創(chuàng)新班紡織材料學紗線的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

1、第七章第七章 紗線的結(jié)構(gòu)和紗線的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)性質(zhì)v第一節(jié) 紗線的分類與結(jié)構(gòu)特征v第二節(jié) 紗線的細度與細度不勻v第三節(jié) 捻度及纖維在紗中的配置v第四節(jié) 紗線力學性質(zhì)第一節(jié)第一節(jié) 紗線的分類與紗線的分類與結(jié)構(gòu)特征結(jié)構(gòu)特征vClassification of yarnYarnv紗線：是紗紗（yarn）和線線（cord）的統(tǒng)稱，由紡織纖維制成的細而柔軟的、并具有一定粗細和物理機械性質(zhì)的連續(xù)長條（continuous strand）。紗紗：由短纖維沿軸向排列并經(jīng)加捻而成。絲絲：用長絲（加捻或不加捻）組成的紗。線線：由兩股或兩股以上的單紗并合加捻而成。復(fù)捻股線復(fù)捻股線：由更多復(fù)合股線構(gòu)成的較粗的線。復(fù)合紗（

2、線）復(fù)合紗（線）：不同紗、線相互組合形成的具有特殊效果的紗線，包括花式線膨體紗、包芯紗。vYARN: A generic term for a continuous strand of textile fibers, filaments, or material in a form suitable for knitting, weaving, or otherwise intertwining to form a textile fabric. Yarn occurs in the following forms: (1) a number of fibers twisted togethe

3、r (spun yarn); (2) a number of filaments laid together without twist (a zero-twist yarn); (3) a number of filaments laid together with a degree of twist; (4) a single filament with or without twist (a monofilament); or (5) a narrow strip of material, such as paper, plastic film, or metal foil, with

4、or without twist, intended for use in a textile construction. vCORD: The product formed by twisting together two or more plied yarns. vTHREAD: A slender, strong strand or cord, especially one designed for sewing or other needlework. Most threads are made by plying and twisting yarns. A wide variety

5、of thread types are in use today, e.g., spun cotton and spun polyester, core-spun cotton with a polyester filament core, polyester or nylon filaments (often bonded), and monofilament threads. vPLY: 1. The number of singles yarns twisted together to form a plied yarn, or the number of plied yarns twi

6、sted together to form cord. 2. An individual yarn in a plied yarn or cord. vThe Bureau International pour la Standardisation des Fibres Artificielles (BISFA) is an international association of man-made fibre producers. BISFA was founded in 1928. The head office of the association is Avenue E. Van Ni

7、euwenhuyse, 6, B-1160 Brussels, Belgium. BISFA establishes the terminology of man-made fibres to improve continually company, customer and consumer communication. BISFA provides technical rules for man-made fibres and yarns and terms of delivery which have to be met. The rules are mandatory for all

8、members of the association. Thus, BISFA establishes internationally agreed procedures and test methods for different categories of man-made fibres. BISFA has also drawn up general rules of procedure for settling of disputes between buyers and sellers of man-made fibres. BISFA provides an internation

9、al presence for the man-made fibre industry and promotes the adoption of its methods and terminology through standardisation organisations including the Comit Europen de Normalisation (CEN), the International Standards Organisation (ISO) and the European Commission which is responsible for textile l

10、abelling and the relationship with the customs authorities of member states. 國際人造纖維標準局國際人造纖維標準局General morphological scheme for man-made fibresStaple fibre短纖短纖 Tow絲束絲束 Filament yarn長絲紗長絲紗 Flock絨屑絨屑 Sliver or top條子條子 Roving粗紗粗紗 Spun yarn短纖紗短纖紗 Monofilament yarn單絲紗單絲紗 Multifilament yarn復(fù)絲紗復(fù)絲紗 Flat yar

11、n松捻紗松捻紗Textured yarn變形長絲紗變形長絲紗 Interlaced yarn網(wǎng)絡(luò)紗網(wǎng)絡(luò)紗 Single yarn單紗單紗 Folded yarn股線股線 Cabled yarn or cord纜線纜線 Multiple wound yarn并繞紗并繞紗 Illustration of yarn constructions各種紗線結(jié)構(gòu)的理想圖形各種紗線結(jié)構(gòu)的理想圖形一、紗線的分類一、紗線的分類v（一）按照原料和結(jié)構(gòu)來分：短纖紗短纖紗、長絲紗長絲紗、復(fù)合紗復(fù)合紗v1. 短纖維紗（spun yarn，staple yarn）v包括：單紗單紗、股線股線、復(fù)捻股線復(fù)捻股線。單紗（sing

12、le yarn）：由短纖維集束成條、加捻而成。退捻后纖維平行、松散。股線（plied yarn）：由兩根或兩根以上單紗合并加捻而成。退捻后為單紗。復(fù)捻股線：由兩根或兩根以上股線合并加捻而成。 如繩索。2. 長絲紗長絲紗v長絲紗（filament yarn）：普通長絲、變形絲。v（1）普通長絲：有單絲、復(fù)絲、捻絲和復(fù)合捻絲。單絲（monofilament）：具有足夠強度和韌性、可直接作為單紗或網(wǎng)線使用的單根長絲。采用單孔噴絲頭，細度較復(fù)絲中單根絲粗。復(fù)絲（multifilament）：是由多孔噴絲板紡出的細絲并合而成的無捻（zero-twist）絲束。由多根單纖維組成的復(fù)絲比同樣纖度的單絲柔軟。

13、捻絲：復(fù)絲加捻可形成捻絲。加捻可提高絲線的強力和耐磨性，減少絲線的起毛或斷頭；增加織物的彈性，使織物表面光澤柔和。復(fù)合捻絲：捻絲再經(jīng)一次或多次并合、加捻成為復(fù)合捻絲。（2）變形絲變形絲vtextured filamentv定義：化纖原絲在熱和機械作用下，經(jīng)過變形加工使之具有卷曲、螺旋、環(huán)圈等外觀特性而呈現(xiàn)蓬松性、伸縮性的長絲紗，稱為變形絲或變形紗。v包括：高彈變形絲、低彈變形絲、空氣變形絲、網(wǎng)絡(luò)絲v假捻變形絲 （false-twist）利用合成纖維的熱塑性，將合成纖維原絲在強捻情況下加熱定型，形成螺旋卷曲，再退去捻度后，螺旋形卷曲保存下來，從而形成彈性大而蓬松的彈力絲。如高彈變形絲和低彈變形絲

14、等。v空氣變形絲 （air-textured）利用急速流動的紊亂空氣，沖擊絲束，使絲束產(chǎn)生環(huán)圈、扭結(jié)、結(jié)頭、螺旋等不規(guī)則卷曲，獲得的高蓬松性的絲。v網(wǎng)絡(luò)絲 （interlaced）將高速氣流垂直間歇地射向喂入的長絲，使單絲之間互相糾纏和纏繞，從而增加絲束抱合性，具有周期性網(wǎng)絡(luò)結(jié)。v多重加工變形絲（multi-process）具有復(fù)合變形工序形成的外觀特征，將其分解后可看到復(fù)合變形前兩種紗線的外觀特征。 普通復(fù)絲普通復(fù)絲低彈絲低彈絲高彈絲高彈絲空氣變形紗空氣變形紗網(wǎng)絡(luò)絲網(wǎng)絡(luò)絲（3）復(fù)合紗）復(fù)合紗vCOMBINATION YARN: A piled yarn containing two or m

15、ore yarns that vary in fiber composition, content, and/or twist level; or plied yarn composed of both filament yarn and spun yarn. v包芯紗（包芯紗（core-spun yarn）v以長絲或短纖維紗為紗芯，外包其他纖維一起加捻而紡成的紗。如：滌棉包芯紗，以滌綸復(fù)絲為紗芯，外包棉纖維加捻紡制而成，可用來織制爛花的確良，供窗簾、臺布等使用；氨棉包芯紗，以氨綸長絲為紗芯，外包棉纖維加捻紡制而成，可用來織制彈力牛仔衣褲等。膨體紗膨體紗vbulked yarnv利用腈綸的熱收

16、縮熱收縮制成的具有高度膨松性的紗。v由高收縮性和低收縮性的兩種腈綸纖維按一定比例（前者占4045%，后者占5560%）混紡成紗，經(jīng)松弛熱定型熱定型處理后，高收縮纖維收縮形成紗芯，低收縮纖維收縮被擠壓在表面形成圈形，從而制成膨松、柔軟、保暖性好、具有一定毛型感的膨體紗?；ㄊ郊喕ㄊ郊唙fancy yarn，novelty yarnv由芯紗芯紗（core yarn）、飾紗飾紗（effect yarn）和包線包線（binder yarn）捻合而成。如圈圈線、竹節(jié)紗、大肚紗、辮子線、雪尼爾紗等。v飾線：纏繞在芯線的周圍形成起花效應(yīng)（螺旋形、環(huán)圈形、結(jié)子形、紗辮形、粗紗效應(yīng)形等）v包線：包繞在芯、飾線外面

17、起加固作用，也可以不加包線。1-噴色紗噴色紗 2-辮子紗辮子紗 3-段染雪尼爾段染雪尼爾 4-雙絨紗雙絨紗 5-包覆竹節(jié)紗包覆竹節(jié)紗（二）按組成紗線的纖維種類分（二）按組成紗線的纖維種類分v1. 純紡紗線（pure yarn）v如：棉紗線、毛紗線、粘膠纖維紗線等v2. 混紡紗線（blended yarn）v如：滌65/棉35，滌50/棉33/錦17（三）按紡紗工藝、紡紗方式分（三）按紡紗工藝、紡紗方式分v1. 按紡紗工藝分按紡紗工藝分v棉紗棉紗（cotton yarn ）：普梳（carded yarn），精梳（combed yarn），廢紡（waste yarn）v毛紗毛紗（wool yarn

18、）：粗梳毛紗（woolen yarn），精梳毛紗（worsted yarn）v麻紡紗（linen yarn，ramie yarn，hemp yarn ）v絹紡紗（spun silk yarn）Production of ring-spun cotton yarn.For carded yarn普梳For combed yarn精梳Drawing并條Spinning細紗Drawing并條Combing精梳Lap forming精梳準備Blow room opening, cleaning and mixing清梳聯(lián)Carding梳理Cotton bale棉包Roving粗紗vWORSTED: A

19、 general term applied to fabrics and yarns from combed wool and wool blends. Worsted yarn is smooth-surfaced, and spun from evenly combed long staple. Worsted fabric is made from worsted yarns and is tightly woven with a smooth, hard surface, Gabardine and serge are examples of worsted fabrics.2. 按紡

20、紗方法分按紡紗方法分v環(huán)錠紡（ring spinning）：傳統(tǒng)紡紗方法，占比例大。特點：須條兩端握持，有加捻三角區(qū)，加捻與卷繞同時完成，成紗結(jié)構(gòu)較緊密，紗線強度高、毛羽少，纖維伸直度高。Ring spinning新型紡紗（新型紡紗（new type spinning）v自由端紡紗自由端紡紗（open-end spinning）：轉(zhuǎn)杯（氣流）紡（rotor spinning）、渦流紡（vortex spinning）、靜電紡（electrostatic spinning）、摩擦（塵籠）紡（friction spinning）等特點：加捻與卷繞分開，纖維一端自由，紡紗速度高，成紗結(jié)構(gòu)分紗芯和外包

21、纖維，紗線強度較低。v非自由端紡紗非自由端紡紗（non-open-end spinning）：自捻紡（self-twisting spinning）、噴氣紡（air jet spinning）、平行紡、包纏紡、粘合紡等Rotor spinning環(huán)錠紡紗新技術(shù)環(huán)錠紡紗新技術(shù)v近年來工業(yè)化趨勢明顯的復(fù)合與結(jié)構(gòu)紡紗技術(shù)產(chǎn)生的紗，主要是在傳統(tǒng)環(huán)錠細紗機上加裝特殊裝置制得的紗。v復(fù)合紡紗復(fù)合紡紗的塞絡(luò)紡紗（sirospun yarn）、塞絡(luò)菲爾紡紗（sirofil yarn）；v結(jié)構(gòu)紡紗結(jié)構(gòu)紡紗的分束紡紗（solospun yarn）、集聚紡紗（緊密紡）（compact yarn）、皮芯結(jié)構(gòu)紡紗等。傳

22、統(tǒng)環(huán)錠紡紗和集聚紡紗傳統(tǒng)環(huán)錠紡紗和集聚紡紗傳統(tǒng)環(huán)錠紡紗傳統(tǒng)環(huán)錠紡紗集聚紡紗集聚紡紗（四）按組成紗線的纖維長度分（四）按組成紗線的纖維長度分v棉型紗線：棉或與棉性質(zhì)相似，在棉紡設(shè)備上加工的纖維。（3338mm）v毛型紗線：毛或與毛性質(zhì)相似，在毛紡設(shè)備上加工的纖維。（粗梳6476mm，精梳76114mm）v中長纖維型紗線：長細度介于棉毛之間，為5176mm，在棉紡設(shè)備或中長纖維專用設(shè)備上加工而成的，具有一定毛型感的紗線。（五）按紗線的用途（五）按紗線的用途v1. 機織用紗（weaving yarn）：又分經(jīng)紗（warp yarn）和緯紗（weft yarn，filling yarn）。v2. 針織

23、用紗（knitting yarn）：一般要求粗細均勻，結(jié)頭和粗、細節(jié)少。v3. 起絨用紗v4. 特種工業(yè)用紗：如輪胎簾子線等（六）按紗線的粗細分（六）按紗線的粗細分v例如棉型紗按粗細不同可以分為：v1. 特低線密度紗（特細特紗）指線密度在10tex及以下很細的紗。v2. 低線密度紗（細特紗）指線密度在1120tex較細的紗。v3. 中線密度紗（中特紗）指線密度在2131tex，介于粗特紗和細特紗之間的紗。v4. 高線密度紗（粗特紗）指線密度在32tex以上較粗的紗。（七）按紗線的染整和后加工分（七）按紗線的染整和后加工分v本色紗（gray yarn）v漂白紗（bleached yarn）v染色

24、紗（dyed yarn）v燒毛紗（gassed yarn）v絲光紗（mercerized yarn）二、紗線的結(jié)構(gòu)特征二、紗線的結(jié)構(gòu)特征v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)。v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。Scanning electron micrograph showing monofilament fabric, five-end satin weave.Scanning electron micrograph showing multifilament yarn.Scanning electron mic

25、rograph showing multifilament fabric.Scanning electron micrograph showing woollen ring-spun yarn.Scanning electron micrograph showing woollen ring-spun fabric.Scanning electron micrograph showing fabric woven with multifilament (warp) and woollen ring-spun (weft) yarns.1. Spun Yarnv紗線表面有毛茸且長短不一，光澤暗淡

26、，覆蓋性好；v紗中纖維有徑向轉(zhuǎn)移，幅度較大。紗線較膨松，手感暖和；v易起球，易沾污；v纖維強力沒有被充分利用，延伸性與捻度有關(guān)。2. Filamentv具有挺直、光滑的外觀，表面無毛羽，一般光澤較強，織物有絲感；v蓬松性差，手感涼滑，不易起球，不易沾污，易勾絲，覆蓋性差；v纖維強力被充分利用，延伸性較小，尺寸穩(wěn)定性好。3. Textured filamentv同時具有短纖紗和長絲紗的特征。v改善了紗的吸濕性、透氣性、柔軟性、彈性和保暖性等性能；v紗線表面暗淡有絨毛，蓬松或有彈性，手感柔軟，從而提高了覆蓋能力；v纖維強力利用程度略差于長絲紗，延伸性與加工方法有關(guān)。 v其織物尺寸穩(wěn)定性高，保形性好

27、。第二節(jié)第二節(jié) 紗線的細度與紗線的細度與細度不勻細度不勻vFineness and Fineness UnevennessYarn constructionv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)。v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。一、紗線的細度一、紗線的細度vyarn finenessv紗線細度的重要性1. 影響紗線的強力v細度不勻捻度不勻，彌補了因紗細度不勻產(chǎn)生的強力不勻較粗片段紗的抗扭剛度大，捻度小較細片段紗的抗扭剛度小，捻度大2. 影響織物風格和用途v輕薄織物用細的紗線v厚重織物用粗的紗線（一）（一） 紗線細度指標

28、紗線細度指標v1. 間接指標：定長制，線密度（linear density），mass/lengthv特克斯（tex），g/km，于1960年被采納為國際單位制v旦尼爾（denier ），g/9km，是一種舊時法國硬幣，最初用來表示絹絲細度，硬幣數(shù)/長度定重制，支數(shù)（count），length/massv公制支數(shù)（metric count），m/gv英制支數(shù)（cotton count），840yd/lbv2. 直接指標：直徑（diameter）dvYARN NUMBER: A relative measure of the fineness of yarns. Two classes of s

29、ystems are in use: (1) Direct yarn number (equal to linear density) is the mass per unit length of yarn. This system is used for silk and manufactured filament yarns. (2) Indirect yarn number (equal to the reciprocal of linear density) is the length per unit mass of yarn. This system is used for cot

30、ton, linen, and wool-type spun yarns. 絞紗周長為1m，每縷絞紗為100圈，取30絞烘干稱重取均值。ktk001010(1)100WNGGK Gv（1）特數(shù)制：適用于棉紗棉紗、棉型化纖棉型化纖純紡和混紡紗vL為紗線長度（m）；vGk為標準重量，即公定回潮率時的重量（g）；vG0紗線的干重（g）；vWk為紗線的公定回潮率，對于棉紗：Wk=8.5%。v紗線特殊的測試方法：絞紗稱重法1. 間接指標間接指標tkk0k1000/1%NGLGGW各種纖維的紗線的公定回潮率各種纖維的紗線的公定回潮率天然纖維由于含有雜質(zhì)和伴生物等原因，纖維的公定回潮率和紗線的往往不一致。G

31、B 9994-2008 紡紡織材料公定回潮率織材料公定回潮率混紡紗線的公定回潮率Wk按各組分的紗線公定回潮率Wki和混紡比ai的加權(quán)平均來計算。（2）旦尼爾）旦尼爾v適用于天然絲天然絲和化纖紗化纖紗，即長絲紗的細度（纖度） v設(shè)化纖單絲纖度為ND(f)，則由n根單絲組成的復(fù)絲的纖度NDkD9000GNLGk為公定回潮率時的重量（g）DD(f)Nn NvDENIER: A weight-per-unit-length measure of any linear material. Officially, it is the number of unit weights of 0.05 grams

32、 per 450-meter length. This is numerically equal to the weight in grams of 9,000 meters of the material. Denier is a direct numbering system in which the lower numbers represent the finer sizes and the higher numbers the coarser sizes. In the U.S., the denier system is used for numbering filament ya

33、rns (except glass), manufactured fiber staple (but not spun yarns), and tow. In most countries outside the U.S., the denier system has been replaced by the tex system. The following denier terms are in use: vDenier per Filament (dpf): The denier of an individual continuous filament or an individual

34、staple fiber if it were continuous. In filament yarns, it is the yarn denier divided by the number of filaments. vYard Denier: The denier of a filament yarn. It is the product of the denier per filament and the number of filaments in the yarn. vTotal Denier: The denier of a tow before it is crimped.

35、 It is the product of the denier per filament and the number of filaments in the tow. The total denier after crimping (called crimped total denier) is higher because of the resultant increase in weight per unit length. mk001kLLKNGGWG（3）公制支數(shù)）公制支數(shù)vCOUNT: A numerical designation of yarn size indicating

36、 the relationship of length to weight. v適用于毛紗毛紗、毛型化纖毛型化纖純紡和混紡紗（4） 英制支數(shù)英制支數(shù)v適用于棉紗棉紗、棉型紗線棉型紗線v定義：在英制公定回潮率下（棉紗9.89%），一磅重的棉紗線所具有多少個840碼的長度倍數(shù)，即多少英支。L 紗線的長度，碼；Gk 紗線的公量，磅；Wk英制公定回潮率。v其數(shù)值越大，表示紗線細度越細。ekk0k/ 8401NLGGGWvCOTTON COUNT: The yarn numbering system based on length and weight originally used for cotto

37、n yarns and now employed for most staple yarns spun on the cotton, or short-staple, system. It is based on a unit length of 840 yards, and the count of the yarn is equal to the number of 840-yard skeins required to weigh 1 pound. Under this system, the higher the number, the finer the yarn.vWORSTED

38、COUNT: A woolen yarn measure. A 1s worsted yarn has 560 yards in one pound of yarn.（5）紗線細度指標間的關(guān)系）紗線細度指標間的關(guān)系va. 特數(shù)與英制支數(shù)0.91441100453.61100kkkkLLWGGW 1100590.5590.50.914410010011100100840453.61100kkekkttkkkWLWNWWNNWGWtkek1000/ 840NGLNLG1碼 = 0.9144米1磅 = 453.59237克一般形式：一般形式：vC 為換算常數(shù)，隨紗線公定回潮率而不同vNe = 583

39、/Nt（純棉紗），Ne = 590.5/Nt（純化纖紗）etNNC vb. 英制支數(shù)與公制支數(shù)vc. 特數(shù)與公制支數(shù)vd. 特數(shù)與旦數(shù)Dt9NNem1000.5905100kkWNNWmt1000NN2. 直接指標直接指標v紗線直徑d：紗線的體積重量（g/cm3），因纖維種類纖維種類和紗線捻度紗線捻度不同而不同。v紗線直徑測量采用顯微鏡、投影儀等，由于紗線截面非圓形，有毛羽，粗細不勻，故應(yīng)取大試樣300次。tmD0.03568(mm)1.1284(mm)0.01189(mm)NddNNd（二）股線細度表示法（二）股線細度表示法v特數(shù)制：單紗特數(shù)合股數(shù) ，如14tex2v復(fù)捻股線：單紗特數(shù)初捻合

40、股數(shù)復(fù)捻合股數(shù)，如 14tex23v不同線密度紗線合股：單紗線密度相加，如16tex+18texv公制支數(shù)/英制支數(shù)：單紗支數(shù)/合股數(shù)，如26/2v復(fù)絲細度表示法：復(fù)絲總旦數(shù)/單絲根數(shù)，如150D/48Fv復(fù)捻絲：復(fù)絲總旦數(shù)/單絲根數(shù)n11=1000=10001-1-=tGGGNLLLLNGGG股紗紗2股股紗紗股m股股紗紗2-LLL股紗紗捻縮率：（三）重量偏差（三）重量偏差v公稱號數(shù)：紗線名義上的號數(shù)（整數(shù)）v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)）v實際號數(shù)：用抽樣試驗方法測得的號數(shù)（有小數(shù)）v定義：對棉型紗線來說，一般用百米紗線的實際干重實際干重與設(shè)設(shè)計干重計干重之差，除以紗線的設(shè)計干

41、重設(shè)計干重，用百分數(shù)表示。v定長制：號數(shù)偏差，纖度偏差重量偏差重量偏差v定重制：公制支數(shù)，英制支數(shù)支數(shù)偏差支數(shù)偏差v重量偏差“”偏粗“”偏細v支數(shù)偏差“”偏細“”偏粗0a0N0N100GGDGv在紗線和化纖長絲的品質(zhì)評定標準中，重量偏差都有一定的允許范圍允許范圍， 可以認為是試樣的誤差范圍，超出這個范圍，則說明紗線偏重或偏輕。v重量偏差是紗線評定等級的一項指標，對織物的厚度、平方米干重、堅牢度有影響。二、紗線的細度不勻二、紗線的細度不勻vyarn evennessv定義：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 。v不勻的危害：內(nèi)在質(zhì)量紗

42、線強力不勻，耐磨性，織物牢度外觀質(zhì)量粗、細節(jié)在布面上形成云斑、陰影工藝性引起捻度不勻，強力不勻，增加制造過程的斷頭率，生產(chǎn)效率1. 細度不勻率的指標細度不勻率的指標v（1）平均差d與平均差系數(shù)U1111100%100%niiniidxxnxxdnUxxxi，第i個數(shù)據(jù)值； n，數(shù)據(jù)總個數(shù)。100%CVx（2）均方差和均方差系數(shù)）均方差和均方差系數(shù)v均方差，標準差v均方差系數(shù)CV，也叫變異系數(shù)，離散系數(shù)：均方差對平均值的百分比。21()1niixxn100%Rrx（3）極差和極差系數(shù)）極差和極差系數(shù)v極差v極差系數(shù)maxminRxx2. 紗線細度不勻的構(gòu)成紗線細度不勻的構(gòu)成v造成紗線不勻的原因：

43、v（1）隨機不勻隨機不勻：纖維沿紗條長度方向隨機分布所形成的不勻。v（2）附加不勻附加不勻：紡紗過程中工藝及機械因素附加的不勻。v（3）偶發(fā)不勻偶發(fā)不勻：環(huán)境清潔狀況不良、操作方法不當產(chǎn)生的偶發(fā)性疵點。（1）隨機不勻）隨機不勻v也稱理論不勻理論不勻、極限不勻極限不勻，針對于理想紗條而言。v理想紗條：理想的纖維均勻集合體。v馬丁代爾紗條極限不勻率公式v理論不勻的大小取決于紗截面中纖維根數(shù)纖維根數(shù)的不勻和纖纖維截面維截面不勻。v理論不勻率的實際意義： 指出某紗條的不勻率的最低限值； 指出從纖維的角度如何改善紗條均勻度的因素。2AA11/ACVCCAnCA，紗線中纖維截面不勻率Limiting ir

44、regularityv絕對均勻紗條v假設(shè)有一段紗條，紗條中纖維粗細相同，截面中平均纖維根數(shù)為n，全部纖維總根數(shù)為N，則某一根纖維通過給定截面點的概率P為n/N。若P值非常小，紗條任一給定截面上的纖維根數(shù)分布為Poisson分布。v再假設(shè)紗條中纖維截面粗細不等，則紗條的極限不勻為1%nCVn2lim11 0.0001ACVCVn正常紗條不勻產(chǎn)生的原因正常紗條不勻產(chǎn)生的原因v纖維本身在紗中的隨機分布產(chǎn)生的不勻，任何纖維的幾何形狀幾何形狀和力學性能力學性能不可能一致，組合成紗條時，纖維間排列也會產(chǎn)生重疊、折鉤、彎曲和空隙，因此，必然有因纖維粗細粗細和排列排列導(dǎo)致的紗條隨機不勻隨機不勻。（2）附加不勻

45、）附加不勻v加工不勻v牽伸機件不良造成的牽伸波由牽伸隔距不當，使浮游纖維變速失控導(dǎo)致的紗條不勻。v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。（3）偶發(fā)不勻）偶發(fā)不勻v人為和環(huán)境因素不良，如因接頭、飛花附著、纖維糾纏顆粒、雜質(zhì)，造成的棉結(jié)粗細節(jié)、竹節(jié)、紗疵等。va. 經(jīng)常發(fā)生的疵點：棉結(jié)、粗節(jié)、細節(jié)棉結(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)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。vb. 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

46、尤其是布面外觀有很大危害的一種不勻。3. 紗條不勻的檢測紗條不勻的檢測v（1）測長稱重法（切斷稱重法）測長稱重法（切斷稱重法）vCut and weigh methodsv質(zhì)量均勻v取一定長度的紗線，分別稱得各自的重量，然后按規(guī)定計算其平均差系數(shù)平均差系數(shù)、重量變異系數(shù)重量變異系數(shù)或極差系數(shù)極差系數(shù)。v片段長度（切取長度）設(shè)定不一樣，試樣個數(shù)一般為30個。v棉條取5m，粗紗取10m，細紗或捻線取100m；精梳毛紗長度取50m，粗梳毛紗取20m；生絲取450m。（2）目光檢測法（黑板條干法）目光檢測法（黑板條干法）vvisual examinationv外觀均勻v將紗線或生絲均勻地繞在一定規(guī)格的

47、黑板上，然后在規(guī)定的距離和光照下，與標準樣品（樣照或?qū)嵨铮┻M行目光對比評定，并觀察其紗線表觀均勻性，粗、細節(jié)及嚴重疵點等情況，判斷其條干等別。v特點：方便直觀，可分辨出不勻的內(nèi)容，如周期性不勻、非周期性不勻、粗節(jié)、細節(jié)、竹節(jié)、 毛羽等。但人為誤差大，經(jīng)常要統(tǒng)一檢驗人員目光，且要相當熟練。v黑板條干法由于黑板尺寸的限制，只能評定較短片段的不勻。（3）電容式條干均勻度儀）電容式條干均勻度儀vUster均勻度儀質(zhì)量均勻vUster evenness tester - coefficient of yarn mass variationv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

48、變化，引起電容量的相應(yīng)變化，電容量的相對變化量與紗條在極板中的體積或質(zhì)量成正比。極板長度8mm。v可用來測定棉卷、條子、粗紗細紗或化纖長絲的均勻度。vUster條干均勻度儀可直接計算出變異系數(shù)CV，自動記錄紗條上的粗節(jié)、細節(jié)和棉結(jié)數(shù)目，得到波長譜分布曲線。USTER TESTER 5Uster evenness testerv積分儀：計算平均差系數(shù)U 、均方差系數(shù)CV 。 v波譜儀：將紗條不勻率轉(zhuǎn)換成波譜曲線，波譜儀有幾十個頻道分析出多個諧量。v疵點儀：自動記錄棉結(jié)、粗節(jié)、細節(jié)三種紗疵點。v記錄儀：記錄通過電容極板中紗條的粗細變化曲線（線密度波動曲線）。 上圖：紗條不勻直觀圖上圖：紗條不勻直觀

49、圖下圖：波譜圖下圖：波譜圖紗條長度 波長（4）光電子條干均勻度測量法）光電子條干均勻度測量法v外觀均勻v1995年美國勞森-亨普希爾公司（Lawson-Hemphill）制造的EIB（Electronic Inspection Board）光電子條干均勻度儀。v原理：利用CCD攝取紗條的投影寬度，其結(jié)果更接近于黑板條干法。v儀器構(gòu)成：紗線輸送系統(tǒng)、CCD視頻采集、數(shù)據(jù)處理、記錄、存儲，以及屏幕顯示等v特點：測量分辨率高，受環(huán)境溫濕度影響小。但對較厚、較松，表面多毛羽的紗條，邊界的劃分存在誤差。Yarn Analysis SystemvYARN BOARDS AND GRADING vToget

50、her with the fault evaluation matrix, the tested yarn is electronically wound onto a rectangular or taper board and stored for future evaluation or comparison with other tested yarns. Specific faults in the matrix are shown in different colors or removed from the board to simulate the effect of vari

51、ous yarn clearer settings on fabric appearance. Through the assistance of USDA research, automatic yarn grading according to ASTM standards is included for several counts. Further research has proven that this system is an accurate, automated replacement for subjective human inspection grading. It o

52、ffers excellent correlation with improved repeatability and accuracy. Grading can be established between supplier and fabric producer. Yarns tested using the YAS are compared with accepted standards to guarantee consistent fabric appearance. v測量原理的不同，關(guān)注的不勻有所不同。紗條外觀均勻的（黑板、光電子條干均勻度儀），并不一定質(zhì)量（線密度）均勻；紗條質(zhì)

53、量均勻的（測長稱重法、Uster），外觀并不一定均勻。4. 不勻率指標的分析不勻率指標的分析v （1）不勻率指數(shù)（index of irregularity）vC實際：Uster儀檢測的CV值vC理論計算公式：v紗條實際不勻率理論不勻率/1ICC理論實際2A11CCn理論22CCC理論附加實際=（2）紗條不勻的波長譜圖分析）紗條不勻的波長譜圖分析v波譜圖（Spectrogram）是一種以振幅振幅對波長波長作圖得到的曲線，又稱波長譜圖或波譜曲線。分析紗條中的附加不勻附加不勻。上圖：紗條不勻直觀圖上圖：紗條不勻直觀圖下圖：波譜圖下圖：波譜圖紗條長度 波長理想紗條波譜圖理想紗條波譜圖v纖維沿紗條方向

54、完全伸直隨機分布，纖維粗細相同，則紗條截面上纖維的根數(shù)分布為泊松分布，使紗條有最低的理論不勻。v假設(shè)纖維等長、等粗細，則振幅與波長的關(guān)系為：S(Log)為Log的振幅；為波長；n為紗條截面內(nèi)纖維的平均根數(shù)；L為纖維長度。1(log )sinLSn理論不勻譜理論不勻譜v理論波譜圖為一光滑曲線，曲線最高峰的波長一般在纖維平均長度L的2.53倍。正常不勻譜正常不勻譜v正常狀態(tài)下的細度不勻波譜圖要明顯高于理想曲線，這是因為在實際紡紗過程中，纖維不可能被完全分離成單纖維并相互平行伸直排列。紗條中會有纖維糾纏、集結(jié)成束或彎折；使得紗條的不勻率在整個波長范圍增大，反映在波譜圖上是整個波長范圍上幅值的增大。牽

55、伸波不勻譜牽伸波不勻譜v牽伸波不勻的波譜曲線為“山峰”形。是因為在牽伸區(qū)內(nèi)，對纖維運動控制不良所致。如果牽伸區(qū)隔距太大，浮游纖維增加，纖維的變速點無法控制，會造成纖維的竄動，而引起非周期性的不勻，但集中在某一波長范圍內(nèi)形成山峰（此波長范圍內(nèi)不勻率增大）。v根據(jù)“山峰”所處的波長范圍，可以找出存在問題的牽伸工序及部件，從而調(diào)整工藝，消除牽伸波不勻。機械波不勻譜機械波不勻譜v機械波不勻波譜圖為突起“煙囪”。是由于牽伸機構(gòu)或傳動部件的缺陷，如羅拉或皮輥偏心、齒輪缺損、傳動軸彎曲、機械振動等原因造成的紗條周期性的不勻。v根據(jù)“煙囪”所在的波長位置，可以分析出造成機械性不勻的位置，從而進行機械調(diào)整或維修

56、，以消除不勻原因，提高紗條的質(zhì)量。Spectrogramv波長譜圖主要用來分清牽伸波不勻牽伸波不勻和機械波不機械波不勻勻。v利用波長譜圖可以說明周期性不勻的波長與織物外觀質(zhì)量的關(guān)系。按波長把不勻率分為短片段不勻率、中片段不勻率（0.55m）和長片段不勻率。v短片段不勻易形成條影和云斑；v中片段不勻只有特定條件下才形成條影和云斑；v長片段不勻形成疵點。（3）變異）變異長度曲線長度曲線vVariance length curvev問題問題1： Uster evenness tester測出的不勻率接近紗條的總不勻率，比較客觀地反映了紗條不勻率的水平，但是能不能反映紗條不勻的結(jié)構(gòu)？v問題問題2：Us

57、ter evenness tester對于細紗試樣一般采用的極板寬度為8mm，如果極板寬度變化，測得的不勻率的數(shù)值會不會變化？Variance length curvev定義：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。v變異長度曲線有兩種：片段間不勻片段間不勻和片段內(nèi)不片段內(nèi)不勻曲線勻曲線。Total Irregularityv總不勻由兩部分組成：a. 外不勻（片段間不勻）（外不勻（片段間不勻）（ variance between lengths）：）：將紗線分成很多長度為l的片段，稱重后求得的各片段間的變異系數(shù)（不勻率）CVB(l)，其平方為片段間的變異B(l)。b. 內(nèi)

58、不勻（片段內(nèi)不勻）（內(nèi)不勻（片段內(nèi)不勻）（ variance within lengths）：）：長度為l的片段分成很多等長小片段，稱重后求得的片段內(nèi)的變異系數(shù)為CVI(l)，其平方為片段內(nèi)的變異I(l)。v片段內(nèi)不勻和片段間不勻均與取樣長短（片段長度）有關(guān)系，即B(l) 、 I(l)是片段長度的函數(shù) 。片段長度越長，則片段間的變異B(l)越小，而片段內(nèi)的變異I(l)越大，其中l(wèi)為片段長度。v不同片段長度間的細度不勻率沒有可比性。( )( )VB lI l2B( )( )CV lB l2I( )( )CV lI lv總不勻等于片段長度很大時的片段內(nèi)不勻片段內(nèi)不勻。一般棉紗23米即可。可以說Us

59、ter是將長度為23米紗線片段分成無數(shù)8mm小段后，得到l=23m的片段內(nèi)不勻。v總不勻等于片段長度很小時的片段間不勻片段間不勻。Uster的電容極板長度為8mm，可以說Uster得到的是l=8mm 的片段間不勻。 I(l) B(l) V=CV2 總不勻：(0)( )( )( )VBVB lI lVIVariance length curvev變異長度曲線的意義：分析不勻率的結(jié)構(gòu)和成因I(l)接近于I()、B(l)接近于0的速度慢，說明長片段不勻率大I(l)曲線初始段斜率大，說明短片段不勻率大v變異長度曲線分析的優(yōu)缺點：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節(jié)第三節(jié) 捻度及纖維在捻

60、度及纖維在紗中的配置紗中的配置一、紗線的捻度與捻縮一、紗線的捻度與捻縮v（一）紗線加捻的目的（一）紗線加捻的目的v短纖紗：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)。v長絲：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。（二）紗線加捻的特征指標與測試（二）紗線加捻的特征指標與測試v1. 加捻指標加捻指標v（1）捻度（捻度（twist）T單位長度內(nèi)的捻回（turn）數(shù)。特數(shù)制，Tt，捻/10cm公制支數(shù)制（法定），Tm，捻/m英制支數(shù)制，Te，捻/inchvTWIST: The number of turns about its axis per unit