《现代纺织材料》教案

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来源：济南工程职业技术学院

绪  论

    纺织品是人类生活中不可缺少、最为基本的物品。今天的纺织品不但满足着人们遮身蔽体、防寒避晒的基本需求，还起着美化生活、体现文化的作用，同时它还在工业、农业、国防、医疗、航天航海、家庭装饰等方面发挥着巨大的作用。

一、主要内容
1、纺织材料的含义----用以加工制成纺织品的纺织原料、纺织半成品以及纺织成品统称为纺织材料。包括各种纤维、条子、纱线、织物等。
2、《纺织材料》的属性：纺织材料学则是研究纺织纤维、纱线、织物及半成品的结构、性能以及结构与性能的相互关系，及其与纺织加工工艺的关系等方面知识、规律和技能的一门科学。
3、学习《纺织材料》的重要性：本课程作为基础课程，将提供有关纺织纤维、纱线、织物的结构、性能和测试方面的基本理论、基本知识和基本技能。

二、纺织材料的分类
(一)纺织纤维的分类（构成纺织品的基本原料是纺织纤维）
1、纺织纤维的含义：一般而言，直径几微米或几十微米，长度比直径大许多倍的物体，称之为纤维，纤维以细而长为特征。
2、成为纺织纤维的必备条件是：

(1)具有一定的化学性、物理性和稳定性(固体)。
(2)具有一定的强度、柔曲性、弹性、可塑性和可纺性，且具有服用性能和产业用性能等。 ★分类总述：一般把自然界生长的或形成的可以用于纺织的纤维材料称之为天然纤维，而把

用天然的或人工合成的高聚物为原料经过化学和机械加工制得的纤维称之为化学纤维。
1．按照来源和化学组成分类
A、天然纤维：包括植物纤维、动物纤维、矿物纤维。
B、化学纤维：包括再生纤维和合成纤维。
2．按形态结构分类

(1)短纤维：长度几十毫米到几百毫米的纤维。

(2)长丝：长度很长(几百米到几千米)的纤维。

(3)薄膜纤维：高聚物薄膜经纵向拉伸、撕裂、原纤化或切割后拉伸而制成的化学纤维。

(4)异形纤维：通过非圆形的喷丝孔加工的、具有非圆形截面形状的化学纤维。

(5)中空纤维：通过特殊喷丝孔加工的、在纤维轴向中心具有连续管状空腔的化学纤维。

(6)复合纤维：由两种及两种以上聚合物或具有不同性质的同一类聚合物，经复合纺丝法
制成的化学纤维。
(7)超细纤维：比常规纤维线密度小得多(0．4 dtex以下)的化学纤维。

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    超细纤维              三角中空纤维          复合截面超细纤维

3．按色泽分类

(1)本白纤维：自然形成或工业加工的、颜色呈白色系的纤维。

(2)有色纤维：自然形成或工业加工时人为加入各种色料而形成具有很强色牢度的纤维。

(3)有光纤维：生产时未经消光处理而制成的光泽较强的化学纤维。

(4)消光(无光)纤维：生产时经过消光处理(通常是以二氧化钛作为消光剂)制成的光泽暗淡的化学纤维。

(5)半光纤维：生产时经过部分消光处理(消光剂加入较少)制成的光泽中等的化学纤维。 4．按性能特征分类

(1)普通纤维：应用历史悠久的天然纤维和常用的化学纤维的统称，在性能表现、用途范围上为大众所熟知，且价格较便宜。

(2)差别化红维：属于化学纤维，在性能和形态上区别于以往，在原有的基础上通过物理或化学的改性处理，使其性能得以增强或改善的纤维，主要表现在对织物手感、服用性能、外观保持性、舒适性及化纤仿真等方面的改善。如阳离子可染涤纶，超细、异形、异收缩纤维，高吸湿、抗静电纤维，抗起球纤维等。

(3)功能性维：在某一或某些性能上表现突出的纤维，主要指在热、光、电的阻隔与传导，
在过滤、渗透、离子交换和吸附，在安全、卫生和舒适等特殊功能及特殊应用方面的纤维。需要
说明的是，随着生产技术和商品需求的不断发展，差别化纤维和功能性纤维出现了复合与交叠
的现象，界限渐渐模糊。

(4)高性能纤维(特种功能纤维)：用特殊工艺加工的、具有特殊或特别优异性能的纤维。
如超高强度、高模量纤维，耐高温、耐腐蚀、高阻燃纤维等。对位或间位的芳纶、碳纤维、聚四氟乙烯纤维、陶瓷纤维、碳化硅纤维、聚苯并咪唑纤维、高强聚乙烯纤维、金属(金、银、铜、镍、不锈钢等)纤维等均属此类。

(5)环保纤维(生态纤维：这是一种新概念的纤维类属。笼统地讲，就是天然纤维、再生纤维和可降解纤维的统称。传统的天然纤维属于此类，但是在此更强调纺织加工中对化学处理要求的降低，如天然的彩色棉花、彩色羊毛、彩色蚕丝制品无须染色；对再生纤维则主要指以纺丝加工时对环境污染的降低和对天然资源的有效利用为特征的纤维，如天丝、莫代尔纤维、大豆纤维和甲壳素纤维等。
(二)纱线的分类

(1)普通纱线：是用较短的纤维，利用传统纺纱的方法使纤维排列、加捻形成连续的细长物体。可按结构特征分为单纱和股线。可由各种天然短纤维或化学切段纤维纯纺或混纺制成。

(2)长丝：分为单丝和复丝。单丝是天然的(如蚕丝)或化学纤维的单根长纤维，复丝是多
根单丝合并制成的连续细长物体。
(3)新型纱线：是采用新型纺纱方法(如转杯纺纱、静电纺纱、喷气纺纱、尘笼纺纱、包缠纺纱、自捻纺纱等)用短纤维或夹入部分长丝纺成的单纱或并合成的股线；也包括用特种加工方法(如收缩膨体、刀边刮过变形、气流吹致变形等方法)制造的长丝变形纱，特种纱线与普通纱线并合形成的新型股线等。


(三)织物的分类

纺织工业制成的织物种类极其繁多，分类方法也多种多样。如按原料构成可以分为纯纺、混纺、交织、涂层，按色相可以分为本白、漂白、染色、印花、色织，按用途可以分为衣着用、装饰用、产业用、特种环境用等。最常用的还是按基本结构与构成方法来分类，可粗分为以下五大类：

(1)机织物：用两组纱线(经纱和纬纱)，基本上互相垂直(即经纬)交错织成的片状纺织品。

(2)针织物：用一组或多组纱线，本身之间或相互之间采用套圈的方法钩连成片的织物。
可以生产一定宽幅的坯布，也可以生产一定形状的成品件。按生产方式不同又可分为纬编和经编两类，包括织制内衣、外衣、袜类等。

(3)编结物：用一组或多组纱线，用本身之间或相互之间钩编串套或打结的方法形成片状
的织物，如网罟、花边、窗帘装饰织物等。

(4)非织造布：由纤维(或加部分纱线)形成纤维网片而制得的织物，并具有稳定的结构和性能。按加工方法、原料等不同又可分为毡制品、热熔粘合制品、针刺制品、缝合制品等许多类。

(5)其他特种织物：如由两组(或多组)经纱、一组纬纱用梭织方法生产的三向织物、三维织物以及其他新型织物等。

三、常用指标与术语简介

(一)纺织材料与纺织品

1、纺织材料---是纺织工业用来加工制造纺织品的纺织原料(各种纤维)、半成品(条子、粗
纱)及其成品(织物)的统称。
2、纺织品---是经过纺织、印染或复制等加工，可供直接使用，或需进一步加工的纺织工业
产品的总称。
★纺织品的分类：按用途不同又可以分为衣着用纺织品、装饰用纺织品、产业用纺织品、特种用途纺织品等。通常人们所讲的纺织品其实是衣着用纺织品的简称，它是指日常生活所使用的纺织品，如面料、里料、衬料、绒线、被单、毛巾、袜子等衣着用纺织品，范畴比较窄。

(二)吸湿性与防水性
1、吸湿性----是指纤维材料在空气中自动吸收和放出水分的性能。它是气态水分子与纤维间的作用，人们能感觉到它的变化，但看不到它们的作用过程。
★工业上常用回潮率作为纤维的吸湿指标，其定义为纤维中水分的重量占干燥纤维重量
的百分率。在涉及重量的贸易及性能检测时常常要进行回潮率的测定。
2、防水性---（透水性)是指纺织品对液态水的沾着、吸附、传导或阻隔的性能。也可称防雨性。它常常用喷淋试验、耐水压试验来检验。

★由于纺织品与水的作用机理及状态不同，所以，在防水的同时可以达到透湿，这样的织物穿着时不会产生明显的闷湿感

(三)普梳与精梳
1、普梳---是指经过一般性梳理而纺制的纱。
2、精梳---是指经过专门的精梳设备，将纤维条中的短纤维梳理去除，使纺纱原料的长度更整齐，从而可获得高品质的纱线产品。
★两者的比较：精梳纱在细度均匀度、强度、手感、外观质量等方面均要比普梳纱好，同时也可比普梳纱纺得更细。

(四)结晶度-----是指纤维内部结晶区的质量占纤维总质量的百分率。结晶度越高，说明纤维内部规整区域所占份额越高，因此可导致纤维许多性能的改变，如吸湿性、强度、弹性、抗皱性等。

(五)取向度----是指纤维内部大分子沿纤维轴向平行排列的程度，它会导致纤维性能发生各向异性。通常可以用双折射率来描述，双折射率越大，说明取向度越高。

(六)聚合度----大分子中单基的个数。各个分子的聚合度一般是不一样的，通常用平均值表示。聚合度的大小即分子的长短，它和大分子的柔曲性密切相关，也影响着纤维的性能。

(七)细度----由于纤维和纱线截面的不规则，通常用直径表示其粗细的时候并不多，经常采用下面的六个指标表示。其中仅线蜜度(tex)为法定计量单位，其余为历史沿用单位。
1．线密度---是指1 000 m长的纤维(或纱线)所具有的公定重量克数。通常用Tt表示。
（1）单位为“特克斯(tex)”，简称“特”，这是表示细度的法定计量单位。特克斯也可以用递进单位来表示，如ktex、dtex、mtex分别可称为千特(tex的一千倍)、分特(tex的十分之一)、毫特(‘tex的千分之一)。
（2）意义：数值越大，说明纤维(或纱线)越粗。一般情况下，无论是纤维还是纱线，线密度越小，其售价就越高。
2．英制支数----是指1磅纤维、纱线中所具有的840码的长度倍数。物理量符号通常用Ne表示，单位名称“英支”，属历史沿用单位，习惯表示棉纱的粗细。
3．公制支数----是指1 g纤维、纱线所具有的长度米数。物理量符号通常用Nm表示，单位名称为“公支”，属历史沿用单位，习惯表示毛纱的粗细。
4．品质支数-----是毛纤维的专用细度指标，简称“支”，它用某一数值代号表示某一直径范围，数值越大，表示纤维越细。常用品质支数与羊毛直径的对应关系如表2所示。
5．纤度----是指9 000 m长纤维、纱线所具有的重量克数。单位为旦尼尔(简称“旦”，用英文符号D表示)，属于历史沿用单位，习惯表示蚕丝、化纤、长丝的细度。在表示长丝细度时习惯还称之为纤度。
6．马克隆尼值----用马克隆尼气流仪测得的表示棉纤维细度和成熟度的指标，量纲为一(无计量单位)，数值越大，纤维越粗或越成熟。通常用M表示。

(八)织物密度
1、含义-----对于机织物：织物密度指单位长度内纱线的排列根数，一般以“根／10 cm”为单位。可分为经密和纬密。能性
2、意义----的大小对织物的紧密程度、透气性、坚牢度、手感、悬垂性等影响显著。

(九)混纺比---- 混纺比指纱线中各个纤维组分的干重百分比。混纺的目的是为了进行性能改善或多特性复合，如涤纶与棉纤维混纺，是涤纶的高强度与棉的良好吸湿性的结合。

(十)丝光棉----棉纺织品浸没在碱性溶液中，并施加以张力，经过这样的处理会使棉纺织品的表面产生绢丝般的光泽。被丝光处理过的棉纺织品表面光泽丰满，纹路清晰，手感爽滑，富有弹性，尺寸稳定性提高，且使用寿命增长。所以纺织品上用“丝光”二字以示区别。

(十一)色牢度---是指纺织品上的颜色，在经受日晒、水洗、皂洗、干洗、汗渍、唾液、摩擦、熨烫、汽蒸、沸煮、海水、化学试剂(如酸、碱、盐、有机溶剂)等作用以后，仍然保持不脱离、不褪色、不变色的一种耐久能力。

(十二)免烫性(洗可穿性)----是指纺织品洗涤之后，不熨烫或稍加熨烫，即可保持平挺状态的性能。用等级表示，五级最好，一级最差。（请注意，纺织品的许多服用性能评价也是如此，如起毛起球、勾丝、色牢度等。）

(十三)保暖率----是指无试样时的散热量与有试样时的散热量之差，再与无试样时的散热量之比的百分率。该数值越大，说明该织物的保暖能力越强。新的国家标准将保暖率在30％以上的内衣称之为保暖内衣，但需要说明的是保暖率的高低不是评价保暖内衣的唯一指标。

(十四)色织-----是先对纱线进行染色，然后使用有色纱线按一定的排列规则进行织布的工艺，其制品就叫色织织物。它不同于印染，印指的是印花，即在布面上进行局部的花型染色，图案丰富多彩；染指的是将整匹布染成一种单一颜色的布。

(十五)交织----是指经纬向使用不同原料品种的纱线或长丝织造织物的工艺，其制品就叫交织织物。它不同于混纺织物(混纺织物是指在纺纱过程中将两种或两种以上的不同纤维混合在一起纺制成纱——混纺纱，然后用混纺纱织造的织物)。


课后作业：1、对对《现代纺织材料》这一门课程的认识。

2、对如何学习这一门课程进行建议。

3、掌握常见的名词与指标术语。

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第一部分 纤维(第三章 毛纤维)

第三章  毛纤维

第一节 特种动物毛简介

一、特种动物毛的分类与分布

    特种动物毛是指除了绵羊毛以外可以用于纺织的其他动物毛纤维。天然动物毛的种类很多，按其性质和来源，纺织工业用毛纤维原料的分类见表3—1。
由于特种动物毛的产量与绵羊毛相比数量较少，所以又称之为“稀有动物纤维”。其中还有一部分称为“绒类纤维”。

(一)山羊绒----根据被饲养山羊的主要用途，可以将其分为绒、肉兼用山羊和肉用山羊。
    1、从山羊身上抓剪下来的绒纤维，称为山羊绒，简称羊绒。气候愈寒冷，羊绒愈丰厚，纤维愈细长。山羊绒在世界市场上被称为“开司米”(Cashmere)，山羊绒纤维是高档服饰原料，在我国享有“软黄金”、“纤维的钻石”、“纤维王子”、“白色的金子”等美誉。
2、山羊绒简称羊绒，绵羊毛简称羊毛，所以羊绒不同于羊毛，一般概念上讲，羊绒仅指山羊绒而言。有白绒、紫绒、青绒、红绒之分，以白绒最珍贵，仅占世界羊绒产量30％左右。
3、羊绒产量极其有限，世界上产羊绒的国家，以产量多少为顺序排列为：中国、蒙古、伊朗、阿富汗等。中国羊绒年产量约为1万吨，占世界总产量的70％左右。近年来，中国已经从世界第一羊绒资源大国发展成为世界羊绒生产、加工、销售和消费第一大国。

(二)马海毛----安哥拉山羊所产的毛在商业上称马海毛。
1、属珍稀的特种动物纤维，它以其独具的类似蚕丝般的光泽，光滑的表面，柔软的手感而傲立于纺织纤维的家族中。马海毛以白色为主，制品外观高雅、华贵，色深且鲜艳，洗后不像羊毛那样容易毡缩，不易沾染灰尘，属夏季或冬季高档面料原料。
   2、南非、美国、土耳其是安哥拉山羊毛的三大主要生产国。自1985年以来，我国引进安哥拉山羊，现已繁育成一批纯种和杂交安哥拉山羊，结束了无自产马海毛的历史。  

(三)安哥拉兔毛
1、长毛兔是在安哥拉兔的基础上发展起来的。由于兔毛中含粗毛比例高，可使兔毛针织衫枪毛外露，具有立体感，中国毛兔种群生产的细毛类兔毛，专供以西欧市场，以细毛比例高的兔毛，生产精纺呢料风格的织物。
    2、彩色长毛兔是利用DNA转基因法培育成的新毛兔品种，有黑、褐、黄、灰、棕五种。该兔育成后，首先作为观赏动物饲养。 彩色长毛兔属“天然有色特种红维”，其织品手感柔和细腻、滑爽舒适，吸湿性强、透气性高、弹性好，保暖性强。用彩色长毛兔纺织成的服装穿着舒适、别致、典雅、雍容华贵，并有医疗保健作用。更具有不用化工原料染色的优点。

(四)牦牛绒--- 牦牛是我国青藏高原特有的珍贵动物，已被列为国家一级保护动物。
    1、牦牛体型较大，全身长有蓬松浓密的长毛。牦牛具有肉用、役用、奶用等多种价值，它的毛可做衣服或帐篷，皮是制革的好材料。
    2、从世界上看，牦牛的分布主要限于亚洲的高原和山原地，我国是世界牦牛数量最多的国家。主要分布在海拔三千米以上的西藏、青海、新疆、甘肃、四川、云南等省区。
（1）白牦牛被誉为“雪牡丹”，其肉属纯天然绿色保健食品；白牦牛的绒、骨等都具有很高的利用价值和开发价值。
（2） 牦牛绒，是高档毛纺原料。 光泽柔和，弹性强，抱合力较好，产品丰满柔软，缩绒性较强，抗弯曲疲劳较差。其产品手感柔软、滑糯，保暖性强，色泽素雅，且具有保健功能等。粗一点的牦牛毛是制造黑炭衬的理想原料，毛色黑，强韧光滑，富有弹性。

(五)骆驼绒--- 骆驼有“沙漠之舟”的美称。过去很长时间曾作为口外与京城之间贸易的主要交通工具，故又有“京华之舟”的美誉。
1、骆驼分为单峰驼与双峰驼两大类。单峰驼身上的绒无纺织价值。而双峰驼则绒层厚密，保护毛也较多，其中的绒为优良的纺织原料。驼绒的颜色有白鱼、黄色、杏黄色、褐色和紫红色等，以白色质量为最好，但数量很少。颜色愈深，质量愈差。
    2、我国的骆驼主要是双峰驼，约占世界数量的2／3。主要分布在干旱荒漠草原上。

(六)羊驼绒---因耳朵尖长，脸似绵羊，故称“羊驼”。因其绒毛具有山羊绒的细度和马海毛的光泽，加之产量稀少，故极为名贵。
    1、确良羊驼毛不仅能够保温，还能有效地抵御日光辐射，其织物的保暖性能优于羊毛、羊绒或马海毛织物。另一个突出的特点是具有22种天然色泽：从白、黑到一系列。成年羊驼毛，纤维较长，色泽亮丽；羊驼幼仔毛，纤维较细、较软。其面料手感光滑，保暖性极佳。
2、美洲羊驼是一种高产绒用动物，净绒率远远高于山羊绒。鉴于羊驼的经济价值及耐恶劣条件的特性，兴起了羊驼养殖的热潮。我国羊驼养殖基地位于山西省榆次区庄子村。

(七)藏羚羊羊绒--- 藏羚又名藏羚羊；因角很长，又名长角羊。
1、一提到藏羚羊，就会想到可可西里，想到“沙图什”。来自波斯语，意为“羊绒之王”。一条用“沙图什”，即藏羚羊腹部底绒织成的披肩，售价可高达1．1万美元。
2、为了保护藏羚羊和其他青藏高原特有的珍稀动物，我国成立自然保护区。藏羚羊现为国家一级保护动物。

二、特种动物毛的结构与性能简介

  (一)特种动物毛(绒)的形态结构-----动物毛纤维可以分为三个组成部分：鳞片层；皮质层；髓质层。多数细绒毛无髓质层。
   1．鳞片层---由角质化了的扁平状角蛋白细胞组成，包覆在毛干的外部。鳞片的形态有三种：环状覆盖、瓦状覆盖、龟裂状。鳞片是毛纤维所独有的表面结构，主要作用是保护毛纤维不受外界条件的影响，以免引起性质变化。
   2．皮质层---在鳞片层的里面，是动物毛纤维的主要组成部分，也是决定它们物理化学性质的基本物质。皮质层由正皮质细胞与偏皮质细胞组成。还有性质介于之间的间皮质细胞。
   （1）正、偏皮质细胞在毛纤维中分布的偏倚程度，对纤维卷曲形态有影响。两种皮质细胞呈现双侧结构时正皮质在外侧，纤维呈正常卷曲；呈皮芯结构时，皮层是以偏皮质细胞为主的混合型，芯层为正皮质细胞，这类毛纤维几乎没有卷曲。
   （2）在皮质层中，有的还存有天然色素，这就是有的毛纤维呈现不同颜色的原因。
   3．髓质层----由结构松散和充满空气的角蛋白细胞组成，细胞间相互联系较差。细毛无髓质层；较粗毛中的髓质层呈点状、段状、连续或不连续分布，分布的宽窄程度也不一样。

(二)特种动物毛的性能简介----动物毛纤维的组成和组织结构相近，具有许多共同特性。
   1．细度、长度---- 细度、长度是纺织纤维最重要的工艺性能，特种动物毛纤维的细度、长度等随动物品种、生长地域等条件的不同而异。见P97表3—3
   2．摩擦性能和缩绒特性
（1） 摩擦效应：即逆鳞片与顺鳞片摩擦系数之差与逆、顺鳞片摩擦系数之和的比值来描述毛纤维的这一特性。摩擦效应愈大，毛纤维的缩绒性愈好。
（2）缩绒性：是动物毛纤维所独具的特性。常用毡缩小球密度来标示毛纤维缩绒性的大小。小球密度愈大，纤维毡缩性愈好。
    3．天然卷曲----是动物毛纤维所特有的一种性质，它对毛纤维的缩绒性能起积极作用，同时也影响毛纱的弹性和手感，影响纺织品的服用性能。山羊绒、牦牛绒、驼绒的卷曲相近；兔毛的卷曲少，纤维呈浅波状；细羊毛的卷曲比较多。
    4．光泽----毛纤维的光泽与纤维表面形态和结构有关。纤维愈细，其表面的曲率愈大，因而光泽柔和，近似银光。马海毛因具有丝一般的光泽而独占有光山羊毛之首。山羊绒纤维细，其表面鳞片排列规整、密度小、鳞片紧贴毛干、厚度薄、边缘光滑，因而光泽柔和优雅。
    5．吸湿性--- 毛纤维从空气中吸收水蒸气和放出水蒸气的性质，称为吸湿性。动物毛纤维的主要组成物质角蛋白，因此都具有好的吸湿性，通常它们的回潮率都在10％以上。兔毛纤维含有大量髓腔，水蒸气分子易于渗透，吸湿性最好。
6．拉伸性能与抱合性----兔毛纤维的强力最小，伸长率也低，同时摩擦系数小、卷曲少、纤维间抱合力差，这就是其可纺性差、易掉毛的原因。

第二节  绵羊毛的种类及质量特征

  一、按产毛区分类--- 按大的产毛区可将羊毛分为国毛与外毛两大类。
  (一)国产羊毛---我国饲养的羊有绵羊和山羊两种类型。它们的区别主要表现在四个方面。
    1．起源区别
    现在家养的绵羊和山羊都由野生的绵羊和野生的山羊驯化而来。野生绵羊叫盘羊，现有六种；野生山羊有捻角山羊等五种。
    2．外形区别
    绵羊的额部较平，鼻梁骨突起，角呈螺旋形，横切面多呈方形，颌下无胡须，颈下有肉垂，尾长而垂，被毛细长而有弯曲，体型丰满；山羊的额隆起，鼻梁骨平直，角呈镰刀状，常常带有尖锐的前缘，角基靠拢较近，角的横切面呈三角形，颌下有胡须，颈下多肉垂，尾短小、扁平且与背部平行，被毛粗刚，无弯曲，体型消瘦。
    3．生理区别
    绵羊有眼下腺、趾间腺、鼠蹊腺，肌肉与皮下脂肪组织发育较好，内部器官沉积脂肪少，不分泌癸酸膻气，红血球比山羊少而直径大，性成熟晚，发情不明显，除湖羊外均为季节性发情；山羊没有眼下腺、趾间腺、鼠蹊腺，肌肉与皮下脂肪组织发育较弱，内脏器官沉积脂肪多，发情时分泌癸酸膻气，红血球较绵羊多且直径小，性成熟早，发情明显，发情不受季节限制，可四季配种繁殖(乳用山羊除外)。
    4．习性区别
    绵羊温顺、不喜攀登，喜食细茎多叶的牧草，一般无角斗习惯；山羊精灵，性喜攀登，喜食幼嫩的灌木枝叶，好角斗。
    ★国产羊毛的基本特点：净毛率差异大，自然条件好的牧场和部分饲养管理好的牧场净毛率能控制在60％～70％之间，差的一般在35％左右；长度差异大，好的牧场，平均毛丛长度能达到75 mm以上，差的牧场和散户一般只能达到65 mm左右，有的更短；羊毛品质差异大，羊毛质量不稳定，好的质量基本指标接近外毛，分选用毛的支数率可达98％以上，差的只能在60％左右。
   (二)国外羊毛
世界上产毛量最高的国家为澳大利亚，产毛量占世界总量的30％左右。其次为新西兰、俄罗斯、阿根廷、乌拉圭、南非、美国、英国等。羊毛产量逐年下降的原因：首先是羊毛和其他天然纤维被日益增产的低成本化学纤维所取代，市场需求减少；其次是主要产毛国的牧民饲养其他畜牧品种效益比生产羊毛好；还有近两年来发生在澳大利亚等国的干旱影响了羊毛的质量和单产，加剧了羊毛产量的下降。
★在国际市场上常用型号表示质量指标。型号越小，表示质量越高。
    1．澳大利亚毛---- 澳大利亚羊占世界总产量的l／4以上，澳大利亚是生产细毛的主要国家。毛纤维质量较好，品质支数多在60～70支左右。毛的卷曲多，卷曲形态正常，手感弹性较好。毛丛长度较整齐，一般均为7．5～8 cm，也有长达1 0cm以上的。含油率多为1 2％～20％，杂质少，洗净率高(约为60％～75％)。
    2．新西兰毛---- 新西兰羊种由美利奴羊种与英国长毛羊种交配培育而成。纤维多属半细毛类型，品质支数范围多在36～58支之间，其中以46～58支为最多。羊毛的长度长，毛丛长度可达12～20era。毛的强力和光泽均好，油汗呈浅色，易于洗除，羊毛脂含量约为8％～18％，含杂少，净毛率高。这种毛是毛线、工业用呢的理想原料。
    3．南美毛---- 南美毛主要产地为乌拉圭和阿根廷。其主要特点是长度和细度的离散系数偏高，疵点毛较多，草刺多。其中乌拉圭毛属于改良种羊毛，毛丛长度较短，约为7～8 cm，细度偏粗，长度差异大，有短毛及二剪毛，草刺和黄残毛较多，原毛色泽乳黄，不易清洗，净毛率较低。
    4．南非毛---- 南非毛的质量较澳毛差，毛丛长度为7．5～8．5cm，最短的仅7cm左右，毛的细度较均匀，手感好，但强力较差，含脂量多在16％～20％左右，含杂较多，洗净率低，但洗净毛色泽洁白。

二、按纤维组织结构分
(一)细绒毛
细绒毛细度较细(如直径在30 Ixm以下的绵羊毛)，一般无毛髓，为多卷曲的毛纤维。
(二)粗绒毛
粗绒毛较细绒毛粗，直径在30～52．5 ixm之间，一般无髓质层，卷曲较细绒毛少。
(三)粗毛
粗毛有髓质层，直径在52．5～75斗m之间，卷曲很少。
    (四)两型毛
    一根毛纤维有显著的粗细不匀，兼有绒毛和粗毛的特征，并有断续的髓质层的，称为顷型委，见图3—20。
    (五)发毛
    发毛有髓质层，直径大于75斗m，纤维粗长，无卷曲，在毛丛中常形成毛辫。
    (六)腔毛
    国产绵羊毛中，髓腔长50 la,m及以上，髓腔宽为纤维直径1／3及以上的毛纤维称为腔毛。上述的粗毛、发毛和腔毛统称之为粗腔毛。
    (七)死毛
除鳞片层外，几乎全是髓质层者，称为死毛。死毛的色泽呆白，纤维粗而脆弱易断，无纺织价值。

三、按纤维类型分
  (一)同质毛----羊体各毛丛由同一类型毛纤维组成，称为同质毛。纤维的细度、长度基本一致，同质毛一般按细度分成各种支数毛：
    1．细毛
    品质支数为60支及60支以上的羊毛(平均细度在25 1．zm以下)，称为细毛。
    2．半细毛
    品质支数在46～58支(平均细度在25．1～37“m)之间的羊毛，称为半细毛。
    3．粗长毛
    品质支数在46支以下(平均细度在63 pm以上)、长度在10cm以上的羊毛，称为粗长毛。
   (二)异质毛---羊体的各毛丛由两种及以上类型毛纤维组成，即同一毛被上的羊毛不属于同一类型的毛纤维，同时含有细毛、两型毛、粗毛、死毛等，称为异质毛。异质毛一般按粗腔毛含量进行分级。

四、按剪毛季节分
    (一)春毛- --春季从羊身上剪得的毛为春毛。春毛生长时间较长，且经过冬季，故纤维较长，底绒较厚，品质较优。但因经寒风侵蚀，毛尖较粗糙，含土杂也较多，净毛率较低。
    (二)伏毛- --夏季从羊身上剪得的毛为伏毛。伏毛的纤维粗短，含死毛较多，品质较差。
(三)秋毛----秋季从羊身上剪得的毛为秋毛。因夏季剪毛后到秋季，羊毛生长时间短，所以纤维也短，但因夏季水草丰盛，羊的营养好，故细度比较均匀，羊毛洁净，光泽好，但颜色较黄。

五、其他分类---现就其他很多分类方法分类后所得的一些常用名称解释如下：
    (一)土种毛
    土种毛为从土种羊身上取得的毛。
    (二)改良毛
    改良毛为从改良土种羊过程中的杂种羊身上取得的羊毛。
    (三)羔羊毛
    羔羊毛为从幼羊身上初次剪得的毛。羔羊毛梢部较尖，纤维较柔软，但强力差。
    (四)花毛
    花毛为从花羊身上取得的有色羊毛或白色毛中夹有其他颜色的毛。按所夹颜色毛的多少分为黑花毛、白花毛等。
    (五)套毛
    套毛为从羊身上剪下，毛丛相互连接成一整张的毛。
    (六)散毛
    散毛为从羊身上剪下，呈散乱团块的毛。
    (七)边肷毛
    边欣毛为从套毛周边部除下的与正身毛有明显差别的毛。一般品质较差。
    (八)正身毛
    正身毛为套毛经除去边肷毛以后的毛。
    (九)重剪毛
    重剪毛为剪毛后所留底茬过长，经再次剪下来的短毛。
    (十)抓毛
    抓毛为用梳状工具从某些动物身上抓下的毛。大部分为绒毛。
    (十一)统毛
    统毛为未经拣选，优劣品质混在一起的羊毛。
    (十二)原毛
    原毛为含有汗脂尘污，未经洗涤、除杂等初步加工的毛。
    (十三)拣清毛(择成毛)
    拣清毛为按照毛的品质特征或生长部位拣选后的毛。
    (十四)碳化毛
    碳化毛为经过碳化处理，去除植物性杂质后的羊毛。
    (十五)洗净毛
    洗净毛为经洗涤去除汗脂和尘杂后的羊毛(并非绝对干净，仍含有很少量的脂汗和杂质)。
  (十六)水洗毛
  水洗毛为用清水初步洗过的毛。
  (十七)精梳短毛
  精梳短毛为由精梳机排除下来的短毛。多用于粗梳毛纺及制毡。
  (十八)回毛
  回毛为纺织生产过程中产生的毛条头、粗纱头、吹风毛、地脚毛等，再作为纺织原料回用的毛纤维。
  (十九)再用毛
  再用毛为纺织生产过程中产生的硬回丝，或旧的毛纺织品，经开松等加工后再用于纺织的毛纤维。
  (二十)有髓毛
  有髓毛为具有髓质层的毛纤维。如两型毛、粗毛、腔毛、死毛等为有髓毛。
  (二十一)无髓毛
    无髓毛为无髓质层的毛纤维。如细羊毛为无髓毛。
   (二十二)支数毛(分支毛)
    支数毛为按照品质支数进行分类的毛，属于同质毛。
   (二十三)级数毛(分级毛)
    级数毛为按照粗腔毛含量进行分级的毛，属于异质毛。
   (二十四)彩色羊毛
    彩色羊毛为在生长时就具有色彩的羊毛。
    俄罗斯畜牧专家研究发现，给绵羊饲喂不同的微量金属元素，能够改变绵羊的毛色，如铁元素可使绵羊毛变成浅红色，铜元素可使它变成浅蓝色等。他们最近研究出具有浅红色、浅蓝色、金黄色及浅灰色等奇异颜色的彩色绵羊。
    (二十五)剥鳞羊毛
    剥鳞羊毛为剥除了鳞片的羊毛，如图3—2l所示。

图3—2l剥鳞羊毛

    (二十六)弱节毛
    弱节毛为因疾病或生长时营养不良等因素，导致纤维的一部分直径变细、强力降低的毛。
    (二十七)疵点毛
    疵点毛为沥青毛、黄残毛、粪污毛、草疵毛、硬毡片毛、疥癣毛及弱节毛的统称。
    ★羊毛的品质随绵羊的品种、养羊地区气候条件以及饲养条件的不同而不同，即使在同一只羊身上，不同部位羊毛的品质也不相同。国产细羊毛、改良毛的套毛上各部位毛的质量优劣次序一般是：肩、背、体侧、腹、股等部位，见图3—22。图中各部位羊毛的品质情况如表3—6所示。

图3—22羊体上羊毛的品质分布图

表3—6羊毛的品质情况

代号	名称	羊  毛  品  质  情  况
1	肩部毛	全身最好的毛，细而长，密度大，鉴定羊毛品质常以这部分为标准
2	背部毛	毛较粗，品质一般
3	体侧毛	毛的质量与肩部毛近似，油杂略多
4	颈部毛	油杂少，纤维长，结辫，有粗毛
5	脊毛	松散，有粗腔毛
6	胯部毛	较粗，有粗腔毛，有草刺，有缠结
7	上腿毛	毛短，草刺较多
8	腹部毛	细而短，柔软，毛丛不整齐，近前腿部毛质较好
9	顶盖毛	含油少，草杂多，毛短质次
10	臀部毛	带尿渍粪块、脏毛，油杂重
11	胫部毛	全是发毛和死毛

第三节  绵羊毛的形成与结构

一、羊毛纤维的形成---- 毛纤维的形成始于胚胎时期，要经历一个复杂的生物学过程。从毛囊原始体的发生，到形成一套能够不断生长羊毛纤维的完整的毛囊组织，是伴随着羊胎儿的皮肤细胞同时发育的。毛纤维生长发育的过程大致可分为8个时期,羊皮肤上羊毛纤维的发育及周围组织见图3—24。

图3—24羊皮肤上羊毛纤维的发育及周围组织

l一皮肤2一毛囊3一毛根4一毛乳头5一羊毛纤维6一脂肪腺7一汗腺

    ★羊毛分子结构的特点是具有网状结构，这是因为其大分子间除了依靠范德华力、氢键结合外，还有盐式键和二硫键相结合，其中二硫键是关键，如图3—25所示。羊毛角朊大分子的空间结构可以是直线状的，也可以是螺旋链。在一定条件下，拉伸羊毛纤维，可使螺旋链伸展成曲折链，去除外力后仍可能回复。如果在拉伸的同时，结合一定的湿热条件，使二硫键拆开，大分子之间的结合力减弱，转变就较充分，再回复到常温条件时，形成新的结合点，外力去除后不再回复。羊毛的这种性能称为热塑性，这一处理过程就是热定形。

二、羊毛纤维的结构
  (一)羊毛毛丛的形态
   1、羊毛纤维在羊皮肤上并非均匀分布，而是成簇生长的。在一小簇羊毛中，有一根直径较粗的毛称为导向毛，围绕着导向毛生长的较细的羊毛称为簇生毛。这样形成一个个毛丛，各毛丛之间有一定的距离。
2、由于羊毛的卷曲和脂汗等因素，它们互相粘连在一起，因此从羊身上剪下的羊毛是一片完整的羊毛集合体，称为毛被，又称套毛。
    3、羊毛毛丛的形态可分为平顶毛丛和尖顶毛丛(又称毛辫形毛丛)。观察羊毛毛丛的形态，在一定程度上可以判断羊毛品质的好坏。平顶毛丛的羊毛品质好，同质细羊毛多属这一类型。
(二)羊毛纤维的形态结构
1．羊毛纤维的纵面形态----具有天然卷曲，纵面有鳞片覆盖。
2．羊毛纤维的截面形态----因细度而变化，越细越圆。细羊毛的截面近似圆形，粗羊毛的截面呈椭圆形，死毛截面呈扁圆形。


细羊毛鳞片                          羊毛纤维的截面形态
    (三)羊毛纤维的组织结构--- 羊毛纤维截面从外向里由鳞片层、皮质层和髓质层组成。细羊毛无髓质层。
    1．羊毛纤维的鳞片层结构---随绵羊品种的不同而有很大的差异，但它们的鳞片层差异并不很大。鳞片细胞一层一层地叠合包围在羊毛鳞片细胞的主要组成物质是角蛋白，它是由近二十种氨基酸缩合形成的蛋白质大分子。
  ★ 鳞片层的主要作用，是保护羊毛不受外界条件的影响而引起性质变化。另外，鳞片层的存在，使羊毛纤维具有了特殊的缩绒性。
2．羊毛纤维的皮质层结构---是羊毛的主要组成部分，也是决定羊毛物理化学性质的基本物质。皮质层是由细胞堆砌而成的。根据皮质细胞中大分子排列的形态和密度，可以分为正皮质细胞)偏皮厦细胞和间皮质细胞。绵羊细毛中正皮质细胞和偏皮质细胞常分布在截面的两侧，即双侧结构，并在纤维纵轴方向略有螺旋旋转。由于两种皮质细胞的性质不同而引起不平衡，形成了羊毛的天然卷曲。   
3．羊毛纤维的髓质层结构-----羊毛纤维的髓质层由结构松散和充满空气的角朊细胞组成，该细胞是由毛囊的毛乳头尖部基底层分裂生长形成的。由于纤维髓质细胞中腔一般充填有空气，故保暖性较好。
★髓质层的存在，使羊毛纤维强度、弹性、卷曲、染色性等变差，纺纱工艺性能变差。

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第四节  绵羊毛的性能与检验

一、细度----是确定羊毛品质和使用价值最重要的指标。羊毛的细度是不均匀的，同一根羊毛纤维的全部长度上，直径差异大，羊毛纤维之问的细度差异也大。影响羊毛细度的因素很多，绵羊的品种是决定羊毛细度的主要因素。
  (一)羊毛的细度指标
    1．平均直径--- 羊毛纤维横截面近似圆形，因此用直径表示其细度，测量计算方便。
    2．品质支数---  品质支数是羊毛业中长期沿用下来的表示羊毛细度的一个指标。目前商业上交易、毛纺工业中的分级、制条工艺的制定等，都以品质支数作为重要依据。目前，羊毛的品质支数仅表示平均直径在某一范围内的羊毛细度指标。羊毛的品质支数与平均直径之间的关系见表3—7。
表3—7羊毛的品质支数与平均直径之间的关系
    品质支数      平均直径／“m      品质支数      平均直径／斗m
  
    70      18．1～20．0                  48      31．1～34．0
  
    66      20．1～21．5                   46      34．1～37．O
  
    64      21-6～23．0                    44      37．1～40．O
  
    60      23．1～25．O                  40      40．1～43．0
  
    58      25．1～27．O                  36      43．1～55．O
  
    56      27．1～29．O                  32      55．1～67．0
  
    50      29．1～91．0      


  3．公制支数----在毛纺行业习惯使用公制支数，它是指在公定回潮率下，单位质量(g)的纤维所具有的长度(m)。

    (二)羊毛纤维细度与其他性质的关系
    1．羊毛纤维细度与纤维自身其他性质的关系
在一般情况下，羊毛愈细，它的细度愈均匀，相对强度愈高，卷曲愈多，鳞片愈密，光泽愈柔和，脂汗含量愈高，但纤维长度愈偏短。另外，细羊毛缩绒性能一般比粗羊毛好。        
2．羊毛纤维细度与纺纱支数的关系
    在纱线品质要求一定时，细纤维可纺高支纱，或者说在其他条件相同的情况下，纤维细度小时，成纱强度较大。在其他条件相同的情况下，纤维细度小且纤维细度均匀时，成纱条干较均匀。从直观上分析，这是因为在成纱截面中，细的纤维随机排列对成纱粗细的影响较小，成纱条干均匀时对纱线的强度也有利。
    3．羊毛纤维的细度与产品性能的关系
要求手感丰满柔软、质地紧密的高级粗纺织物，多选用品质支数为60一64支的细羊毛或一级改良毛；一般轻薄精纺织物，要求织物表面光洁，纹路清晰，手感滑糯，大都选用同质细羊毛和改良毛；要求手感丰满，富有弹性，耐穿耐磨、耐拆洗的粗绒线，最好是选用46—58支半细毛或二级、三级改良毛、土种毛；作为内衣穿的羊毛衫则需很细的羊毛原料。

二、长度---- 由于羊毛天然卷曲的存在，所以毛纤维长度可分为自然长度和伸直长度。

   (一)自然长度
    在羊毛自然卷曲的状态下，两端间的直线距离称为自然长度，又称为毛丛长度。毛丛长度常在畜牧育种、羊毛收购、选毛及羊毛检验过程中广泛使用。

   (二)伸直长度
  羊毛消除卷曲以后的长度称为伸直长度(伸直而不伸长时的长度)。在毛纺厂生产中，一般使用伸直长度来评价羊毛的品质。由于一批羊毛是一个数量极其庞大的纤维集合体，而毛纤维间的个体差异又较大，所以，为了较全面地反映一批羊毛的性质，通常需要使用一系列的指标综合表达。
★羊毛伸直长度比自然长度要长，主要是由于卷曲数和卷曲形态来决定的，一般细毛伸直长度比自然长度约长20％，半细毛约长10％一20％。

    (三)测量方法与长度指标
    1．自然长度类
    (1)手工法测毛丛长度：用l：mm刻度的不锈钢尺子，测量一定数量的毛丛(国毛100束，外毛300束，原则上应该按变异程度来确定)，求出平均长度、长度均方差和变异系数。
    (2)仪器法：利用光电传感器原理的专用毛丛长度测量仪，可以进行快速测量。
    2．伸直长度类
    (1)单根纤维测量：将纤维逐根拉直，量其长度，可得根数加权的系列指标。可以用手工法，也可以用半自动仪器法。此类测量在商业和工业上应用不多，主要用于科研。
    (2)手工排图法(手摆法)：将纤维试样通过手工操作，排列成由长到短、一端平齐的纤维长度分布图，然后用图解法求出纤维长度的各项指标。该方法也适用于苎麻的散纤维及其落毛、落麻、化学短纤维的长度测量。指标有：最长长度，交叉长度，最短长度，长度差异率，整齐度，短毛率。
    (3)梳片式长度仪法(梳片分组称重法)：将一定量的纤维试样用梳片架梳理，并在另一个梳片架上排列成一端平齐、有一定宽度和厚度的纤维束，利用落下梳片抽拔纤维获得一定组距(长度组)内的分组纤维，完成从长到短的分组，分别称出各组重量，得到一个长度一重量分布曲线，按公式计算出有关长度指标。这是国家标准规定的测量方法。

     (四)羊毛纤维长度与其他性质的关系
    1、羊毛长度对毛纱品质有较大影响。细度相同的毛，纤维长的可纺高支纱；当纺纱支数一定时，长纤维纺出的纱强度高、条干好，纺纱断头率低。羊毛长度与成纱品质的关系如表3—9。虽然表中的数据会因工艺等的不同而异，但其规律性是一致的。
    2、羊毛的长度在工艺上的意义仅次于细度。它不仅影响毛织物的品质，还是决定纺纱系统和选择工艺参数的重要依据。按工艺特点，毛纺系统一般分粗梳毛纺和精梳毛纺系统，精梳毛纺系统又分长毛纺纱系统和短毛纺纱系统，其主要依据就是毛纤维的长度。

三、天然卷曲

1、羊毛的自然形态，并非直的，而是沿长度方向有自然的周期性卷曲。一般以每厘米的卷曲数来表示卷曲的程度，叫卷曲度。
2、按卷曲波的深浅，羊毛卷曲形状可分为常卷曲、强卷曲、弱卷曲三类。常卷曲为近似半圆的弧形相对连接，略呈正弦曲线形状，细毛的卷曲大部分属于这种类型；强卷曲卷曲波幅高深，细毛和腹毛多属这种类型；弱卷曲卷曲波幅较浅平，半细毛卷曲多属这种类型。
3、卷曲形态羊毛正、偏皮质细胞的分布情况有关。优良品种的细羊毛，在一般温湿度条件下，正皮质始终位于卷曲波形的外侧，偏皮质位于卷曲波形的内侧，羊毛呈卷曲双侧结构，在粗羊毛中，绝大多数羊毛呈皮芯结构。
4、卷曲是羊毛的重要工艺特征。羊毛卷曲排列越整齐，越能使毛被形成紧密的毛丛结构，可以更好地预防外来杂质和气候的影响，羊毛品质也越好。细绵羊毛的卷曲度与纤维细度有密切的关系，纤维越细，卷曲度越大，即卷曲越密。羊毛纤维在湿热条件下的缩绒性与卷曲形态也有一定的关系。

四、含杂与净毛率

  (一)羊毛纤维集合体的含杂---- 羊毛原毛纤维集合体是一种含杂较多的天然纤维集合体。它含有的杂质主要有如下几方面：
1、来自羊体的杂质，主要是脂、汗和皮屑；
2、来自自然外界的杂质，主要是沙土和植物质；
3、来自人为的杂质主要是油漆、沥青和包装袋纤维等。
   (二)净毛率   
    1．内销国毛净毛率
    A、净毛率是将原毛经过净洗，在公定回潮率和标准羊毛成分下，除去油脂、植物杂质、沙土、灰分等以后，所余纯净毛公定重量对原毛重量的百分比。   
    B、对于洗净毛，规定允许含有一定的回潮率(即公定回潮率)、含脂率、植物性含杂率。普通净毛率允许净毛中剩余油脂含量允许范围，精纺为净毛重的0．4％一o．8％，粗纺为0．5％～1．5％；含土杂率一等品不超过净毛重的3％，二等品不超过净毛重的4％；洗净毛公定回潮率，同质毛为16％，异质毛为15％；洗净毛公定含油脂率为1％。在计算净毛率时，要按这些值加以修正。
C、净毛率是一项评定羊毛经济价值的重要指标，对工厂成本核算和纺织品的用毛量关系极为密切。羊毛的净毛率因绵羊品种，羊的个体以及生产条件等综合因素而变化，由于我国地域和自然条件的影响，羊毛含杂率较高，净洗毛率普遍较低。
2．进出口含脂毛净毛率
    A、在国际贸易中，进出口含脂毛检验必须进行洗净毛的乙醇抽出物、灰分、植物性杂质和碱不溶物的测试。
    B、该净毛率指以全批毛基(毛纤维基本物质)加全批植物性杂质百分率为基础，用标准灰分和乙醇抽出物进行修正并折算到公定回潮率时的净毛量百分率。

五、摩擦特性

1、羊毛表面有鳞片，鳞片的根部附着于毛干，尖端伸出毛干的表面而指向毛尖。由于鳞片的指向这一特点，羊毛沿长度方向的摩擦，因滑动方向不同致使摩擦系数不同。滑动方向从毛尖到毛根，为逆鳞片摩擦，反之为顺鳞片摩擦。逆鳞片摩擦系数比顺鳞片摩擦系数要大。反复挤压时，羊毛纤维总是根部容易向前运动，这种性能又叫羊毛向根性。顺、逆鳞片摩擦系数的差异是羊毛集合体缩绒的基础。
2、羊毛集合体在湿热和化学试剂作用下，经机械外力反复挤压，该集合体中的纤维相互穿插纠缠，集合体慢慢收缩紧密，并交编毡化，这一性能称为羊毛的缩绒性。其内因有：定向摩擦效应、高度回复理性和卷曲；外因有：温湿度、化学试剂和外力作用。
    3、缩绒使毛织物具有独特的风格，显示了羊毛的优良特性。毛织物整理过程中，经过缩绒工艺(又称缩呢)，织物长度收缩，厚度和紧度增加。另一方面，缩绒使毛织物在穿用中容易产生尺寸收缩和变形。这种收缩和变形不是一次完成的，每当织物洗涤时，收缩继续发生，只是收缩比例逐渐减小。
    4、羊毛纺缩处理有两种方法：氧化法和树脂法。

六、化学特性----羊毛的主要组成物质是角朊蛋白质，所以羊毛是酸碱两性的。

   (一)羊毛与水---在常温下，水不能溶解羊毛，但高温下的水可以使羊毛裂解。
   (二)羊毛与有机溶剂---羊毛对各种有机溶剂的化学稳定性很好。
   (三)羊毛与酸---羊毛是一种比较耐酸的物质。有机酸对羊毛的作用较无机酸弱。
   (四)羊毛与碱----羊毛对碱的反应非常敏感，很容易被碱溶解。
   (五)羊毛与氧化剂----羊毛对氧化剂非常敏感，过氧化氢、高锰酸钾及重铬酸钾等溶液对羊毛有影响，但损害的程度一般都取决于温度、浓度和时间。
   (六)羊毛与还原剂----还原剂对羊毛的破坏较小，在酸性条件下破坏更小。
   (七)羊毛与盐类---羊毛在金属盐类如食盐、芒硝、氯化钾等溶液中煮沸，对羊垂无影响。   
   (八)羊毛与日光 --- 日光对羊毛的影响称为风蚀。光照使鳞片端受损，易于膨化和溶解，使毛尖发黄，手感粗糙，弹性下降。
    (九)羊毛与卤素----卤素对羊毛有特殊的影响，可增强光泽，使羊毛塞去缩绒性能。    ★从各种化学因素对羊毛纤维影响中得知，羊毛纤维在未受损伤时有较强的化学稳定性。
但在鳞片受到损伤后，化学稳定性将下降。羊毛较耐酸，而易被碱破坏；5％的沸碱溶液即可
使羊毛全部溶解；遇碱时羊毛含硫量降低，并且泛黄。所以，一般都强调羊毛纤维在pH值大
于10的碱溶液中的温度不应超过50。C；在沸水中即使pH值为8—9，也会使羊毛纤维遭到
一定的破坏。   

七、羊毛处理新技术

   (一)羊毛拉细技术----拉细处理的羊毛长度伸长、细度变细约20％。拉细羊毛具有丝光及柔软的效果，其价值成倍提高，但是拉细羊毛的断裂伸长率下降。这一技术改变了羊毛纤维原有的卷曲弹性和低模量特征，提高了弹性模量、刚性，减小了直径，增加了光泽，本身提高了丝绸感， 适于生产更轻薄型接近丝绸的面料。
   (二)表面变性羊毛--- 羊毛变性处理主要是使羊毛纤维直径能变细0．5～1微米，手感变得柔软、细腻，吸湿性、耐磨性、保温性、染色性能等均有提高，光泽变亮。这种羊毛又叫丝光羊毛或防缩羊毛。
   (三)超卷曲羊毛---- 由于缺乏卷曲的羊毛纺纱性能相对较差，这种不足在很大程度上限制了这些羊毛产品质量档次的提高。为此，希望通过对羊毛纤维外观卷曲形态的变化，改进羊毛及其产品的有关性能，使羊毛可纺性提高，可纺线密度降低，成纱品质更好，故其又称膨化羊毛。提高了保暖性，手感更蓬松柔软，服用更舒适，为毛纺产品轻量化及开发休闲服装、运动服装创造了条件。增加羊毛卷曲的方法可分为机械方法和化学方法两大类。

第五节    实验

一、毛纤维长度实验(梳片法、排图法)
   (一)毛丛长度
    从工业分级毛毛丛试样中，抽取完整毛丛100个(对进出口羊毛，毛丛不少于200个)，逐一测量毛丛的自然长度。在测量每一个毛丛时，将毛丛平摊，使其仍保持毛丛自然卷曲状态放在工作台上(切忌拉伸或破坏自然卷曲的形态)，用最小刻度为1 mm的钢尺在黑绒板上逐束测试。如毛丛的顶部(即毛丛的尖部)呈平滑直线状者，测量其整个毛丛自然长度；如毛丛呈圆锥形状者，测量毛丛从平齐一端到毛丛尖部的中央长度，即梢部开始的一点到端点距离的1／2处。将依次量得的长度逐根记录。计算出毛丛平均长度、均方差和变异系数。
    在测量毛丛长度的同时，测量油汗高度，即从毛丛根部量至污染层顶端，并计算油汗高度和毛丛长度之比，此比值是工业分级的依据之一。
  (二)梳片式长度仪测毛纤维长度
    1．实验目的与要求
    通过实验，了解仪器结构，掌握操作要领，熟悉长度指标计算。
    2．实验仪器、用具与试样
    Y13l型梳片式长度分析仪、扭力天平(或高分辨电子天平)、镊子、黑绒板等，毛条若干。
    3．实验方法与步骤
    (1)样品准备：
    ①毛条：按标准规定的方法抽取批样。在每个毛包中任意抽取2个毛团，每个毛团抽取2根毛条，总数不得少于10根。从取好的试样中随机抽取9根长约1．3 m的毛条，作为试验样品。
    ②洗净毛散纤维：先用梳毛辊将散毛纤维梳理成条。其梳理方法是：把洗净毛散纤维试样放在工作台上充分混合后分成3份，分别将每份纤维试样用手扯松理顺，边理边混合，使其成为平行顺直的毛束，再用梳毛辊将毛束梳理成毛条。操作时，先把扯松后的散毛束逐一贴到转动的梳毛辊针布的针尖上(梳毛辊转速宜慢，以免丢失或拉断纤维)，针尖在抓取纤维的过程中，将纤维初步拉直并陆续缠绕、深入到梳毛辊的钢丝针布之内，使一个个毛束受到梳理，直到所有制取的毛束被梳理完并均匀地缠绕在梳毛辊上，组成宽约50 mm的毛条。然后用钢针将毛条一处挑开，将梳毛辊朝梳毛反向倒转，这样毛条便脱离梳毛辊，取下毛条。为了使试样混合均匀，需将毛条扯成几小段，再进行一次混合梳理。最后取下的毛条供试验用。按上述方法梳理制成9根毛条，6根用于平行试验，3根作为备样。样品需进行预调湿及调湿处理。
    (2)放样：从样品中任意抽取试样毛条3根，每根长约50 cm，先后将3根毛条用双手各持一端，轻加张力，平直地放在第一台梳片仪上，3根毛条需分清，毛条一端露出仪器外约10～15 cm，每根毛条用压叉压人下梳片针内，使针尖露出2 mm即可，宽度小于纤维夹子的宽度。
    (3)夹取：将露出梳片的毛条，用手轻轻拉去一端，离第一下梳片5 mm(支数毛)或8 mm(改良级数毛与土种毛)处用纤维夹子夹取纤维，使毛条端部与第一下梳片平齐，然后将第一梳片放下，用纤维夹子将1根毛条全部宽度的纤维紧紧夹住并从下梳片中缓缓拉出，用预梳片从根部开始梳理2次，去除游离纤维。每根毛条夹取3次，每次夹取长度为3 mm。将梳理后的纤维转移到第二台梳片仪上，用左手轻轻夹持纤维，防止纤维扩散，并保持纤维平直，纤维夹子钳口靠近第二梳片，用压叉将毛条压入针内并缓缓向前拖，使毛束尖端与第一下梳片的针内侧平齐。3根毛条继续夹取数次，在第二台梳片仪上的毛束宽度在10 cm左右，重量在2．O～2．5 g时停止夹取。
    (4)分组取样并称重：在第二台梳片仪上先加上第一把下梳片，再加上4把上梳片，将梳片仪旋转180。，然后逐一降落梳片，直到最长纤维露出为止(如最长纤维超过梳片仪最大长度，则用尺测出最长纤维长度)，用夹毛钳夹取各组纤维并依次放入金属盒内，然后逐一用天平称重，准确到O．ool g。
    (5)指标计算：长度试验以2次算术平均数为其结果，如短毛率2次试验结果差异超过2次平均数的20％时，要进行第三次试验，并以3次算术平均数为其结果。计算至小数点后第二位，修约至一位小数。
    4．注意事项
    (1)在梳片仪的下梳片内放置纤维时，应尽力使纤维平行伸直。
    (2)在整理试样时尽量不丢纤维，以免影响试验结果。
    (3)预梳片上的纤维，应取下经整理后，再重新放入下梳片内。
    (4)夹取各组纤维时，夹毛钳不要碰撞梳针，要顺直夹取不要偏斜，一次夹取量不宜过多。
   (三)手排图法  
    1．实验目的与要求
    通过实验，了解操作过程，掌握操作要领和作图方法，熟悉长度指标提取与计算。
    2．实验仪器、用具与试样
    玻璃板、镊子、钢尺、黑绒板等，毛条若干。
    3．实验方法与步骤
    (1)取样：
    ①散纤维样品：在排图前应按梳片法中介绍的散纤维制条方法制成3根纤维条，2条做平行试验，1条作为备样。
    ②纤维条样品：可随机抽取3段条子，2段做平行试验，1段作为备样。每份试样的重量约为O．6一O．8 g，视纤维种类而定。
    (2)整理纤维束：先用手扯法将试样初步整理成一端较整齐的毛束，然后在黑绒板上按纤维长短依次叠成一端整齐的毛束。
    (3)排出纤维长度分布图：用右手拇指和食指将毛束整齐端捏紧，使尖端贴在黑绒板上，用左手压住纤维尖端，右手将毛束轻轻向后拉，把长纤维拉出并紧贴在绒板上。如此反复操作，直到右手中的纤维束从长到短全部排完为止。要求排出的纤维长度分布图，纤维从长到短排成直线且稀疏分布均匀，然后用玻璃板盖在黑绒板上，再用瞳线尺将纤维长度分布图描绘在坐标纸上o
(4)作图及计算长度指标：用手排法获得的纤维长度分布图如图3—36所示，纵坐标为纤维长度，横坐标为纤维根数(或分布宽度)。用下述的作图法，求出纤维长度的各项指标。
图3—36纤维长度分布图

二、显微投影测量法测毛纤维细度
    (一)实验目的与要求
    通过实验，了解仪器结构与原理，熟悉测试过程，掌握操作要领，熟悉细度指标计算。参阅G．B／'I、10685。
    (二)实验仪器、用具与试样
    显微投影仪、纤维切取刀片、液体石蜡、镊子、载玻片、盖玻片、测微尺等，毛条若干。
    (三)实验方法与步骤
     1．取样与制片
    随机抽取若干纤维试样，用手扯法整理顺直，再用单面刀片或剪刀切取长度约O．2～O．4mm的纤维片段并置于试样钵中，滴适量石蜡油(不宜用甘油)，用玻璃棒搅拌均匀，然后取少量试样油滴均匀地涂于载玻片上，先将盖玻片的一边接触载玻片，再将另一边轻轻放下，以避免产生气泡。
   2．校准放大倍数
  将接物(物镜)测微尺(分度值为o．01 mm)放在载物台上，聚焦后将其投影在测量屏幕上，测微尺上的5个分度值(0．01 mm×5)应正好覆盖楔形尺的一个组距(25 mm)，此时的放大倍数刚好为500倍(前提是楔形尺的刻度准确)。如果不用楔形尺，而是用目镜测微尺来测量，则放大倍数的校准按以下步骤进行：将目镜测微尺放在目镜中，再将物镜测微尺置于显微镜的载物台上。调节焦距，使目镜测微尺与物镜测微尺成像重合，记录两者重合时的刻度大小，用式(3—18)计算目镜测微尺每小格代表的长度。   
    3．确定测量根数
    由于毛纤维的直径离散较大，故测试根数对结果影响较大，为此，要在95％置信水平下，根据纤维细度以及相应的变异系数，在一定允许误差率条件下，计算出纤维测定根数的近似值，见表3—16。
表3—16显微投影测量法测定毛纤维直径的测定根数近似值

    纤维细度／斗m
   
    变异系数／％
      各允许误差率时的纤维测定根数
  
    l％
      2％
      3％
      4％
  
    19．60
      22．45
      l 936
      484
      215
      121
  
    21．10
      23．70
      2 158
      540
      240
      135
  
    24．10
      25．30
      1 401
      601
      267
      150
  
    29．10
      26．57
      2 712
      678
      302
      169
  
    30．10
      26．58
      2 714
      679
      303
      170
  
    33．50
      26．87
      2 776
      694
      309
      174
  
    37．10
      26．69
      2 736
      684
      304
      17l
  
    39．00
      25．89
      2 577
      645
      287
      162
  

   
    4．测量
把载有试样的载玻片放在显微镜载物台上，盖玻片面向物镜。先用低倍物镜对盖玻片的A角进行调焦，后改用高倍物镜用微调进行聚焦，待物像清晰后，纵向移动载玻片0．5 mm到B，再横向移动O．5 mm，在n  屏幕上得到第一个待测试的视野。等该视野内的纤维测试G  完毕后，再将载玻片横向移动O．5 mm，取得第二个待测试日的视野继续测量，如此反复横移测试，直至到达盖玻片右边的c处，然后纵向下移载玻片O．5 mm至D，并继续以O．5  mm的步程横移测量。
5．测试结果记录与计算
(1)平均直径   
(2)直径标准差
(3)直径变异系数CV
   
   
   
课后作业
    一、名词解释
    ①毛纤维②细羊毛③套毛④粗长羊毛⑤植物质率⑥同质毛⑦半细毛⑧抓毛⑨平顶毛丛⑩普通净毛率⑩异质毛⑥支数毛⑩绒毛⑩圆锥毛丛⑩毛基净毛率⑩导向毛⑤级数毛⑩粗毛⑨带辫毛丛③封闭式毛被⑧边肷毛②两型毛③死毛③摩擦效应③原毛(污毛)  ③鳞片度⑤弱节毛③腔毛◎品质支数⑩簇生毛③缩绒性②洗净毛  ③春毛⑩油汗高度⑤毛丛长度③伏毛⑤秋毛
    二、问答题
    1．我国绵羊品种有哪几大类?各品种毛的主要用途是什么?
    2．羊毛单根纤维的宏观形态特征是怎样的?羊毛纤维由外向内由哪几层组成?各层的一般分布规律如何?各层对纤维性质有什么影响?
    3．评定毛条中羊毛细度的指标有哪几项?概述毛纤维细度与毛纤维其他性质的关系。
    4．在羊毛长度分布的一次累计曲线上用作图法可测得几项长度指标?
    5．评定毛条中羊毛长度的指标有几项?
    6．原毛分级中长度用什么指标表示?如何测量?
    7．羊毛纤维为什么会有卷曲?卷曲指标是什么?卷曲与纺纱性能、成品品质有什么关系?
    8．羊毛纤维的化学组成及化学性质是怎样的?
    9．毛纤维中常有哪些杂质疵点?有何特点?怎样表达?
    10．羊毛的品质评定包含哪几方面的内容?其核心指标是什么?
    11．什么叫缩绒?毛纤维缩绒的实质和机理是什么?基本条件有哪些?对后道加工及产品有何影响?
    12．摩擦效应和鳞片度的物理概念是什么?其大小说明了什么?
    三、思考题
    1．列举纺织用毛类纤维的品种，其中以哪类数量最多?特种动物毛各有哪些主要特点?
    2．毛丛长度与伸直长度的差异大小反映原毛的什么特征?
    3．油汗高度是反映什么内容的指标?它的大小说明了什么?
    4．毛纤维工艺性质包含哪几项?其中哪两项对纺纱工艺最重要?分别说明它们与产品质量及加工工艺的关系。

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第二部分 纱线与织物（第一章 纱线的结构与性能）

第一章  纱线的结构与性能


第一节  纱线的分类

★纱线是由纺织纤维组成的，具有一定的力学性质、细度和柔软性的连续细长条。
★纱线形成的方法有两类，一类是长丝不经任何加工，即直接作纱线用；或经并合、并合加圭及变形加工形成，称为长丝纱。另一类是由短纤维经纺纱加工形成，称为短纤维纱。
一、按纱线的结构外形分-----大体可分为单丝、复丝、捻丝、复合捻丝、变形丝、单纱、股线、花式线、序体纱、包芯纱等10种。 各种纱线的理想结构如图。

(1)单丝——实心、无限长的丝缕
  
(2)复丝——由很多根连续长丝组成


(3)短纤维纱——很多短纤维依靠加捻捻合在一起

(4)双股线——两根单纱捻合在一起

（5）复合股线—--股线捻合在一起

(6)多股线——两根及以上单纱捻合在一起

(7)绳或缆——很多根股线并捻后形成的分层结构

(8)花式纱——具有特种结构与色彩
(一)单丝---指长度很长的连续单根丝。
(二)复丝---指两根及以上的单丝并合在一起的丝束。
(三)捻丝---由复丝经加捻而形成。
(四)复合捻丝---捻丝经过一次或多次并合、加捻即成复合捻丝。
(五)变形丝---化纤原丝经过变形加工使之具有卷曲、螺旋、环圈等外观特性。加工的目的是增加原丝的膨松性、伸缩性和弹性。根据变形丝的性能特点，通常有弹力丝、膨体纱、网络丝三种。
1．弹力丝---绝大多数的弹力丝都是用假捻法加工制造而成的，它的工作原理是利用合成纤维的热塑性，经过假捻、热定形、退捻三个过程。除了用假捻法制造变形丝，还可用刀口卷曲变形法、填塞箱变形法、喷气变形法、齿轮赋形变形法、拆编法等。
2、膨体纱---是利用腈纶纤维的热收缩性加工的，具有高的松软度和丰满度的纱线。
（六）单纱----由短纤维经纺纱工艺过程的拉细加捻形成的，单根的连续细长条。
（七）股线----由两根及以上单纱合并加捻而形成的。
（八）花式线---用特殊工艺制成的，具有特种外观形态与色彩的纱线、称为花式线，包括花色线和花饰线。

(1)疙瘩花线

(3)竹节花线

(2)螺旋花线

(4)毛圈花线

  (5)绳绒线
（九）包芯纱---是以长丝或短纤维纱为纱芯，外包其他纤维或纱线而形成的纱线。

二、按组成纱线的纤维种类分

（一）纯纺纱----用一种纤维纺成的纱线称为纯纺纱。
（二）混纺纱----用两种或两种以上纤维混合纺成的纱线称为混纺纱。
★混纺纱线的命名规则为：原料混纺比不同时，比例大的在前；比例相同时，则按天然纤维
合成纤维、再生纤维顺序排列。   
(三)交捻纱----为由两种或两种以上不同纤维原料或不同色彩的单纱捻合而成的纱线。
(四)混纤纱----为利用两种及以上长丝纤维混合纺制成一根纱线，以提高某些方面的性能。

三、按组成纱线的纤维长度分
(一)长丝纱----为由一根或多根连续长丝经并合、加捻或变形加工形成的纱线。
(二)短纤维纱----为由短纤维经加捻纺成具有一定细度的纱，又可分为：
1．棉型纱---为由原棉或棉型纤维在棉纺设备上纯纺或混纺加工而成的纱。
2．中长纤维型纱 ----为中长型纤维在棉纺或专用设备上加工而成的、具有一定毛型感的纱。
3．毛型纱----为由毛纤维或毛型纤维在毛纺设备上纯纺或混纺加工而成的纱。
(三)长丝短纤维组合纱----为由短纤维和长丝采用特殊方法纺制的纱，如包芯纱、包缠纱等。

四、按花色(染整加工)分
(一)原色纱---为未经任何染整加工而具有纤维原来颜色的纱线。
(二)漂白纱----纱为经漂白加工，颜色较白的纱线。通常指的是棉纱线和麻纱线。
(三)染色纱----即经染色加工，具有各种颜色的纱线。
(四)色纺纱---色纺纱即有色纤维纺成的纱线。
(五)烧毛纱---烧毛纱是经烧毛加工，表面较光洁的纱线。
(六)丝光纱---即经丝光加工的纱线，有丝光棉纱和丝光毛纱等。将棉纱线在一定浓度的碱液中处理，使纱线具有丝一般的光泽和较高的强力，即形成丝光棉纱；将毛纱中纤维的鳞片去除，即成为丝光毛纱。丝光纱线柔软，对皮肤无刺激。

五、按纺纱工艺分
  (一)精梳纱----经过精梳工程纺得的纱线称为精梳纱。与普梳纱相比，精梳纱用料较好，纱线中纤维伸直平行，纱线品质优良，纱线的细度较细。
  (二)粗梳纱---经过一般的纺纱工程纺得的纱线称为粗梳纱，也叫普梳纱，棉纺和毛纺稍有区别。
  (三)废纺纱---用较差的原料经粗梳纱的加工工艺纺得的品质较差的纱线，称为废纺纱。通常纱线较粗，杂质较多。

六、按纱线线密度分----棉型纱线按线密度分为粗特纱、中特纱、细特纱和超细特纱。
(一)粗特纱----粗特纱是指线密度为32 tex以上的纱线。
(二)中特纱----中特纱是指线密度为21～31 tex的纱线。
(三)细特纱----细特纱是指线密度为11～20 tex的纱线。
（四)超细特纱---超细特纱是指线密度为：10 tex及以下的纱线。

第二节  纱线的粗细及检测

一、纱线的细度指标

A、纱线的细度指标分为直接指标与间接指标。直接指标是指直径、截面积、周长等。对于纤维和纱线来说，直接指标测量较为麻烦，因此除了羊毛纤维用直径来表达纤维的粗细外，其他的纤维和纱线一般不用直径等直接指标来表示。 间接指标是利用纤维和纱线的长度和重量关系来表达细度的，分为定长制和定重制两种。定长制是指一定长度的纤维和纱线的标准重量；定重制是一定重量的纤维和纱线所具有的长度。下面着重介绍几个间接指标。
    (一)线密度Tt(tex)----是指1 000 m长的纤维或纱线在公定回潮率时的重量克数，是法定计量单位。单位为特克斯。线密度Tt为法定计量单位，所有的纤维及纱线均应采用线密度来表达其粗细，但由于习惯上的原因，在生产和商业上还采用其他的细度指标。
    (二)纤度（Nden，旦尼尔)----指的是9 Ooo m长的纤维和纱线所具有的公定重量克数。★以上两个指标为定长制指标，其数值越大，表示纤维和纱线越粗。
    (三)公制支数(Nm)----指的是每克纤维或纱线，在公定回潮率下的长度米数。其数值越大，表示纱线越细。
    (四)英制支数(Ne)----指的是在英制公定回潮率时，每磅重的纱线所具有的840码的倍数。其数值越大，表示纱线越细。
B、生产中，纱线细度间接指标的测试通常采用缕纱称重法。用缕纱测长仪绕取一定长度的纱线(一般棉型纱为100 m，精梳毛纱为50 m，粗梳毛纱为20 m)若干绞，用烘箱法烘干后称得若干绞纱的总重，则可根据各间接指标定义式求得各细度指标。

二、股线细度的表达---用单纱细度和单纱根数凡的组合来表达。
   1、当单纱细度以线密度表示时，则股线细度表示为：Tt?n ；若组成股线的单纱线密度不同，则表示为：Tt1+Tt2+…+Ttn
   2、当单纱细度以公(英)制支数为单位时，则股线细度表示为：Nm(Ne)／n；若组成股线的单纱细度不同时，股线的细度(公制)为：Nm股=1/［（1/Nm1）+(1/Nm2)+…+(1/Nmn)计算比用线密度时困难。

三、细度指标间的换算
(1)线密度和公制支数的换算式为：Tt?Nm=1000
(2)线密度和纤度的换算式为：Nden=9Tt
(3)线密度和英制支数(棉型纱)的换算式为：Tt?Ne=590．5

四、细度偏差
1、由于工艺、设备、操作等原因，实际生产出的纱线细度与要求生产的纱线细度会有一定的偏差。
2、把实际纺得的管纱线密度称为实际线密度，记为Tta。
3、纺纱厂生产任务中规定生产的最后成品的纱线密度称为公称线密度， 又称名义线密度，记为Tt
4、纱线的细度偏差一般用重量偏差△Tt来表示，又称线密度(特数)偏差。其计算式为：
△Tt=（Tta- Tt）/ Tt
   ★ 重量偏差为正值，说明纺出的纱线实际线密度大于公称线密度，即纱线偏粗。若为售筒子纱(定重成包)，则因长度偏短而不利于用户；若为售绞纱(定长成包)，则因重量偏重而不利于生产厂家。


第三节   纱线的条干均匀度

★纱线的条干均匀度(细度不匀、细度均匀度)指的是沿纱线长度方向粗细的变化程度。 纱线的条干均匀度是评定纱线品质的重要指标。

一、表示条干均匀度的指标
  (一)平均差系数H---是指各数据与平均数之差的绝对值的平均值占数据平均数的百分率。
  (二)变异系数CV---(均方差系数)指均方差占平均数的百分率。均方差是指各数据与平均数之差的平方的平均值之方根。
  (三)极差系数K--- 数据中最大值与最小值之差占平均数的百分率叫极差系数。
  ★根据国家标准的规定，目前各种纱线的条干不匀率已全部用变异系数表示。但某些半成品(纤维卷、粗纱、条子等)的不匀还有用平均差不匀或极差不匀表示的。

二、纱线条干不匀产生的主要原因
    (一)纤维的性质差异---天然纤维的长度、细度、结构和形态等是不均等的，这种不均等不仅表现在各根纤维之间的不均等，也表现在同一根纤维上不同部位的不均等。
    (二)纤维的随机排列----由于纱条截面内纤维根数n是随机分布的，所以纱线会产生不均匀，这种不匀是最低的极限不匀，又称极限不匀，
    (三)纺纱工艺不良----在纺纱过程中，由于纤维混合不均匀，牵伸工艺不良等原因引起纱线条干不均匀所产生的不匀，称作牵伸波。
(四)纺纱机械缺陷---由于牵伸件、传动件的缺损而产生的周期性不匀，称为机械波。
    (五)偶然事件引起的不匀----偶然事件引起不匀的原因比较特殊，如飞花粘附、齿轮嵌花、操作不良等，大多数时候表现为疵点的上升或特大疵点的出现，有时也表现为机械波。

三、纱线条干不匀的测试与分析
  (一)纱线细度不匀率测试方法
1．切断称重法
2．目光检验法
3．电容式条干均匀度仪试验法
（1）工作原理：下图为14 YGl35G型条干仪工作原理。


(2)主要信息：
①不匀率曲线----能够直观地表示纱线的条干均匀情况。
②纱线的不匀率----测出给定长度纱线上的变异系数(C恸)和平均差系数(u％)。
③粗节、细节、棉结----按各种不同水平要求记录和显示粗节、细节、棉结数。
④波谱图：如下图所示。波谱图的横坐标为波长的对数；纵坐标为振幅。波谱图在生产实际中有如下用途：评价纱条均匀度；分析不匀结构；纱条疵病诊断，解决机械工艺故障；预测布面质量；与不匀率结合，对设备进行综合评定。

⑤变异系数一长度曲线----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，更适宜于分析非周期性线密度不匀。
⑥偏移率DR值----其含义就是纱样偏离其平均细度的不匀部分的长度之和占纱样总长度的百分率。
⑦线密度频率分布图(质量分布图)-----也称为线密度分布图，用以分析纱条线密度的大小及其分布情况。可直观地反映纱条线密度的分布情况，比如是单峰分布还是多峰分布，有没有强突起等以及线密度变化偏离标准分布(高斯分布)的情况。
⑧平均值系数AF值----以批次测试的总长度线密度为100％，则每次测试的平均线密度相对于总平均的比值即为AF值，换算为百分数。   

(二)纱线细度不匀分析
    1．长片段不匀和短片段不匀
    出现不匀的间隔长度是纤维长度的1～10倍，约1 m以下为间隔的不匀，称为短片段不匀；出现不匀的间隔长度是纤维长度的10～100倍，约几米为间隔的不匀，称为中片段不匀；出现不匀的间隔长度是纤维长度的100～3 000倍，约几十米为间隔的不匀，称为长片段不匀。
    ★切断称重法测得的缕纱重量不匀是长片段不匀；黑板条干法测得的不匀，比较的是几至几十厘米纱线表观直径的不匀，是短片段不匀；电容式条干均匀度仪可通过变异系数一长度曲线反映出长片段、中片段和短片段不匀的情况。
    2．片段的内不匀、间不匀和总不匀
片段与片段之间的粗细不匀，称为片段间不匀，或外不匀；而每一片段内部还存在着粗细不匀，则称为片段内不匀；外不匀和内不匀共同构成了纱线的总不匀。

3．纱线不匀与片段长度的关系
    由纱线的条干不匀曲线可得：试样长度越长，则内不匀越大，外不匀越小，当片段长度趋于零时，纱线的内不匀趋于零，外不匀趋于总不匀。
4．不匀指数I=实际不匀/极限不匀，反映了设备的纺纱能力，此值大于等于1。此值越小，说明设备对纤维的运动控制能力越强。
5．纱线不匀的波谱分析----如果纱线的不匀只是由于纤维在纱中的随机排列引起，而不存在由于纤维性能不均等、工艺不良、机械不完善引起的不匀，则纱条的不匀如图9—21(1)所示(为画图方便，用连续曲线示意)，为理想波谱图。如果纤维是不等长的，则纱条的不匀较理想的要大，得到的实际波谱图较理想的要高，如图9—21(2)所示；如果工艺不良，则在波谱图中会出现“山峰”，如图9—21(3)所示；如果牵伸机构或传动齿轮不良，则在波谱图中会出现“烟囱”，如图9—21(4)所示。
                     
       （1）                                （2）
            
        （3）                                （4）
图9—21纱条的波谱分析

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第四节  纱线的加捻程度及结构特征

一、表示纱线加捻程度的指标
  ★如果须条一端被握持住，另一端回转，即可行成纱线，这一过程，称为加捻。加捻的多少及加捻方向不仅影响织物的手感和外观，还影响织物的内在质量。
  ★表示纱线加捻程度的指标有捻度、捻回角、捻幅和捻系数。表示加捻方向的指标是捻向。
   (一)捻度----单位长度的纱线所具有的捻回数称作捻度。纱线的两个截面产生一个360。的角位移，称为一个捻回，即通常所说的转一圈。
   (二)捻回角---加捻前，纱线中纤维相互平行，加捻后，纤维发生了倾斜。捻回角是指表层纤维与纱轴的夹角。捻回角可用来表示不同粗细纱线的加捻程度。   
(三)捻幅---若把纱线截面看作是圆形，则处在不同半径处的纤维与纱线轴向的夹角是不同的。捻幅是指纱条截面上的一点在单位长度内转过的弧长。捻幅实际上是这一点的捻回角的正切。
    (四)捻系数----为了比较不同细度纱线的加捻程度，人们定义了一个结合细度表示加捻程度的相对指标——捻系数。
    (五)捻向----捻向是指纱线的加捻方向。它是根据加捻后纤维或单纱在纱线中的倾斜方向来描述的。纤维或单纱在纱线中由左下往右上倾斜方向的，称为z捻向(又称反手捻)，因这种倾斜方向与字母Z字倾斜方向一致；同理，纤维或单纱在纱线中由右下往左上倾斜的，称为S拴向(又称顺手捻)。一般单纱为Z捻向，股线为S捻向。
    (六)捻缩----加捻后，纱的长度缩短，产生捻缩。捻缩的大小通常用捻缩率来表示。它是指加捻前后纱条长度的差值占加捻前长度的百分率。单纱的捻缩率，一般是直接在细纱机上测定。股线的捻缩率可在捻度仪上测试。
    单纱的捻缩率随着捻系数的增大而增加。股线的捻缩率与股线、单纱捻向有关。捻缩率的大小，直接影响纺成纱的线密度和捻度，在纺纱和捻线工艺设计中，必须加以考虑。

二、纱线捻度的测试----有两种方法，即直接解(退)捻法和张力法。捻度测试仪目前有三种形式：平面恒张力型、直立型和手动型（用于粗纱）。
    (一)直接解(退)捻法----将试样在一定的张力下夹持于纱线捻度仪的左右纱夹中。让其中一个纱夹回转，回转方向与纱线原来的捻向相反。当纱线上的捻回数退完时，使纱夹停止回转，这时的读数(或被打印机打出)即为纱线的捻回数。这种方法多用于测定长丝、股线或捻度很少的粗纱。
(二)张力法---- 将试样在一定张力下夹持于左右纱夹中先退捻，此时纱线因退捻而伸长，待纱线捻度退完后继续回转，纱线将因加捻而缩短，直到纱线长度捻至与原试样长度相同时，纱夹停止回转，这时的读数为原纱线捻回数的2倍。这种方法多用于测定短纤维单纱的捻度。

三、加捻程度对纱线性能的影响----纱线加捻后，不仅影响纱线的直径、光泽等外观，也影响纱线的强度、弹性、伸长等内在质量和手感。
   （一)对纱线直径和密度的影响----加捻使纱中纤维密集，纤维间的空隙减少，纱的密度增加，直径减小。当捻系数增加到一定值后，纱中纤维间的可压缩性变得很小，密度随着捻系数的增大变化不大，相反，由于纤维过于倾斜有可能使纱的直径稍有增加。
   (二)对纱线强力的影响
1、对短纤维纱而言，加捻最直接的作用是为了获得强力，但并不是加捻程度越大，纱线的强力就越大，原因是加捻既存在有利于纱线强力提高的因素，又存在不利于纱线强力因素。
   （1）有利因素：
    A．捻系数增加，纤维对纱轴的向心压力加大，纤维间的摩擦阻力增加，纱线由于纤维间滑脱而断裂的可能性减少。
B．加捻使纱线在长度方向的强力不均匀性降低。纱线在拉伸外力作用下，断裂总是发生在纱线强力最小处，纱线的强力就是弱环处所能承受的外力。
（2）不利因素：
    A．加捻使纱中纤维倾斜，使纤维承受的轴向分力减小，而使纱线的强力降低。
B．纱线加捻过程中使纤维产生预应力，使纱线受力时，纤维承担外力的能力降低。
★加捻对纱线强力的影响，是以上有利因素与不利因素的对立统一。在捻系数较小是，有利因素起主导作用，表现为纱线强力随捻系数的增加而增加。当捻系数达到某一值时，表现为不利因素起主导作用，纱线的强力随捻系数的增加而下降。
★纱的强力达到最大值时的捻系数叫临界捻系数，相应的捻度称临界捻度。工艺设计中一般采用小于临界捻系数的捻度，以在保证细纱强力的前提下提高细纱机的生产效率。
    2、长丝中加捻使纱线强力提高的有利因素是增加了单丝问的摩擦力，单丝断裂不同时性得到改善。不利因素与短纤维纱相同，且在捻系数较小时，不利因素的影响就小于有利因素，所以长丝的临界捻系数要比短纤维纱小得多。
3、股线加捻使股线强力提高的因素有条干均匀度的改善、单纱间摩擦力的提高。不利因素与单纱相似。除了上述因素外，还有捻幅分布情况的影响，它对股线强力的影响可能是有利因素，也可能是不利因素，这要看加捻是否使股线捻幅分布均匀。
(三)对纱线断裂伸长的影响
    1、对单纱而言，在一般采用的捻系数范围内，有利因素大于不利因素，所以随着捻系数的增加，单纱的断裂伸长率增加。
    2、对同向加捻的股线，捻系数对纱线断裂伸长的影响同单纱。对异向加捻的股线，当捻系数较小时，股线的加捻意味着对单纱的退捻，股线的平均捻幅随捻系数的增加而下降，所以股线的断裂伸长率稍有下降，当捻系数达到一定值后，平均捻幅又随着捻系数的增加而增加，股线的断裂伸长度也随之增加。
   (四)加捻对纱线弹性的影响-----在合理的捻系数范围内，随着捻系数的增加，纱线的弹性增加。
   (五)对纱线光泽和手感的影响----加捻使纱线表面纤维倾斜，并使纱线表面变得粗糙不平，纱线光泽变差，手感变硬。

四、纱线的结构特征
  (一)内外转移与径向分布
  1．内外转移
  （1）当须条从细纱机前罗拉握持外吐出，便受到纺纱张力及加捻作用，使原来与须条平行的纤维倾斜，纱条由粗变细。把罗拉吐出处到成纱的过渡区域称为加捡三角区。
  （2）由图可得出，随着纤维在纱中所处半径的增大，向心力也增大，即处在外层的纤维的张力和向心力较大，容易向纱芯挤入(向内转移)；而处在内层的纤维张力和向心力较小，被外层纤维挤到外面(向外转移)，形成新的内外层关系，这种现象称之为内外转移。一根纤维在加捻三角区中可以发生多次这样的内外转移，从而形成了复杂的圆锥形螺旋线结构，如图9—29。
                             
图9—28加捻三角区                       图9—29环锭纱中纤维的几何形状
(3)纤维发生内外转移现象，必须克服纤维间的阻力。这种阻力的大小，与纤维粗细、刚性、弹性、表面性状以及加捻三角区中须条的紧密程度等因素有关。所以各根纤维内外转移的机会并不是均等的，不是所有的纤维都会发生内外转移   
（4）集聚纺属环锭纺，集聚纱虽然在环锭纺纱机上实现，但纤维的内外转移很微弱，纤维的几何特征基本上呈圆柱形螺旋线。转杯纺纱、涡流纺纱及摩擦纺纱属自由端纺纱，在加捻过程中，加捻区的纤维缺乏积极的握持，呈松散状态，纤维所受的张力很小，伸直度差，纤维内外转移程度低。喷气纺纱是利用高速旋转气流使纱条加捻成纱的一种新型纺纱方法，纱线中纤维内外转移没有环锭纱明显，具有包缠结构。
    （5）观察纤维在纱中配置的几何形状，浸没投影法是比较简便的一种方法。其原理是将纱浸没在折射率与纤维相同的溶液中，这样光线通过纱条时不发生折射现象而呈透明状。
   2．径向分布
（1）由于纤维的内外转移，对于由两种不同性能的纤维纺成的混纺纱，在它的横截面上会产生不同的分布——径向分布。其存在两种极限情况：均匀分布和皮芯分布。
（2）径向分布的定量表达用汉密尔顿转移指数M。M=O时，说明两种混纺纤维在纱线横断面内是均匀分布的；M>0时，说明被计算的纤维倾向于向外层转移、分布；反之，M<O时说明被计算的纤维倾向于向内层转移、分布；I M l=100％时，说明两种混纺纤维在纱线横断面内是一种完全向内转移，而另一种完全向外转移，呈皮芯分布。
   (二)影响纱中纤维内外转移的主要因素
1．纤维长度---长纤维易向内转移。
2．纤维细度---细纤维易向内转移。
3．纤维的初始模量--- 初始模量大的纤维易向内转移，分布在纱的内层。
4．截面形状--- 圆形截面纤维易分布在纱的内层。
5．摩擦系数---摩擦系数对纤维转移的影响较复杂。一般来说，摩擦系数大的纤维不易向内转移。
6．纤维的卷曲---卷曲少的纤维易分布在纱的内层。
7．纤维的分离度--- 若纤维梳理不良，有纤维束存在时，不但影响条干，而且由于集团性转移，使径向分布也出现波动，甚至影响染色纱的颜色分布。
    8．纺纱张力--- 纺纱张力提高，纤维变形增加，造成向心压力上升，内外转移加剧。
    9．捻度--- 随着捻度的增加，纤维在加捻三角区停留期越长，内外转移程度上升。加捻三角区是产生内外转移的决定性因素，没有加捻三角区，就没有内外转移。
  (三)纱线的毛羽
    1、纱线毛羽指的是伸出纱丝注体的纤维端或圈。毛羽的情况错综复杂，千变万化，伸出纱线的毛羽有端、有圈及表面附着纤维，而且具有方向性和很强的可动性。
    2、毛羽造成纱线外表毛绒，降低纱线外观的光泽性。过多成纱毛羽会影响准备工序的正常上浆，并在织造过程中造成开口不清，断头增加。纱线毛羽的多少和分布是否均匀，对布的质量和织物的染色印花质量都有重大影响，而且还会产生织物服用过程中的起毛起球问题。
    3、我国与日本、英国、德国、美国等国都用毛羽指数来表征毛羽的多少，毛羽指数的定义是：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／10 m。这一点和IJSTER毛羽日是不同的。
4、新型纺纱中的集聚纺能很好地控制纱线的毛羽，它与环锭纱相比，纱线表面3 mm以上的毛羽减少80％。如图所示，左图为集聚纺纱，右图为环锭纺纱。
                    
           

第五节  纱线的力学性质

★纱线的力学性质包括拉伸、弯曲、扭转、压缩性质以及摩擦抱合性质，这里仅讨论纱线的拉伸性能性质。其他性能及有关指标与纤维相似，不再赘述。

一、历史曾用指标
  (一)缕纱强力---缕纱强力为用纱线测长机摇取的缕纱在缕纱强力机上测得的强力。
  (二)缕比值--- 缕纱强力折算的单纱强力与单纱强力机测得的单纱强力之比称为缕比值。
  (三)品质指标--- 结合细度表示纱线强度的综合指标即为品质指标。没有单位。

二、纱线一次拉伸断裂的机理
  (一)长丝的拉伸断裂机理---长丝受外力作用时，外层纤维伸长较大，首先承受较大外力而断裂，然后再由内层纤维承受外力，直至纱线断裂，即存在着断裂不同时性。纱线中纤维本身的伸长能力、强力不均等也会造成断裂不同时性。
  (二)短纤维纱的断裂机理----短纤维纱在承受外力作用时，除了存在断裂不同时性外，还存在纤维间的相互滑移。一般纱线断裂的原因既有纤维的断裂又有纤维的滑移，两者同时存在。纤维滑移的可能性大小，取决于纤维间的摩擦抱合力的大小。
   ★纱线的伸长是由于纤维倾斜程度降低、纤维伸直、纤维伸长及纤维的滑移构成的。

三、影响纱线强伸度的因素----可分为内因(纤维、纱线的性能与结构)和外因(测试条件)。
  (一)内因
    1．纤维性质----当纤维长度较长时，纤维间的摩擦阻力增加，滑移的可能性减少，纱线的断裂强力较大；当纤维细度较细时，同样粗细的纱线截面内，细纤维的根数较多，纤维间接触面积较大，摩擦阻力较大，纤维不易滑移。纤维长度、细度及强伸度均匀性较好，纱线弱环得到改善，纱线的强力提高。
    2．纱线的结构----主要是纱线捻度与纱线的均匀性。纱线捻度对纱线强度的影响在本章第四节加捻程度对纱线性能的影响中已经叙述过。纱线细度不均匀性较小时，纱线中弱环出现的可能性减少，使纱线强度及强度的不匀率提高。
    3．混纺比---- 混纺纱的强力不仅与纤维的强力有关，还与混纺纤维的伸长能力的差异密切相关。为了简化问题，假设混纺纱中只有1、2两种纤维，混纺纱中纤维混合均匀，且两种纤维粗细相同，纱线的断裂只是由于纤维的断裂而无滑脱。在此假设下，分三种情况来分析混纺纱的强力与混纺比的关系。
    (1)混纺在一起的两种纤维的拉伸曲线如图9—3l所示。当拉伸到伸长为1、2纤维的断裂伸长时，两种纤维同时断裂，混纺纱的强力公式：P=n1Pl+n2P2。
                                    
    (2)当混纺在一起的两种纤维断裂伸长率相差较大，且1纤维断裂时的强力大于2纤维在纱线中受到的拉伸力。明显地有两个断裂阶段。第一阶段是伸长能力小的纤维先断裂；第二阶段是伸长能力大的纤维断裂。
    (3)当混纺在一起的两种纤维断裂伸长率相差较大，且l纤维断裂时的强力小于2纤维在纱线中受到的拉伸力。在这种情况下，纱线受拉伸后，纱线中的纤维也明显地有两个断裂阶段，第一阶段是伸长能力小的纤维先断，第二阶段是伸长能力大的纤维断裂。            
   (二)外因----主要是温度、湿魅试样长度、测试速度及强力机的类型等。这些因素对纱线强伸度的影响与纤维相同。纱线在特殊情况下需要快速试验时(试样没有经调湿处理，直接进行测试)，测得的强力值须经过修正，计算式为：P=P实﹡K
   


第六节   实验

一、纱线的细度实验
  (一)实验目的与要求
  通过实验，掌握纱线线密度的测试方法和指标计算，了解影响纱线线密度测试结果的因素。参阅GBf［1 4743、GB／T 14343和I GB 6838。
  (二)实验仪器、工具与试样
    YG086型缕纱测长器(图9—35)、电子天平、烘箱及管纱若干。
  (三)实验方法
    1．试样准备
    (1)按规定的方法取样。
    (2)将试验纱线放在试验用标准大气中24 h，进行调湿处理(有条件则做)。
    2．仪器调节
    (1)检查张力秤的砝码在零位时指针是否对准面板上的刻线。
    (2)接通电源，检查空车运转是否正常。
    (3)确定张力秤上的摇纱张力。
   3．实验步骤
    (1)将纱管插在纱锭上。
    (2)将纱管上的纱线引入导纱钩，经张力调整器、张力检测棒、横动导纱钩，然后把纱线端头逐一扣在纱框夹纱片上(纱框应处在起始位置)，注意将活动叶片拉起。
    (3)将计数器定长拨盘拨至100圈数上。
    (4)将调速旋钮调在200 r／min上，使纱框转速为200 r／min。
    (5)计数器电子显示清零o
    (6)接通电源，按下“启动”按钮，纱框旋转到100圈自停。
(7)在纱框卷绕缕纱时，要特别注意张力秤上的指针是否指在面板刻线处，即卷绕时张力秤处于平衡状态。
(8)将绕好的各缕纱头尾打结接好，接头长度不超过1 cm。
    (9)将纱框上活动叶片向内档落下，逐一取下各缕纱后将其回复原位。
    (10)重复上述动作，摇取第二批缕纱。
    (11)操作完毕，切断电源。
    (12)用天平逐缕称取缕纱重量(g)，然后将全部缕纱在规定条件下用烘箱烘至恒定重量(即干燥重量)。若已知回潮率，可不用烘燥。
  (四)指标计算
    (1)烘干纱线的线密度(tex)
    (2)公定回潮率时纱线的实际线密度(tex)
    (3)纱线线密度变异系数(即百米质量变异系数)
    (4)纱线百米重量偏差
  (五)实验报告内容   
    1．记录
    记录温湿度、试样名称与规格、仪器型号、仪器工作参数及原始数据。
    2．计算
    计算在公定回潮率时纱线的线密度、纱线线密度变异系数及纱线百米质量偏差。
(六)思考题： 影响纱线线密度测定结果的因素有哪些?
二、纱线捻度实验
  (一)实验目的与要求
    通过实验，熟悉Y33lA型纱线捻度仪的结构和使用方法，实测单纱的捻度、捻系数、捻度变异系数和股线的捻度及捻缩率。参阅GB 2543．1和GB 2543．2。
（二)实验仪器、工具与试样
    Y331A型纱线捻度仪(结构示意如图9—39)、挑针、剪刀，单纱和股线各一种。
  (三)实验方法与步骤
    1．退捻加捻法测单纱捻度
    2．直接退捻法测股线捻度
  (四)实验报告内容
    记录：温湿度、试样名称与规格、仪器型号、仪器工作参数及各指标值。
  (五)思考题：
    (1)试述1Y33 1系列数字式纱线捻度机测定单纱捻度的原理。
    (2)影响试验结果的因素有哪些?
    (3)单纱与股线的捻度测定方法为何不同?
(4)测定单纱捻度时，为何左夹头定位螺栓要按细纱伸长范围进行调整，若不控制单纱的拉伸会产生什么后果?
三、纱线强度实验
  (一)实验目的与要求
  通过实验，熟悉HD021N型电子单纱强力仪的结构，掌握测定单根纱线强力的试验方法。参阅GB／T 3916和GB／T 11 14344。
  (二)实验仪器、工具与试样
    YG021N型电子单纱强力仪(有柜式和台式两种，如图9—40)，纱线若干。
  (三)实验方法与步骤
    (1)将试验纱线放在试验用标准大气中24 h，进行调湿处理(有条件则做)。
    (2)打开主机电源，仪器进入自检，完毕后按“设置”键进人参数设置状态(因为是全中文界面，这里只讲要求，就不讲细节了)。
    (3)设置“实验方式”为：定速拉伸，隔距(试样长度)：500 mm，拉伸速度：500 mm／min，试验次数：30，及其他参数。
    (4)进入设置主菜单下的“校定长”菜单，完成隔距校定。
    (5)进入设置主菜单下的“力值复O”菜单，完成0点校定。
    (6)退出“设置”进入测试状态，开机后也可以按上次设置的参数直接测试。
    (7)夹好纱样，注意预加张力应符合纱线细度，必要时可以调节下加持器下面的张力器。
    (8)按“拉伸”键，开始测试，纱线拉断后，夹头自动返回。打印机打印测试参数和测试结果。
    (9)重复(7)、(8)步骤，直至达到设定次数。打印机打印统计报表。
    (10)结束试验，切断电源。
  (四)实验报告
    记录：温湿度、试样名称与规格、仪器型号、仪器工作参数、原始数据及各指标值。
  (五)思考题： 影响强力试验结果的因素有哪些?


课后作业
  一、名词解释
  ①混纺纱②色纺纱③精梳纱④细(粗、中、特细)特纱⑤英制支数⑥捻度⑦捻
系数⑧临界捻度⑨断裂长度
  二、问答计算题
    1．测得65／35影棉纱30绞(每绞长100 m)的总干重为53．4 g，求它的线密度、英制支数、公制支数和直径(棉纱线的职=8．5％，涤纶纱线的账=O．4％，混纺纱的6=0．88 g／cm3)。
   2．测得某批55／45影毛精梳双股线20绞(每绞长50 m)的总干重为35．75 g，求它的公制支数和线密度o
   3．试比较1．5旦涤纶和6 ooO公支棉纤维直径的大小。
   4．在Y331型纱线捻度仪上测得某批27．8号棉纱的平均读数为370(试样长度为25 em)，求它的线密度制平均捻度和捻系数o
   5．在Y331型纱线捻度仪上测得某批57／2公支精梳毛线的平均读数为74．6(试样长度为10 cm)，求它的公制支数制平均捻度和捻系数。
   6．纯棉纱与纯毛纱的捻系数有无可比性，为什么?
   7．测得细纱机前罗拉1 000 r纱的实际长度为7 600 cm(前罗拉直径为25 mm)，求捻缩率。
   8．什么叫临界捻系数，短纤维纱与长丝的临界捻系数哪个大，为什么?大多数短纤维纱选用的捻系数比临界捻系数大还是小，为什么?
   9．加大捻系数，对纱的直径、密度、断裂伸长率、光泽和手感等性质会有什么影响?
   10．一般股线捻向与单纱捻向相同还是相反，为什么?欲使股线强度大，需选用什么样的股线捻系数；欲使股线光泽好、手感柔软丰满，需选用什么样的股线捻系数，为什么?
   11．试分析环锭纱中纤维的几何形状。
    12．试分析纱线的毛羽对纱线和织物质量的影响。
    13．测得28 tex单纱的断裂强力为160 cN，试计算纱线的相对强度P慨、断裂长度、断裂应力盯(纱的6=O．88 g／cm3)o
    14．试分析影响纱线强度的因素。

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第一部分 纤维(第一章 棉纤维)

第一节 原棉的种类与形态结构

1、棉花—是指棉植物种子上的纤维，籽棉和皮棉的统称(有时亦作为棉植物，棉植物开的花的名称)。
2、棉纤维----是纺纱织布的原料，故纺织业习惯上称其为原棉。
★从棉田中采摘的籽棉是棉纤维与棉籽未经分离的棉花，无法直接进行纺织加工，必须先进行轧花(初加工)，将籽棉中的棉籽除去得到棉纤维，分等级打包后，商业习惯上称之为皮棉。成包皮棉到纺织厂后称之为原棉。

一、原棉的种类
(一)按棉花的品系---棉花在植物学上属被子植物门，双子叶植物纲，锦葵目，锦葵科，棉属，是一年生草本植物。
1、按栽培种分：陆地棉、海岛棉、亚洲棉(中棉)和非洲棉(草棉或小棉)，
2、按纤维的长短粗细，可分为细绒棉、长绒棉、粗绒棉三大品系。（如表-1）
（1）细绒棉---是指陆地棉各品种的棉花，纤维细度和长度中等，色洁白或乳白，有丝光，可用于纺制11～100 tex的细纱。细绒棉占世界棉纤维总产量的85％，也是目前我国主要栽种的棉种(占93％)。
（2）长绒棉---是指海岛棉各品种的棉花和海陆杂交棉，纤维特长，细而柔软，色乳白或淡黄，富有丝光，品质优良，是生产10 tex以下棉纱的原料。现生产长绒棉的国家主要有埃及、苏丹、美国、摩洛哥及中亚各国等。新疆等部分地区是我国长绒棉的主要生产基地。长绒棉又可分特长绒棉和中长绒棉。
    A、特长绒棉：特长绒棉是指纤维长度在35 mm以上的长绒棉，通常用于纺制4～7．5 tex精梳纱、精梳宝塔线等高档纱线。
    B、中长绒棉：中长绒棉是指长度在33—35 mm的长绒棉，品级较高的中长绒棉可用于纺制7．5～lO tex精梳纱、轮胎帘子线、精梳缝纫线等纱线。
（3）粗绒棉----是指中棉和草棉各品种的棉花，纤维粗短，富有弹性。此类棉纤维因长度短、纤维粗硬，色白或呆白，少丝光，使用价值和单位产量较低，在国内已基本被淘汰，世界上也没有商品棉生产。其品种目前主要作为种源库保留。
(二)按棉花的初加工
1、初加工的含义----即轧花，是对籽棉进行的加工。它是指通过轧花机的作用，清除僵棉和排去杂质，实现棉纤维与棉籽的分离，然后将获得的皮棉分级打包等一系列工艺过程。
2、初加工的目的----轧花的基本要求是清僵排杂，籽棉经轧花后纤维不受损伤，保持棉纤维的自然品貌。
3、分类----轧花机有锯齿机和皮辊机两种，作用原理不同，因此得到的皮棉类型有锯齿棉和皮辊棉之分。
（1）锯齿轧花与锯齿棉
A、锯齿机：是棉花初加工的主要设备。它的工作原理是利用几十片圆锯片的高速旋转，对籽棉上的纤维进行钩拉，通过间隙小于棉籽的肋条的阻挡，使纤维与棉籽分离。
B、锯齿棉：含杂较少、短绒率较低、纤维长度整齐度较好。但容易损伤较长的纤维，也容易产生轧工疵点，使平均长度稍短，棉结、索丝和带纤维籽屑较多，而且皮棉呈蓬松分散状态。
（2）皮辊轧花与皮辊棉
A、皮辊机：其工作原理是利用表面毛糙的皮辊的摩擦作用，带住籽棉纤维从上刀与皮辊的间隙通过时，依靠下刀向上的冲击力，使棉纤维与棉籽分离。
B、皮辊棉：含杂较多、短绒率较高、纤维长度整齐度稍差。但也有人认为，如果不考虑短绒，皮辊棉较锯齿棉长度整齐度为好。不易损伤纤维，轧工疵点也较少，然而皮棉中却有黄根。皮棉成条块状。皮辊棉可较多地用于纺精梳纱品种。
★锯齿棉和皮辊棉的性能特点及用途比较：锯齿轧花产量高，大型轧花厂都用锯齿机轧花，棉纺厂使用的细绒棉大多也为锯齿棉。皮辊轧花产量低，由于纤维损伤小，长绒棉、留种棉一般用皮辊轧花。
★打包标准：轧花机加工成的皮棉经打包机打成符合国家标准的棉包。国家标准皮棉包装有三种包型：85kg/包，200kg/包，227kg/包。
(三)按棉花的色泽
1．白棉---正常成熟的棉花，都称为白棉。棉纺厂使用的原棉，绝大部分为白棉。
2．黄棉---棉铃生长期间由于受霜冻或其他原因，铃壳上的色素染到纤维上，使纤维大部分呈黄色，以符号Y在棉包上标示。一般属低级棉，棉纺厂仅有少量使用。
3．灰棉---棉铃在生长或吐絮期间，受雨淋、日照少、霉变等影响，使纤维色泽灰暗的棉花，以符号G在棉包上标示。灰棉一般强力低、品质差，仅在纺制低级棉纱中搭用。
(四)新型棉花
1．彩色棉花---天然彩色棉花是棉纤维自身含有天然色彩的棉花新品种。其织物色泽自然、质地柔软、永不褪色、穿着舒适。
(1)含义---天然彩色棉花简称“彩棉”，它是利用现代生物工程技术选育出的一种吐絮时棉纤维就具有红、黄、绿、棕、灰、紫等天然彩色的特殊类型棉花。
（2）特征---用这种棉花织成的布不需染色，无化学染料毒素，质地柔软而富有弹性，制成的服装经洗涤和风吹日晒也不变色。耐穿耐磨、穿着舒适，有利人体健康。因不需要染色，所以可大大降低纺织成本，防止对环境的污染。
2．有机棉
（1）含义---有机棉是在农业生产中，以有机肥、生物防治病虫害、自然耕作管理为主，不使用化学制品，从种子到农产品全天然无污染生产的棉花，棉花中农药、重金属、硝酸盐、有害生物(包括微生物、寄生虫卵等)等有毒有害物质含量控制在标准规定限量范围内，并获得认证的商品棉花。    3．转基因棉(兔毛棉花)----是指由兔毛角蛋白基因和棉花结合在一起所产生出的一种带有兔毛品质的新型棉纤维。这种棉花被确定含有兔毛角蛋白基因，经农业部棉花品质监督检验测试中心进行纤维测试，纤维品质优良，其绒长增加了3 mm，整齐度增加了2．1％，比强度等各项指标都有不同程度的提高。

二、原棉的形态结构
(一)棉纤维的发育形成----棉纤维是由种子胚珠(发育成熟后即为棉籽，未受精者成为不孕籽)的表皮细胞隆起、延伸发育而成的，纤维是与棉铃、种子同时生长的。一年生草本植物的棉花，喜温好光。根据收摘时期的早晚，有早期棉、中期棉和晚期棉之分。中期棉长度较长、成熟正常，质量最好；早期棉、晚期棉质量较差。
棉花纤维的生长发育特点：是先伸长长度，然后充实加厚细胞壁，整个发育过程可以分为伸长期(前25～30天)、加厚期(后25～30天)和转曲期三个时期。
1．伸长期----在伸长期中，表皮细胞是在开花受精后10天以内陆续长出。早长出的纤维生长良好，长度较长，成为具有纺纱价值的棉纤维，即“长绒”。在开花第三天以后，从胚珠表皮细胞层上所生长出的纤维初生细胞，往往不久即停止发育，最后成为附在棉籽表面短而密集的“短绒”，无纺纱价值。在此期间，细胞壁伸长成为薄壁管子。
2．加厚期---当纤维初生细胞壁伸长到一定长度以后，即开始细胞壁的加厚。在加厚期间，细胞一般不再伸长，只是把初生细胞壁内储存的营养液在自然条件的作用下变成纤维素，并由初生胞壁内自外向内逐日淀积一层，直至加厚期结束。
★日轮的形成---纤维素的淀积是在较高的温度下进行的。      
温度低于20℃，淀积就会停滞。由于白天和黑夜气温相差很大，纤维素在胞壁内的淀积时快时陧、时停时积，形成明显的层次呈同心环状。
★棉纤维加厚期的温度高，日照充分时，胞壁垒厚，纤维成熟度高。如果加厚期的温度低，则加厚时间虽长，胞壁却薄，纤维成熟度差。
    3．转曲期---棉纤维加厚期结束后，棉铃壳开始逐渐脱水干燥，内部由于棉纤维的成熟而膨胀，使棉铃裂开吐絮。吐絮后纤维内水分蒸发引起收缩。由于棉纤维淀积纤维素时，是以螺旋状原纤形态层层淀积的，并且螺旋方向时左时右，所以纤维干涸收缩时，胞壁发生时左时右的螺旋形扭转，形成不规则的天然转曲。这一时期称为转曲期，约在棉铃裂开后的3～4天之间。
    (二)棉纤维的形态结构
    1．棉纤维的形态
（1）纵向形态---棉纤维是细而长的中空物体，一端封闭，另一端开口(长在棉籽上)，中间稍粗，两头较细，呈纺锤形。纵向外观上具有天然转曲。天然转曲是棉纤维所特有的纵向形态特征。
★在纤维鉴别中可以利用天然转曲这一特征将棉纤维与其他纤维区别开来。天然转曲一般以棉纤维单位长度(cm)上扭转半周(1800)的个数表示。细绒棉的转曲数约为39～65个／cm，长绒棉较多，约为80一120个"／cm、正常成熟的棉纤维转曲在纤维中部较多，梢部最少。成熟度低的棉纤维，则纵向呈薄带状，几乎没有转曲。过成熟的棉纤维外观呈棒状，转曲也少。天然转曲使棉纤维具有一定的抱合力，有利于纺纱工艺过程的正常进行和成纱质量的提高。但转曲反向次数多的棉纤维强度较低。
（2）横截面形态---棉纤维截面是不规则的腰圆形，有中腔。
                     
       横向                         纵向                 截面结构
2．棉纤维的断面结构
   棉纤维的断面呈不规则的腰圆形，有中腔。棉纤维的横断面由许多同心层所组成，主要的有初生层、次生层和中腔三部分。
(1)初生层----是棉纤维的外层，即棉纤维在伸长期形成的纤维细胞的初生部分。初生层的外皮是一层极薄的蜡质与果胶，表面有细丝状皱纹。
★特点---有棉蜡的存在，蜡质(俗称棉蜡)对棉纤维具有保护作用，能防止外界水分的浸入。 且能增润棉纤维的光泽，起润滑作用，但在高温时棉蜡容易熔化，以致影响纺纱工艺及其制品的着色能力，所以棉纱、棉布漂染前要经过煮练除去棉蜡，以保证染色均匀。
    (2)次生层---是棉纤维加厚期淀积纤维素形成的部分，是棉纤维的主要构成部分，几乎全为纤维素组成。次生层决定了棉纤维的主要物理机械性质。次生层决定了棉纤维的主要物理机械性质。
(3)中腔---是棉纤维生长停止后遗留下来的内部空隙。中腔内留有少数原生质和细胞核残余物，对棉纤维本色有影响。随着棉纤维成熟度的不同，中腔宽度有差异。成熟度高，中腔宽度小。

第二节  原棉的化学组成与化学性质

一、棉纤维的组成物质
1、主要组成物质----是纤维素，正常成熟的棉纤维中纤维素含量约为94％。
2、其它组成物质---蜡质、脂肪、糖分、灰分、蛋白质等纤维素伴生物。蜡质、脂肪会妨碍棉纤维的毛细管效应，除去脂肪的脱脂棉吸湿性很高。表面含有较多糖分的棉花在纺纱过程中容易引起绕罗拉、绕皮辊、绕皮圈等现象，影响工艺，影响产品质量。这些糖分主要是外来物，如昆虫的分泌物等。在棉花检验中应进行含糖分析或粘性检验测试以确定其含量，对加工中的黏性进行评估。
二、棉纤维的化学性质
    1、综述---由于棉纤维的主要组成物质为纤维素，所以较耐碱而不耐酸。
2、不耐酸性---无机酸对棉纤维有破坏作用，有机酸作用较弱。
3、较耐碱性---稀碱溶液在常温下处理棉纤维不发生破坏作用，但会使纤维膨化。利用稀碱溶液可对棉布进行“丝光”处理。浓碱高温对棉纤维可起破坏作用。
4、棉纤维不溶于一般的有机溶剂，如乙醇、乙醚、苯、汽油、四氯乙烯等，但可溶解纤维中的伴生物质。在阳光照射下，纤维素大分子会被破坏。
5、棉织物在阳光下晒一个月，强度会下降26．5％，三个月会下降60．6％。在潮湿情况下，微生物极易生长繁殖，从而使纤维发霉、变色，因此棉纤维应储存在干燥的地方。

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第三节 棉纤维性质的商业检验

★关于棉纤维的主要参考数据：
1、世界共七十多个产棉国---中国、美国、印度、巴基斯坦、中亚是五大产棉国（占总量80%）。
2、纺织生产上主要使用的品种是细绒棉（占总量的90%），其次是长绒棉。
一、我国棉花生产情况概述-----我国产棉总产量居世界第一；棉区广泛，主要分为北方棉区和南方棉区。
1、北方棉区---主要有黄河流域棉区、北部特早熟棉区、西北内陆棉区。
2、南方棉区---主要有长江流域棉区、华南棉区。
★其中黄河流域棉区和长江流域棉区是我国主要产棉区。
3、我国主要种植品种----细绒棉，总产量的98%。纺用棉多在29mm以上，部分在31mm以上。
二、棉纤维的商业检验
A、什么是商业检验----在原棉贸易中，为贯彻优棉优价、按质论价的原则，确保供需双方的经济利益所进行的原棉检验活动叫原棉商业检验，包括检验抽样、品质检验、公量检验。
B、检验项目分为：品质检验项目---决定原棉价格；
公量检验项目---决定原棉结算重量。
C、商业检验步骤：
一、抽样（或称取样、扦样）
1、抽样的目的：一批中各包的情况不完全一样，一包的性质也不完全相同。要对全部原棉进行检验，消耗太大，因此，只能在整批原棉中取一小部分有代表性的样品来进行检验。
2、抽样的原则：必须认真细致，遵循随机抽取的原则，才能使其具有足够的代表性。
3、抽样的步骤：取样是分阶段进行的，通常先要抽取批样，然后再从中抽取实验室样品、试验样品，最后才能取某一项目测试所需的试验试样。
（一）批样
1、抽样数量---成包皮棉不论批量大小一律按10％抽样，即每10包抽1包，不足10包的部分按10包计。每个取样棉包抽取检验样品约300g，形成批样；每个取样棉包抽取回潮率检验样品约100g，形成回潮率检验批样。
2、抽样方法---开包后去掉棉包表层棉花，抽取完整成块样品，供品级、长度、马克隆值、异性纤维和含杂率等检验；再于棉包内10～15 cm深处抽取回潮率检验样品，装入取样筒内密封。严禁在包头取样。
（二）实验室样品
1、实验室样品的份数---- 批量在300包及以下的棉花，抽取1份实验室样品；批量为301～600包的棉花，抽取2份实验室样品；批量大于600包的棉花，抽取3份实验室样品。
2、抽样方法---根据实验室样品的份数，将抽取的批样样品按个数大致均衡地分成相应的几组，每一组从批样的各个样品中随机抽取部分棉纤维，形成200～250 g一份的实验室样品。
★先从批样中抽取含杂率检验样品供含杂率检验，以避免杂质失落；剩余样品在检验品级后，再分别抽取样品进行长度、马克隆值和异性纤维检验。回潮率批样供回潮率检验用。
（三）试验样品---是从实验室样品中抽取的具有代表性的一部分纤维，它具有足够小的数量，以便于转变成试验试样。原棉试验棉条即是一些试验硬目的试验样品。
（四）原棉试验棉条的制备
1、仪器用具---包括纤维引伸器、镊子、挑针、黑绒板、取样框等。
2、原理---将一定重量的试样通过纤维引伸器反复进行引伸，使纤维平直及充分混合。
3、仪器调整
4、试样准备---将重约200～250 g的实验室样品，稍加撕松混合，厚薄均匀地夹在一对面积为O．5 m×O．5m隔成16个小格的钢丝框中。从取样钢丝框的两面分别均匀地逐格抽取16丛，共取32丛，每丛重均为70 mg，构成2～2．5 g的试验样品，以制备试验棉条。
5、操作步骤---见书上第20页

二、品质检验
（一）棉花品级检验
1．棉花品级---反映棉花的内在质量与使用价值，也是工商交接验收的重要依据。品代表品质，级代表级别。不同品级的棉纤维有不同的经济价值。
★根据棉花的成熟程度、色泽特征、轧工质量将细绒棉分为七个级，即一至七级，一级最好，七级最差，低于七级标准者为级外棉。其中，三级为品级标准级，一至五级为纺用棉(五级为转杯纺用棉)，六级以下为废纺原料或民用絮棉。
            
   一级原棉           三级原棉              四级原棉           五级原棉
★品级标准分文字标准和实物标准。
(1)文字标准：即各品级棉花所应达到的成熟程度、色泽特征、轧工质量条件，皮辊棉、锯齿棉各有规定。
(2)实物标准：根据品级条件，产生实物标准。实物标准是装人棉花品级标准盒中的各品级最差的棉花实物，皮辊棉、锯齿棉各有7盒。
★品级实物标准分基本标准和仿制标准。
2．品级检验---检验品级应在棉花分级室进行，对批样逐样检验品级。
（1）准备条件---棉样要保持自然形态，尽量成块，切忌撕碎；检验时，在室内北窗射入的正常光线下或符合规定的人工光线下进行。
（2）步骤---见书上第22页
(二)棉花长度检验
1．手扯长度与长度级
（1）所谓手扯长度---是用手扯尺量的方法所测的原棉中根数最多的纤雏长度，简称长度。
（2）方法---手扯法，有一头齐法和两头齐法，初学者一般先学习一头齐法。
（3）长度级---以1mm为级距，分成25mm、26mm、27mm、28mm、29mm、30mm、31mm(32mm)七级，28mm为长度标准级，五级棉花长度大于27 mm，按27 mm计；六级、七级棉花长度均按25 mm计。表1—5手扯长度分级范围
2．棉花长度检验----用手扯尺量法，对批样逐样检验长度；每份样品检验一个试样。
（1）手扯的方法有一头齐法和两头齐法。
（2）检验步骤：见书上第23页
（3）注意事项：手扯的正确性，以棉花长度实物标样校准。
(三)马克隆值检验
1．马克隆值(Micronaire)
（1）含义：一定量的棉纤维在规定条件下用马克隆气流仪测得的指标，其实质是透气性量度，但以马克隆刻度表示。
（2）意义：马克隆值没有计量单位。它是同时反映棉纤维细度和成熟度的综合性指标，其数值越大，则棉纤维越粗，同时也反映棉纤维的成熟度较高。
（3）表示方法：马克隆值分三级，即A级、B级、C级。B级为马克隆值标准级。马克隆值分级范围如下所示：
2．马克隆值检验
  从批样中，按批样数量的30％随机抽取马克隆值试验样品个数，用马克隆气流仪逐样测试马克隆值。每个试验样品，根据其马克隆值确定马克隆值级。计算各马克隆值级所占的百分比，其中百分比最大的马克隆值级定为该批棉花的主体马克隆值级。
(四)异性纤维检验
1、方法：异性纤维检验采用手工挑拣法。
2、步骤：检验时对批样进行逐样挑拣，记录检出异性纤维或色纤维试样个数及包号，对未开包棉花随机抽取5％棉包，逐包挑拣异性纤维和色纤维，根据异性纤维和色纤维的数量作降级处理。
(五)短纤维率检验
1．短纤维率(short fibre content)
（1）含义：短纤维率是棉纤维中长度短于一定界限的纤维重量占纤维总重量的百分率。短纤维界限规定：细绒棉为16 mm及以下的棉纤维。
（2）执行标准：见书上23-24页
2、短纤维率检验方法----采用罗拉分析仪，每个试验试样可一次将罗拉分析仪指针摇到与蜗轮第16刻度重合处，然后用二号夹子夹取未被夹持的纤维两次，第三次可再夹去露出整齐一端的游离纤维；将纤维分成16mm及以下和16mm以上两组，分别称重。试验试样短纤维率计算公式如下：


★注意事项：
（1）每个试验室样品制作一根试验棉条，每根棉条重复试验两次，以两次结果的平均值作为该试验室样品的短纤维率结果。
（2）一批棉花只一个试验室样品时，以试验室样品的短纤维率结果作为该批棉花的短纤维率结果；当一批棉花分成几个试验室样品进行检验时，以各试验室样品短纤维率结果的平均值作为该批棉花的短纤维率结果。
（3）短纤维率检验在常温常湿条件下进行。有异议时，以恒温恒湿条件下的结果为准。
（4）短纤维率试验结果修约至一位小数。
(六)棉结检验
1．棉结(neps)----棉纤维纠缠而成的结点称为棉结。品级标准级以上锯齿棉每百克棉的棉结不超过500粒，品级标准级每百克棉结不超过700粒，品级标准级以下棉花不作要求。棉结含量超过限量的棉花，品级顺降一级。
2．原棉棉结检验----采用人工手拣法检验每百克棉的棉结粒数。当一批棉花分成多个试验室样品进行检验时，以各试验室样品棉结检验结果的平均值作为该批棉花的棉结检验结果，结果修约到整数。

三、公量检验
(一)含杂率检验
1．原棉杂质与含杂率
（1）杂质是原棉中夹杂的非纤维性物犀，包括泥沙、枝叶、铃壳、棉籽、籽棉、不孕籽及虫屎等。★区别：杂质与危害性杂物。
（2）杂质既影响纺纱用棉量，又影响纺纱工艺和纱、布质量。棉花标准含杂率，皮辊棉为3％，锯齿棉2.5％。
2．原棉含杂率的检验方法----采用原棉杂质分析机检验
(二)回潮率检验----原棉吸湿的多少，以回潮率表示。
1、公式：   W=［（G-G0）/G0 ］×100%   
2、回潮率的意义：它不仅影响原棉的真实重量和棉纤维的性能，而且对生产工艺和成品质量都有影响。我国原棉的含水率一般在7％一11％，南方棉区的棉花含水率较高，北方棉区的棉花含水率较低。一般原棉含水率控制在7％～9％的范围较为适宜。棉花公定回潮率为8．5％，棉花回潮率最高限度为10.5%。
3、方法：棉花回潮率检验使用烘箱法或电测器法，通常使用电测器法，但在公证检验时以烘箱法为准。
(三)成包皮棉公量检验----公量检验以批为单位，逐批称量、记录毛重。根据批量大小，从批中抽取有代表性的棉包2～5包，开包称取包皮的重量，计算单个棉包包皮的平均重量，精确到0．01Kg.
1、计算每批棉花净重，修约到O．001t。
2、计算每批棉花准重，修约到0．001t。   
3、计算每批棉花的公定重量，修约到O．001t。

四、棉花质量标识的标示方法及代号
1、棉花初加工的最后一项工作是打包刷唛。“唛”即Mark，是原棉标志的意思。刷唛即将皮棉经打包后，在棉包的头端刷上原棉的棉花质量标识。
2、标示方法：棉花质量标识按棉花类型、主体品级、长度级、主体马克隆值级顺序标示，六级、七级棉花不标示马克隆值级。
3、类型代号：黄棉以字母“Y”标示艘以室母“G”标示，白棉不作标示。品级代号：一级至七级用1到7表示。
4、长度级代号：25mm至31mm，用25……31表示。
5、马克隆值级代号：A级B级C级，分别用ABC表示。
6、皮辊棉、锯齿棉代号：皮辊棉在质量标示符号下方加横线“一”表示，锯齿棉不作标示。例如：
    二级锯齿白棉，长度29 mm，马克隆值A级，质量标识为：229A；
    四级锯齿黄棉，长度27 mm，马克隆值B级，质量标识为：。Y427B；
    四级皮辊白棉，长度30 mm，马克隆值B级，质量标识为：430B；
    五级锯齿白棉，长度29 mm，马克隆值C级，质量标识为：527C；
    五级皮辊灰棉，长度25 mm，马克隆值C级，质量标识为：G525C；
六级锯齿灰棉，质量标识为：G625。

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第四节  棉纤维性质的常规检验
原棉进入纺纱厂后，在专门的检验室进行的工艺性能检验称之为常规检验，包括长度、细度、成熟度、强度、天然转曲等。
一、长度
(一)棉纤维长度的不均一性
1、形成原因：棉纤维是在自然生长中形成的，由采摘、初加工而获取，因此棉纤维长度具有不均一性。
2、含义：任何一批原棉，从中随机取出一束纤维试样，其中各根纤维的长度都是不相等的、长短不齐的，这叫棉纤维长度的不均一性。它可以用棉纤维的自然长度排列图和长度一重量分布曲线直观地表达出来。
                 
棉纤维长度分布图
(二)影响棉纤维长度的因素----主要有棉花的种类与品种、棉花生长条件和棉花初加工。
1、棉花的种类与品种是棉纤维长度的决定性影响因素。长绒棉的长度较细绒棉长，细绒棉中不同品种的棉花长度也不一样。
2、棉花的生长条件对棉纤维长度有很大影响。同一品种的棉花在不同地区或不同条件下种植时，长度可差2～4 mm以上。在一棵棉株的不同部位生长的棉花，纤维长度也不同，甚至一粒棉花籽上的纤维长度也不一样。 不同生长期的棉花，长度也有差异，一般中期棉纤维较长，早、晚期棉纤维较短。
3、由于机械损伤，籽棉经轧花后一般纤维长度稍为减短，皮辊棉约短O．2一O．5 mm，锯齿棉约短O．5 mm左右。
(三)棉纤维长度与成纱质量及纺纱工艺的关系
1．棉纤维长度与成纱质量的关系----在其他条件相同时，纤维越长，成纱质量越高。
(1)棉纤维长度与成纱强度：棉纤维长度较长，则成纱强度较高。纤维长度整齐度对成纱强度也有影响。原棉中短绒率高于15％时，成纱强度将显著下降。
(2)棉纤维长度与成纱细度：（各种长度棉纤维的纺纱细度有一个极限值。）在保证成纱具有一定强度的前提下，棉纤维长度越长，所纺纱的极限细度就越细。
(3)棉纤维长度与成纱条干均匀度：棉纤维长度越长、长度整齐度越高时，细纱条干越好，成纱品质提高。
(4)棉纤维长度与成纱毛羽：棉纤维较长时，在细纱上的纤维头端露出较少，成纱毛羽较
少，表面光洁。
2．棉纤维长度与纺纱工艺的关系----从棉纺设备的结构、尺寸到各道工序的工艺参数，都必须与所用的原料长度相配合，因棉纤维的长短不同而有不同的工艺参数。
(四)棉纤维长度的指标与检验
A、常用长度指标：棉纤维的长度参差不齐，要用一组棉纤维长度指标包括集中性指标和离散性指标两个方面才能反映纤维长度的全貌。集中性指标如主体长度、品质长度等，离散性指标(或整齐度指标)如短绒率、基数、均匀度等。因测试方法不同，各项指标的含义也不相同。
B、常用的测定方法有下列几种。见书上30页----34页
1、罗拉式分组测定法----虽然罗拉式纤维长度分析仪测定速度较慢，技术要求较高，但能测得较多的长度分布数据，所以被纺织厂普遍采用。主要指标有：(1)主体长度；(2)品质长度；(3)重量加权平均长度；(4)短绒率；(5)长度标准差与变异系数。
★短纤维长度界限因棉花类别而异：细绒棉16mm，长绒棉20mm.
★应该强调的是，Y111型罗拉式纤维长度分析仪在进行纤维分组时，由于棉束厚薄不匀，纤维排列不可能完全伸直平行，以及其他一些原因，各组的称见重量并不是各组的真实重量。因此，各组所称得的重量必须加以修正，以真实重量代人上述公式进行计算。真实重量可由下式计算，也可通过专用计算圆盘或数表查得。
2．梳片式分组测定法---采用Y121型梳片式长度仪。利用其一组钢针梳片将试样整理成一端平齐的棉束，然后由长到短地将棉束中的纤维按长度分成若干组，分别称其重量，计算求得各项长度分布指标，包带占四盆筵丝鏖(指自最长纤维至试样总重的1／4处的长度)、平均长度及短纤维率等。
二、成熟度
(一)棉纤维成熟度的概念----是指纤维胞壁加厚的垂噬塑纤维中纤维素充满的程度。胞壁愈厚，纤维素淀积得愈多，成熟度愈高。
(二)棉纤维成熟度的影响因素----棉花品种及生长条件，特别是受生长条件的影响。棉纤维成熟度不同，纤维形态就不同。成熟度高，则中腔小、胞壁厚，腔宽与壁厚的比值小。
(三)棉纤维成熟度与成纱质量及纺纱工艺的关系
1、与成纱质量的关系----正常成熟的棉纤维，截面粗、强度高、弹性好、有丝光，并有较多的天然转曲，可产生较大的抱合力，成纱强度高。
2、与纺纱工艺的关系----通常认为成熟度高的棉纤维能经受工艺设备的打击，容易清除杂质，产生的棉结、索丝等有害疵点较少；纺纱过程中，车间的飞花和落棉少，成品制成率高；纤维吸色性好，织物染色均匀。如果成熟度过高或过低，由于纤维偏粗或偏细，反而成纱强度不高。因此，成熟度是综合反映棉纤维质量的一项指标。
(四)棉纤维成熟度的指标与检验
1．棉纤维成熟度的指标----成熟系数、成熟度比和成熟纤维百分率等。
(1)成熟系数K：褪堡塑红维腔宽与壁厚比值的大小所定出的相应数值，即将棉纤维成熟程度分为18组后所规定的18个数值，最不成熟的棉纤维成熟系数定为0，最成熟的棉纤维成熟系数定为5，用以表示棉纤维成熟度的高低。见表1—7。
★正常成熟的细绒棉的成熟系数一般在1．5～2．O，低级棉的成熟系数在1．4以下。从纺纱工艺与成品质量来考虑，成熟系数在1．7～1．8时较为理想。长绒棉的成熟系数通常在2．O左右，比细绒棉高。
(2)成熟度比M：是指棉纤维细胞壁的实际增厚度(指棉纤维细胞壁的实际横截面积对相同周长的圆面积之比)与选定的为0.577的标准增厚度之比。成熟度比越大，说明纤维越成熟。成熟度比低于O．8的纤维未成熟。见书上35页
(3)成熟纤维百分率P：是指在一个试验试样中，成熟纤维报数占纤维总根数的亘分率。成熟纤维是指发育良好而胞壁厚的纤维，经氢氧化钠溶液膨胀后，纤维呈无转曲状。不成熟纤维是指发育不良而胞壁薄的纤维，经氢氧化钠溶液膨胀后，纤维呈螺旋状或扁平状，纤维胞壁薄且透明。
★据研究，成熟系数K、成熟度比M和成熟纤维百分率P三者间存在如下关系：
  P=（M-0.2）(1.5652-0.471M)     M=0.169+0.4935K-0.039K2
2．棉纤维成熟度的测定----常用的有腔壁对比法和偏光仪法等。
(1)腔壁对比法：以平均成熟系数做指标来表征棉纤维成熟度的高低。
(2)偏光仪法：成熟度高，光强度强，成熟度低，则光强度弱，因而通过转化计算可求得棉纤维的成熟系数、成熟度比、成熟纤维百分率等指标。
三、细度
(一)棉纤维细度的概念---- 用线密度表示，法定计量单位为特克斯(tex)。 也具有不均一性。
(1)线密度的计算公式：Tt=Gc/(L×n)   
(2)公制支数的计算公式：Nm=( L×n)/Gc  
(3)每毫克中纤维根数的计算公式：N= n/(Gc+Gt)
(二)影响棉纤维细度的因素----棉花品种、生长条件、成熟度。过成熟的纤维较粗，未成熟的纤维较细。
(三)棉纤维细度与成纱质量及纺纱工艺的关系
1．棉纤维细度与成纱质量的关系
(1)棉纤维细度与成纱强度及极限细度：在其他条件不变时，纤维愈细，成纱强度愈高，可纺纱的极限细度愈细。
(2)棉纤维细度与成纱条干均匀度： 一般纤维细度愈细、细度愈均匀，成纱截面内纤维根数愈多，成纱条干均匀度愈好。
2．棉纤维细度与纺纱工艺的关系----纤维愈细，加工过程中愈易扭结成棉结，折断成短纤维。容易产生大量短纤维，形成大量棉结。
(四)棉纤维细度的检验
1、中段称重法是棉纤维线密度(细度)检验的基本方法。
2、同品种的棉纤维线密度也可采用气流仪法检验(同马克隆值的测试)。
四、马克隆值
(一)棉纤维马克隆值的概念---- 将马克隆刻度标在气流仪上即可测试棉纤维的马克隆值。这里，马克隆值没有计量单位，称为马克隆值单位。根据马克隆值的测定原理，棉纤维的透气性和成熟度的综合指标。对同品种的棉纤维，马克隆值的大小既反映纤维成熟度的高低，也反映纤维线密度的大小。一般细绒棉的马克隆值为3．3～5．6，长绒棉为2．8～3．8，亚洲棉为6．2～10。
(二)棉纤维马克隆值与成纱质量及纺纱工艺的关系----用马克隆值低的棉纤维纺纱时，棉纱强力和可纺支数较高，但清梳落棉较多，棉纱疵点也较多，外观较差。用马克隆值高的棉纤维纺纱时，清梳落棉较少，成纱后的棉纱条干较均匀，棉纱疵点较少，外观好，但会因纤维抱合力下降引起棉纱断头率增加，使棉纱强力和可纺支数下降。
★因此， 只有马克隆值适中的棉纤维才能获得较全面的纺纱经济效果。国际上通常把3 1 5～4．9单位的马克隆值称为优质马克隆值范围。
(三)马克隆值的检验----要求在标准试验条件下进行。
五、强度
(一)棉纤维强度公式
1．棉纤维的断裂比强度的计算式：óbt=Fb/Tt
2．断裂长度的计算式:     LR=［Fb/(9.8×Tt)］ ×10  
★断裂长度可以理解为假定纤维一根根首尾连接起来变成连续的长纤维，把它一端自然悬垂，当悬下的纤维自身重力致使纤维拉断时，这时所悬挂的纤维长度就是断裂长度(即纤维自身重力与其强力相等时所具有的长度)。棉纤维吸湿后强度约增加2％～10％。棉纤维的断裂伸长率为3％一7％，吸湿后断裂伸长率约增加10％左右。
(二)棉纤维强度与成纱质量及纺纱工艺的关系----在正常情况下，棉纤维强度大，则成纱强度也大。纤维强度越大，在纺纱过程中越不易断裂，而且落棉少，制成率高，节约原料消耗。(三)影响棉纤维强力的因素----不仅与纤维的粗细有关，面且与棉花的弛类、品种、生长环境、成熟度有关。 一般粗纤维强力高，细纤维强力低。纤维强力也具有不均一性。
(四)棉纤维强力的检验-----包括单纤维检验和束纤维检验，都应在标准温湿度条件下进行。
1．束纤维检验---常用束纤维强力机，其结果偏低。
2．单纤维检验----是信息最全面的测试方法。   
六、疵点
(一)原棉中疵点的种类及产生原因----原棉疵点是由于生长发育不良和轧工不良而形成的。
1．棉结和索丝----棉结是棉纤维纠缠而成的结点，一般在染色后形成深色或浅色细点。
索丝又称棉索，是多根棉纤维紧密纠缠呈条索状，用手难以纵向扯开的纤维束。棉结和索丝主要是在锯齿轧花过程中形成的。
2、带纤维籽屑和软籽表皮----带有纤维的碎小籽屑、面积在2mm以下者称带纤维籽屑；软籽表皮是未成熟棉籽上的表皮，软薄呈现黄褐色，一般带底绒。
3、不孕籽---是未受精的棉籽，色白呈扁圆形，附有少量较短的纤维。会在轧花时混入皮棉。
4、僵片----是从受到病虫害或未成熟的带僵籽棉上轧下的僵棉片，或连有碎籽壳。
5、黄根---是由于轧工不良而混入皮棉中的棉籽上的黄褐色底绒。长度3-6mm，呈斑点状，也叫黄斑。
（二）原棉疵点的危害----一般在纺纱工艺中不易清除，使成纱条干恶化，断头增加，外观变差，影响纺织生产和最终产品的质量。
（三）原棉疵点的检验---主要以疵点重量百分率和百克试样疵点粒数为指标。采用手拣法。
★计算公式：  克总粒数=∑各项疵点的每百克粒数
总疵点重量百分率=∑各项疵点的重量百分率
七、糖分
(一)棉纤维糖分的危害---糖分包括自身含有的“生理糖”(即内糖)和附着在表面的外源物质
糖类(即外糖)。一般所说棉纤维糖分，指纺织加工过程中能产生黏性的那部分糖分。这部分糖分含量较多时，在纺纱过程中可使纤维产生黏性，在梳棉机、精梳机、并条机、粗纱机和细纱机上明显出现粘附现象，严重影响生产和成纱条干，危害很大，致使棉纤维可纺性变差。
(二)棉纤维糖分的来源----有危害的棉纤维糖分是外糖，主要是棉蚜排泄物污染和秋季低温干旱棉株蜜腺分泌物污染。
(三)棉纤维含糖的测定方法---常用贝氏试剂比色法，这是一种定量测定棉纤维中还原糖的方法。贝氏(贝纳迪克特)试剂是由甲、乙两液配制而成，呈蓝色络合物。由于纤维糖分含量不同，溶液分别显示出蓝、绿、草绿、橙黄、茶红五种颜色，对照标准样卡或孟塞尔色谱色标目测比色，即可定出含糖程度。含糖程度分为无、微、轻、稍多、多五种，见表l一10。
表1—10棉纤维含糖程度与溶液颜色
    溶液颜色
     蓝
     绿
     草绿
     橙黄
     茶红

    含糖程度
     无
     微
     轻
     稍多
     多

八、棉纤维其他检验方法
(一)原棉试纺---- 为了全面掌握、正确评价原棉的纺纱性能，避免或消除感官检验、仪器检验的误差和局限，生产企业可进行原棉试纺，即在原棉大量投入生产之前，取少量原棉快速纺制成纱，根据成纱质量和试纺中的生产情况是否正常，掌握评价原棉的性能。原棉小量试纺可以在试验室小型试纺机上进行，也可以在车间大型生产设备上进行。
★原棉试纺包括单唛试纺、成分试纺、一条龙试纺。
1．单唛试纺
单唛试纺即单一批号的原棉试纺，多在新棉上市、大量原棉进厂时进行。为掌握某一批原棉的各项物理性能，确定其适纺品种，在该批原棉中抽出一包或半包，将其快速试纺成某特纱。根据该纱质量情况确定该批原棉的可纺性。
2．成分试纺
    成分试纺即根据配棉成分规定，依照某特纱规定的平均品级、平均长度等做好配棉，按比例抽出一定数量进行小量试纺。根据其成纱品等是否符合要求确定本成分是否应调换某些批次，或采取相应的工艺措施。
3．一条龙试纺
    试制新产品，或引用新技术，以及某特纱的配棉成分有较大变动时，则采用一条龙试纺。它是根据棉纱特数和配棉成分，用较多数量的原棉试纺成纱后，一般还要试制到坯布及印染布，以确定新产品新技术是否成功，配棉变动是否合适。一条龙试纺固然能了解原棉的纺纱价值，但投人大、消耗多、速度慢、掌握的信息少。
(二)高容量多功能快速纤维测试系统
    高容量快速测试仪以往都由国外公司提供(如usTER公司)，我国近年也研制成功了此类仪器，目前已经商品化的是由陕西长岭纺织机电科技有限公司研发的XJ 120快速棉纤维性能测试仪(H培h Volume Inspection英文缩写HVI)。Ⅺ120快速棉纤维性能测试仪是集光、机、电、气和计算机等技术为一体的高技术产品，由长／强度测试仪(含取样器)、马克隆测试仪、色泽／叶屑测试仪、回潮率测试仪、读码器和棉结测试仪等组成，能快速检测出棉花纤维的长度、强度、成熟度、色泽、叶屑(表面杂质)和回潮率等，并能计算出短绒指数、色泽等级、杂质等级、可纺支数等指标。这些指标对棉检部门客观、公正地评价棉花品质、指导棉纺企业配棉、合理利用棉花原料，具有十分重要的意义。

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第五节   实验
一、棉纤维长度实验
    (一)原棉手扯长度检验
    1．实验目的与要求
    通过实测一种原棉的长度实验，掌握原棉长度的手扯尺量方法及要领。参阅GB／T6 908．1
    2．实验仪器、用具与试样
    黑绒板、小钢尺及各长度标准棉样、原棉若干。
    3．实验方法与步骤(一头齐法手扯尺量棉束长度)
    (1)取样：已按取样的原则、方法和数量取好棉样(注意：棉样未评品级之前不可先行手扯)。
    (2)选取棉样：在待检棉样中，从不同部位多处选取有代表性的棉样约10 g左右，过多不易两手握紧平分，过少则不够抽取纤维。将所选适量棉样稍加整理，趋于平顺，重叠在一起。
    (3)双手平分：双手平分有两种方法，一是将选取的棉样放在双手并拢的拇指与食指之间，使两拇指并齐，手背分向左右，用力握紧，以其余四指做支点，两臂肘紧贴两肋，缓缓用力由二拇指处向外分开，然后将右手的棉样弃去或合并于左手重叠握紧；二是将选取的棉样用两手作捏拳状握紧，两手互相靠拢，手背向上，两手紧握棉样的食指对齐，左手拇指第二节与右手拇指第二节对齐，缓缓用力撕成两截，弃去右手的一半或合并于左手中重叠握紧。不论用以上哪种方法，平分要缓缓用力向外分开，不要用力过猛，平分后都用右手拇指和食指将游离纤维和杂质疵点清除干净，棉样断面呈棕刷状，能伸出较顺的纤维，棉块基本上都被食指和拇指控制，以便于抽取较薄的纤维层。
    (4)抽取纤维：用右手的拇指与食指的第一节平行对齐，在棉样断面上多处夹取纤维薄层，每处抽取3次，将每次抽取的纤维薄层均匀整齐地重叠在一起，随时清除索丝和杂质，直到做成适量的棉束(约65～75 mg)，弃去左手棉样o
    (5)整理棉束：用左手清理棉束上的游离纤维、杂质和疵点等，然后用左手拇指与食指将棉束轻拢合并，给棉束适当压力将棉束压平，使之成为初步伸直平顺的棉束，以待抽拔。
(6)反复抽拔：将整理过的棉束，以右手拇指和食指夹紧，用左手拇指和食指第一节平行对齐，一薄层一薄层地抽取右手棉束中伸出的纤维薄层，头端对齐，并随时清除纤维中的棉结杂质等。每次抽取所夹住的头端长度不宜超过1．5 mm，并放在食指的一条线上使之平齐排列均匀。抽完后，以同法，从左手抽向右手，再到左手反复抽拔2～3次，直到使其达到一端整齐、宽窄一致(约20 mm)、厚薄均匀(约3 mm)、平直光洁的棉束(约60 mg左右)。抽拔一定要避免头大尾小和大肚子棉束出现，丢弃的纤维越少越好。32 mm，一端整齐平直，厚薄均匀，层次清晰的棉束。在整理过程中，可用稀梳将棉束不整齐一端轻轻梳理几次，梳下的游离纤维小束仍要放入棉束内，其中短于9 mm的纤维另行收集，待分组时并人9．5 mm纤维一组上。在制作棉束的全部过程中，不得丢弃纤维。
(7)尺量棉束长度
（8）用上述方法逐份检验棉样的手扯长度并予以记录。
（9）结果与计算：计算到小数后二位，按修约规则修至一位。
  （二）罗拉式棉纤维长度测定
1、实验目的与要求----通过实验掌握罗拉式纤维长度分析仪的结构、操作方法及棉纤维长度指标的计算方法。
2、实验仪器、用具与试样材料----Y111型罗拉式纤维长度分析仪、扭力天平、计算圆盘、限制器绒板、一号夹子、二号夹子、垫木、压板、梳子、黑绒板、镊子、小钢尺、试验棉条。
3、实验方法与步骤
（1）调整仪器
（2）试验试样制备
（3）整理棉束
（4）分组称重操作
①移放棉束：将整理好的棉束以正确的方法移入分析仪里夹紧。
    ②分组夹取：放下溜板，并转动手柄一周，蜗轮上的刻度10与指针重合，此时罗拉将纤维送出1 mm，由于罗拉半径为9．5 mm，故10．5 mm以下的纤维处于未被夹持的状态。用二号夹  子将之抽出，置于黑绒板上，搓成条状或环状，这是最短一组纤维，以后每转动手柄2周，送出2 mm纤维，同样用上述方法将纤维收集在黑绒板上。当指针与16刻度重合时，将溜板抬起，以后二号夹子要靠住溜板外边缘夹取纤维，直至全部试验棉束的各组纤维取尽。夹取纤维时，依  靠二号夹子的弹簧压力，勿再外加压力。
③称重：分别将各组纤维放在称量为25 mg的扭力天平上称重量、记录，称准至0．05 mg。
（5）结果与计算----用计算圆盘可计算每组纤维的真实重量，快速而准确。
二、棉纤维细度实验
    (一)中段切断称重法测棉纤维细度
    1．实验目的与要求
    通过实验，掌握中段称重法测定棉纤维线密度(细度)的方法及其计算。参阅GB／I’14336，GB／‘T 4336。
    2．实验仪器、用具与试样
    Y171型纤维切断器(10 nlm)、显微镜或投影仪(放大倍数150～200)、扭力天平(称量5 mg及10 mg各一架)、限制器绒板、钢梳、一号夹子、压板、镊子、小钢尺、载玻片和甘油等。试样为试验棉条。
   3．实验方法与步骤
    (1)取样：从试验棉条中取出l 500～2 000根纤维，可从下列公式估算出n根纤维的大约重量。
    (2)整理棉束：将取出的试样手扯整理两次，用一号夹子和限制器绒板再反复移置两次，最终整理成长纤维在下、短纤维在上的、一端整齐的、宽约5～6 mm的棉束。
    (3)梳理：将整理好的棉束，用一号夹子夹住棉束距整齐一端约5—6mm处，先用稀梳，后用密梳，从棉束尖端开始逐步靠近夹子部位进行梳理，直至将棉束上游离纤维梳去为止，然后将棉束移至另一夹子上，使整齐一端露出夹子外16 mm或20 mm，即按表1—11的技术要求，先用稀梳，后用密梳，梳去短纤维，剩下的一端整齐宽约5～6 mm的棉束为试验棉束。
表1—11棉束梳理和切断时的技术要求
    手扯长度／mm
     梳去短纤维长度／mm
     切断时整齐端外露长度／mrr-

    31及以下
     16
     5

    3l以上
     20
     7

    (4)切取：将梳理好的平直棉束放在Y171型纤维切断器上下夹板中问，棉束与切刀垂直，使切下的中段纤维长为10 mm，纤维手扯长度31 mm及以下的棉束，整齐端露出5 mm；化纤或棉纤维手扯长度在3lmm以上的，整齐端露出7 mm，然后切断。放置棉束时两手用力一致，使纤维拉直但不致伸长。
    (5)预处理：用镊子将中段和两端切断的纤维移置到标准大气条件下预处理1 h，使纤维中水分达到平衡状态。
    (6)称重：用扭力天平分别称重，记录棉束中段和两端纤维的重量，准确到O．02 mg。
    (7)制片：用拇指与食指夹持中段棉束的一端，然后用镊子夹住纤维均匀地移置于涂有甘油的载玻片上，纤维一端紧靠载玻片边缘，每一载玻片可排成左右两行，排妥后用盖玻片盖上，至止把中段纤维排完。
    (8)计数：将载玻片放在150～200倍显微镜或投影仪下进行逐根计数，记下中段纤维的总根数。
    (9)结果与计算：根据纤维中段重量和根数，求出线密度值和每毫克纤维根数。实验应在
标准大气下进行，纤维已经经过调湿，否则计算各个指标时要考虑回潮率的影响，即重量要修正至公定重量。
    (二)气流仪法棉纤维细度测定
    1．实验目的与要求
    通过实验，掌握Y145型气流仪的结构和原理，掌握气流仪法测定棉纤维细度的操作方法。
    2．实验仪器、用具与试样
    Y145型气流式纤维细度仪、链条天平、蒸馏水、加水漏斗、镊子、温湿度计及原棉试样。
    3．实验方法与步骤
    (1)仪器调节：
    ①调节气流仪水平螺丝至水平状态。
    ②调节压力计的水位：打开顶盖，将压力计上端的玻璃弯头取下，用小漏斗将蒸馏水徐徐注入压力计内，直到水面下凹的最低点与压力计刻度尺的上刻线
相切为止。
    ③检查仪器是否漏气：用直径32 mm的橡皮塞塞住试样筒上口，开启电动机及气流调节阀，使压力计的水柱下降到刻度尺的下刻线处，关闭调节阀，封闭抽气橡皮管，观察压力计水柱有无变化，如在5 min内变化不大于1 mm，则视为不漏气。
  (2)取试验试样：
  ①取样：从实验室样品中均匀抽取20 g棉纤维作为试验试样。
  ②试样开松除杂：将20 g重的试样在杂质分析机上进行分析一次(三级及以下品级分析两次)，使试样开松除杂。
  ③试样调湿：将试样放置在标准温湿度条件下至少4 h。
  ④称重：从处理过的试样中称取两份各5 g重的试样，精确到O．01 g。
(3)仪器操作：
  ①关闭气流仪调节阀，然后开启电动机。
  ②取下压样筒，将已称好的棉样均匀地放人试样筒内，然后将压样筒插入拧紧。
③慢慢开启气流调节阀，使压力计水位慢慢下降，直到水面下凹的最低点与刻度尺下刻线相切为止。与此同时，流量计内的转子亦随之上升一定的高度后停止。读出与转子顶端相齐处的流量计上的读数，并记录。
  ④第一次测试完毕，将试样筒内棉样取出扯松后再放人重复测试一次，求得平均结果。如此再进行第二份棉样的测定。
  (4)结果与计算：
  ①若实验是在标准状态下进行的，则根据每份试样测得的平均流量在气流仪上分别直接读出相应的马克隆值，而后再求出平均马克隆值。若两份试样的马克隆值的差异超过0．10时，则进行第三份样品的测试，以三份试样的平均值作为最后的结果。
    ②若实验是在非标准状态下进行的，则测得的每份试样的平均流量还须修正，根据修正流量再读出相应的马克隆值，求出最终的平均结果。
   

课后作业
1．棉纤维分哪几种?它们的长度、细度及用途有什么不同?
2．棉纤维按轧工方式分为哪几类?它们的特点是什么?
3．棉纤维的生长发育过程如何?简述该过程的主要特点?
4．简述正常成熟的棉纤维纵向、横截面的形态特征?
5．简述棉纤维的截面结构层次、各层次的特点及其与纤维性能的关系。
6．简述棉纤维的化学成分和化学性质。
7．简述我国细绒棉品质评定的分级情况和评定方法。评定品质的主要依据是什么?
8．棉纤维长度及其分布与纺纱工艺、纱线性能之间的关系如何?
9．棉纤维细度指标有哪几种?对纱线质量有何影响?
10．表明棉纤维成熟度的指标有哪几种?我国的常用指标是什么?
11．为什么说成熟度是棉纤维的特征性质?
12．简述棉纤维天然转曲的一般分布状况及其对纺纱工艺的意义。
13．简述天然转曲的指标有哪些?
14．简述原棉商业检验的内容，其中表示原棉中水分、杂质的指标是什么?
15．简述我国棉区的基本划分情况。
16．棉纤维中短绒不孕籽的形成原因是什么?
17．影响棉纤维长度的因素有哪些?

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第二部分 纱线与织物（第二章 织物）
第二章  织物的基本结构参数及基本性质
★织物是扁平、柔软又具有一定力学性质的纺织纤维制品。在不同场合，又被称为布料、面料。它不仅是人们日常生活的必需品，也是工农业生产、交通运输和国防工业的重要材料。

第一节  织物分类概述

★织物按织造加工的方法可分为三大类：机(梭)织物、针织物和非织造。在此基础上，又发展了编织织物等。目前，机织物和针织物应用最广，产量最高。
1、由相互垂直的两组纱线，按一定的规律交织而成的织物叫机织物。其中与布边平行的纱线是经纱，垂直布边的是纬纱(图10一1)。
2、由一组或几组纱线以线圈相互串套连接形成的织物叫针织物（图10一2)。
3、非织造织物是由纤维、纱线或长丝用机械、化学或物理的方法使之结合成的片状物、纤网或絮垫。
                              
图10一1机织物示意图         (1)纬编织物               (2)经编织物
                      图10一2针织物示意图

一、机织物的分类

(一)按使用的原料分类----可分为纯纺织物、混纺织物、交织织物三类。
1．纯纺织物---经纬纱均由同一种纤维纺制的纱线经过织造加工而成的织物。
2．混纺织物---经纬纱相同，均是由两种或两种以上的纤维混合纺制成的纱线经过织造加工而成的织物。一般混纺织物命名时，均要求注明混纺纤维的种类及各种纤维的含量。
   3．交织织物---用两种及以上不同原料的纱线或长丝分别作经纬织成的织物。
(二)按纤维的长度分类----可分为：棉型织物、中长型织物、毛型织物和长丝织物。
   1．棉型织物----即以棉型纤维为原料纺制的纱线织成的织物。
  2．中长型织物----即以中长型化纤为原料，经棉纺工艺加工的纱线织成的织物。
   3．毛型织物----即用毛型纱线织成的织物。
  4．长丝织物----即用长丝织成的织物。
(三)按纺纱的工艺分类---- 按纺纱工艺的不同，棉织物可分为精梳织物、粗梳(普梳)棉织物和废纺织物；毛织物可分为精梳毛织物(精纺呢绒)和粗梳毛织物(粗纺呢绒)。
  (四)按纱线的结构与外形分类---- 按纱线的结构与外形的不同，可分为缕织物、线织物和半线织物。经纬纱均由单纱构成的织物称为纱织物；经纬纱均由股线构成的织物称为线织物(全线织物)；经纱是股线，纬纱是单纱织造加工而成的织物叫半线织物。
   
★按纱线结构与外形的不同，还可分为普通纱线织物、变形纱线织物、其他纱线织物。
  (五)按染整加工分类
1．本色织物---指以未经练漂、染色的纱线为原料，经过织造加工而成的不经整理的织物，织物保持了所有材料原有的色泽。也称本色坯布、本白布、白布或白坯布。
2．漂白织物---指坯布经过漂白加工的织物，也称漂白布。
    3．煮练织物---即经过蒸煮加工去除部分杂质的本色织物。
    4．染色织物---指整匹织物经过染色加工的织物。也称匹染织物、色布、染色布。
    5．印花织物---即经过印花加工，表面印有花纹、图案的织物。也叫印花布、花布。
    6．色织织物---指以练漂、染色之后的纱线为原料，经过织造加工而成的织物。
  (六)按用途分类----可分为：服装用织物、家用装饰织物、产业用织物和特种用途织物。  二、针织物的分类
   （一）按加工方法不同，可分为针织坯布和成形产品两类。针织坯布主要用于制作内衣、外衣和围巾。针织成形产品有袜子、手套、羊毛衫等。
    (二)按加工工艺分类---可分为纬编织物和经编织物两类。
    1．纬编针织物---纱线沿纬向编织成圈而成的织物。大多为服用，如内衣、袜子手套等。
    2．经编针织物---纱线沿经向编织成圈而成的织物。经编针织物少量用于服装，大多用于装饰(如窗帘、汽车内部装饰)或工业生产中。

三、非织造布的分类---一般可按厚薄分为厚型非织造布和薄型非织造布，也可按使用强度分为耐久型非织造布和用即弃型非织造布，还可按应用领域和加工方法分类。
(一)按应用领域分
    (1)医用卫生保健非织造布；
    (2)服装、制鞋用非织造布；
    (3)装饰用非织造布；
    (4)工业用非织造布；
    (5)土木建筑工程用非织造布；
    (6)汽车工业用非织造布；
    (7)农业与园艺用非织造布；    ’
    (8)军事与国防用非织造布；
    (9)其他用途用非织造布。
  (二)按加工方法分   
   1．干法非织造布---是利用短纤维在干燥状态下经过梳理设备或气流成网设备制成单向的、双向的或三维的纤维网，然后经过化学粘合或热粘合等方法制成的非织造布。这种加工工艺是非织造布中最先采用的方法，使用的设备可以直接来自纺织或印染工业。
  2．湿法非织造布---是将天然或化学纤维悬浮于水中，达到均匀分布，当纤维和水的悬浮体移到一张移动的滤网上时，水被滤掉而纤维均匀地铺在上面，形成纤维网，再经过压榨、粘结、烘燥成卷而制成。湿法非织造布起源于造纸技术，但不同于造纸技术。其产品的主要用途有：
    (1)食品工业    (2)家电工业    (3)内燃机及建材工业    (4)医疗卫生行业     3．聚合物直接成网非织造布---是近年发展较快的一类非织造布成网技术。它利用化学纤
维纺丝原理，在聚合物纺丝成形过程中使纤维直接铺置成网，纤网再经机械、化学或热方法
加固而成非织造布；或利用薄膜生产原理直接使薄膜分裂成纤维状制品(非织造布)。聚合物
直接成网法又可分为如下三种：
(1)纺丝成网法非织造布：主要有纺丝粘合法，合纤原液经喷头压出制成的长纤网，铺放在帘子上，形成纤维网并经热轧而制成纺丝粘合法非织造布。纺丝粘合法非织造布产品具有良好的机械性能，被广泛用于土木水利建筑领域。
    (2)熔喷法非织造布：是利用高温高速气流的作用将喷射出的原液吹成超细纤维，并吸聚在凝聚帘子或转筒上成网输出，制成熔喷法非织造布。熔喷法非织造布主要用于制作液体及气体的过滤材料、医疗卫生用材料、环境保护用材料、保暖用材料及合成革基布等。
(3)膜裂法非织造布：是将纺丝原液挤出成膜，然后拉裂薄膜制成纤维网而成。膜裂法可制造很薄、很轻的非织造布，单位面积重量为6．5～50∥m2，厚度O．05～O．5 mm。产品主要用于医疗敷料、垫子等。


第二节  机织物的结构参数

★织物结构就是织物中经纬纱相互配置的构造情况。研究织物结构，除了研究经纬纱相互沉浮交错的规律，即织物组织以外，还须研究它们在织物中配置的空间形态。
★经纬纱在织物中的空间形态称为织物的几何结构。决定织物结构的有三大要素：经纬纱线密度、经纬纱密度和织物组织。这三个要素决定着织物的紧密程度、织物厚度与重量，决定着织物中经纬纱的屈曲状态，也决定着织物的表面状态与花纹，决定着织物的性能与外观。一、经纬纱细度(线密度)
   1、 织物中经、纬纱的线密度采用特数来表示。表示方法为：将经、纬纱的特数自左向右联写成NTtT×NTtw，如13×13表示经纬纱都是13 tex的单纱。
2、经纬纱应在国家标准系列中选用。棉型织物在必要时可附注英制支数，如9．7 tex×9．7 tex(60英支×60英支)。毛型织物以前采用公制支数，现在法定计量单位为特数，故附注时应为公制支数。
3、织物中经纬纱线密度的选用取决于织物的用途与要求，应做到合理配置。经纬纱的线密度差异不宜过大，常采用经纱的线密度等于或略小于纬纱的线密度，这样既能降低成本，又能提高织物的产量。

二、经纬密度与紧度
  (一)密度
    1、织物密度是指织物中经向或纬向单位长度内的纱线根数，用M表示，单位为根／10 cm，有经密和纬密之分。经密又称经纱密度，是织物中沿纬向单位长度内的经纱根数。纬密又称纬纱密度，是织物中沿经向单位长度内的纬纱根数。
2、习惯上将经密和纬密自左向右联写成MT×Mw，如236×220表示织物经密是236根／10 cm，纬密是220根／10 cm。表示织物经纬纱线密度和经纬密的方法为自左向右联写成，NTtT×NTtw×MT×Mw。
    3、 大多数织物中，经纬密采用经密大于或等于纬密的配置。当然最重要的是根据织物的性能要求进行织物经纬密的设计。
    4、经纬密只能用来比较相同直径纱线所织成的不同密度织物的紧密程度。当纱线的直径不同时，其无可比性。
(二)紧度
    1、织物紧度是指织物中纱线挤紧的程度，有经向紧度和纬向紧度之分，用单位长度内纱线直径之和所占百分率来表示，用E来表示。
    2、紧度中既包括了经纬密度，也考虑了纱线直径的因素，因此可以比较不同粗细纱线织造的织物的紧密程度。E<100％，说明纱线间尚有空隙；E=100％，说明纱线刚刚挨靠；E>100％，说明纱线已经挤压、甚至重叠，E值越大，纱线间挤压越严重。
    3、各种织物，即使原料、组织相同，如果紧度不同，就会引起使用性能与外观风格的不同。试验表明，经纬向紧度过大的织物其刚性增大，抗折皱性下降，耐平磨性增加，而折磨性降低，手感板硬。而紧度过小，则织物过于稀松，缺乏身骨。
    4、在总紧度一定的条件下，以经向紧度与纬向紧度比为1时，织物显得最紧密，刚性最大；当二者比例大于1或小于1时，织物就比较柔软，悬垂性好。

三、覆盖系数
   1、覆盖系数是指纱线的投影面积对织物总面积的比值，用R表示。
   2、覆盖系数越大，说明织物的屏蔽能力越强，当计算值大于等于100％时，说明已经完全覆盖，但只能表示为100％。
四、织物的长度、宽度和厚度

   1．长度---即匹长，以“米”为计量单位。匹长的大小根据织物的用途、厚度、重量及卷装容量来确定，各类棉织物的匹长约在25～40 m；毛织物的匹长，一般大匹为60—70 m，小匹为30～40 m。工厂中还常将几匹织物联成一段，称为“联匹”(一个卷装)。
2．宽度---是指织物横向的最大尺寸，称为幅宽，单位为厘米。织物的幅宽根据织物的用途、织造加工过程中的收缩程度及加工条件等来确定。棉织物的幅宽分为中幅及宽幅两类，粗纺呢绒的幅宽一般为143 cm、145 cm、150 cm，精纺呢绒的幅宽为144 cm或149 cln。新型织机的发展使幅宽也随之改变，宽幅织物越来越多。
3．厚度---指织物在一定压力下正反两面间的垂直距离，以“毫米”为计量单位。织物按厚度的不同可分为薄型、中厚型、厚型织物。厚度的主要因素为经纬纱线的线密度、织物组和纱线在织物中的弯曲程度等。

五、单位面积重量
   1、织物的重量通常以每平方米织物所具有的克数来表示，称为平方米重，它与纱线的线密度和织物密度等因素有关，是织物的一项重要的规格指标，也是织物计算成本的重要依据。
2、棉织物的平方米重量常以每平方米的退浆干重来表示，其重量范围一般在70～250 g／m2。毛织物的单位面积的重量则采用每平方米的公定重量来表示，精梳毛织物的平方米公定重量范围一般为130一350 g／m2，轻薄面料的开发和流行使精梳毛织物的每平方米公定重量大多在100 g／m2左右，粗梳毛织物的平方米公定重量范围一般为300—600 g／m2。
★由于织物的平方米重量不同，可分为轻薄型织物、中厚型织物及厚重型织物三类。

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第三节  针织物的结构参数
★针织物的基本结构单元为线圈，它是一条三度弯曲的空间曲线。        
一、线圈长度---是指每一个线圈的纱线长度，它由线圈的圈干和延展线组成，一般以毫米(mm)为单位。线圈长度可以用拆散的方法测量其实际长度，或根据线圈在平面上的投影近似地进行计算，也常在编织过程中用仪器直接测量输入到每枚针上的纱线长度。线圈长度决定了针织物的密度，而且对针织物的脱散性、延伸性、耐磨性、弹性、强力及抗起毛起球和勾丝性等有影响，故为针织物的一项重要物理指标。   
二、密度---密度是指针织物在单位长度内的线圈数。用以表示一定的纱支条件下针织物的稀密程度，通常采用横向密度和纵向密度来表示。
  1．横向密度(简称横密)---横向密度指沿线圈横列方向在规定长度(50 mm)内的线圈数。
  2．纵向密度(简称纵密)---纵向密度指沿线圈纵行方向在规定长度(50 mm)内的线圈数。
  ★由于针织物在加工过程中容易产生变形，密度的测量分为机上密度、毛坯密度和光坯密度三种。
三、未充满系数
   1、针织物的稀密程度受两个因素的影响：密度和纱线线密度。密度仅仅反映了一定面积范围内线圈数目对织物稀密的影响。为了反映出在相同密度条件下纱线线密度对织物稀密的影响，应将线圈长度z(mm)和纱线直径d(mm)联系起来考虑，因此定义了指标：未充满系数。
   2、未充满系数为线圈长度与纱线直径的比值。Z值越大，d值越小，艿值就越大，表明织物中未被纱线充满的空间越大，织物越是稀松。
四、针织物的平方米重
   1、针织物的平方米重用干燥重量克数每平方米来表示(g∥m2)。它是国家考核针织物质量的重要物理、经济指标．
2\单位面积干燥重量也可用称重法求得：在织物上剪取10 cm×10 cm的样布，放入已预热到105～110。C的烘箱中，烘至重量不变后，称出样布的干重Q”，则每平方米坯布干重Q为：    Q=（样布干重/样布面积）×10000= Q”/（10×10）×10000
这是针织厂物理实验室常用的估算方法，它不能代替实测值。
五、厚度
    厚度取决于它的组织结构、线圈长度和纱线线密度等因素，一般以厚度方向上有几根纱线直径来表示，也可以用织物厚度仪来测量。

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第四节  织物的坚牢度
★织物在使用过程中，受力破坏的最基本形式是拉伸断裂、撕裂、顶破和磨损。织物的坚牢度不仅关系到织物的耐用性，而且与织物的装饰美学性关系也很密切。织物为具有一定长度、宽度和厚度的片状物，在不同方向上机械性质往往不相同。因此要求至少从织物的长度、宽度，即机织物从经向、纬向耗分别来研究织物的机械性能。
一、织物的拉伸性质
  (一)拉伸试验的测定方法
  1．抓样法---抓样法是将一规定尺寸的织物试样的一部分宽度被夹头握持进行测试的方法，这种方法目前已经很少采用。
  2．扯边条样法----扯边条样法是将宽6 cm，长30～33 C1'1"1的布条扯去边纱，形成净宽为5 cm的布条，并全部夹入强力机的上下夹钳内的一种测试方法。
★与抓样法相比较，扯边条样法所测结果不匀率小，但准备试样较麻烦；抓样法所测强力、伸长偏高，但比较接近实际情况，试样准备快速，但用布较多。
  3．剪切条样法---对于部分针织物、缩绒织物、非织造布、涂层织物及不易拆边纱的织物采用剪切条样法。将布样剪成规定宽度的布条，全部夹入强力机的上下夹头内进行测试。
  4．梯形、环形条样法---针织物采用矩形试条拉伸时，会在夹头附近出现明显的应力集中，横向收缩，造成试样多在夹头附近断裂，影响试验数据的正确性，采用梯形或环形试样可避免此类情况的发生。
                                    
抓样法     扯边条样法   剪切条样法        梯形试样             环形条样
   (二)织物拉伸性质常用的指标
    1．拉伸强力----是指织物受拉伸至断裂时所能承受的最大外力，单位为牛(N)。通常采用经纬向各5块试样的平均值来表征织物的抗拉破坏性能。试验应在标准条件下进行，对于非标准大气条件下测得的断裂强力，应根据实际环境的温度和湿度进行修正。
    2．断裂伸长---- 织物拉伸到断裂时的伸长称为断裂伸长。断裂伸长大的织物其耐用性较好。常用断裂伸长率表征织物的抗拉变形能力。
    3．织物的拉伸曲线和有关指标----对织物进行拉伸时可以直接得到织物的拉伸曲线。根据拉伸曲线，可以知道织物的断裂强力、断裂伸长、断裂功、初始模量、屈服负荷、屈服变形等指标(计算详见第七章)，还可以了解在拉伸全过程中力与变形的关系。                                   
（1）断裂功是织物在外力作用下拉伸到断裂时外力所做的功，它反映了织物的坚牢程度。为了了解不同织物的相对情况或满足进行二次复合加工时性能比对的需要，常用重量比功来表示：Wg=W/G.
   （2） 根据织物的密度、织物中的纱线强力以及纱线在织物中的强力利用系数，可以估算织物的强力(试样宽度为5 cm)，称为计算强力：Pf=(M/10)×5×Py×K
    ★纱线在织物中的强力利用系数K的物理意义是指织物某一向的断裂强力与该向各根纱线强力之和的比值，K可能大于1，也可能小于1，当织物紧度过大、纱线张力不匀和纱线捻度接近于临界捻系数时，K会小于1。
  (三)影响织物拉伸强力的因素
    1．纤维原料---- 纤维的性质是织物性质的决定因素，当纤维强伸度大时，织物的强伸度一般也大。纤维的初始模量、弹性、卷曲、抱合力等影响纱线的因素同样也会影响织物的强伸性能。
    2．纱线的影响
    (1)纱线粗细：由于粗的纱线强力大，所以使织物强力也大。粗的纱线织成的织物紧度大，纱线间的摩擦阻力大，使织物强力提高。纱线的细度不匀率高的纱线会降低织物强力。
    (2)纱线加捻：捻度对织物强力的影响与捻度对纱线强力的影响相似，但纱线捻度接近临界捻系数时，织物的强力已开始下降。织物中经纬纱捻向相反配置与相同配置相比较，前者织物拉伸断裂强力较低，而后者拉伸断裂强力较高。
(3)纱线结构：与转杯纱织物相比，环锭纱织物具有较高的强力，较低的伸长。线织物的强力高于相同粗细纱织物的强力，这是由于相同粗细时股线的强力高于单纱强力的结果。
   3．织物密度----若纬纱密度保持不变，增加经纱密度时，织物的经向拉伸断裂强力增大，纬向拉伸断裂强力也有增大的趋势；由于经密增加，经向强力增大，结果使纬向强力也增大；若经密保持不变，随纬密增加，经纬向强力均增加，但对高密织物却表现为纬向强力增大而经向强力减小的趋势。织物强力是有极限值的，而且经纬向密度达到一定程度后，反而对织物强力带来不利影响。
    4．织物组织----织物在一定的长度内纱线的交错次数多，浮线长度短时，则织物的强力和伸长大。
5．后整理----树脂整理可以改善织物的机械性能，增加织物弹性、折皱恢复性、减少变形、降低缩水率。但树脂整理后织物伸长能力明显降低，降低程度决定于树脂的浓度。
(四)拉伸弹性
    1、织物在使用过程中经常受到的是多次反复拉伸的力，而拉伸力往往不太大。因此评定拉伸性质时，织物在小负荷反复作用下的拉伸弹性对织物的耐用性、保形性更具有实际意义。
2、织物的拉伸弹性可分为定伸长弹性和定负荷弹性两种。
3、 织物中纤维弹性大、纱线结构良好、捻度适中，织物的拉伸弹性好。织物的组织点和织物紧度适中，也有利于织物的弹性。
二、织物的撕裂性能----织物撕裂也称撕破，指织物边缘受到一集中负荷作用，使织物撕开的现象称为撕裂。撕裂强力能反映织物经整理后的脆化程度，因此目前我国对经树脂整理的棉型织物及毛型化纤纯纺或混纺的精梳织物要进行撕裂强力试验。针织物除特殊要求外，一般不进行撕破试验。
  (一)测试方法---撕裂性质测试方法目前有三种。
1．单缝法----也称舌形法，试样、夹持方法、撕破过程及其曲线如图所示。
               

   2．梯形法---试样、夹持方法、撕破过程及其曲线如图所示。
        
   3．落锤法
    目前国际上有些国家测试织物的撕裂性质用落锤法。落锤法的试验原理是将一矩形织物试样夹紧于落锤式撕裂仪的动夹钳与固定夹钳之间。试样中间开一切口，利用扇形锤下落的能量，将织物撕裂，仪器上有指针指示织物撕裂时织物受力的大小。
  (二)织物撕裂性质的指标
    1．最大撕破强力----指撕裂过程中出现的最大负荷值。单位为牛(N)。
2．五峰平均撕破强力---- 在单缝法撕裂过程中，在切口后方撕破长度5：mm后，每隔12 mm分为一个区，五个区的最高负荷值的平均值为五峰平均撕裂强力，也称平均撕裂强力、五峰均值撕裂力。
3、12峰均值撕破力----单缝撕裂时测得撕口距离约75 mm的撕裂曲线，从第一撕裂峰开始至拉伸停止处等分为四段，舍弃第一段，在后面的三段里各找出2个最大和2个最小峰，总计12个峰，求其平均即为12峰均值撕破力。
4．全峰均值撕破力---全峰均值撕破力与12峰均值撕破力类似，只是把后三段里的所有峰值都用来平均。
(三)影响织物撕裂强力的因素
1．纱线性质---织物的撕裂强力与纱线的断裂强力大约成正比，与纱线的断裂伸长率关系密切。当纱线的断裂伸长率大时，受力三角区内同时承担撕裂强力的纱线根数多，因此织物的撕裂强力大。
2．织物结构---在其他条件相同时，三原组织中，平纹组织的撕裂强力最低，缎纹组织最高，斜纹组织介于两者之间。织物密度对织物的撕裂强力的影响比较复杂，对于低密度织物，随密度增加抗撕能力增加，但当密度比较高时，随织物密度的增加，织物撕裂强力反而下降。
3．树脂整理--- 棉织物、粘胶纤维织物经树脂整理后纱线伸长率降低，织物脆性增加，织物撕裂强力下降，下降的程度与使用树脂种类、加工工艺有关。
    4．试验方法与环境---- 试验方法不同时，测试出的撕裂强力不同，无可比性。撕裂强力大小与拉伸力一样，受温湿度、撕破速度等的影响。
三、织物的顶破性质
★织物顶破也称顶裂。在织物四周固定的情况下，从织物的一面给予垂直作用力，使其破坏，称为织物顶破。织物在穿用过程中，顶破情况是少见的，但膝部和肘部的受力情况与其类似；手套、袜子、鞋面用布在使用过程中也会受垂直作用力，因此，顶破常作为针织物的坚牢度评价内容；对特殊用途的织物，如降落伞、滤尘袋、非织造布等也要考核其顶破性质。
   (一)顶破试验方法和指标
    1．试验方法----织物顶破试验常用的仪器是弹子式的电子织物顶破强力仪，它是利用钢球球面来顶破织物的。另外一种顶破试验仪为气压或油压式试验仪。它是用气体或油的压力通过胶膜鼓胀来胀破织物的。这种仪器用来试验降落伞、滤尘袋织物最为合适，而且试验结果稳定。
    2．主要指标
    (1)顶破强力：弹子垂直作用于布面使织物顶起破裂的最大外力。
    (2)顶破高度：从顶起开始至顶破时织物凸起的高度。
  (二)影响织物顶破强度的因素---- 织物在垂直作用力下被顶破时，织物受力是多向的，因此织物会产生各向伸长。当沿织物经纬两方向的张力复合成的剪应力大到一定程度时，即等于织物最弱的一点上纱线的断裂强力时，此处纱线断裂。接着会以此处为缺口，出现应力集中，织物会沿经(直)向或纬(横)向撕裂，裂口呈直角形。
    1．纱线的断裂强力和断裂伸长---当织物中纱线的断裂强力大、伸长率大时，织物的顶破强力高，因为顶破的实质仍为织物中纱线产生伸长而断裂。
    2．织物厚度---在其他条件相同的情况下，当织物厚时，顶破强力大。
    3．机织物织缩的影响----当机织物中织缩大，但经纬向的织缩差异并不大时，且在其他条件相同时，织物顶破强力大。若经纬织缩差异大，在经纬纱线自身的断裂伸长率相同时，织物必沿织缩小的方向撕裂，裂口为直线形，织物顶破强力偏低。
    4．织物经纬向密度---当其他条件相同，但织物经纬密度不同时，织物顶裂时必沿密度小的方向撕裂，织物顶破强力偏低，裂口呈直线形。
5．纱线的钩接强度---- 在针织物中，纱线的钩接强度大时，织物的顶破强力高。此外，针织物中纱线的细度、线圈密度也影响针织物的顶破强力。提高纱线线密度和线圈密度，顶破强力有所提高。
四、织物耐磨性----是指织物抵抗摩擦而损坏的性能。织物在使用过程中，经常要与接触物体之间发生摩擦。如外衣要与桌、椅物件摩擦，工作服经常与机器、机件摩擦，内衣与身体皮肤及外衣摩擦。床单用布、袜子、鞋面用布等在使用过程中，绝大多数情况下是受磨损而破坏的。实践表明，织物的耐用性主要取决于织物的耐磨性。
  (一)织物耐磨性的测试方法----织物在使用中因受摩擦而损坏的方式很多，也很复杂，因此，为了使测试织物的耐磨性尽可能地接近织物使用中受摩擦而损坏的情况，测试方法有：
    1．平磨---是模拟衣服袖部、臀部、袜底等处的磨损情况，使织物试样在平放状态下与
磨料摩擦。按对织物的摩擦方向又分为往复式摩擦和回转式摩擦两种。
2．曲磨---指织物试样在反复屈曲状下与磨料摩擦所发生的磨损。它模拟上衣的肘部和裤子膝部等处的磨损。
    3．折边磨----是将织物试样对折，使织物折边部位与磨料摩擦而损坏的试验。它是模拟上衣领口、袖口、袋口、裤脚口及其他折边部位的磨损。         
4．动态磨----即使织物试样在反复拉伸、弯曲状态下受反复摩擦而磨损。
5．翻动磨----是使织物试样在任意翻动的拉伸、弯曲、压缩和撞击状态下经受摩擦而磨损。它模拟织物在洗衣机内洗涤时受到的摩擦磨损情况。
6．穿着试验----穿着试验是将不同的织物试样分别做成衣裤、袜子等，组织适合的人员在不同工作环境下穿着，定出淘汰界限。淘汰率是指超过淘汰界限的件数与试穿件数之比，以百分率表示。
  (二)常用指标类型-----可以表达织物耐磨性能的具体指标很多，现归类如下：
    (1)经一定摩擦次数后，织物的物理机械性质、形状等的变化量、变化率、变化级别等。如强力损失率，透光、透气增加率，厚度减少率，表面颜色、光泽、起毛起球的变化等级等。
    (2)磨断织物所需的磨损次数。
    (3)某种物理性质达到规定变化时的磨损次数。如磨到2根纱线断裂或出现破洞时，织物受摩擦的次数。此类指标常用于穿着试验。
    (4)平磨、曲磨及折边磨的单一指标加以平均，得到综合耐磨值。
   (三)磨损破坏的形式---- 织物的磨损可以是纤维的磨损断裂、纤维的抽出掉落、纱线的解体、织物本身结构的破坏，但归根结底是织物表面状况的破坏。织物受摩擦而损坏的原因和过程是十分复杂的，因此，织物在实际使用中受摩擦而损坏的形式也是十分复杂的。
  (四)影响织物耐磨性的主要因素
    1．纤维性质
    (1)纤维的几何特征---当纤维比较长时，成纱强伸度较好，有利于织物的耐磨；当纤维线密度在2．78～3．33 dtex范围内时，织物比较耐磨。
    (2)纤维的力学性质-----当纤维弹性好、断裂比功大时，织物的耐磨性好。
    2．纱线的结构
    (1)纱线的捻度----纱线的捻度适中时，织物在其他条件相同的情况下，耐磨性较好。-
    (2)纱线的条干----纱线条干差时，较粗的部分纱线捻度小，纤维在纱中易被抽拔，因此不利于织物的耐磨性。
    (3)单纱与股线----在相同细度下，股线织物的耐平磨性优于单纱织物的耐平磨性。-
(4)混纺纱中纤维的径向分布----混纺纱中，耐磨性好的纤维若多分布于纱的外层，有利于织物的耐磨性。
3．织物的结构---可以通过改变织物的结构来提高织物的耐磨性。
    (1)织物厚度----织物厚些，耐平磨性提高，但耐曲磨和耐折边磨性能下降。
    (2)织物组织----在经纬密度较低的织物中，平纹织物的交织点较多，纤维不易抽出，有利于织物的耐磨性。在经纬密度较高的织物中，以缎纹织物的耐磨性最好。
    (3)织物内经纬纱细度----织物中纱线粗些，织物的支持面大，织物受摩擦时，不易产生应力集中；而且纱截面上包括的纤维根数多，纱线不易断裂，这些都有利于织物的耐磨性。
    (4)织物支持面----织物支持面大，说明织物与磨料的实际接触面积大，接触面上的局部应力小，有利于织物的耐磨性。
    (5)织物平方米重量----耐磨性几乎随平方米重量的增加成线性增长。但对于不同织物，其影响程度不同。同样单位面积重量的织物，机织物的耐磨性好于针织物。
    (6)织物表观密度----试验证明，织物表观密度达到O．6g/cm2及以上时，耐折边磨性能明显变差。
   4．试验条件---是影响织物耐磨试验数据的重要条件。
(1)磨料：不同的磨料之间无可比性。常用的是金属材料、金刚砂材料以及标准织物，不同的磨料引起不同的磨损特征。
(2)张力和压力：试验时施加的张力或压力大时，织物经较少摩擦次数时，就会被磨损。
    (3)温湿度：试验时的温湿度也会影响织物的耐磨性，而且对不同纤维的织物影响程度不同。实际穿着试验还表明，由于织物受日晒、汗液、洗涤剂等的作用，小同环境下使用相同规格的织物，其耐磨性并不相同。
5．后整理----后整理可以提高织物的弹性和折皱恢复性，但整理后原织物强度、伸长率有所下降。在作用比较剧烈、压力比较大时，强力和伸长率对织物耐磨的影响是主要的，因此，树脂整理后，织物耐磨性下降。实际经验还表明，树脂整理对织物耐磨的影响程度还与树脂浓度有关。   

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第五节   织物的外观保持性
★织物在穿用、洗涤、储存过程中能够保持外观，不发生使人不悦的形态变化的性能称之为外观保持性。主要包括抗皱性、免烫性、褶裥保持性、起毛起球性、勾丝性、起拱性、色牢度等七方面，本节主要介绍前五个。
一、抗皱性---织物在穿用和洗涤过程中，会受到反复揉搓而发生塑性弯曲变形，形成折皱，称为织物的折皱性。实际上是指除去引起织物折皱的外力后，由于弹性使织物回复到原来状态的性能。因此，也常称织物的抗皱性为折皱回复性或折皱弹性。 其测试方法如下：
   (一)垂直法---试样为凸形，试验时，试样沿折叠线1处垂直对折，平放于试验台的夹板内，再压上玻璃承压板。然后，在玻璃承压板上加上一定压重，经一定时间后释去压重，取下承压板，将试验台直立，由仪器上的量角器读出试样两个对折面之间张开的角度。此角度称为折痕回复角。通常将在较短时间(如15 s)后的回复角称为急弹性折痕回复角，将经较长时间(如5 min)后的回复角称为缓弹性折痕回复角。
            
折皱回复性——垂直法                   折皱回复性——水平法
    (二)水平法--- 试样为条形。试验时，将试样1水平对折夹于试样夹2内，加上一定压重并定时［图lO一(1)］。释压后，将夹有试样的试样夹插入仪器刻度盘3上的弹簧夹内，并让试样一端伸出试夹外，成为悬挂的自由端。为了消除重力的影响，在试样回复过程中必须不断转动刻度盘，使样悬挂的自由端与仪器的中心垂直基线保持重合。经一定时间后，由刻度盘读出急弹性折痕复角和缓弹性折痕回复角。通常以织物正反两面经、纬两向的折痕回复角作指标。   
    ★应该指出，折痕回复角实质上只是反映了织物单一方向、单一形态的折痕回复性。这与实际使用过程中织物多方向、复杂形态的折皱情况相比，还不够全面。国外已研制出能使试样产生与实际穿着相近的折痕的试验仪器。试验时，试样经仪器处理产生折痕，然后释放作用力，放置一定时间后用目测方法比对标准样照对折痕状态评级判定。
二、织物免烫性----是指织物经洗涤后，不经熨烫或稍加整理即可保持平整形状的性能，又称“洗可穿”性。其测试是将试样先按一定的洗涤方法处理，干燥后，根据试样表面皱痕状态，与标准样照对比，分级评定，称为平挺度，以1—5级表示，1级最差，5级最好。也有人用湿态折痕回复角来表征洗可穿性。按洗涤处理的方法不同，可分为：
   (一)拧绞法--- 在一定张力下对浸渍后的矩形试样拧绞，作用一定时间(如10 min)后，释放、晾干，对比标准样照评定等级，1级最差，5级最好。
   (二)落水变形法--- 将试样在一定温度、按要求配制的溶液中浸渍一定时问后，用手执住两角，在水中轻轻摆动后提出水面，再放入水中，如此反复数次后，取出悬挂晾干至与原重相差±2％时，对比标准样照评定等级。此方法多用于精梳毛织物及毛型化纤织物中。
   (三)洗衣机洗涤法--- 按规定条件和参数在规定的洗衣机内洗涤，晾干后对比标准样照评定等级。洗衣机洗涤法的结果较接近实际穿着时的洗可穿性。
    ★织物免烫性与纤维吸湿性、织物在湿态下的折痕回复性及缩水性密切相关。一般来说，若纤维吸湿性小、织物在湿态下的弹性好、缩水性小，则织物的免烫性较好。此外，树脂整理后的棉、粘胶纤维织物，免烫性明显改善。液氮处理也能改善高档棉、麻织物的免烫性。
三、褶裥保持性
1、织物经慰烫形成的褶裥(含轧纹、折痕)，在洗涤后经久保形的程度称为折褶裥保持性。实质上是大多数合成纤维织物热塑性的一种表现形式。一般都可通过热定形处理，使合成纤维或以这类纤维为主的混纺织物获得使用上所需的各种褶裥。
   2、织物的褶裥保持性常采用褶裥保持率指标来表征。也可以采用目光评定法。试验时，先将织物试样正面在外对折缝牢，覆上衬布，在定温、定压、定时下熨烫，冷却后在定温、定浓度的洗涤液中按规定方法洗涤处理，干燥后在一定照明条件下与标准样照对比。通常分为5级，5级最好，l级最差。
    3、织物的褶裥保持性主要取决于纤维的热塑性和弹性。热塑性和弹性好的纤维，在热定形时织物能形成良好的褶裥。此外织物的褶裥持久性还与热定形处理时的温度、压强及织物的含水率有关。实验表明，须在适当温度下，才能获得好的褶裥持久性；达到一定压强，才能提高褶裥效果，而压强达到6～7 kPa(大致相当于成年男子熨烫时的作用力除以熨斗底面积所得压强)以上时，则褶裥效果不再增加。织物有一定的含水率时，褶裥效果可达最好，所以蒸汽熨斗比普通熨斗效果明显，但对于过湿织物，水分会引起熨斗表面温度下降，使折痕效果降低。在适当温度下，厚织物熨烫10s，大体上可获得较好褶裥，虽然增加熨烫时间可使褶裥持久性变好，但也有熨坏织物的风险。
四、起毛起球性---织物起毛起球过程，可分起毛、纠缠成球、毛球脱落三个阶段。
    (一)起毛起球性的测定---织物起毛起球后，严重影响其外观，降低服用性能，甚至因而失去使用价值。因此对某些织物要进行起毛起球试验，特别是毛织物或仿毛织物。目前广泛使用的试验方法有三种，即圆磨起球仪法、马丁代尔型平磨法和起球箱法。
    1．圆磨起球仪法----此法多用于低弹长丝机织物、针织物及其他化纤纯纺或混纺织物。
    2．马丁代尔平磨法----适用于大多数织物，对毛织物更适宜、但不适用厚度超过3mm的织物。
    3．起球箱法----该方法适用于毛织物及其他较易起球的织物。
   (二)织物起毛起球性的评定---评定方法很多，目前用得较多的是评级法。标准样照分为1—5级，1级最差，5级最好。1级严重起毛起球，5级不起毛起球。试样在标准条件下与样照对比，评定等级。该方法的缺点受人为目光的影响，可能出现同一试样而不同人看法并不一致的情况。此外也可以用单位面积上毛球的个数或毛球的总重量来表达。   
   (三)影响织物起毛起球的因素
    1．纤维性质---是主要原因。纤维较短较细、强力高、伸长率大、耐磨性好，特别是耐疲劳的纤维起毛起球现象明显。纤维较长、较粗时，织物不易起毛起球，因长纤维纺成的纱，纤维少且纤维间抱合力大，所以织物不易起毛起球；粗纤维较硬挺，起毛后不易纠缠成球。一般来说，圆形截面的纤维比异形截面的纤维易起毛起球，另外，卷曲多的纤维也易起球，细羊毛比粗羊毛易起球即是因为细羊毛易弯曲纠缠且卷曲丰富。
    2．纱线结构--- 纱线捻度、条干均匀度影响织物的起毛起球性。纱线捻度大时，纱中纤维被束缚得很紧密，纤维不易被抽出，所以不易起球。纱线条干不匀时，粗节处捻度小，纤维间抱合力小，纤维易被抽出，所以织物易起毛起球。精梳纱织物与普梳相比，前者不易起毛起球。花式线、膨体纱织物易起毛起球。
    3．织物结构---在织物组织中，平纹织物起毛起球性最低，缎纹最易起毛起球，针织物较机织物易起毛起球。针织物的起毛起球与线圈长度、针距大小有关，线圈短、针距密时织物不易起毛起球。表面平滑的织物不易起毛起球。
    4．后整理---- 如织物在后整理加工中，适当经烧毛、剪毛、刷毛处理，可降低起毛起球性。对织物进行热定形或树脂整理，也可降低起毛起球性。
五、勾丝性
(一)织物勾丝性的测试
    1、织物中纤维和纱线由于受到钉、刺等尖锐物体钩挂面被拉出于织物表面的现象称为勾丝性。抗勾丝性对于结构较稀松的织物，特别是针织外衣织物及长丝织物、浮长线较长的织物尤为重要，发生勾丝不仅使织物外观明显变差，而且影响织物的耐用性。
   2、勾丝一般是在织物与粗糙、尖硬的物体摩擦时发生的。此时，织物中的纤维被钩出，在织物表面形成丝环和抽拔痕；当作用剧烈时，单丝还会被钩断。
   3、 测定织物勾丝的仪器有三种类型，即钉锤式、针筒式、方箱式。原理大致相似，都是仿照织物实际勾丝情况，使织物试样在运动中与某些尖锐物体相互作用，从而产生勾丝。所不同的是：针筒式勾丝仪，其试样的一端是在无张力的自由状态下与刺针作用的，而其他两种方法的试样两端是缝制好的，即试样是在两端固定的情况下与针刺发生作用。
4、织物勾丝性测试是先采用勾丝仪使织物在一定条件下勾丝，然后再与标准样照对优评级。分为1—5级，5级最好，1级最差。
(二)影响勾丝性的因素----有纤维性状、纱线性状、织物结构及后整理加工等。其中以织物结构的影响最为显著。
1．纤维性状方面---圆形截面的纤维容易勾丝。长丝容易勾丝。纤维的伸长能力和弹性较大时，能缓和织物的勾丝现象。
2．纱线性状方面---一般规律是结构紧密、条干均匀的不易勾丝。所以，增加一些纱线捻度，可减少织物勾丝。线织物比纱织物不易勾丝。低膨体纱比高膨体纱不易勾丝。
    3．织物结构方面----结构紧密的织物不易勾丝，表面平整的织物不易勾丝。针织物勾丝现象比机织物明显，其中平针织物不易勾丝，纵、横密度大、线圈长度短的针织物不易勾丝。
4．后整理加工方面---热定形和树脂整理能使织物表面更光滑平整，勾丝现象可有所改善。

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第六节   织物的尺寸稳定性简介
★织物的尺寸稳定性是织物在穿着、洗涤、储存等过程中表现出来的长度缩短或伸长的性能。缩水是其中最受关注的现象之一。造成织物尺寸变化的主要原因有遇水后的膨胀收缩、缓弹性收缩、热收缩和蠕变伸长等。
一、缩水性---是指织物在常温水中浸渍或洗涤干燥后发生尺寸变化的性能，是织物，特别是服装的一项重要质量性能。织物的缩水不但影响织物外观，而且可能造成使用性能的下降。         
(一)织物缩水的原因
1、织物浸湿或洗涤时，纤维充分吸收水分，使纤维发生体积膨胀，纤维直径增加，纱线变粗，纱线在织物中的屈曲程度增大，迫使织物收缩。其次，织物在纺织染整加工过程中，纤维纱线多次受拉伸作用，内部积累了较多的剩余变形和较大的应力。当水分子进入纤维内部后，使纤维大分子之间的作用力减小，纤维发生缓弹性变形的回复，这一点可以通过良好的热定形来克服。至于羊毛织物缩水，除上述原因外，还会产生缩绒而引起织物的收缩。
2、纤维的吸湿性好，吸湿膨胀率大，织物的缩水率就高。棉、麻、毛、丝，特别是粘胶纤维的吸湿很好，因此，这些纤维织物的缩水率偏大。合成纤维吸湿性差，有的几乎不吸湿，所以，合成纤维织物的缩水率很小。
    3、纱线捻度、织物组织结构、染整工艺对织物的缩水率也有影响。如捻度大的、组织结构紧密的、定形好的、经过树脂整理和防缩整理的，其缩水率小。机织物比针织物的缩水率小。需要注意的是织物经纬向紧密程度不同时，缩水率会产生差异。
   (二)织物缩水性的测试方法和指标
    1、织物缩水性的测试方法，目前常用的是机械缩水法和浸渍缩水法。两者都是将规定尺寸的试样在规定温度的水中处理一定时间，经脱水干燥后，测量经纬(或纵横)向长度。两者不同之处是前者是动态， 后者是静态的。
    2、织物的缩水性用缩水率表示。其计算式是：缩水率=［（L0-L1）/L0］ ×100%
二、热收缩性---合成纤维及以合成纤维为主的混纺织物，在受到较高的温度作用时发生的尺寸收缩称为热收缩性。
    1、织物发生热收缩的主要原因是由于合成纤维在纺丝成形过程中，为获得良好的力学性能，均受到一定的拉伸作用，并且纤维、纱线在整个纺织染整加工过程中也受到反复拉伸，当织物在较高温度下，由于受热的作用使纤维大分子取得卷曲构象，从而产生不可逆的收缩。
    2、受热方式不同，则热收缩率不同，所以织物的热收缩性有沸水收缩率、干热空气收缩率、汽蒸收缩率等。

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第七节  织物的风格与手感简介
一、织物风格的含义---织物风格是织物的物理机械特性作用于人的感觉器宦而使人作出的综合评判。
1、广义的织物风格包括视觉风格和触觉风格。
2、视觉风格是指织物的外观特征，如色泽、花型、明暗度、纹路、平整度、光洁度等刺激人的视觉器官而使人产生的生理、心理的综合反映。
3、触觉风格是通过人手的触摸抓握，织物的物理机械性能对人体的刺激而使人产生的综合评判。触觉风格也称狭义风格或手感。
4、视觉风格受人的主观爱好的支配，很难找到客观的评价方法和标准；而触觉的刺激因素较少，信息量小，心理活动简单，可以找到一些较为客观的、科学的评定方法和标准。因此在一般情况下所说的织物的风格是指狭义风格，即手感。
二、织物风格的分类
  (一)按材料分类----分为四类：棉型风格、毛型风格、真丝风格和麻型风格。
    1．棉型风格--- 一般要求纱线条干均匀，捻度适中，棉结杂质少，布面匀整，吸湿透气性好。此外，不同的棉织物还有各自不同的风格特征，如细平布的平滑光洁，质地紧密；卡其织物手感厚实硬挺，纹路突出饱满；牛津纺织物柔软平滑，色点明显；灯芯绒织物绒条丰满圆润，质地厚实，有温暖感。
    2．毛型风格---毛型织物光泽柔和、自然，质地丰满而富有弹性，且有温暖感。精梳毛织物质地轻薄，组织致密，表面平滑，纹路清晰，条干均匀；粗纺毛织物质地厚重，组织稍疏松，手感丰厚，呢面茸毛细密，不发毛、不起球。
    3．真丝风格----真丝织物具有轻盈而柔软的触觉，良好的悬垂性，珍珠般的光泽及特有的丝鸣效果。
    4．麻型风格----麻织物的外观有一种朴素和粗犷的特征，质地坚牢，抗弯刚度大，具有挺爽和清凉的感觉。
  (二)按用途分----可分为外衣用织物风格和内衣用织物风格。外衣用织物风格要求布面挺括，有弹性，光泽柔和，褶裥保持性好；内衣用织物要求质地柔软、轻薄、手感滑爽，吸湿透气性好等。
  (三)按厚度分----可分为厚重型织物、中厚型织物和轻薄型织物。厚重型织物要求手感厚实、滑糯，有温暖的感觉；中厚型织物一般质地坚牢、有弹性，厚实而不硬；轻薄型织物质地轻薄，手感滑爽，有凉爽感。
  三、手感的主观评定----主观评定是一种最基本、最原始的手感评定方法，主要是通过手指对织物的触觉来感觉并判断出织物的优劣。
    (一)主观评定的具体方法----常用以下的几种动作来感觉织物的风格。
    一捏：即将三个手指捏住呢绒边，织物正面朝上，中指在呢绒下，拇指、食指捏在呢绒面上，将呢绒交叉捻动，确定呢绒面的滑爽度、弹性、厚薄、身骨等特性。
    二摸：是将呢绒面贴着手心，拇指在上，其他四指在呢绒下，将局部呢绒的正反面反复擦摸，确定呢绒的厚薄、软硬、松紧、滑糯等特性。
    三抓：将局部呢绒面捏成一团，有重有轻抓抓放放反复几次，确定呢绒的弹性、活络、挺糯、软硬、蓬松、抗皱等特性。
    四看：从呢绒面的局部到全幅仔细观察，确定呢绒面光泽、条干、边道、花型、颜色、斜纹等质量的优劣。
    (二)常用术语----在主观评定时，常常是将织物风格分成若干基本要素进行分别评价，称为基本风格。常用的基本风格术语及含义如下：
    1．活络感---织物具有回弹性和柔软有度的弹跳性感觉。例如优质毛派力司、轻薄花呢的感觉。
    2．滑糯感---织物的光滑性、柔软感和回弹感混合在一起的感觉。例如细而柔软的羊绒的感觉。
    3．丰满感----织物蓬松性好，且和手呈丰富的点状接触，压缩回弹好，给人以疏松丰满、温暖和厚实的感觉。否则就成了刺扎感。
    4．挺爽感---- 粗硬的纤维和捻度大的纱织成的织物表现出的硬挺和摩擦的错落感，例如手摸麻纱类织物时所具有的挺爽感觉。主要是对织物表面的感触，具有一定刚度的各种织物都会有这种感觉。
    5．桑软感---柔软度高，光泽好，硬挺度和弯曲刚度较低的感觉。如丝织绸缎的感觉。
四、织物风格的客观评定----客观评定是通过测试仪器对织物的相关物理机械性能进行测定，采用多指标评价体系、综合分类的方法对风格进行定量的或定性的描述。在国内可见到的有国产风格仪系统、日本的川端风格仪系统及织物刚柔性、悬垂性等单指标测试等测试方法。      
(一)国产风格仪系统---  国产风格仪共选择五种受力状态(13项物理指标)，与川端风格仪不同的是：国产风格仪选择的受力状态不是简单的力学状态，而是取自织物在实际穿用过程中的受力状态。在评价织物的风格时，该系统是采用一项或几项物理指标并结合主观评定的术语给出评语。各种物理指标与织物风格的关系如下：
    1．最大抗弯力---- 最大抗弯力大，织物手感较刚硬；反之，织物手感较柔软。
    2．活泼率与弯曲刚性指数----活泼率大，弯曲刚性指数大，表示织物手感活络、柔软；活泼率小，弯曲刚性指数大，说明织物手感呆滞、刚硬；活泼率小，弯曲刚性指数小，表示织物手感呆滞。
  3．静、动摩擦系数----静、动摩擦系数均小时，表示织物手感光滑，反之则粗糙。静摩擦系数的变异系数较大时，织物有爽脆感；静摩擦系数的变异系数较小时，织物手感滑腻。
    4．蓬松率----蓬松率大，表示织物蓬松丰厚；全压缩弹性率值高，表示织物手感丰满。
    5．最大交织阻力----最大交织阻力大时，织物手感偏硬，较板糙；最大交织阻力过小，则织物手感稀松。
    (二)川端风格仪系统--- 川端风格仪(KES—F)系统是选择拉伸、压缩、剪切、弯曲和表面性能五项基本力学性能中的16项物理指标，再加上单位面积重量，共计17项指标作为基本物理量，用川端风格仪将这些物理量分别测出。在评定织物风格时，先用风格仪测定计项物理指标，然后将这些指标代人回归方程，求出基本风格值，再将基本风格值代入回归方程式求出综合手感值。
(三)织物的刚柔性---- 刚柔性是指织物的硬挺和柔软程度。一种织物比较硬挺，是说这种织物抵抗弯曲方向形状变化的能力较大，或者说抗弯曲刚度大。其相反的特征是柔软性差。        
1．斜面法测试织物刚柔性----斜面法测试织物的刚柔性时的试样l为宽2 cm、长约15 em的布条，放在一端有斜面的水平台2上，试样上面放一块滑板3，并使试样下垂端与滑板3平齐，滑板3下部平面上附有橡胶层，使滑板慢慢向右移动，直到由于织物自身重量的作用而下垂触及斜面为止。从试条滑出长度f与斜面的角度，即可求出织物的抗弯长度G(cm)。
    2．心形法测试织物刚桑性--- 斜面法适合测试毛织物及比较厚实的其他织物，对于轻薄织物和有卷边现象的针织物可用心形法测试。心形法试样规格为2 cm×25 cm，两端各在2．5 cm处做一标记，试样长度有效部分为20 cm。在标记处将试样1用水平夹持器2夹牢，试样在自身重量下形成心形。经1 min后，测出水平夹持器顶端至心形下部的距离2，表示织物的柔软性。2称为悬重高度(单位：mm)，又称柔软度。2越长，表示织物越柔软。
    3．影响织物刚桑性的因素
    (1)纤维性质----纤维的初始模量是影响织物刚柔性的决定因素。初始模量大的纤维，其织物刚性大，织物硬挺；反之，织物比较柔软。
    (2)纱线结构----纱线的抗弯刚度大时，织物的抗弯刚度也较大。因此纱线直径大，捻度大时，织物硬挺，柔软性差。
    (3)织物结构----织物厚度增加，硬挺度明显增加；织物交织次数多，浮长线短时，织物的硬挺度增加。织物紧度不同时，紧度大的织物比较硬挺。机织物与针织物相比较，机织物的抗弯刚度大，比较硬挺。针织物中，线圈长，针距大时，织物比较柔软。
    (4)后整理---织物通过后整理，即对织物进行硬挺整理或柔软整理，可以改变其刚柔性。硬挺整理是用高分子浆液粘附于织物表面，织物干燥后即变得硬挺光滑。柔软整理可采用机械揉搓方法，对织物多次揉搓，使织物硬挺度下降。也可采用柔软剂整理，减少纤维间或纱线间的摩擦阻力，提高织物的柔软性。合成纤维织物在后整理加工时，在烧毛、染色、热定形中，若温度过高，会导致织物发硬、变脆。
   (四)悬垂性----是指织物因自重下垂且能形成垩滑和曲壅均匀的曲面的性能。
1、悬垂性的测试方法如下：用光电悬垂仪测织物的悬垂性，既快速，又准确，其原理是，硬挺的织物下垂程度小，遮光多，光电流小。相反，柔软的织物挡光少，光电流大。由光电流的变化间接反映出织物的悬垂性。
2、织物的悬垂系数小，说明织物柔软，柔软的织物具有良好的悬垂性。而有的织物悬垂系数虽小，但悬垂时并不能形成曲率均匀的弧面，给人的感觉不美观，则不能说这种织物具有优良的悬垂性。只有悬垂系数较小，而又能形成曲率均匀的弧面时，才能认为这种织物具有优良的悬垂性。对于某些用途的织物，如裙子、桌布、舞台帷幕等，要求具有良好的悬垂性。对于旗袍用面料等，也要求具有良好的悬垂性。

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第八节  织物的透通性与舒适性简介
★舒适性是织物服用性能的一项重要指标，它涉及的领域很广，既有物理学、生理学方面的因素，也有社会学、心理学等方面的因素。在人、衣服、环境三者之间相互作用之中，使人达到生理、心理及其他物理因素感觉的满意称为舒适。
一、透气性
1、夏季服装应具有较好的透气性，而冬季服装则应具有较小的透气性，使衣服中能储存较多的静止空气，以提高保暖性。
    2、 织物的透气性使用透气量仪来测量，透过的空气越多，织物的透气性越好。其原理是压差越大，流过的空气量越多，透气量越大，则织物透气性越好。              
    3、织物的透气主要与织物内纱线间、纤维间的空隙大小、多少及织物厚度有关，即与织物的经纬密度、纱线线密度、纱线捻度等有关。
    4、纤维几何形态关系到纤维集合成纱时纱内空隙的大小和多少。大多数异形截面纤维制成的织物透气性比圆形截面纤维的织物好。压缩弹性好的纤维制成的织物透气性也较好。吸湿性强的纤维吸湿后，纤维直径明显膨胀，织物紧度增加，透气性下降。
5、纱线捻系数增大时，在一定范围内使纱线密度增大，纱线直径变小，织物紧度降低，因此织物透气性有提高的趋势。在经、纬(纵、横)密度相同的织物中，纱线线密度减小，织物透气性增加。
6、织物结构中，增加织物厚度，透气性下降。织物组织中，平纹织物交织点最多，浮长最短，纤维束缚得较紧密，故透气性最小；斜纹织物透气性较大；缎纹织物更大。纱线线密度相同的织物中，随着经、纬密的增加，织物透气性下降。织物经缩绒(毛织物)、起毛、树脂整理、涂胶等后整理后，透气性有所下降。
二、透湿性
1、织物的透湿性也称透汽性，是指织物透过水汽的性能。服装用织物的透湿性是一项重要的舒适、卫生性能，它直接关系到织物排放汗汽的能力。尤其是内衣，必须具备很好的透湿性。当人体皮肤表面散热蒸发的水汽不易透过织物陆续排出时，就会在皮肤与织物之间形成高温区域，使人感到闷热不适。
    2、当织物两边的蒸汽压力不同时，蒸汽会从高压一边透过织物流向另一边。蒸汽分子通过织物有两条通道，一条通道是织物内纤维与纤维间的空隙；另一条通道是凭借纤维的吸湿能力和导湿能力，接触高蒸汽气压的织物表面纤维吸收了气态水，并向织物内部传递，直到织物的另一面，又向低压蒸汽空间散失。
    3、织物透湿性测试多用透湿杯蒸发法。将织物试样覆盖在盛有一定量蒸馏水的杯上，放置在规定温湿度的试验箱内。由于织物两边的空气存在相对湿度差，使杯内蒸发产生的水汽透过织物发散。经规定间隔时间(如24 h)先后两次称量，根据杯内水量的减少来计算透湿量。
    此外，也可采用透湿杯吸湿法来测试织物的透湿量。它是在干燥的吸湿杯内装入吸湿剂，将试样覆盖牢，然后置于规定温湿度条件的试验箱内，经规定间隔时间先后两次称量，来计算透湿量。
    4、实验表明，织物透湿性随环境温度的升高而增加，随环境相对湿度的增加而减小。
三、透水性
1、织物透水性是指液态水丛织物一面渗透到另一面的性能。由于织物用途不同，有时采用与透水性相反的指标——防水性来表示织物阻止水滴透过的性能。
2、水通过织物有以下三种通道，首先，水分子通过纤维与纤维、纱线与纱线问的毛细管作用从织物一面到达另一面；其次是纤维吸收水分，使水分从一面到达另一面；第三条通道是水压作用，迫使水透过织物空隙到达另一面。
(一)润湿法测织物的防水性---- 对抗淋湿织物来说，用水滴附着于织物表面上时所形成的接触角来表征其防水或拒水的能力。接触角越大，水分子与织物表面分子间附着力比水分子间凝聚力越小，水分子越不易附着，故抗淋湿性越好。
    (二)沾水法(喷淋法)测织物的防水性---- 用绷架式抗淋湿性测定仪测试织物防水性时，是将试样夹在环形夹持器中，并放于绷架上，使试样平面与水平面成450角。常温(20℃)定量水通过喷头喷射到试样表面。喷完水后，取下夹持器，在绷架和试样平行方向轻击数下，去除浮附在试样表面的水分，最后，与标准样照对比评分(或评级，分l～5级，对应于下面的100—O分)。100分为无湿润，90分为稍有湿润，80分为有水滴状湿润，70分为有相当部分湿润，50分为全都湿润，0分为正反面完全湿润。也可通过称出试样重量的变化来测定沾水量。  
(三)静水压法测织物抗渗水性----它采用将水位玻璃筒以一定速度提起，增加水位高度的方法，逐渐增加作用在试样上面的水压。当从试样下方反光镜观察到试样下面三处出现水滴(或出现三滴水)时，立即停止水位玻璃筒的上升，由刻度尺读出水位玻璃筒的水柱高度(cm)，水柱越高，织物的抗渗水性越好。
    (四)防水整理
1、防水整理剂大多是含有对水分吸附力很小的长链脂肪烃化合物，织物经这种化合物整理后，纤维表面布满了具有疏水性基团的分子，使水滴与织物表面所形成的接触角增大，水分子不易附着，从而提高了抗淋湿性。
2、织物表面涂以这种不透水的薄膜层后，解决了抗淋湿问题，但由此产生不透汗汽的新问题。对雨衣织物来说往往要求既防雨又透汗汽，为解决这一矛盾，近年来已研制成一种既防雨又透汗汽的雨衣布。
3、获得防雨透气织物的加工方法主要有：在织物上压上有无数微孔的树脂薄层；通过特殊涂层处理，在织物表面形成无数微孔；用超细纤维制造超高密结构的织物等等。应当注意的是，应用整理方法获得的防雨效果会随着使用过程及不断的洗涤而逐渐降低。
四、透热性
    在第八章介绍了用冷却法测试绝热率来表达织物透热性(保暖性)的方法，这里介绍一种用恒温法测试织物保暖性的方法。恒温式保暖率测试仪如图10—46所示，试样1包覆在试样筒2的外表面，试样的下端由夹持器3夹持，试样筒内装有电加热器加热，由精密温度传感器进行测温，通过温控系统进行温度控制，使试样筒保持一定的温度。试样筒的两侧用隔热材料堵塞，以防旁路散热。为了与织物实际使用时的状况尽量一致，仪器底部送入一定速度的气流。分别测出有试样包覆和无试样时保持热体恒温所需的电功率，进而可求出保暖率。

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第九节  实验

  一、机织物密度与紧度实验
    (一)实验目的与要求
  根据国家标准GB 4668及有关试验方法，对机织物单位长度内的纱线根数进行测定，然后计算紧度，依此评定织物的紧密程度。通过实验，掌握机织物密度的测量方法和紧度的计算方法，并比较不同织物的紧密程度。
     (二)实验仪器与试样
Y51lB型往复式织物密度分析镜或Y511C型织物密度镜，机织物数种。
     (三)实验方法与步骤
     1、直接测数法
   （1）将织物密度镜平放在织物上，刻度线沿经纱或纬纱方向。
   （2）检验密度时，把密度镜放在布匹的中间部位进行。
表10—2密度测试时的最小测定距离
    密度／根?cm。1
     10根以下
     10～25
     25～40
     40以上

    最小测定距离／cm
     10
     5
     3
     2

  (3)点数经纱或纬纱根数，精确至0．5根。点数的起点均以在2根纱线间空隙的中间为标准。如终点到纱线中部为止，则最后一根纱线作O．5根，凡不足O．25根的不计，o．25～0．75根作o．5根计，超过O．75作1根计。
    (4)计算指标，将所测数据折算至10 cm长度内所含纱线的根数，并求出平均值。密度计算至0．01根，修约至O．1根。用平均值计算出经向紧度、纬向紧度和总紧度。
2．织物分解点数法---凡不能用密度计算出纱线的根数时，可按上述规定的测定次数，在织物的相应部位剪取长、宽各符合最小测定距离要求的试样，在试样的边部拆去部分纱线，再用小钢尺测量试样长、宽各达规定的最小测定距离，允差0.5根纱。然后对准备好的试样逐根拆点根数，将测得的一定长度内的纱线根数折算成10 cm长度内所含纱线的根数。

二、针织物密度和线圈长度实验
    (一)实验目的与要求
    针织物密度测定与机织物相似，采用往复式织物密度分析镜法。针织物线圈长度用脱散法，并计算出线圈长度。通过试验，掌握测定方法和指标的计算。参阅Fz／T 0103l。
    (二)试验仪器与试样
    Y511B型往复式织物密度分析镜或Y511c型织物密度镜、纱线长度测量器、挑针等。试样为光坯汗布(长度大于1 m)。
    (三)试验方法与步骤
    1．针织物密度试验
    (1)将准备好的试样放在平整的桌面上，不可展(拉)长或展宽o
    (2)织物密度镜在距布边5 cm以上的区域选取两面共5个不同部位，分别测量纵向和横向10 cm内的线圈数。
    2．针织物线圈长度试验
    (1)在针织物的适当区间，数100个线圈纵行，并打印做上记号。
    (2)将记号间的纱线从针织物上拆下，脱散的纱线根数略多于测定次数。当编织该针织物的进线路数已知时，则测定次数为进线路数的3倍，而且用同一路编织而成的线圈至少要测量3处。当进线路数未知时，测定次数至少为一个完全组织各路进线的3倍。
(3)将拆下的纱线，逐根在纱线长度测量器上测其两记号间的伸直长度。测试初始时所加负荷如下：
测试针织物线圈长度时的初负荷(预加张力)
    纱线种类
     初张力／cN?tex。

    短纤维纱线    ’
     相当于纱长250 m的重力

    普通长丝
     2．94

    变形丝
     8．82

   (四)试验结果计算----  计算平均横密、纵密、线圈长度和未充满系数。

三、织物坚牢度实验
    (一)实验目的与要求
    熟悉测试织物坚牢度的仪器，掌握操作要领、试样准备、指标概念。本实验主要测试织物的拉伸、顶裂、撕裂性能。参见GBf［’3923．1、GB／T。3917．1、FZ／T 01030、。FZf［1 01031和FZ／1180007．1。
    (二)实验仪器、用具与试样
    HI)026N型多功能电子织物强力仪或其他专用强力仪、YG033A型落锤式织物撕裂仪，尺子、剪刀，机织物和针织物若干。
(三)实验方法与步骤
    1．裁样
    按本章第四节“一、织物的拉伸性质”中的要求准备机织物扯边纱条样经纬向各5块，做拉伸实验，如欲比较与剪切条样的结果差异，也准备对应的经纬向各5块试样。按本章第四节“二、织物的撕裂性能”中的要求准备机织物单舌撕裂样经纬向各5块，落锤撕裂样经纬向各5块。准备针织物顶破试验用直径6 cm的圆形样5块。取样位置见图-10一52。
    拉伸测试、撕裂测试和顶破测试均用ItD026N型多功能电子织物强力仪。
    2．拉伸测试   
    3．撕裂测试
    4．顶破测试
    5．落锤撕裂测试
四、织物的起毛起球实验
(一)实验目的与要求
熟悉起毛起球的试验方法，掌握操作要领、指标评定。参阅GB／T。4802．1、GBf［’4802．2和GB／T 4802．3
    (二)实验仪器与试样
    YG502型圆轨迹织物起毛起球仪、YG511型箱式织物起球仪、YG401型织物平磨仪(马丁代尔仪)，剪刀、取样器，标准样照和评级箱，机织物、针织物若干。
    (三)圆轨迹法实验方法与步骤
    (1)裁样：用剪刀或取样器裁取直径为(113±O．5)mm的试样5块，取样应距布边10 cm
以上，试样上不得有影响试验结果的疵点。
    (2)选定压力和起毛起球的次数，压力和刷揉次数因织物不同而不同，一般按表10—5选定。
表10一5起毛起球的次数
    样品类型       压力／cN        起毛次数     起球次数

    化纤针织物      590                 150                  150

    化纤机织物        590                  50                   50

    军需服(精梳混纺)     490                 30                    50

    精梳毛织物        780                  0                   600

    粗梳毛织物        490                 0                     50

         (3)夹人试样，在仪器上先刷毛后揉球(即先起毛后起球)。
    (4)评级：将起球后的试样放入评级箱与标准样照对比，评出等级。
    (5)结果计算与说明：计算5个试样等级的算术平均数，修约至邻近的O．5级。需要时，可用文字加以说明。
   
   (四)马丁代尔法实验方法与步骤
    (1)在同一块样品上剪取2组试样。一组为直径40 mm的试样4块，另一组为直径140 mm的自身磨料织物4块，如果4块试样未能包含不同的组织和色泽，应增加试样块数。
    (2)分别将4块试样装在仪器夹头上，测试面朝外。当试样不大于500 g／m2时，在试样与试样夹金属塞块之间垫一片聚酯泡沫塑料；测试织物大于500∥m2或是复合织物时，则不需垫泡沫塑料。各试样应受到同样的张力。
    (3)分别将毛毡和磨料织物放在磨台上，把重锤放在磨料上，然后放上压环，旋紧螺母，把磨料固定在磨台上，4个磨台上的磨料应受到同样的张力。
    (4)把磨头放在磨料上，加上压力锤。
    (5)预置计数器为1 000，开动仪器，转动摩擦达1 000次，仪器自停。
    (6)取下试样，在评级箱内与标准试样对照，评定每块试样的起球等级，精确至0．5级。
    (7)计算4块试样等级的算术平均数，修约到小数点后2位。如小数部分小于或等于o．25，则向下一级靠(如3．25级即为3级)；如大于或等于O．75，则向上一级靠(如2．85级即为3级)，如大于0．25而小于O．75，则取0．5。
    (五)起球箱法实验方法与步骤
    (1)剪取114 mm×114 mm试样4块，测试面向里对折后，在距边6 mm处用缝纫机缝成试样套。将其反过来，使织物测试面朝外。
    (2)将试样在均匀张力下套在载样管上。试样套缝边应分开平贴在试样管上。在试样边上包以胶带(长度不超过载样管圆周的一圈半)，以固定试样位置并防止试样边松散。
    (3)清洁起球箱，箱内不得留有任何短纤维或其他影响试验的物质。
    (4)把4个套好试样的载样管放进箱内，牢固地关上箱盖，把计数器拨到所需转动次数。羔羊毛织物、粗纺织物为7 200 r，精纺织物及其他为14 400 r或根据协议要求。
    (5)启动起球箱，当计数器达到所需转数后，从载样管上取下试样，除去缝线，展开试样，在评级箱内与标准样照对比，评定每块试样的起球等级，精确至0．5级。
    (6)计算4块试样起球等级的算术平均值，修约至小数点后2位，然后根据小数值的大小靠整数级。如小数部分小于等于0．25，则向下一级靠；如大于等于0．75，则向上一级靠；如大于O．25而小于O．75，则取O．5。


课后作业
1．织物的种类有哪些?
2．比较三原组织的基本特征。
3．棉卡其、华达呢、哔叽、斜纹布的主要区别有哪些?
4．什么叫织物的密度与紧度，各自使用的范围如何?
5．现知本色棉纱的密度为7=O．93，试证明经纬紧度公式的由来。
6．已知某纯棉织物，其规格为14．5×14．5×547×283，求经纬向紧度及总紧度。
7．简述棉、麻、丝、毛织物的风格特征。
8．织物评定的基本方法有哪些?
9．简述涤棉65／36混纺比选择的依据。
10．简述针织物的特点o
11．常用针织物组织的种类有哪些?
12．针织物基本组织有哪些?各有什么特点?
13．非织造布的种类有哪些?
14．非织造布的用途有哪些?

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第三部分 纤维材料性质（第二章 机械性质）

第二章  纤维材料的机械性质

★纤维材料的机械性质是指纤维材料在受到机械作用时的力学性质。纤维材料的力学性质是表征纤维加工和使用性能极为重要的内容。
★宏观方面，纤维的力学性质是指纤维在各种外力(静态或动态的拉伸、压缩、弯曲、剪切和扭转等)作用下的种种行为；
★微观方面，纤维的力学性质则可视为纤维在力场中分子运动的表现。

第一节   拉伸指标

★纤维材料在外力作用下遭到破坏时，主要的和基本的方式是纤维材料被拉断。表示纤维拉伸特征的指标有许多。可以分为与拉伸断裂点相关的指标和与拉伸曲线相关的指标。

一、与断裂点相关的指标
  (一)断裂强力----即纤维材料受外界直接拉伸到断裂时所需的力，是表示拉伸力绝对值的一种指标，其基础单位为牛(N)，衍生单位有厘牛(cN)、毫牛(mN)、千牛(kN)等。
  (二)相对强度---- 拉断单位细度纤维所需要的强力称为相对强度，用以比较不同粗细的纤维拉伸断裂性质的指标。纤维或纱线粗细不同时，其断裂强力也不相同。为了便于比较，可将断裂强力折合成规定粗细时的强力，即相对强度。
★根据折合的标准粗细的规定不同，表示纤维材料相对强度的方式有许多种，最常用的主要有以下三种。
    1．断裂应力----是指纤维单位截面上能承受的最大拉力，单位为N／mm2。由于纺织纤维和纱线的截面形状很不规则，且其中有不少空腔、孔洞和缝隙，其真正的截面积很难求测。因此，在日常生产中，这个指标应用不多。
    2．断裂强度----是指每特(或每旦)纤维所能承受的最大拉力，单位为N／tex(或N／旦)。
    3．断裂长度---单根纤维或纱线延续很长，握持上端，当握持点下悬挂总长内纤维或纱线的自身重力把纤维或纱线自身沿握持点拉断(即重力等于强力)时，这个长度就是断裂长度。一般断裂长度用L表示，单位为千米(km)。在生产实践中，测定纤维或纱线的断裂长度不使用悬挂法，而是用强力折算出来的。只有当纤维密度相同时，断裂强度和断裂长度才具有可比性。
   (三)断裂伸长----纤维拉伸时产生的伸长占原来长度的百分率称为伸长率。纤维拉伸至断裂时的伸长率称  为断裂伸长率，它表示纤维承受拉伸变形的能力。
(四)湿干强度比----  纤维在完全润湿时的强力占在于态(标准大气下)时强力的百分率称为湿干强度比。了解材料润湿后强度的变化状况，可以把握在湿态工艺加工时或洗涤时材料的耐水湿能力。
(五)10％定伸长负荷---- 纤维拉伸lO％时所需要的负荷(力)，专用于棉型化纤，为混纺进行性能匹配时应用的指标。

二、与拉伸曲线相关的指标

(一)纤维的拉伸曲线
1、纤维在拉伸外力作用下产生的应力应变关系称为拉伸性质。利用外力拉伸试样，以某种规律不停地增大外力，结果在比较短的时间内试样内应力迅速增大，直到断裂。表示纤维在拉伸过程中的负荷和伸长的关系曲线称为纤维的负荷一伸长曲线。各种纤维的负荷一伸长曲线形态不一，可以通过负荷一伸长曲线的基本形态来分析纤维的拉伸断裂的特征。
      
图7—1 负荷一伸长曲线     图7—2拉伸曲线相关指标

  (二)初始模量----初始模量是指纤维负荷一伸长曲线上起始一段（纤维基本伸直后拉伸的一段)较直部分的伸直延长线上应力应变之比。初始模量的大小表示纤维在小负荷作用下变形的难易程度，它反映了纤维的刚性。
  
(三)屈服应力与屈服伸长率
   1、在拉伸曲线上，图线的坡度由较大转向较小时，表示材料对于变形的抵抗能力逐渐减弱，这一转折点称施服。融屈服点处所对应的应力和伸长率就是它的屈服应力和屈服伸长率。
   2、纺织纤维的拉伸曲线没有明显的屈服点，而是表现为一个区域，一般可用作图法求得。求屈服点的作图法有多种，最常用的是平行线。
   3、屈服点是纤维开始明显产生塑性变形的转变点。一般而言，屈服点高(即屈服应力和屈服伸长率大)的纤维，不易产生塑性变形，拉伸弹性较好，其制品的抗皱性、抗起拱变形等也较好。
   
(四)断裂功、断裂比功和功系数
1．断裂功----是指拉断纤维时外力所作的功，也就是纤维受拉伸到断裂时所吸收的能量。
2．断裂比功---是指拉断单位线密度(即ltex)、单位长度(即1 mm)纤维材料所需的能量，单位常用N／tex来表示。
3．功系数----是指外力实际所作功与假定功(即断裂强力×断裂伸)之比。功系数值越大，外力拉伸纤维所做的功越多，表明这种材料抵抗拉伸断裂的能力越强，其制品的使用寿命也就越长。
4．纤维柔顺性系数----
    在英、美等国家经常用到纤维柔顺性系数C这个指标，其意义如下：，C=0，说明曲线是直线形的，这时往往柔顺性差，但还要结合初始模量方可正确判定；C<O，说明曲线是下凹形的，柔顺性好；若C>O，说明曲线是上凸形的，柔顺性较差，但可塑性可能较好，C值越高，可塑性越大。

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第二节  影响拉伸测试结果的因素
一、拉伸断裂机理
(一)纤维的断裂机理----纤维受力开始时，首先是纤维中各结晶区之间的非结晶区内长度最短的大分子链伸直，也就是成为接近于与纤维轴线平行而且弯曲最小的大分子(甚至还有基原纤)。接着这些大分子受力拉伸，使化学键长度增长、键角增大。在这个过程中，一部分最伸展、最紧张的大分子链或基原纤逐步被从结晶区中抽拔出来。这时，也可能有个别的大分子主链被拉断。这样，各个结晶区逐步产生相对移动，使结晶区之间沿纤维轴向的距离增大，在非结晶区中基原纤和大分子链段的平行度(取向度)提高，结晶区的排列方向也开始顺向纤维轴，而且部分最紧张的大分子由结晶区中抽拔后，非结晶区中大分子的长度差异减小，受力的大分子或基原纤的根数增多。
                                       
(1)                (2)                  (3)                (4)
图7—4纤维内部大分子拉伸示意图
    (二)纱线的拉伸断裂机理------纱线的拉伸断裂过程首先决定于纤维的断裂过程。当纱线开始受到拉伸时，纤维本身的皱曲减少，伸直度提高，表现出初始阶段的伸长变形。这时，纱线截面开始收缩，增加了纱中外层纤维对内层纤维的压力。在用传统纺纱方法纺成的细纱中，任一小段都是外层纤维的圆柱螺旋线长，内层纤维圆柱螺旋线短，中心纤维呈直线。因而外层纤维伸长多，张力大；内层纤维伸长少，张力小；中心纤维可能并未伸长，还被压缩着。所以，各层纤维受力是不均匀的。而且细纱外层纤维螺旋角大，内层纤维螺旋角小，因而纤维张力在纱线轴向的有效分力，也是外层小于内层。所以，细纱在拉伸中，最容易断裂的是最外层的纤维。
1、 短纤纱中外层纤维断裂或滑脱后，最外层纤维对内层纤维的抱合力解除，内层纤维之问的抱合力和摩擦力迅速减小，这就造成了更多的纤维滑脱，未滑脱的纤维随之将更快地增大张力，因而被拉断。如此，终至细纱完全解体。由于大量纤维滑脱而抽拔出来，这样被拉断的细纱，断口呈现松散的毛笔头似的形状，很不整齐。
2、长纤维，特别是长丝捻成的细纱或捻度很高的短纤维细纱，纤维不容易滑脱和拔出。这种纱在外层纤维被拉断后，逐次使向内各层纤维分担的张力猛增，因而被拉断。这时在外层纤维断裂最多的截面上，迅速向内扩展断裂口，终至全部纤维断裂。在这种情况下，被拉断细纱的断口是比较整齐的。
3、多用不同性能的短纤维混纺的细纱，拉断过程还受其他因素的支配。当混纺原料各组分拉伸断裂伸长能力不同时，必然是断裂伸长能力较小的纤维分担较多的拉伸力，而断裂伸长能力大的纤维分担较少的拉伸力。在前一种组分的纤维被拉断后，后一种组分的纤维才主要承担外力的作用。因而，混纺纱的强度总比其组分中性能好的那种纤维的纯纺纱的强度低。
4、膨体丝是利用两种热收缩性相差很大的纤维混纺后进行热收缩，使细纱中热收缩性大的纤维充分回缩，同时迫使热收缩性小的纤维沿轴向压缩皱曲而呈现膨体特性的。因此，膨体纱中负担外力的属于高收缩纤维，而且各根纤维的张力很不均匀。在膨体纱开始被拉伸时，只有一部分纤维承担外力，其他纤维皱曲松弛着。当前一种纤维被拉断后，后一种纤维才伸直并承担拉伸力，直至最后被拉断。因此，膨体纱的拉伸断裂强度比传统纱小，而断裂伸长率则较大。
二、影响纤维拉伸断裂强度的主要因素
   (一)纤维的内部结构
1．大分子结构方面的因素
（1）纤维大分子的柔曲性(或称柔顺性)与纤维的结构和性能有密切关系。影响分子链柔曲性的因素是多方面的。一般而言，当大分子较柔曲时，在拉伸外力作用下，大分子的伸直、伸长较大，所以纤维的伸长较大。
（2）纤维的断裂取决于大分子的相对滑移和分子链的断裂两个方面。当大分子的平均聚合度较小时，大分子间结合力较小，容易产生滑移，所以纤维强度较低而伸度较大；反之，当大分子的平均聚合度较大时，大分子间的结合力较大，不易产生滑移，因而纤维的强度
纺丝时冷拉伸聚合度聚合度对强度的影响就较高而伸度较小。
    2．超分子结构方面的因素
    （1）纤维的结晶度高，纤维中分子排列规整性好，缝隙孔洞较少较小，分子间的结合力强，纤维的断裂强度、屈服应力和初始模量都较高，而伸度较小。但结晶度太大会使纤维变脆。此外，结晶区以颗粒较小、分布均匀为好。结晶区是纤维中的强区，无定形区是纤维中的弱区，纤维的断裂则发生在弱区，因此无定形区的结构情况对纤维强伸度的影响较大。
（2）取向度好的纤维有较多的大分子平行排列在纤维轴方向上，且大分子较挺直，分子间结合力大，有较多的大分子来承担较大的断裂应力，所以纤维强度较大而伸度较小。    阳   
3．纤维形态结构方面的因素---- 纤维中存在许多裂缝、孔洞、气泡等缺陷和形态结构的不均一等弱点，这必将引起应力分布不匀，产生应力集中，致使纤维强度下降。
(二)温湿度----空气的温湿度影响到纤维的温湿度和回潮率，影响到纤维内部结构的状态和纤维的拉伸性能。
    1．温度----在高温下，内部结构是主导因素；而在低温下，局部缺陷是决定因素。在纤维回潮率一定的条件下，温度高，大分子热运动能高，大分子柔曲性提高，分子问结合力削弱。因此，一般情况下，温度高，拉伸强度下降，断裂伸长率增大，拉伸初始模量下降。
    2．空气相对湿度----相对湿度越大，纤维的回潮率越大，大分子之间结合力越弱，结晶区越丝越。一般情况下，纤维的回潮率大，则纤维的强度降低、伸长率增大、初始模量下降。
（三）纤维根数----进行束纤维测试时，随着纤维根数的增加，测得的束纤维强度换算成单纤维强度时，强力会下降。为此，单纤维的平均强力应进行修正。
   （四）试样长度----由于纤维上各处的截面积并不完全相同，而且各纤维截面纤维各处的强度并不相同，测试时总是在最薄弱处拉断；同一根维试样长度缩短时，最薄弱环节被测到的机会减少，从而使测试强度的平均值提高。纤维试样截取越短，平均强度将越高。纤维各截面强度不均匀越厉害，试样长度对测得强度的影响也越大。
(五)拉伸速度---拉伸速度大，测得的强力较大，而伸长也随之变化。为了减小拉伸速度对测试结果所造成的误差，使测试结果具有可比性，应控制强力仪下夹持器以一定速度下降，以保持拉伸至断裂的时间不变。
(六)测试仪器--- 用于测定纤维拉伸断裂性质的仪器称作断裂强力仪。根据结构特点的不同，断裂强力仪主要可分为三种类型：第一种是等速拉伸(牵引)型，如摆锤式强力仪；第二种是等加负荷型；第三种是等速伸长型。不同仪器类型测得的结果没有可比性。
三、影响纱线拉伸断裂强度的主要因素
(一)纤维的性能
1．纤维的长度----纤维长度，特别是长度短于滑脱长度的纤维含量，将使纱线强度随着其含量的增加而下降。
   2．纤维的强度---- 纤维的相对强度越高，纱线的强度也越高。
3．纤维的细度----纤维较细、较柔软，在纱中互相抱合就较紧密，滑脱长度可能缩短，纱截面中纤维根数较多，使纤维在纱内外层转移的机会增加，各根纤维受外力比较均匀，因而成纱强力提高。
    4．其他---- 纤维的表面性能、卷曲、均匀性、初始模量等都会对纱线强伸度构成影响。
   (二)纱线的结构
1、传统纺纱方法所纺纱线的结构对拉伸特性和其他特性的影响也是很大的，最重要的影响因素是纱线的捻度。传统纺纱方法所纺的纱线，随着捻度的增加，开始强度上升，后来又下降，极大值处是临界捻度(捻系数)。
2、股线捻向与单纱捻向相同时，股线强力随加捻捻度的增加逐渐上升而后下降，其规律与单纱加捻时相似。股线捻向与单纱捻向相反时，开始合股反向加捻使单纱退捻而结构变松，强度下降。但继续加捻时，纱线结构又扭紧，而且由于纤维在股线中的方向与股线方向的夹角变小，提高了纤维张力在拉伸方向的有效分力，股线反向加捻后，单纱内外层张力差异减少，外层纤维的预应力下降，使承担外力的纤维根数增加。同时，单纱中的纤维，甚至是最外层的纤维，在股线中单纱之间被夹持，使纱线外层纤维也不易滑脱而解体。因而股线强度增加，比合股单纱强度之和还大。

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第三节   粘弹体的力学行为特征
    ★纺织纤维是典型的粘弹体，即兼具黏性流动体和刚性体的力学性质，在力学行为上就有了如下特性。
一、三种变形---- 纤维在拉伸时会产生三种变形，即急弹性变形、缓弹性变形和塑性变形。
    (一)急弹性变形--- 急弹性变形即在外力去除后能迅速恢复的变形。变形和恢复所需要的时间都很短。
    (二)缓弹性变形----即外力去除后需经一定时问后才能逐渐恢复的变形。变形时间较慢，但变形的恢复时间将会更长。
    (三)塑性变形----指外力去除后不能恢复的变形。塑性变形是在外力作用下纤维大分子链节、链段发生了不可逆的移动，且可能在新位置上建立了新的分子问连接，如氢键。
    ◆纤维的三种变形，不是逐个依次出现而是同时发展的，只是各自的速度不同。急弹性变形的变形量不大，但发展速度很快；缓弹性变形以比较缓慢的速度逐渐发展，并因分子间相互作用条件的不同而变化甚大；塑性变形必须克服纤维中大分子问更多的联系作用才能发展，因此塑性变形更加缓慢。
◆测试条件：利用强力仪测定；定负荷值为断裂负荷的25％；负荷维持时间4 h，卸荷后3 s读急弹性变形量，休息4 h后读缓弹性变形量和塑性变形量；温度20℃，相对湿度65％。二、纤维的蠕变和应力松弛----对于由高聚物构成的纺织纤维在外力作用下变形时，其变形不仅与外力的大小有关，同时也与外力作用的延续时间有关。粘弹体兼具了这两种特性，它具有蠕变和应力松弛两种现象。
    (一)纤维的蠕变现象-----纤维在恒定的拉伸外力条件下，变形随着受力时间而逐渐变化的现象称为蠕变。
    (二)纤维的应力松弛----在拉伸变形恒定的条件下，纤维的内应力随着时间的延续而逐渐减小的现象称为应力松驰。
    ★纤维材料的蠕变和应力松弛是一个性质的两个方面，其实质都是由于纤维中大分子的滑移运动所引起的。蠕变是由于随着外力作用时间的延长，不断克服大分子间的结合力，使大分子逐渐沿着外力方向伸展排列，或产生相互滑移而导致伸长增加，增加的伸长基本上都是缓弹性和塑性变形(黏性流动)。应力松弛是由于纤维发生变形而具有了内应力，大分子在内应力作用下逐渐自动皱缩(这是弹性的内因)，取得卷曲构象(最低能力状态)，并在新的平衡位置形成新的结合点，从而使内应力逐渐减小，以致消失。
三、纤维的弹性与疲劳
  (一)纤维的弹性----是指纤维变形及其回复能力。弹性回复率可以表示变形的回复能力，它是指弹性变形占总变形的百分率。
1、弹性回复率的大小受到加负荷情况、负荷作用时间、去负荷后变形恢复时间、环境温湿度等因素的影响，在实际应用中都是在指定条件下测试的，条件不同，结果没有可比性。
2、弹性回复能力还可以用弹性功率回复率来表示。当测试条件相同时，弹性功率越大，表示其弹性越好。纤维变形恢复能力是构成纺织制显，与制品的耐磨性、寸稳定性都有很密切的关系，因此弹性回复率和弹性功恢复率是一种确定纺织加工工艺参数极为有用的指标。弹性大的纤维能够很好地经受拉力而不改变其构造，能够稳定地保持本身的形状，且经久耐用，用这种纤维做成的制品，同样不失掉它本身的形状。
   (二)影响纤维弹性的因素
    1．纤维结构的影响----如果纤维大分子间具有适当的结合点，又有较大的局部流动性，则其弹性就好。局部流动性主要取决于大分子的柔曲性，适当的结合点取决于结晶度和极性基团的情况。结合点太少、太弱，易使大分子链段产生塑性变形；结合点太多、太强，则会影响局部流动性。   
2．温湿度的影响----几乎所有的纤维都会随惹温度的升高而弹性增加，但相对湿对对纤维的弹性回复率的影响因纤维而异。
3、其他测度条件的影响-----在其他条件相同时，定负荷值或定伸长值较大时，测得的纤维弹性回复率较小。加负荷持续时间较长时，纤维的总变形量较大，塑性变形也有充分的发展，测得的弹性回复率就较小。去除负荷后休息时间较长时，缓弹性变形回复得比较充分，因而测得的弹性回复率就较大。所以，要比较纤维材料的弹性，必须在相同的条件下比较，而且结果只能代表此条件下的优劣，即定负荷值或定伸长值较小时的结果不能代表定负荷值或定伸长值较大时的结果。
   (三)纤维的疲劳---- 纤维在小负荷长时间作用下产生的破坏称为“疲劳”。根据作用力的形式不同可以分为静止疲劳和动态疲劳。
    1．静止疲劳----是指纤维被施加一不大的恒定拉伸力，经一定时间后所产生的疲劳。开始施力时，纤维变形迅速增长，接着呈现较缓慢的逐步增长，然后变形增长趋于不明显，达到一定时间后纤维在最薄弱的一点发生断裂的现象。这种疲劳也叫蠕变破坏。当施加的力较小时，产生静止疲劳所需的时间较长。温度高时容易疲劳。
    2．动态疲劳----  动态疲劳是指纤维经受反复循环地加上负荷、去除负荷作用下产生的疲劳。两种纤维在相同拉伸应力条件下，粘胶纤维每一循环的拉伸净功比棉纤维大得多，即每一循环拉伸对粘胶纤维的破坏较大，因而粘胶纤维承受重复拉伸的次数较少，耐疲劳性差。
   3、 如果纤维在经受外力作用后，创造卸除载荷和停顿的条件，就能获得更长的使用寿命；尤其是在回缩和停顿过程中，如果能创造使缓弹性变形回缩得更多的条件(如在水湿或略高温度的条件下)，则会使结构破坏部分的恢复和修补更多些。这就是在一定条件下衣服勤换勤洗比较耐穿的原因。
    4、当定伸长或定负荷量较大时，每一次循环拉伸所做的拉伸功较大(材料内部结合能消耗也较大，受到的破坏也较大)，材料将在不多次循环后即因内部结合能消耗到一定程度而被拉断；反之，每次定伸长或定负荷量较小时，材料将能承受较多次数的重复拉伸。重复拉伸过程中，每一循环新增加的塑性变形量是随拉伸循环次数的增多而越来越小的。当每次拉伸变形量很小，而材料本身弹性回复率和拉伸功率恢复系数又较大时，拉伸循环到一定次数以后，每增加一次
5、拉伸循环所增加的塑性变形量就小到几乎测不出来。从这时开始，拉伸一回缩曲线几乎每一循环都重叠在一起，几乎呈现完全弹性的伸缩运动，每次拉伸外力对纤维所做的功，几乎全部在回缩中被抵消。近似地可以认为纤维几乎不会再被破坏。