关注公众号

关注公众号

手机扫码查看

手机查看

喜欢作者

打赏方式

微信支付微信支付
支付宝支付支付宝支付
×

纤维类测试仪器的系度测试

2021.6.21

  纺织纤维,不论是天然的还是化学的,其细度和截面形状都有很大的不同。羊毛和一些化学纤维的截面是圆的,棉、麻,丝以及另一些化学纤维的截面是不规则的。纤维细度是影响纱线性质最重要的因素之一,细羊毛比粗羊毛具有更高的纺纱和商业价值。化学纤维的细度在制造过程中可以控制。由于纤维细度对织物某些性能的特殊作用,化学纤维近年来发展了超细纤维织物产品。总之,纤维细度对成纱及织物性能的影响是十分显著的。纺织品的弯曲刚性、悬垂性以及手感受纤维细度的影响很大。细的纤维易于弯曲,手感柔软。

  测量纤维细度的方法,大致可以有以下几种:

  1)称重法 包括逐根测量单根纤维长度后称重。束纤维定长切断称重。

  (2)气流仪法 利用气流通过纤维产生的阻力大小,推求纤维比表面积,从而可以求取纤维细度大小,棉纤维气流法所测结果与纤维线密度和成熟度有关,

  (3)投影直径法 包括光学投影测量纤维直径、液体分散法测量单根纤维直径以及气流分散法测量单根纤维直径等。

  (4) 单根纤维振动法测量纤维线密度。

  A、气流法测量纤维细度

  棉纤维试样在一定压力差下的气流仪流量读数,与纤维成熟度比M和线密度H乘积成正比。也就是说,气流仪读数与棉纤维成熟度和线密度两个指标都有关系,这个量值就称为马克隆值(MioronaireValue)。

  桥式气流仪,主要利用气桥工作原理。

  定流量式气流仪,ISO10306《棉纤维——气流法测试成熟度的方法》中,叙述了测试细度的原理、计算公式和主要参数。

  B、激光纤维细度测量仪,用激光法测量单根纤维的直径是基于光散射原理。当纤维横向掠过定向良好的细窄圆形截面的激光光束时,由于纤维表面对激光的散射使光束被纤维所遮断而部分消光。当纤维到与激光光束直径重合位置时,遮光面积具有最大值Am,此时光电检测器所转换的电信号产生峰值。若激光光束直径D为一定,纤维直径为d和最大遮光光面积Am之间存在一定数学关系。

  C、纤维快速测量系统(AFIS方法),首先将试样经过开松、梳理,并用气流将微尘、杂质和纤维分离。进入多孔针辊导气孔中的气流,较重的杂质粒子在第一道逆向导流槽中从纤维和微尘中分开,并排出系统之外。较轻的纤维和微尘在导流槽空气的作用下返回针辊。微尘在离心力作用下被分离,并被拖入多孔针辊由套筒限制的区域。纤维经第一和第二固定梳理板的梳理后被直接送至第二针辊,由第二逆向导流槽去除其中残余的杂质,纤维在经过第三固定梳理板作最后梳理后被空气输出系统之外。三种相分离的成分有着不同的气流轨迹,可用光电或其他方法进行测量。

  D、振动法测量纤维线密度,采用弦振动原理,测量在一定振弦长度和张力下的纤维固有振动频率,由弦振动公式自动计算单根纤维线密度,线密度测量范围0.6-40dtex。近年来,国际化学纤维检验方法标准(ISO5079-1995和国际化学纤维标准化局发布的BISFA试验方法标准)推荐优先采用“振动式纤维细度仪”与强伸仪联机测试纤维比强度和线密度,我国标准与国际标准试验原理相同。

  四、纤维强伸度测试仪器

  纺织材料的拉伸性能主要包括强力和伸长两方面。纺织品的拉伸性能与组成的纤维拉伸性能有关。天然纤维中的麻伸长小,其制品刚硬;羊毛伸长大,其制品柔软。化学纤维的强力和伸长可在加工过程中控制。除拉伸断裂特性外,纤维在外力作用下的变形回复能力,影响纺织品的尺寸稳定性和使用寿命。有时还要测定纺织材料的蠕变、应力松弛、反复拉伸特性等。

  强力试验仪器种类很多,从原理上分有机械式和电子式两大类。机械式强力仪有摆锤式、斜面式和杠杆式等。从动力来源来分,有电动式、重力式、水压式和液压式。

  A、摆锤式强力仪,纤维束所受力与摆杆偏转角度的正弦成正比。

  B、电子强力仪,电子强力仪测力传感器有电阻式、电感式等。电阻式传感器是电子强力仪中应用最为广泛的测力传感器,其基本工作原理在于金属电阻丝的应变电阻效应,即电阻丝在受到外力作用时产生变形引起电阻变化,通过测量电阻变化推知所受外力的大小。

  (1) 一次拉伸试验,可以得到材料负一荷伸长曲线,以及试样的断裂强力、伸长、初始模量、屈服点应力—应变等指标。

  (2)应力松弛试验,最大伸长限设置在某一定伸长值,拉伸试样时,横梁运动达到设定的伸长值时自动停止。由于试样内应力松弛,负荷会随时间而逐渐减小。

  (3)定伸长弹性试验,最大伸长限设置在某一伸长值,当拉伸试样至最大伸长限,曲线由O到A时,横梁停止运动,此时记录纸也停止运动。横梁停顿一定时间后,由于试样内应力松弛,曲线由A下降到B。然后横梁反向运动至试样原始长度时自停。在横梁反向运动时,记录纸后退,得到BCO曲线。横梁经过一定时间停顿后,再进行第二次拉伸,得到OEF曲线,由此可计算试样的弹性指标。

  (4)定伸长反复拉伸试验,拉伸试样时,横梁自动在最大伸长限和最小伸长限范围内往返运动,记录纸运动与横梁同步。经一定循环次数后,测其永久变形大小。

  (5) 负荷循环试验 ,用于控制横梁运动,使拉伸过程中试样负荷保持不变,可进行试样蠕变及定负荷反复拉伸试验。

  C、纤维电子强力仪,是一种数据处理功能很强的电子强力测试仪器,它可以象普通强力仪器一样测量纤维的绝对强力,也可与振动式细度仪联机使用,通过微机接口通讯自动计算单根纤维的比强度,以及计算与纤维线密度有关的单根纤维的模量与断裂比功,绘制负荷一伸长曲线。可测试纤维比强度。

推荐
关闭