第二章纤维的形态特征及表征选编课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第二章 纺织纤维的形态特征,纤维形态结构：,表面形态 内部形态,表面形态：,以纤维轮廓为主的特征，其主要包括纤维的,长短、粗细、截面形状与结构、卷曲和转曲,等几何外观形态。,第二章 纺织纤维的形态特征纤维形态结构：,第二章 纺织纤维的形态特征,第一节 纤维的细度,第二节 纤维的截面形状,第三节 纤维的长度,第四节 纤维的卷曲和转曲,第二章 纺织纤维的形态特征 第一节 纤维的细度,第一节 纤维的细度,定义：单位长度的质量（线密度）或单位质量的长度（线密度的倒数）,物理意义：,本节的主要内容：纤维的细度,指标、,纤维的细度,测定,、细度与,成纱质量,的关系；,第一节 纤维的细度定义：单位长度的质量（线密度）或单位质量,第一节 纤维的细度,一、纤维细度的指标,（一）直接指标,1、截面积,2、周长,3、直径（圆形截面的纤维）,4、投影宽度（非圆形截面的纤维）,第一节 纤维的细度一、纤维细度的指标,一、纤维细度的指标,（二）间接指标：,纤维长度与重量之间的关系表示,1、定长制：是指一定长度纤维的重量,(1)线密度(特数),是指,1000m长纤维在公定回潮率下的重量(g)。,常用于衡量棉、麻和毛等纤维的细度 。,特数单位太大，纤维常用分特Ndt,一、纤维细度的指标（二）间接指标：纤维长度与重量之间的关系表,（,2）纤度(旦数),是指,9000m长纤维在公定回潮率下的重量(g)。,常用于化纤长丝和蚕丝。,（2）纤度(旦数),一、纤维细度的指标,2、定重制：是指一定重量纤维的长度,（,1）公制支数(Nm),在公定回潮率下每克重纤维所具有的长度米数。,常用来衡量棉、毛纤维的细度。,（,2）英制支数(Ne),1磅重的纤维长度有多少个840码，称为多少英支(s)。,多用于衡量纱线的细度。,一、纤维细度的指标2、定重制：是指一定重量纤维的长度,细度指标表示及其单位,指标,表示,单位,适用品种,线密度,Nt(Ntex、Tt),Ndt(Ndtex、Tdt),特克斯,(tex) 、号,分特(dtex),棉、麻、毛,纤度,N,D,Nd(Nden),旦尼尔,(Denier),旦(Den、D),蚕丝、化学长丝,公制支数,Nm,公支,(Nm、N),棉、毛,英制支数,Ne,英支,(,S,),棉、纱线,细度指标表示及其单位指标表示单位适用品种线密度Nt(Ntex,一、纤维细度的指标,（三）指标之间的换算,间接细度指标的换算,直接细度指标（直径d）与间接细度指标的换算,d,纤维直径（,mm）；,纤维密度（,g/cm,3,）,一、纤维细度的指标（三）指标之间的换算,一、纤维的细度指标,（四）其它指标,马克隆值,(Micronaire)：一定量,棉纤维,在规定条件下的空气流量反映棉纤维细度与成熟度的综合指标,数值越大，纤维越粗，成熟度越高,无量纲，分为三级,A级：3.7-4.2(最好),B级：3.5-3.6和4.3-4.9(标准级),C级：3.5以下和4.9以上(最差),品质支数：,各种细度,羊毛,实际可能纺得的英制精梳毛纱支数,表示,平均直径在某一范围,内的羊毛细度指标,用某一,数值代号,表示羊毛纤维的直径范围，数值越大，羊毛纤维越细，可纺支数也越高,一、纤维的细度指标（四）其它指标,绵羊毛品质支数与平均直径的关系,我国规定,国际标准,品质支数,(S),平均直径,(um),支数代号,(S),平均直径,(um),32,55.1-67.0,80,19.25-19.75,36,43.1-55.0,90,18.75-19.24,40,40.1-43.0,100,18.25-18.74,44,37.1-40.0,110,17.75-18.24,46,34.1-37.0,120,17.25-17.74,48,31.1-34.0,130,16.75-17.24,50,29.1-31.0,140,16.25-16.74,56,27.1-29.0,150,15.75-16.24,58,25.1-27.0,160,15.25-15.74,60,23.1-25.0,170,14.75-15.24,64,21.6-23.0,180,14.25-14.74,66,20.1-21.5,190,13.75-14.24,70,19.75-20.0,200,13.25-13.74,绵羊毛品质支数与平均直径的关系我国规定国际标准品质支数(S),二、纤维细度的测定,1、中段切断称重法：,棉纤维或化纤的细度测定,步骤：梳理,切断,称重,数根数,计算,将纤维排成一端不齐，平行伸直的棉束，,用纤维切断器在纤维中段切取一定长度（棉,10mm）的纤维束，在扭力天平上称重G(g)，,计数中段纤维的根数n，计算Nm。,NmL/G=10n/G,二、纤维细度的测定1、中段切断称重法：,二、纤维细度的测定,2、气流仪法（棉，羊毛）,在一定容积的容器内放置一定重量的纤维，容器两端有网眼板，可以通过空气，当两端有一定压力差的空气流过时，则,空气流量与纤维的比表面积平方成反比例,关系。,3、显微镜投影法,二、纤维细度的测定,三、细度与纺纱工艺和成纱质量的关系,1、纤维越细，容易扭结、折断而产生短绒和棉结，不易伸直；,2、纤维越细，成纱强度越高；成纱条干越均匀；,3、纤维越细，织物越柔软；,三、细度与纺纱工艺和成纱质量的关系,第二节 纤维的截面形状,天然纤维具有各自的截面形态：毛纤维大部分为圆形，棉纤维接近腰圆形，木棉纤维为近圆形，丝纤维近似三角形，麻纤维为椭圆形或多角形等；,化学纤维的界面形态：根据人们的意愿设计异形喷丝孔，此外，可控制纤维的成形过程。,第二节 纤维的截面形状天然纤维具有各自的截面形态：毛纤维大部,截面形状影响：,-纤维的卷曲状态、比表面积、抗弯刚度、密度、摩擦性能等；,-与纤维的手感、风格及性能密切相关；,-在纤维复合成纱时，不同截面形态的纤维在纱线截面内的填充程度也不同，这同样也会影响到最终织物产品的品质。,截面形状影响：,一、纤维异形化,1.异形纤维的定义：,-非圆形截面的化学纤维。,2.纤维截面变化又称,异形化,一种是纤维截面形状的,非圆形化,，包括轮廓波动的异形化和直径不对称的异形化；,另一种是截面的,中空和复合化,。,一、纤维异形化1.异形纤维的定义：,第二章纤维的形态特征及表征选编课件,3.纤维异形化的好处：,异形截面纤维一般蓬松度较好，抗起毛起球，可以消除化纤光滑的手感，可以解决丝的光泽和丝鸣问题；,异形中空丝与常规纤维相比改变了纤维集合体的密度、热阻、孔隙率、蓬松度、纤维截面的极惯性矩、比表面积，中空纤维的空隙内有大量的静止空气，从而可提高其热阻和保暖性能；,中空纤维降低了纤维的密度，实现了纤维材料的轻量化；,纤维中空化还可以提高纤维截面的极惯性矩，即提高了纤维的刚度；,纤维中空化改变了其光学特性，中空部对光的漫反射可增强纤维的不透明感；,中空化可以提高纤维的孔隙率、蓬松度及比表面积，从而改善了纤维集合体的湿热传递特性，可以使织物具有较好的吸湿、透气、保温功能。,中空微孔纤维也可作为过滤材料。,3.纤维异形化的好处：异形截面纤维一般蓬松度较好，抗起毛起球,4.常见异形截面纤维的形状与所突出的功能效果,4.常见异形截面纤维的形状与所突出的功能效果,二、异形纤维的特征与指标,（一） 异形纤维特征,(1),具有优良的光学性能,，如涤纶仿真丝织物采用三角形截面丝后，织物表面光泽优雅；锦纶三角形截面丝则使织物具有钻石般的光泽；多叶形丝可使织物表面消光，光泽柔和。,(2),能增加纤维的覆盖能力，提高抗起球能力,。,(3),能增加纤维间的抱合力,，使纤维的蓬松性、透气性及保暖性均有提高。,二、异形纤维的特征与指标（一） 异形纤维特征,(4),可减少合成纤维的蜡状感，使织物具有丝绸感，并能增加染色的鲜艳度,。,(5),表面沟槽起到导汗、透湿作用,。同时还可增大比表面积，有利于水分蒸发，从而使织物具有快干的性能。,异形纤维上述各项性能的优劣，主要决定于其,不同的截面形状,及,异形度,的大小。,纤维异形度,是,纤维截面形态相对于圆形的差异程度,，也是表示异形纤维符合异形规格程度的指标。,(4)可减少合成纤维的蜡状感，使织物具有丝绸感，并能增加染色,（二）异形纤维的指标,1.径向异形度及其变异系数,径向异形度,D-,异形纤维截面外接圆半径,R(um)与内切圆半径r(um)差值对某一指定径向参数的百分数。,(1) 相对桂向异形度D,R,D,R,=(R-r)/RX100,（二）异形纤维的指标1.径向异形度及其变异系数,第二章纤维的形态特征及表征选编课件,第二章纤维的形态特征及表征选编课件,径向异形度、截面面积异形度及其变异系数主要用于对纤维截面的,轮廓波动异形,的表达。,3.截面中空度,中空纤维在壁厚较小时易被压扁，这样会使空腔缩小。,定义：,实际有效空腔截面积占有效外周界内截面积的百分数为截面中空度,，它的表示符号是,c,径向异形度、截面面积异形度及其变异系数主要用于对纤维截面的轮,第三节 纤维的长度,一、纤维的长度分布与,指标,二、纤维的长度测定,三、长度与成纱质量的关系,第三节 纤维的长度一、纤维的长度分布与指标,一、纤维的长度分布与指标,（一）纤维长度分布,一、纤维的长度分布与指标（一）纤维长度分布,一、纤维的长度分布与指标,（二）纤维长度的指标,1、主体长度(,Lm,)：,纤维中含量最多的纤维的长度,(,手扯长度,),根数主体长度,重量主体长度,2、平均长度( )：,纤维长度的平均值,根数加权平均长度：各根纤维长度之和的平均数,重量加权平均长度：各组长度的重量加权平均数,一、纤维的长度分布与指标（二）纤维长度的指标,一、纤维的长度分布与指标,（二）纤维长度的指标,3、品质长度(Lp)：,比主体长度长的那部分纤维的平均长度,(,或右半部平均长度,),纺纱工艺中决定罗拉隔距的重要参数,4、短绒率,：,长度在,某一界限,以下的纤维所占的百分率,细绒棉,16mm,长绒棉 20mm,毛 30mm,苎麻 40mm,一、纤维的长度分布与指标（二）纤维长度的指标,一、纤维的长度分布与指标,（一）纤维长度的指标,5、跨距长度(SL)-跨距长度是指采用梳子随机夹持取样(纤维须丛)，纤维由夹持点伸出的长度。,一、纤维的长度分布与指标（一）纤维长度的指标,6.纤维长度的离散性指标,（,1）纤维长度的均方差和变异系数,包括计数分布的均方差和变异系数及计重分布的均方差和变异系数。,（,2）短绒率,（,3）,超长纤维与倍长纤维,（,1）长度超过切断长度的纤维称为超长纤维；,（2）长度为其名义长度两倍及以上的化学短纤维称为倍长纤维。,（3）超长纤维和倍长纤维重量占总重量的百分数分别称为超长纤维率和倍长纤维率。,（4）危害：这些纤维在纺纱牵伸中无法正常运动，会造成疵点，影响纤维的可纺性和成品质量。,（,4）纤维长度整齐度,一般指计数平均长度与计数平均以上平均长度,(上半部平均长度)的比值。,6.纤维长度的离散性指标,美国标准纤维照影仪法长度指标,美国标准纤维照影仪法长度指标,第三节 纤维的长度,二、纤维长度的测定,手扯法,罗拉式长度分析仪法（适用于棉纤维的长度测定）,梳片式长度分析仪法（适用于羊毛纤维、苎麻、绢丝或不等长化纤的长度测定）,中段切断称重法（适用于等长化纤的长度测定）,排图法（适用于棉或不等长化纤、羊毛、苎麻、绢丝等长度分布的测定）,光电式长度测试法,电容式测试法（适用于毛条、棉、麻纤维条子的长度测定）,第三节 纤维的长度二、纤维长度的测定,第三节 纤维的长度,三、,长度与成纱质量的关系,纤维长度与成纱强度的关系,纤维越长，成纱强度越大，,纤维长度与成纱毛羽的关系,较长的纤维成纱表面比较光滑，毛羽较少。,纤维长度整齐度、短绒率与成纱强度、条干的关系,当纤维长度整齐度差时，短绒率大时，成纱条干变差，强度下降，生产高档产品时，需经过精梳以去除短纤维。,第三节 纤维的长度三、长度与成纱质量的关系,第四节 纤维的卷曲与转曲,卷曲和转曲是纺织材料特殊的特征之一；,卷曲可以使短纤维纺纱时纤维之间的摩擦力和抱合力增加；,卷曲还可以提高纤维和纺织品的弹性，使其手感柔软、突出织物的风格；,卷曲对织物的抗皱性、保暖性以及表面光泽的改善都有影响；,天然纤维中棉具有天然转曲，羊毛具有天然卷曲；化学纤维需要人工卷曲；,第四节 纤维的卷曲与转曲卷曲和转曲是纺织材料特殊的特征之一；,第四节 纤维的卷曲与转曲,一、纤维卷曲产生的原因,1、自然卷曲(羊毛),弱卷曲,卷曲的弧不到半个圆周，沿纤维的长度方向比较平直，卷曲数较少,半细毛的卷曲属此类,常卷曲,卷曲的波形近似半圆形,细毛的卷曲属此类,强卷曲,卷曲的波幅较高，卷曲数较多,细毛羊腹毛属此类,第四节 纤维的卷曲与转曲一、纤维卷曲产生的原因,第三节 纤维的卷曲与转曲,一、纤维卷曲产生的原因,2、人工卷曲(化学纤维),机械卷曲法（是暂时卷曲）：利用纤维的热塑性采用机械方法挤压而成,复合纺丝法（是永久卷曲）：利用纤维的内部结构的不对称而在热空气、热水等处理后产生的。,第三节 纤维的卷曲与转曲一、纤维卷曲产生的原因,第三节 纤维的卷曲与转曲,二、纤维卷曲的指标,1、卷曲数Jn(个/cm),指每厘米长纤维内的卷曲个数,反映卷曲多少的指标,羊毛的卷曲数随羊毛细度和生长部位而异。,一般化学短纤维的卷曲数的卷曲数为,1214个/cm,2、卷曲率(%),表示纤维卷曲后的缩短程度,第三节 纤维的卷曲与转曲二、纤维卷曲的指标,第三节 纤维的卷曲与转曲,二、纤维卷曲的指标,3、剩余卷曲率(%),表示卷曲的耐久程度,4、卷曲弹性率(%),表示纤维受力后卷曲恢复的能力,第三节 纤维的卷曲与转曲二、纤维卷曲的指标,K1，K2单位长度内纤维左、右侧分别数得的卷曲数,L0纤维加轻负荷后的长度（mm）,L1纤维加重负荷后的长度（mm）,L2纤维除去重负荷一定时间后再加 轻负荷的长度（mm）,K1，K2单位长度内纤维左、右侧分别数得的卷曲数,课后作业（四）,1、写出特数、旦数、公制支数的定义、定义式、物理含义并导出他们之间的换算式。,2、比较粗细：10tex与6tex，1D与2D，1公支与1英支，1号与1旦,3、证明,4、异形纤维与一般圆形截面的纤维相比具有哪些特征？,5、在纤维长度-频率曲线上说明平均长度、主体长度、品质长度和短绒率并给出他们的定义。,6、表示纤维卷曲的指标有哪些？定义式？物理含义是什么？,课后作业（四）1、写出特数、旦数、公制支数的定义、定义式、物,人有了知识，就会具备各种分析能力，,明辨是非的能力。,所以我们要勤恳读书，广泛阅读，,古人说“书中自有黄金屋。,”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，,培养逻辑思维能力；,通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，,培养文学情趣；,通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。,有许多书籍还能培养我们的道德情操，,给我们巨大的精神力量，,鼓舞我们前进,。,人有了知识，就会具备各种分析能力，,第二章纤维的形态特征及表征选编课件,