纺织材料学2纺织纤维的形态及基本性质

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1、第二章纺织纤维的形态及基本性质第一节纤维的细度第四节纤维的卷曲与转曲第二节纤维的截面形状第五节纤维的吸湿性第三节纤维的长度第六节纤维的拉伸强度纤维形态结构可以分为纤维表明形态结构和纤维内部形态结构。表面形态结构是基于宏观尺度的研究，而内部形态结构是基于分子或原子尺度的微观研究。本章主要介绍纤维表面形态结构。纺织纤维的表面形态是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。纤维形态结构不仅与纤维的物理性能、纺织工艺性能有着密切关系，而且对纺织制品的使用性能有直接影响。第二章纺织纤维的形态及基本性质2

2、021/9/172第二章纺织纤维的形态及基本性质第一节纤维的细度纤维细度是指以纤维的直径或截面面积的大小来表达的纤维粗细程度。分直接指标和间接指标。一、纤维的细度指标（一）直接指标当纤维的几面接近圆形时，纤维的细度可以用直径、截面积和周长等指标表示。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。截面积计算可近似采用下式。2021/9/173第二章纺织纤维的形态及基本性质第一节纤维的细度（二）间接指标1、线密度（特克斯）线密度（特克斯）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。

3、纤密度表达式为：----公定回潮率时的纱线重量，g；----纱线长度，m特克斯为定长制，同种纤维或纱线的特数越大，则纤维越粗。线密度是我国法定的纤维或纱线细度计量单位。2021/9/174第二章纺织纤维的形态及基本性质第一节纤维的细度2、纤度（旦尼尔简称旦）：9000m长的纺织材料在公定回潮率时的重量（g）。纤度为定长制，如果同一种纤维的旦数越大，则纤维越粗。长丝的粗细习惯用旦尼尔表示。3、公制支数：指在公定回潮率时1g纤维或纱线所具有的长度米(m)数。公制支数为定重制，如果同一种纤维的公制支数越大，则纤维越细毛纱线及毛型化纤纱线的粗细习惯用公

4、制支数表示。2021/9/175第二章纺织纤维的形态及基本性质第一节纤维的细度二、纤维的细度不匀及其指标纤维的细度不匀内容包括两方面，一是纤维之间的粗细不匀，二是单根纤维沿长度方向上的粗细不匀。（一）各类纤维的细度不匀对天然纤维：同一棉包的棉纤维，因胞壁厚度、生长部位的不同而粗细不同；同一根棉纤维还两端细、中段粗并截面形态变化。同一毛包的毛纤维，不仅纤维间因在羊体上的生长部位不同而粗细不同（变异系数达20~35%），而且单纤维因生长季节和营养的影响也会有明显的粗细差异（粗细差异可达3~10微米），并且有截面形态的变化。蚕丝本身粗细差异在总长度上

5、较为明显，茧外层和内层的丝较细，中间主茧层的丝相比较粗，由于缫丝的合并，均匀性较好。麻纤维的粗细差异更大，不仅单纤维的粗细差异大（变异系数达30~40%），而且工艺纤维因分离的随机性粗细差异更大。对化学纤维：细度均匀性总体来说较天然纤维好。2021/9/176第二章纺织纤维的形态及基本性质第一节纤维的细度（二）细度不匀指标及分布1、不匀率指标对细度不匀较为合理的表达应为纤维直径或线密度的差异。也就是说通过纤维的平均直径及其离散指标或平均线密度及其离散指标来表示纤维的细度不匀是最有效的，相关的离散指标主要包括直径或线密度的标准差及其变异系数CV值

6、。2、纤维间细度不匀的分布在纤维分组测量的基础上，将纤维直径的测试结果用直方图表示，不但可以反映出该批羊毛纤维细度的分布状况，还可以计算出纤维细度的离散系数。图2-4纤维直径分布直方图及分布曲线2021/9/177第二章纺织纤维的形态及基本性质第一节纤维的细度三、纺织纤维细度测量方法纤维细度测量的方法很多，由于有湿涨、干缩的变化，因此细度测量规定必须在标准温湿度环境（20℃，相对湿度65%）中平衡后进行。细度（线密度、纤度、公制支数）测量方法基本上是侧长称重法。短纤维整理成束，一端排齐或者中段切取后，称重、数根数，或按长度分组、称重、数根数，多

7、份式样测试后计算算数平均数、标准差和变异系数；长纤维采用周长1m在一定张力下绕取一定圈数（如50圈或100圈，即50m或100m），达到吸湿平衡后称得重量计算。圆形截面的纤维可以测平均直径及变异系数。其它测试方法：震动测量法、气流仪测量法、声租仪测量法。2021/9/178第二章纺织纤维的形态及基本性质第一节纤维的细度四、纤维细度对纤维、纱线及织物的影响纤维细度及其离散程度不仅与纤维强度、伸长度、刚性、弹性和形变的均一性有管，而且极大的影响织物的手感、风格以及纱线和织物的加工过程（一）对纤维本身的影响纤维的粗细将以你轩昂纤维的比表面积，进而影响

8、纤维的吸附及染色性能，纤维越细，其比表面积越大，纤维的染色性也会提高，纤维间的细度不匀会导致纤维力学性质的差异，最终导致纤维集合体的不匀，此外，纤维内