第二章纺织纤维的形态及基本性质 教学目标： 1、使学生了解纺织纤维的形态及基本性质。 2、使学生掌握纺织纤维的形态、基本性质、衡量指标及对纺织性能的影响。 教学重点与难点 1、教学重点：几种主要纺织纤维的特性及其性能指标。 2、教学难点：指标体系及表述。 教学与学习建议： 1、教学建议 授课形式：讲解与讨论，实验 准备常规纺织纤维的实物样品和显微镜标样，让学生观察认识常规纺织纤维的形态 特征：建立清晰的概念，对在后面章节还会出现的长度、细度、强度等的概念和指标 可采用螺旋上升的方法教学，成熟度要讲透： 充分做好实验准备。 2、学习建议 通过观察纺织纤维的实物样品和显微镜标样认识纺织纤维的形态特征： 通过记忆和理解，掌握纤维的形态特征、基本性能、衡量指标及对纺织性能的影响： 通过实验掌握主要性质的测试方法，熟悉有关国家标准
第二章 纺织纤维的形态及基本性质 教学目标： 1、使学生了解纺织纤维的形态及基本性质。 2、使学生掌握纺织纤维的形态、基本性质、衡量指标及对纺织性能的影响。 教学重点与难点： 1、教学重点：几种主要纺织纤维的特性及其性能指标。 2、教学难点：指标体系及表述。 教学与学习建议： 1、教学建议 授课形式：讲解与讨论，实验 准备常规纺织纤维的实物样品和显微镜标样，让学生观察认识常规纺织纤维的形态 特征；建立清晰的概念，对在后面章节还会出现的长度、细度、强度等的概念和指标 可采用螺旋上升的方法教学，成熟度要讲透； 充分做好实验准备。 2、学习建议 通过观察纺织纤维的实物样品和显微镜标样认识纺织纤维的形态特征； 通过记忆和理解，掌握纤维的形态特征、基本性能、衡量指标及对纺织性能的影响； 通过实验掌握主要性质的测试方法，熟悉有关国家标准
第二章纺织纤维的形态及基本性质 第一节纤维的细度与纤密度 一、定义 纤维细度是指纤维粗细的程度。 纤密度是指在公定回潮率时，1000m长的纤维或纱线所具有的质量克数。特克 斯(tx)是我因法定的纤密度计量单位，对于同一种纱线，纤密度越大，纱线越粗： 反之，纤密度越小，纱线越细。纤密度表达式为： T=1000G G-公定回潮率时的纱线重量，g:L-纱线长度，m 2.旦数Nb 旦数即旦尼尔数(Denier),较多地用于丝和化纤长丝中，又称纤度D。是指90O0m 长的纤维在公定回潮率时的质量克数，即 D-900G=97 L 3.公制支数Nm 公制支数N。简称支数，是指在公定回潮率时1g纤维或纱线所具有的长度米(m) 数，即 4、直径与截面积 通过光学显微镜或电子显微镜观测直径d和截面积A,常用于羊毛及其他动物毛， 圆形化学纤维的细度表达。由于纤维很细，以微米（)为单位，近似圆形的计算为 A=d2/4 由于纱线为纤维与空隙的共构物，纱线的界面形状并不是圆形的，纱线表面存在 毛羽，纤维在纱线横截面内的分布是非均匀的，同时沿纱线长度方向的的截面尺寸又 存在非均匀变化的特征，因此纱线直径的理论计算值与实际测量值之间存在一定的差 异 第二节纤维的形态及其对纺织品的性能影响 纤维的形态主要是指：纤维的长度、细度、截面、卷曲或转曲等。纤维的形态与纤
第二章 纺织纤维的形态及基本性质 第一节纤维的细度与纤密度 一、定义 纤维细度是指纤维粗细的程度。 纤密度是指在公定回潮率时，1000m 长的纤维或纱线所具有的质量克数。 特克 斯（tex）是我国法定的纤密度计量单位，对于同一种纱线，纤密度越大，纱线越粗； 反之，纤密度越小，纱线越细。纤密度表达式为： L 1000 k t G T = Gk -公定回潮率时的纱线重量，g； L -纱线长度，m 2．旦数 ND 旦数即旦尼尔数（Denier），较多地用于丝和化纤长丝中，又称纤度 D 。是指 9000m 长的纤维在公定回潮率时的质量克数，即 t k 9 L 9000G D = = T 3．公制支数 Nm 公制支数 N m 简称支数，是指在公定回潮率时 1g 纤维或纱线所具有的长度米(m) 数，即 k t m L 10000 G T N = = 4、直径与截面积 通过光学显微镜或电子显微镜观测直径 d 和截面积 A，常用于羊毛及其他动物毛， 圆形化学纤维的细度表达。由于纤维很细，以微米（ μm ）为单位，近似圆形的计算为 4 2 A = d 由于纱线为纤维与空隙的共构物，纱线的界面形状并不是圆形的，纱线表面存在 毛羽，纤维在纱线横截面内的分布是非均匀的，同时沿纱线长度方向的的截面尺寸又 存在非均匀变化的特征，因此纱线直径的理论计算值与实际测量值之间存在一定的差 异。 第二节 纤维的形态及其对纺织品的性能影响 纤维的形态主要是指:纤维的长度、细度、截面、卷曲或转曲等。纤维的形态与纤
维的可纺性、成纱质量、手感、保暖性等关系密切 一、纤维的长度 1、基本概念 纤维长度：一般指伸直长度，即纤维伸直而未伸长时两端的距离。 另有自然长度（自然长度：纤维在自然伸展状态下的长度）：例毛丛长度 ①天然纤维一一随动物、植物的种类、品系与生长条件而不同。 棉、麻、毛：短纤维，纤维长度一般25~250mm:长度差异很大（不同品种或同 品种) 蚕丝：长丝，一个茧子上的茧丝长度可达数百米至上千米。 天然纤维长度(m）范围 棉纤维：25-45 亚麻单纤维：15-20 亚寐工艺纤维：500-750 黄麻单纤维：2-4 黄麻工艺纤维：2000-3000 大麻单纤维：10-15 大麻工艺纤维：700-1500 细毛、半细毛：50-100 粗毛、半粗毛：50-200 ②化学纤维一一人工制造，可根据需要而定。 化学纤维分类：长丝：可无限长：短纤维：等长或不等长。 长度离散性小，但超长纤维和倍长纤维对纺纱工艺危害较大。 短纤维分类：棉型化纤：30-40m 用棉纺设备纺纱 纯纺或混纺 毛型化纤：70-150mm用毛纺设备纺纱 纯纺或混纺 中长纤维：51-65mm 用棉纺或化纤专纺设备纺纱仿毛织物 2、纤维长度的测试 ①手扯法 指标：手扯长度。手扯长度接近原棉中大多数纤维的长度，即接近纤维的主体长度。 在原棉的工商贸易中使用，人工操作。 ②仪器检测法 通过仪器测量得到纤维长度分布情况，根据统计理论计算得到相应的纤维长度指
维的可纺性、成纱质量、手感、 保暖性等关系密切. 一、纤维的长度 1、基本概念 纤维长度：一般指伸直长度，即纤维伸直而未伸长时两端的距离。 另有自然长度（自然长度：纤维在自然伸展状 态下的长度）：例毛丛长度 ①天然纤维——随动物、植物的种类、品系与生长条件而不同。 棉、麻、毛 ：短纤维，纤维长度一般 25～250mm；长度差异很大（不同品种或同 品种） 蚕丝 ： 长丝，一个茧子上的茧丝长度可达数百米至上千米。 天然纤维长度（mm）范围 棉纤维：25-45 亚麻单纤维：15-20 亚麻工艺纤维：500-750 黄麻单纤维：2-4 黄麻工艺纤维：2000-3000 大麻单纤维：10-15 大麻工艺纤维：700-1500 细毛、半细毛：50-100 粗毛、半粗毛：50-200 ②化学纤维——人工制造，可根据需要而定。 化学纤维分类:长丝：可无限长；短纤维：等长或不等长。 长度离散性小，但超长纤维和倍长纤维对纺纱工艺危害较大。 短纤维分类：棉型化纤：30-40 mm 用棉纺设备纺纱 纯纺或混纺 毛型化纤：70-150 mm 用毛纺设备纺纱 纯纺或混纺 中长纤维：51-65 mm 用棉纺或化纤专纺设备纺纱 仿毛织物 2、纤维长度的测试 ①手扯法 指标：手扯长度。手扯长度接近原棉中大多数纤维的长度，即接近纤维的主体长度。 在原棉的工商贸易中使用，人工操作。 ②仪器检测法 通过仪器测量得到纤维长度分布情况，根据统计理论计算得到相应的纤维长度指
标。 3、纤维长度的指标 纤维长度的指标有：主体长度、平均长度、品质长度、短绒率 ①主体长度：纤维中含量最多的纤维长度。 (1)根数主体长度：纤维中根数最多的一部分纤维的长度。 (2)重量主体长度：纤维中重量最重的一部分纤维的长度。 棉的手扯长度≈主体长度 细绒棉手扯长度以1mm为级距，分级如下： 25mm 25.9mm以下： 26mm 26.0-26.9mm 30mm 30.0-30.9mm: 31mm 31m以上。 28mm为标准级 ②平均长度：是纤维长度的平均值。 (1)根数平均长度L:各根纤维长度之和的平均数。 L-> ∑M 其中：Li为各组纤维的长度，Ni为各组纤维的根数。 (2)重量加权平均长度L8:各组长度的重量加权平均数。 4器 其中：L为各组纤维代表长度，gi为各组纤维的重量。 ③品质长度（右半部平均长度）(L)：比主体长度长的那部分纤维的平均长度。（是 棉纺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。（表示长度整齐度的指标） 界限：细绒棉16mm: 长绒棉20mm:毛30mm 芝麻40mm 短纤维多→制成本低一成本高，不宜纺细支纱 4、纤维长度的测量 常用的纤维长度方法有： ①罗拉法（适用于棉纤维的长度测定） 将纤维整理成伸直平行、一瑞平齐的纤维束后，利用罗拉的据特和输出，将纤维 由短到长按一定组距（即罗拉每次输出的长度，2）分组后称重，从而得到纤维长度 一重量分布，求出各指标 ②梳片法（适用于羊毛、苎麻、绢丝或不等长化纤的长度测定）
标。 3、纤维长度的指标 纤维长度的指标有：主体长度、平均长度、品质长度、短绒率 ①主体长度：纤维中含量最多的纤维长度。 （1）根数主体长度：纤维中根数最多的一部分纤维的长度。 （2）重量主体长度：纤维中重量最重的一部分纤维的长度。 棉的手扯长度≈主体长度 细绒棉手扯长度以 1mm 为级距，分级如下： 25mm 25.9mm 以下； 26mm 26.0-26.9mm； 。 30mm 30.0-30.9mm； 31mm 31mm 以上 。 28mm 为标准级 ②平均长度：是纤维长度的平均值。 （1）根数平均长度 L：各根纤维长度之和的平均数。 其中：Li 为各组纤维的长度，Ni 为各组纤维的根数。 （2）重量加权平均长度 Lg：各组长度的重量加权平均数。 其中：Li 为各组纤维代表长度，gi 为各组纤维的重量。 ③品质长度（右半部平均长度）（Lp） ：比主体长度长的那部分纤维的平均长度。（是 棉纺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。（表示长度整齐度的指标） 界限：细绒棉 16mm； 长绒棉 20mm；毛 30mm， 苎麻 40mm 短纤维多→制成本低→成本高，不宜纺细支纱 4、纤维长度的测量 常用的纤维长度方法有： ①罗拉法 （适用于棉纤维的长度测定） 将纤维整理成伸直平行、一端平齐的纤维束后，利用罗拉的握持和输出，将纤维 由短到长按一定组距（即罗拉每次输出的长度，2mm）分组后称重，从而得到纤维长度 －重 量分布，求出各指标。 ②梳片法 （适用于羊毛、苎麻、绢丝或不等长化纤的长度测定） = Ni Li Ni L * = i i i g g L g L
利用彼此间隔一定距离的梳片，将羊毛或不等长毛型化纤整理成伸直平行，一端 平齐的纤维束后，由长到短按一定组距（梳片间的距离）分组后称量，从而得到纤维 长重量分布，计算有关指标。 ③中段切断称重法（适用于等长化纤的长度测定） 利用纤维切断器切取一端排列整齐纤维束的中段，称取中段和两端重量后，经计 曾求相纤维冬长指 平均长度mm=4xm We 超长纤雀率(6)-受×10 纤推率(%)-是0 W0:纤维总质量，g:t:切下的纤维束两端质量，g:Wc：中段纤维质量，g Ws：短纤维质量，mg:Woz:超长纤维质量，mg:Lc:中段纤维长度，m。 ④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） 用人工或借助梳片式长度分析机，将纤维经过整理后，由长到短，一端平齐、密 度均匀地排列在黑绒板上，从而得到纤维长度排列图。 可得到：有效长度B4L4:中间长度B0L0:短纤维率(B3B/BA)*100:长短差异率 (B5L5/B4L4)*100 ⑤ALMETER电容测量法（适用于毛条、棉、麻纤维条子的长度测定） ⑥光电式：530型数字式纤维照影仪。 5、长度与成纱质量、纺纱工艺的关系 ①纤维长度与成纱强度的关系在其他条件相同下，纤维越长，成纱强度越大，在保 证成纱具有一定强度的前提下，纤维长度越长，纺出纱的极限细度越细（棉纤维）。 ②纤维长度与成纱毛羽关系成纱的毛羽是由伸出成纱表面的纤维端头，纤维圈等形 成。在其它条件相同情况下，长度较长的纤维成纱表面比较光滑，毛羽较少。 2×103T nt= Trl 式中：：为每米成纱中纤维端头的平均数
利用彼此间隔一定距离的梳片，将羊毛或不等长毛型化纤整理成伸直平行，一端 平齐的纤维束后，由长到短按一定组距（梳片间的距离）分组后称量，从而得到纤维 长重量分布，计算有关指标。 ③中段切断称重法（适用于等长化纤的长度测定） 利用纤维切断器切取一端排列整齐纤维束的中段，称取中段和两端重量后，经计 算求得纤维各项长度指标。 W0 ：纤维总质量，mg；Wt ：切下的纤维束两端质量，mg；Wc ：中段纤维质量，mg； Ws ：短纤维质量，mg； Woz：超长纤维质量，mg； Lc ：中段纤维长度，mm。 ④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） 用人工或借助梳片式长度分析机，将纤维经过整理后，由长到短，一端平齐、密 度均匀地排列在黑绒板上，从而得到纤维长度排列图。 可得到：有效长度 B4L4； 中间长度 B0L0； 短纤维率(B3B/BA)*100；长短差异率 (B5L5/B4L4)*100 ⑤ALMETER 电容测量法（适用于毛条、棉、麻纤维条子的长度测定） ⑥光电式：530 型数字式纤维照影仪。 5、长度与成纱质量、纺纱工艺的关系 ①纤维长度与成纱强度的关系在其他条件相同下，纤维越长，成纱强度越大，在保 证成纱具有一定强度的前提下，纤维长度越长，纺出纱的极限细度越细（棉纤维）。 ②纤维长度与成纱毛羽关系成纱的毛羽是由伸出成纱表面的纤维端头，纤维圈等形 成。在其它条件相同情况下，长度较长的纤维成纱表面比较光滑，毛羽较少。 式中：nf为每米成纱中纤维端头的平均数 c c c t W L W W mm ( ) ( ) + 平均长度 = 100 0 0 = W 超长纤维率（％） W v 100 0 = W 短纤维率（％） Ws f f y f T l T n = 3 2 10