻的指標合理的只能是幾何粗細的表達。線密度類指標（間接指標）只能反映纖維集合體的細度總體差異，如氣流儀法、切斷稱重或搖取長度稱重法，是纖維團間或纖維段間的不勻。因此，直徑不勻是纖維細度不勻的最主要和有效的指標。其包括直徑均方

7、差及變異系數CV，以及平均差及平均差系數，這在紗線中使用。（2）纖維間細度不勻的分布可以參照纖維長度分布的原理，表達纖維的細度（直徑）不勻，其典型分布曲線為圖3-16。纖維的平均直徑，變異系數CVd均可求得。圖3-16纖維直徑分布直方圖及分布曲線纖維粗細的不勻會引起紗條不勻。粗纖維易產生刺癢感；細纖維易彎曲纏繞和折鉤影響紡紗加工。而纖維內的直徑偏細，則可能引起纖維的弱節(jié)。所以分布測量就是關注偏粗、偏細纖維的含量，尤其是細節(jié)纖維的含量。三、纖維細度及分布的測量方法1．稱重與長度的測量稱重與長度結合的測量，