紡織材料紗線的基本結(jié)構(gòu)參數(shù)

紡織材料紗線的基本結(jié)構(gòu)參數(shù)第一頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五

紗線結(jié)構(gòu)——指組成紗線的纖維的空間形態(tài)、纖維間的空間排列關(guān)系、紗線的整體幾何形態(tài)。主要包括紗線的細度、細度不勻、捻度、纖維在紗中的排列、毛羽等方面。紗線結(jié)構(gòu)主要影響紗和織物的外觀特征和品質(zhì)性能，如手感、光澤、懸垂性等。第二頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五第一節(jié)紗線的細度與不勻

一、紗線細度（yarnfineness）1.紗線細度指標

(1)直接指標：直徑d

(2)間接指標：

a.特數(shù)制：Nt=Gk/L×1000

標準重量Gk＝G0(1+wk%)

對于棉紗：Wk＝8.5％采用絞紗稱重法

b.旦數(shù)制：適用于化纖紗、絹絲紗

c.公制支數(shù)：適用于毛紗、毛型紗線

d.英制支數(shù)：見下頁第三頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五英制支數(shù)：適用于適用于棉紗、棉型紗線

棉紗為9.89%時，在公定回潮率時一磅紗線中包括多少個840碼。

Ne＝L'/（840×Gk'）

L'—

紗線的長度碼；

Gk‘—

紗線的公量（磅）。Gk’=G0(1+Wk’)第四頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五2.紗線細度指標間的關(guān)系(1)NeNt=C

C—

換算常數(shù)，隨紗線公定回潮率而不同；紗線種類干量混比英制公定回潮率特數(shù)公定回潮率換算常數(shù)C棉1009.898.50583純化纖100公定回潮率公定回潮率590.5滌棉65/353.703.20588維棉50/507.456.80587晴棉50/505.955.25587丙棉50/504.954.30587第五頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五

100+Wk100+Wk’

100+Wk

100+Wk’

Ne=583/Ntex(純棉紗)

Ne=590.5/Ntex(純化纖紗)

Ne=0.5905NmNe=590.5Ntex第六頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五(3)紗線直徑dδ：紗線的體積重量（g/cm3)

當紗線的體積重量δ相同時，才有d∝Nt，Nd

δ與下列因素有關(guān)：纖維種類；紗線結(jié)構(gòu)；紡紗工藝。第七頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五3.股線細度的表示

股線細度表示法特數(shù)制:單紗特數(shù)合股數(shù),如14tex216tex+18tex

公制支數(shù):單紗支數(shù)/合股數(shù),如26/2

復絲細度表示法:

復絲總旦數(shù)/單絲根數(shù),如150D/48F

第八頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五二、細度偏差

定長制：號數(shù)偏差，纖度偏差－－重量偏差

定重制；公制指數(shù)，英制支數(shù)－－只用支數(shù)偏差

公稱號數(shù)：紗線名義上的號數(shù)（整數(shù)）

設(shè)計號數(shù)：紡紗工藝上的設(shè)計號數(shù)（整數(shù)或小數(shù)）

實際號數(shù)：用抽樣試驗方法測得的號數(shù)（有小數(shù)）第九頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五棉型紗線的重量偏差：用100米縷紗重量重量偏差“＋”偏粗“－”偏細第十頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五毛紗的支數(shù)偏差：

支數(shù)偏差“＋”偏細“－”偏粗

第十一頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五三、紗線的細度不勻(finenessunevenness)

指沿長度方向的各個截面面積或直徑的粗細不勻；

也指各個截面內(nèi)纖維根數(shù)的變化或單位長度紗線重量的變化。第十二頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五

不勻的危害：①內(nèi)在質(zhì)量↓——紗線強力，耐磨性↓，織物牢度↓②外觀質(zhì)量↓——粗、細節(jié)在布面上形成云斑、陰影③工藝性↓——引起強力不勻，增加制造過程的斷頭率，生產(chǎn)效率↓

第十三頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五1、細度不勻率的指標

(1)平均差d與平均差系數(shù)H

平均差d

平均差系數(shù)H式中：x——總平均值

x1——小于平均數(shù)各次試驗的平均數(shù)

N——試驗總次數(shù)

n——小于平均數(shù)的試驗次數(shù)

第十四頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五(2)均方差σ，均方差系數(shù)c％

均方差系數(shù)C＝σ/x×100%

第十五頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五(3)極差、極差系數(shù)：

極差

R＝χmax－χmin

極差系數(shù)m＝(R/χ)×100%

第十六頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五2、紗線細度不勻的構(gòu)成

造成紗線不勻的原因有兩個方面：①纖維本身在紗中的隨機分布產(chǎn)生的不勻－－隨機不勻②紡紗過程中工藝及機械因素附加的不勻－－附加不勻第十七頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五（1）隨機不勻（極限不勻、理論不勻）

理論不勻的大小取決于紗截面中纖維根數(shù)的不勻和纖維截面不勻。

理論不勻率的實際意義：

①指出某紗條的不勻率的最低限值；

②指出從纖維的角度如何改善紗條均勻度的因素第十八頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五（2）附加不勻：

①牽伸機件不良造成的牽伸波

——由牽伸羅拉引起的紗條厚度的波狀變化

②傳動機構(gòu)不良造成的周期性不勻

——不勻的波長與波幅大小不變，周期性地出現(xiàn)于紗條上的一種不勻（非常有害），機械上的問題

第十九頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五③由于操作不良形成的偶發(fā)性不勻

a.經(jīng)常發(fā)生的疵點：棉結(jié)、粗節(jié)、細節(jié)

棉結(jié)：長度＜4mm，直徑比紗平均值粗0.5倍以上的紗條。

粗細節(jié)：通常指粗于或細于紗條平均直徑30%以上，長度為纖維平均長度的1.5倍左右的片段

b.紗疵（少見）：

長粗結(jié)紗，長細節(jié)紗，竹節(jié)紗，飛花、大結(jié)頭、小辮紗

——對紗線質(zhì)量尤其是布面外觀有很大危害的一種不勻。

第二十頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五紗條實際不勻率＞理論不勻率第二十一頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五四、紗條不勻的檢測

1、測長稱重法：

長片段不勻

e.g.毛條、棉條、粗紗、細紗。

方法簡單、正確性高。

不同片段長度的不勻率不能比較第二十二頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五2、目光檢測法（黑板條干法）：

短片段不勻

表觀直徑或投影寬度

是評級依據(jù)之一

特點：方便直觀，可同時看到片段不勻的程度和內(nèi)容，如陰影、云斑、雨狀，肋條等；并可具備分辨出不勻的內(nèi)容，如粗節(jié)、細節(jié)、竹節(jié)、毛羽等，可供分析造成不勻的原因或工藝上改進的依據(jù)之一。人為誤差大，經(jīng)常要統(tǒng)一檢驗人員目光，且要相當熟練。第二十三頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五3、電容式均勻度儀（UST均勻度儀）

可用來測定棉卷、條子、粗紗細紗或化纖長絲的均勻度。

原理：

纖維介質(zhì)連續(xù)通過空氣式平板電容器二極板之間時，由于纖維量的變化，引起電容量的相應(yīng)變化，經(jīng)過一系列電路轉(zhuǎn)換，將訊號送入積分儀，波譜儀、記錄儀。第二十四頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五①積分儀：

將試樣線密度變化訊號，在預定的測定長度后，自動指示其不勻率，

U％平均差系數(shù)；CV％均方差系數(shù)。②波譜儀：③記錄儀：記錄通過電容極譜中紗條的粗細變化曲線（畫出不勻率曲線）④疵點儀：自動記錄棉結(jié)、粗節(jié)、細節(jié)三種紗疵點。第二十五頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五第二十六頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五4、光電子條干均勻度測量法

1995年美國勞森－亨普希爾公司（Lawson-Hemphill）制造的EIB-S光電子條干均勻度儀第二十七頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五第二十八頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五五、不勻率指標的分析

1.不勻率指數(shù)I

I=C實際/C理論＞1

2.變異－長度曲線

——紗條的細度變異（變異系數(shù)的平方）與紗條片段長度之間的關(guān)系曲線。第二十九頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五①Uster均勻度儀：

測出的不勻率接近紗條的總不勻率，相當客觀地反映了紗條不勻率的水平。但不能反映紗條不勻的結(jié)構(gòu)。②變異長度曲線：

優(yōu)：能反映不勻結(jié)構(gòu)

缺：費時，對周期性不勻不敏感第三十頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五③外不勻（片段間不勻）

——將紗線分成很多等長片段，稱量后求得的不勻率；

Ce＝[變異系數(shù)CV(L)]2

④內(nèi)不勻（內(nèi)不勻片段）

——將其中片段紗再分成很多等長小片段，稱重后求得的不勻率

Ci＝[變異系數(shù)CB(L)]2

⑤總不勻率C

——將全部紗線都分成極小的片段，稱重后可求得紗線的不勻率

第三十一頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五第三十二頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五第二節(jié)

紗線的捻度與捻縮

twistandtwisttakeup一、紗線加捻的目的作用

短纖紗—加捻使纖維之間抱合得更加緊密，使紗具有一定物理機械性質(zhì)。長絲—改善加工性，提高抗起毛起球、抗勾絲性，強捻使織物風格獨特。第三十三頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五二、紗線加捻的特征指標與測試

1、加捻指標

(1)捻度T——單位長度的捻回數(shù)。

特數(shù)制

Tt

捻/10cm

公制支數(shù)制

Tm

捻/m

英制支數(shù)制

Te

捻/inch

僅能表示相同品種的加捻程度，不能表示粗細不同紗線的加捻程度。第三十四頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五(2)捻回角β(twistangle)

theanglebetweenfibersorpliesinayarnandtheyarnaxis.

第三十五頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五(3)捻系數(shù)α(twistfactor)

atex－特數(shù)制捻系數(shù)

am

－公制支數(shù)制捻系數(shù)

ae

－英制支數(shù)捻系數(shù)

Ttex－特數(shù)制捻度（捻/10cm)Tm

－公制支數(shù)制捻度（捻/m)Te

－英制支數(shù)制捻度（捻/英寸)Ntex－紗線的特數(shù)

Nm

－紗線的公制支數(shù)

Ne

－紗線的英制支數(shù)第三十六頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五

捻系數(shù)的物理意義，可按圖示，將紗的表層纖維螺旋線展開。

第三十七頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五由展開圖可知：

d—紗的直徑(mm)h—螺距或稱捻距(mm)Ttex—特數(shù)制捻度（捻/10cm)β—捻回角

Ntex—紗的特數(shù)

γ—紗的密度（g/cm3）

第三十八頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五決定捻系數(shù)大小因素：

①加工工藝要求②紗線和織物用途的要求

第三十九頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五(4)捻向、捻縮

a.捻向：

(directionoftwist)

Z捻，S捻

第四十頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五①單紗

一般為Z捻；②股線

ZS（單紗Z捻，股紗S捻；股線捻向與單紗異捻）

→紗線結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，手感柔軟，光澤較好。

ZZ（單紗Z捻，股紗Z捻；股線捻向與單紗同捻）

→紗線結(jié)構(gòu)不太穩(wěn)，易扭結(jié)，手感粗硬，光澤較差。

（纖維傾斜大，單紗排列螺旋線明顯）

第四十一頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五③經(jīng)緯紗同捻

→接觸點纖維相互平行，齒合較好，不易滑移，

織物緊密，手感發(fā)硬，光澤較差。

（因為織物表面纖維傾斜相反）④經(jīng)緯紗異捻

→手感柔軟，松厚（嚙合差，易滑移),光澤好不同捻向的紗線呈規(guī)律配置→橫條、豎條、彩條。第四十二頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五b.捻縮(twisttakeup)

——反映加捻前后紗條長度的變化。捻縮率u=（加捻前后紗條長度差值/加捻前原長）×100%

隨α↑——紗的u↑；

股線：ZZ的u為正值，

ZS的u較為復雜。第四十三頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五2、捻度測試：解捻法和張力法兩種。

（1)解捻法：

Z—S

+S

（2)張力法（解捻加捻法）

Z—S—Z

+2S第四十四頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五第四十五頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五三、加捻對紗線結(jié)構(gòu)與性能的影響1.加捻對單紗的影響（1）對單紗強力的影響紗線強力由兩部分構(gòu)成

①單纖維強力

②纖維間的摩擦阻力

第四十六頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五加捻對單紗即有積極作用又有消極作用：

捻度較小時——積極因素起主導，∴捻度↑，紗強力↑；

到臨界捻度ak時紗線強力最大。

當捻度＞ak時——消極因素變成起主導，捻度再↑，紗強力↓。

第四十七頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五加捻對長絲強力的影響：

無捻長絲也有捻度，加捻后，抱合力增加，∴強力略有所增加。但由于有效分力↓∴強力很快↓

第四十八頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五（2）對單紗斷裂伸長率的影響

單紗斷裂伸長率由三部分組成：

①纖維間相對滑移產(chǎn)生的伸長

②纖維的伸長③纖維傾角↓和紗直徑↓（變細）引起伸長。

在實用的范圍內(nèi)，后兩者的影響是主要的，

∴紗的斷裂伸長率隨α增加而增加，當捻度很大時，紗斷裂伸長↓

第四十九頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五（3）對紗線體積重量δ、直徑d的影響。

δ——α↑，δ↑，超過一定范圍后，影響不大，

d——α↑，d↓，到一定捻度后，d變化不大，捻度↑↑，d又有增加趨勢。第五十頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五（4）對手感、光澤的影響

α↑，手感硬，光澤差

（5）對紗的均勻度的影響

加捻使表現(xiàn)均勻度變差。

（∵加捻時，粗處的捻度少，細處的捻數(shù)多）第五十一頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五2.加捻對股線的影響（1）股線強力

一般：股線強力＞組成股線的單紗強力之和

原因：①并合改善了條干均勻度②并合作用使單紗之間及纖維之間的接觸壓力↑，不易滑移。第五十二頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五同捻時——

①a單紗較大，則股線強力隨↑而↓；②a單紗較小，則股線強力隨a股線↑先↑后↓。

異捻時——

①a股線↑，股線強力先可能↓，到一定程度后再↑；②a股線/a單紗=1.414，股線強力最大。第五十三頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五（2）股線伸長率ε％

同捻——纖維的傾角隨a股線↑而↑，∴ε％↑異捻——隨著a股線↑，纖維傾角先是↓，而后↑，∴ε％也是先↓而后↑。

第五十四頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五（3）股線光澤

取決于表面纖維傾斜程度，傾斜程度大，光澤差，手感硬。

股線異捻，且a股線/a單紗=0.707時，

——外層捻幅為0，即纖維平行于股線軸線，此時股線光澤優(yōu)良，手感柔軟。第五十五頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五第三節(jié)紗線的毛羽與表征

一、毛羽的形態(tài)

1.紗線毛羽(yarnhairiness)

加捻成紗時伸出于紗身外的纖維端或打圈纖維。

有：線狀的（纖維頭端）

圈狀的（纖維圈）

簇狀的（纖維集合體）

第五十六頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五第五十七頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五2.毛羽的存在的利弊

利：使布面形成濃密的毛絨（如：起絨織物）

弊：影響紗線的外觀，使織物紋路不清

影響加工工藝（如機織經(jīng)紗開口不清）

縫紉線沒有毛羽——上蠟

第五十八頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五3.影響毛羽性狀的因素

有—紡紗方法、纖維特性、纖維的平行順直程度、

捻度、紗線的線密度、紡紗工藝參數(shù)等。

例：自由端紗比環(huán)錠紗的毛羽短而多；

纖維粗、長、彈性好——毛羽較長（如毛紗）

纖維細、短、彈性差——毛羽短、多(如棉紗）；

紗的捻度、線密度大——毛羽數(shù)↓。第五十九頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五二、毛羽的特征指標

1.單位長度的毛羽數(shù)nf

最常用，反映毛羽的密度。

2.毛羽平均長度和總長度

3.毛羽的總面積

第六十頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五三、毛羽的測量方法

1.目測評定法

直觀，綜合性強，但只能作比較判斷，沒有具體數(shù)據(jù)。

第六十一頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五2.燒毛失重法

根據(jù)有毛羽紗線和無毛羽紗線的重量差值來評定紗線的毛羽。

統(tǒng)觀的、方便的，變化條件多難控制（如火焰溫度、紗線速度、纖維品種、回潮率），只能求毛羽總重量，無法計算其數(shù)量、平均長度等，準確度低。

第六十二頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五3.光學投影法

原理：連續(xù)運動的紗線在通過檢測區(qū)時，凡大于設(shè)定長度的毛羽就會相應(yīng)地遮擋投影光束，使光電傳感器產(chǎn)生信號，經(jīng)電路工作而記數(shù)、顯示和輸出。

只能測試一個側(cè)面的毛羽數(shù)，與紗線實際存在的毛羽數(shù)成正比。

第六十三頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五4.靜電法原理：利用高壓電源使毛羽帶電，然后用環(huán)形電極將紗線毛羽的靜電引出，根據(jù)毛羽負荷的靜電量來評定毛羽的數(shù)量。5.光電測量法

原理：利用附有光學放大系統(tǒng)的光電儀、自動檢測紗線單位長度的毛羽數(shù)量。

第六十四頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五四、減少紗線毛羽的措施

1.合理選擇原料2.合理的前紡工藝，提高纖維的平行伸直度3.防止纖維的擴散4.減少對纖維的摩擦第六十五頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五第四節(jié)

纖維在紗中的幾何配置

一、纖維在紗中的幾何形狀

1.短纖紗在加捻三角區(qū)中，由于鋼絲圈加捻作用和紡紗張力，使纖維產(chǎn)生伸長變形和張力，從而對紗軸有向心壓力。

第六十六頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五

紗線張力Ｔy＝∑Tfcosβ

向心壓力Tr＝Tfsinβ

由此可知，在紡紗張力一定時，隨著纖維在紗中所處的半徑↑，β↑，纖維伸長↑，因此纖維張力↑，Tr↑。

第六十七頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五

外層纖維由于在紗中所處半徑和捻回角最大，因此其張力和向心壓力最大，在它克服了周圍纖維對它的阻力后，向紗的中間轉(zhuǎn)移，而中間的比較松散的被擠到外面來。多次內(nèi)外轉(zhuǎn)移后就形成了復雜的圓錐形螺旋線。

第六十八頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期五纖維在紗中排列形態(tài)

正常轉(zhuǎn)移——圓錐形螺旋線短纖維——圓柱形螺旋線未伸直纖維——①屈曲纖維；