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第三章

纤维的形态及表征

纤维的形态主要是指:

纤维的长度、细度、卷曲或转曲等——以纤维轮廓为主特征与纤维的可纺性、成纱质量、手感、保暖性等关系密切.——加工参数,纱线、织物性质有密切关系第一节纤维的长度及其分布纤维长度直接影响纤维的加工性和使用价值反映纤维本身的品质与性能,故为纤维最重要指标之一是纺织加工中的必检参数。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,天然卷曲保留不变时的长度):例毛丛长度

天然纤维长度——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25~250mm;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。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:30-40mm

用棉纺设备纺纱

纯纺或混纺毛型化纤:70-150mm

用毛纺设备纺纱

纯纺或混纺中长纤维:51-65mm

用棉纺或化纤专纺设备纺纱仿毛织物纤维长度分布示意图分布函数一.纤维长度指标纤维长度的基本表达是纤维长度平均值(数学期望值)和离散值(长度变异系数)。因纤维长度平均值计算中的加权对象不同,分为纤维根数加权、纤维质量加权和纤维截面加权。纤维的长度指标有以下几种:主体长度,平均长度,品质长度,短绒率1、主体长度LM: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:

25mm25.9mm以下;

26mm26.0-26.9mm;。。。

30mm30.0-30.9mm;

31mm31mm以上。

28mm为标准级

时的l值时的l值在长度频率分布中是频率值最大的那组纤维的长度2、平均长度:是纤维长度的平均值。(1)根数加权平均长度Ln:各根纤维长度之和的平均数。

其中:l为各组纤维的长度,Nl为纤维频数分布函数(各组纤维的根数),N为纤维总根数。

若以n(l)表示纤维长度的频率密度函数,即,则

根数加权长度的变异系数(%)为:纤维的逐根点数和测量是相当困难和繁杂,该法应用少。根数加权长度是最为直接准确地表达纤维长度及其分布特征的长度。(2)重量加权平均长度Lw:——巴布长度B

各组长度的重量加权平均数。

其中:l为各组纤维代表长度,Wl为各组纤维的重量。巴布长度的离散指标CVB(变异系数)为:对应各长度组纤维的称重是较为容易,该法应用多。重量的频率密度函数(3)截面加权长度LS:——豪特长度H

纤维的截面加权长度。

其中:l为各组纤维代表长度,Sl为各组纤维的截面积。豪特长度的变异系数为:豪特长度原定义是根数加权长度,但测量都是以截面加权为基础的测量。假设纤维密度不变,纤维面积的加权长度与截面加权长度相等。若假设各单纤维的截面积Sl是一致的,截面加权长度就直接等于根数加权长度,故豪特长度最接近根数加权长度。3.品质长度(右半部平均长度)(Lp):

(是棉纺工艺中决定罗拉隔距的重要参数)

比主体长度长的那部分纤维的重量加权平均长度。4.短绒率SFC:长度在某一界限以下的纤维所占的百分率。

界限:细绒棉16mm;长绒棉20mm;

毛30mm,苎麻40mm

短纤维多→制成率低→成本高,不宜纺细支纱(表示长度整齐度的指标,通常都以重量加权法测量)短绒纤维界限平均长度主体长度品质长度品质长度比主体长度长2.5-3.5mm二、纤维长度的测试手扯法指标:手扯长度手扯长度一般用对扯法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。手扯长度接近原棉中大多数纤维的长度,即接近纤维的重量主体长度。是目前国内原棉检验中必测的长度值,在原棉的工商贸易中使用,人工操作。优点:快速,有代表性缺点:不能反映长度分布情况。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。纤维长度分布的测量分类:纤维丛一端整齐制样法(一端整齐法)逐根纤维长度测量法(逐根法)纤维须丛测量法(须丛法)

1、罗拉法

(适用于棉纤维的长度测定)

2、梳片法(适用于羊毛、苎麻、绢丝或不等长化纤的长度测定)

3、拜氏图法(适用于棉或不等长化纤、羊毛、苎麻、绢丝等长度分布的测定)

4、ALMETER电容测量法(适用于毛条、棉、麻纤维条子的长度测定)

5、中段切断称重法(适用于等长化纤的长度测定)一端整齐法常用的纤维长度方法有:1、罗拉法: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,将纤维由短到长按一定组距(即罗拉每次输出的长度,2mm)分组后称重,从而得到纤维长度-重量分布,求出各指标。罗拉法测量原理

得到的长度指标:主体长度、品质长度、短纤维率、重量平均长度、长度均匀度、基数。纤维运行方向1—盖子,2—弹簧,3—压板,4—撑脚,5—上罗拉,6—偏心杠杆,7—下罗拉,8—蜗轮,9—蜗杆,10—手柄,11—溜板12—偏心盘,13—二号夹子,14—号夹子,15—指针Y111型罗拉式纤维长度分析仪罗拉法的不足之处由于整理一端整齐纤维束时,会形成长纤维在下,短纤维在上的排列,有利于短纤维从罗拉对中取出。但会造成长纤维的反复作用而伸长或拔出。制样时纤维易丢失,真正符合本组长度的纤维不足本组重量的一半,计算误差大、精度低,测量慢,测量结果的一致性差。2、梳片法:将置于多排、等距(10mm)梳片内的纤维条,从头端以3mm的间距夹持取下,并转移至另一相同的梳片架上,排成一端整齐的纤维丛。然后将排齐的纤维从头端每10mm分组取下,称重,得纤维各长度组的重量数据和长度分布直方图。梳片式长度测量原理图得到的长度指标:主体长度、短纤维率、重量平均长度、基数。

Y131型梳片式长度分析仪(第一台梳片仪)

3.拜氏图法

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、密度均匀地排列在黑绒板上,从而得到纤维长度排列图。

拜氏图的意义及长度求法纤维长度根数累积(a)直接量取特征长度值最大长度OC——切断超长、倍长纤维的典型值,如羊毛、切断化纤

交叉长度OL——轮廓曲线LB与纵轴的交点所对应的长度,也是非切断法纤维的最大长度,如棉(b)作图及计算的长度特征值有效长度B4L4(上4分位长度)——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

下4分位长度:为L5B5,即B5B3=OB3/4

短纤维率

长短差异率△

=(B5L5/B4L4)*100

纤维长度的整齐度K(%)4、电容式:ALMETER长短仪

将一端整齐的纤维束从头端进入电场,因纤维量的增加使极板间介电系数改变,引起电容信号的变化。由于电容值与极板间的纤维质量(Δm=S(l)·Δl·γ(l))成正比,假设纤维密度γ(l)不随纤维丛长度而变,而电容极板宽度l为常数,在长度l处的纤维含量只与纤维丛的截面积S(l)有关,便导出纤维截面加权的长度累积分布。当纤维截面均匀,所得曲线接近根数加权长度分布测得累积分布图F(l),与长度分布函数f(l)的关系为:r(l)为须丛长度分布由长度分布函数提取纤维长度的各种特征值:豪特长度(H)及其变异系数(CVH);巴布长度(B)及其变异系数(CVB);豪特长度短纤维率H%<30mm,巴布长度短纤维率B%<30mm;须丛曲线的跨距长度值L5(L2.5)和L50,整齐度CL=L50/L51005、中段切断称重法:

先将纤维样品整理成一端整齐的纤维束,梳去一定长度(界限Ls,参照棉、毛、丝、麻的设置进行)以下的短纤维,再中段切断,分别称得中段重Wc、两端重Wt和梳下短纤维重Ws,按以下式计算各长度指标,mg;平均长度

Wt:切下的纤维束两端质量,mg;

Wc:中段纤维质量,mg;Ws:短纤维质量,mg;

WV:超长纤维质量,mg;

WD:倍长纤维质量,mg;

Lc

:中段纤维长度,mm。

Wo:纤维总质量,mg;切断称重法求等长纤维平均长度逐根测量AFIS(AdvancedFiberInformationSystem)测量——Uster公司生产的快速直接测量棉纤维品质的单纤维测试仪AFIS是用红外光束快速检测单根棉纤维的长度,以及直径、棉结和杂质的尺寸及数目,并借助计算机得到纤维长度分布。测量中,先对纤维开松、梳理,用气流将微尘、杂质分离,并引导单纤维呈伸直状通过一狭槽,完成测量,得出根数加权的长度分布。是目前唯一自动化、高速地测量单纤维长度的仪器。

AFIS纤维长度测量原理图纤维须丛法

光照影法(HVI—HighVolumeInstruments)大容量棉纤维测试仪基本原理是将“纤维须丛”放入对比光路中,并由距钳口线3.81mm处起始通过纤维须丛的移动,狭光带扫描x长度上光通量的变化,得须丛曲线r(x)

纤维长度照影机测量原理解析图根据Lambert-Beer定律I0和I分别为入射和透射光强;a,b,c分别为纤维层的吸光系数,厚度和纤维含量;k(x)为包含吸光系数和仪器固有性质的常数,一般不随x的变化而变化,故k(x)=k;I(x)为x处的透光量。因此,r(x)是一个与纤维层厚度和质量相关的量,接近质量含量比。须从曲线随机以x长度夹取一纤维束,长度为l的纤维被夹持的集合概率为:X纤维被夹持的概率也等于质量加权累计分布中>x长度的面积与总面积之比跨距长度LS(SpaceLength)为长度累积分布为频率密度函数的二次积分。

须从曲线的一次积分。

不同跨距长度意味着被拉断和浮游纤维量。x值就跨距长度,是纤维须从钳口线到纤维相对根数为某一百分数处的梳夹移动的距离。在实际生产中就是两对罗拉的间距,是确定罗拉隔距的关键或惟一的依据。

零点即r(0)处的切线交横坐标轴,可得纤维的质量加权平均长度Lm

若取r(x)=0.5处与r(x)曲线的切线,则可得上半部平均长度L1/2

若已知主体长度LM以上的纤维的含量比C,则以r(x)=C处作r(x)曲线的切线交横坐标的长度即为品质长度LQ

根据跨距长度的概念取含量50%或2.5%或5%(毛纤维)分别得L50,L2.5或L5

(长度界限)求得:整齐度指数(UI)

UI=(Lm/L1/2)×100整齐度(UR)

UR=(L50/L2.5)×100三、长度与成纱质量、纺纱工艺的关系

1、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)。2、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,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。式中:nf为每米成纱中纤维端头的平均数

Ty为单纱平均线密度(tex)

Tf为纤维的平均线密度(tex)lf为纤维长度的平均值3、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,成纱条干变差,强度下降。生产高档产品时,需经过精梳以去除短纤维。总结:纤维长度与成纱质量的关系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,纱线条干好第二节纤维的细度细度:指纤维的粗细程度(沿长度方向)。

细度是纤维重要的形态尺寸和质量指标之一,与纺纱工艺、成纱质量有密切关系,且直接影响织物风格。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;——几何粗细

(准确)

间接法:用长度与重量之间的关系表示。

——狭义细度(平均值)如:特数Ntex,分特Ndtex

,

旦数Nden,公制支数Nm1、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,但具有发展前景。

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

(1)特克斯

Ntex(tex)定长制

——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——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)

分特dtex:在公定回潮率下,10000米长的纤维所具有重量克数。

1tex=10dtex

同品种纤维,Ntex↑,纤维越粗。分特克斯的数值是特克斯数值的10倍如果说一种纱线的细度是1tex,则这个纱线也就是10dtex。分特克斯是比特克斯更小的单位,分特克斯比特克斯表达纤维的细度更细为1dtex=0.1tex

(2)旦数(旦尼尔数)Nden

(den)定长制

——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——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。

(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):

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。

间接细度指标间的换算关系:

Ntex

Nm=1000

Nden

Nm=9000

Nden=9Ntex

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(μm);γ----纤维密度(g/cm3)若纤维截面近似圆形纤维细度值相同时,其的直径可能不同,即有纤维密度的影响。练习公制支数为5500的棉纤维,合多少分特?直径为多少?

1.5旦的丙纶与2旦的涤纶哪个粗?为什么?(已知纤维密度:棉为1.54g/cm3、涤纶为1.38g/cm3、丙纶为0.91g/cm3)解:(1)解:(2)另有指标:

马克隆值M(用于棉)----本身无量纲,相当于单位长度(英寸)的重量(微克)反映细度、成熟度的综合指标。

M×Nm=39.4×106;Nt=39400M;Nd=394000M

品质支数(用于毛)----沿用下来的指标,表示各种细度的羊毛实际可能纺得的毛纱的(最大)支数。现表示直径在某一范围的羊毛细度。1英寸=0.0254米羊毛品质支数和平均直径的关系如下表:二、纤维细度的测定

1、中段切断称重法:

----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,无法得到细度的离散性指标。

将纤维排成平行伸直的棉束,无游离纤维A和长度短于切断长度LC的纤维B,然后用纤维切断器在纤维中段切取一定长度(棉10mm)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Nm。

梳理切断称重数根数计算

其中:n是根数,Lc的单位是mm;

G是中段纤维重量(g);

g的单位是mg一般适用于伸直性较好的纤维,纤维根数必须n>1500根一般棉Lc为10cm或20cm毛麻Lc为20cm或30cm2、气流仪法;(棉,羊毛)

原理:依据气流通过纤维塞时,两端的压力差,或气流的流量Q与纤维塞的气阻R有关。苛仁纳公式:

其中Q:空气流量(测定时仪器的读数)

A、L:试样筒内截面积、高度(固定值)

△P:试样筒两端压力差(定值)

S0:纤维比表面积(单位体积纤维的表面积)

u: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)

ε: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)

K:为常数,是一个纤维塞堆砌结构的因素,称结构系数。根据苛仁钠公式和气阻R的表达式在纤维塞质量M和测量参数A、L、不变的情况下,有:与纤维直径这一参数相关,与线密度指标成正比,所以可测量纤维的细度。若纤维塞中纤维是同种纤维,γ为常数;并随机均匀放置,则Q∝d2∝Af

,可以测纤维的直径和粗细指标。如果使纤维塞的尺寸发生变化,因为成熟的棉和未成熟的棉变形不同,根据Q或ΔP的差异,假设线密度Ndt不变,求得棉的成熟度系数MC,因为马克隆气流仪(Micronaire)——气流仪的一种棉纤维的马克隆值是纤维细度和成熟度的综合反映。马克隆值这一指标对棉纺工艺很有使用价值,试验速度快,仪器的稳定性很好。美国农业部在1966年把马克隆作为美国棉花的正式检验项目。是第一种进入棉花分级室,并在业务检验中得到实际应用的仪器。马克隆值分为A、B、C三级,B级为标准级。A级取值范围为3.7—4.2,品质最好;B级取值范围为3.5—3.6和4.3-4.9;C级取值范围为3.4及以下和5.0及以上,品质最差。

3、直径测量法——常用于羊毛细度和截面为圆形纤维的纵向投影直径的测量。

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。CCD摄像器和计算机相联的显微镜可以方便地在电脑屏幕上进行人工测量和计算。①显微镜投影法②OFDA法光学纤维直径分析仪OFDA(OpticalFiberDiameterAnalyser)型号:OFDA100;OFDA2000;OFDA4000;OFDA5000型原理:与光学显微镜测量一致,自动化程度提高。用途:测试原毛直径及原毛丛长度方向的直径分布。特点:速度快,式样台可自动x,y方向顺序移动和快速复位,计算机配备专门软件、快速识别、分离和测量纤维直径,快速(1min)、大样本(>2000根)数据全面:能够分析毛丛的均匀性、长度和弱节,细度,刺痒因子,卷曲

③激光纤维直径测量法——Sirolan-Laserscan

原理:分散的纤维段在液体的带动下,经过一毛细管时平行管轴移动,利用纤维段对激光的遮挡量给出纤维的直径。测试指标:纤维直径、变异系数、卷曲率、粗纤维含量。

测试速度:2min内测量“有效纤维”根数4000根以上。4、振动测量法适用于圆形,长度较长(>30mm)的化学纤维及高卷曲纤维细度的测量。原理:通过拨动被测纤维这根弦,使其产生振动,其固有振动频率与弦(纤维)的线密度nt以及弦长L和弦的绷紧张力T符合下式关系:T为预加张力,T0为弹簧夹重量a为修正因子L(厘米级)>>r(微米级);E为纤维的杨氏(或初始)模量,a可忽略三、纤维细度对纤维制品性质的影响对纤维本身直径d愈小→S0愈大→可及的表面积愈多→易于吸、放湿和吸附染料直径d愈小→接触点的面积变小→接触变得更温和与柔性→材料柔软直径d愈小→更多的光散射→纤维乳白化(不透明)直径d愈小→成形后的结构均匀性增大→纤维的力学性能提高

直径d愈大→纤维变得刚硬直径d愈大→内外层的结构差异变大,造成纤维力学性质的不均匀

对成纱质量与成纱强度的关系在其它条件相同的条件下,纤维越细,成纱强度越高;与成纱条干的关系在其它条件相同的条件下,纤维越细,成纱条干越均匀;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;与纺纱工艺的关系纤维越细,加工过程中容易扭结、折断而产生棉结、短纤维。第三节纤维的卷曲和转曲(1)卷曲

——沿纤维纵向形成的规则和不规则的弯曲。它与纤维的可纺性、成纱质量关系密切,对织物的柔软性、蓬松性、弹性、冷暖感等影响很大。一、纤维卷曲产生的原因及方法1.羊毛

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均匀的混杂结构所致。

根据羊毛纤维卷曲的深浅(即波高),以及长短(即波宽)不同,卷曲形状可以分三类:弱卷曲

特点是卷曲的弧不到半个圆周,沿纤维的长度方向比较平直,卷曲数较少。半细毛(25-37um)的卷曲属此类;正常卷曲

特点是卷曲的波形近似半圆形,卷曲对称于中心线,轴向投影基本为直线。细毛(18-27um)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;高卷曲

特点是卷曲的波幅较高,卷曲数较多,每个卷曲的弧度都超过半圆,且有非平面的波动。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、富有弹性的呢绒。2、化学纤维的卷取化学纤维一般都要人为赋予卷曲以改善其可纺性和织物性能。

①赋予化纤卷曲的方法:机械卷曲法

—利用纤维热塑性(暂时卷曲)

变形丝复合纺丝法

—利用内部结构的不对称经热处理(永久卷曲)填塞箱法复合纤维法假捻变形工艺编织解脱法②卷曲的不均匀及变化纤维的卷曲是不均匀的,不仅仅表现在卷曲波长、波幅和曲率半径的变化,而且会在卷曲波形上发生变化。称为复合卷曲或混杂卷曲。混杂卷曲会造成纤维的纠缠与毡化。卷曲清晰度(Crimpdefinition)是指卷曲形态的一致程度,即占主导地位的卷曲波形占所有卷曲形态的百分比。天然纤维的卷曲,由结构决定,一般卷曲是稳定性,即具有“记忆性”,人工变形纤维

“记忆性”差二、表示纤维卷曲性能的指标1、卷曲数:

指每厘米长纤维内的卷曲个数,是反映卷曲多少的指标。

一般化学短纤维的卷曲数为12~14个/25cm,羊毛的卷曲数随羊毛细度和生长部位而异。卷曲数(个/cm)L0单位mm

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10~15%为宜。2、卷曲率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缩短程度)。

3、剩余卷曲率(卷曲回复率)指纤维经加载卸载后卷曲的残留长度对卷曲伸直长度的百分率。

反映卷曲牢度的指标,数值越大,表示回缩后剩余的波纹越深,即波纹不易消失,卷曲耐久。一般短纤维约为70~80%。4、卷曲弹性率指纤维经加载卸载后,卷曲的残留长度对卷曲自身伸直长度的百分率。

反映卷曲牢度的指标。数值越大,表示卷曲容易恢复,卷曲弹性越好,卷曲耐久牢度越好。一般短纤维约为10%。三、纤维卷曲的测量单纤维卷曲度测量纤维段弯曲曲率测量纤维丛(束)卷曲整齐度测量纤维集合体的膨松度的测量1.单纤维卷曲度测量力学拉伸曲线前段解析法纤维卷曲弹性仪法①力学拉伸曲线前段解析法由拉伸曲线直线段ab作拟合直线或最大斜率点e作切线交伸长轴于c点,由点c作垂直线交拉伸曲线于d点,d点的高度即为力轴上的T0。T0就是确定纤维由带有卷曲的自然长度L0变为纤维伸直长度L1所需的初张力,或称卷曲张力。纤维的卷曲度(或称卷曲率)为:LG为T=0+时的夹持隔距;L0为纤维的自然长度;克服纤维卷曲时所做的功WC为拉伸曲线中odabco的面积:②纤维卷曲弹性仪法可用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L0→L1;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。卷曲波长(mm)卷曲数(个/cm)卷曲比一个波长中纤维的长度2.纤维段弯曲曲率测量对纤维段弯曲的图像处理估计纤维的卷曲特征指标方法:在纤维弯曲段上任取三点(A,B,C)作连线,并作AB和BC段的垂直平分线交O点,得纤维弯曲段的半径r

曲率纤维卷曲度卷曲数Cn为卷曲比Clr为纤维段弯曲半径;θ为纤维段两弯曲拐点的切线夹角;

l为弯曲段的长度;l0为两拐点间的直线距离;L0取25mm。——取25mm计数3.纤维丛(束)卷曲整齐度测量源于毛丛卷曲清晰度的表达,即羊毛丛的卷曲均匀、协同特征的表达。方法:对毛丛的纹理作图像分析得出条纹的频率及其均匀性,以及条纹的主频率或规则条纹面积占所有频率或面积的百分数来描述纤维卷曲的规整度。采用束纤维的拉伸

W0为完全不均匀卷曲所做的功;W为实际卷曲不匀所做的功纤维束拉伸曲线起始卷曲段求Cd4.纤维集合体膨松性的测量卷曲→纤维间的空隙↗→纤维集合体积V>Vf纤维集合体积V∝纤维卷曲膨松度膨松系数Af为单纤维截面积V0和V1为纤维集合体的轻压和重压时的体积;m为纤维集合体的质量。四、纤维卷曲评价的意义卷曲→纤维集合体的膨松性↗→弹性伸长↗→纤维集合体的可变形性↗→纤维集合体的性能(隔绝、传导、透通性)改变

弯曲的均匀与规整→加工中的纠缠与毡化↘→纤维的可加工性↗→纱线来说可使纤维断裂的不同时性↘→力学性能↗(二)纤维的转曲及表征纤维的“转曲”是扁平截面形状纤维轴向发生扭转的现象。

可用显微镜观察方法进行表征。表征:沿扭转带的边缘线展开,该线是在带宽为D的假象圆柱体上的螺旋线,每一转曲的高度h就是螺

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