1、Chap7 纱线,第一节 纱线的分类 第二节 纱线细度及不匀 第三节 纱线的捻度与结构 第四节 纱线的力学性能 第五节 纱线的品质评定,第一节 纱线分类,纱线是纱和线的统称，由纺织纤维制成的 细而柔软的、并具有一定粗细和物理机械性质的连续长条。包括纱、线和长丝等。纱线的种类很多，根据不同的出发点，可对纱线进行分类。,( 一)长丝纱由长丝加工而成的纱线。特点：光滑、均匀，光泽强、强力高。(二)短纤维纱由棉、毛、麻、绢丝或化学短纤维经纺纱加工而成的纱线。特点：结构蓬松、外观丰满、良好的保暖性和舒适性。(三)组合纱利用两种以上不同性状的单纱或长丝束加工成的一根纱线。具有复合效应及特殊的外观。,一、纱
2、线的分类按纱线的结构分,（一）短纤维纱(staple yarn)包括：单纱、股线、复捻股线、花式捻线等。单纱：由短纤维集束成条、加捻而成。退捻后纤维平行、松散。股线：由两根或两根以上单纱合并加捻而成。退捻后为单纱。 复捻股线：由两根或两根以上股线合并加捻而成。 如绳索。花式捻线：由芯纱、饰纱和固纱捻合而成。,环锭纺（长绒棉）,彩结子纱,彩圈圈纱,长羽毛纱,大衣呢,（二）长丝纱(filament yarn)普通长丝、变形丝。 1.普通长丝：有单丝、复丝、捻丝和复合捻丝。 2.变形丝(modified filament)定义：化纤原丝在热和机械作用下，经过变形加工使之具有卷曲、螺旋、环圈等外观特性
3、而呈现蓬松性、伸缩性的长丝纱，称为变形丝或变形纱。包括：高弹变形丝、低弹变形丝、空气变形丝、网络丝 加工： P207,普通复丝,弹力丝(高弹与低弹),空气变形纱,网络丝,（三）组合纱(composite yarn)1.包芯纱(core yarn)以长丝或短纤维纱为纱芯，外包其他纤维或纱线一起加捻而纺成的纱。 如：涤棉包芯纱：以涤纶复丝为纱芯，外包棉纤维加捻纺制而成，可用来织制烂花的确良，供窗帘、台布等使用；氨棉包芯纱：以氨纶长丝为纱芯，外包棉纤维加捻纺制而成，可用来织制弹力牛仔衣裤等。,棉氨纶包芯纱,2.包缠纱又称包覆纱, 它是以短纤维为纱芯，外包另一种长丝纱条。外包纱按照螺旋的方式对芯纱进行
4、包覆。其特点为条干均匀、膨松丰满、纱线光滑而毛羽少、强力高、断头少。包覆纱多用于要求高弹的针织物,部分用于机织物,适用于织造运动紧身衣，如游泳衣、滑雪服、女内衣等。包覆纱根据用途，选择适当的芯纱和外包纱,其强力比任何一种单纱都高。,1纯纺纱线 (pure yarn)如：棉纱线、毛纱线、粘胶纤维纱线等。 2混纺纱线 (blended yarn)按干重混纺比，比例大的在前；比例相同时，按天纤、合纤、再生纤维顺序排列 如：6535涤棉 50/50涤/粘503317涤棉锦,二、按组成纱线的纤维种类分,按纺纱方法分传统纺纱(环锭纱)：粗梳纱、精梳纱、废纺纱新型纺纱（例：转杯（气流）纺纱、静电纺纱、涡流纺
5、纱等。 ） 按卷绕方式分管纱筒子纱绞纱,纱线的分类其他分类方法,按组成纱线的纤维长度分棉型纱线、毛型纱线、中长纤维型纱线 按纱线的用途 1机织用纱 又分经纱和纬纱。 2针织用纱 一般要求粗细均匀，结头和粗、细节少。 3起绒用纱 4特种工业用纱 如轮胎帘子线等。,按纱线的粗细分例：棉型纱按粗细不同可以分为： 1特低线密度纱（特细特纱）指线密度在10tex及以下很细的纱。 2低线密度纱（细特纱）指线密度在1120tex较细的纱。 3中线密度纱（中特纱）指线密度在2130tex，介于粗特纱和细特纱之间的纱。 4高线密度纱（粗特纱）指线密度在32 tex 以上较粗的纱。,棉纱特数系列表,按纱线的染整和
6、后加工分 本色纱；漂白纱；染色纱；色纺纱；烧毛纱；丝光纱,第二节 纱线的细度与不匀,一、纱线细度 （yarn fineness） 1.纱线细度指标 (1)直接指标：直径 d或截面积S (2)间接指标：a.特数制：Tt=Gk/L1000 法定b.旦数制：Nd=Gk/L9000 适用于化纤、天然长丝 c.公制支数： Nm=L/Gk 适用于毛纱、毛型纱线 d.英制支数：,英制支数：适用于棉纱、棉型纱线 在英制公定回潮率（棉纱为9.89%）时一磅纱线中包括多少个840码的长度数。NeL/（840Gk ）L 纱线的长度（码）；Gk 纱线的公量（磅）。 Gk = G0 (1+Wk)细度的测量：缕纱称重法
7、GkG0(1+wk%),2. 纱线细度的表示 单纱细度表示：14tex 股线细度表示法： 特数制: 当单纱细度相同时，单纱特数合股数,如 14tex 2。当单纱细度不同时，特数相加，如16tex+18tex 支数制:单纱支数相同时，单纱支数/合股数,如26/2。单纱支数不同时用“/”分开，如28/26 复丝细度表示法:复丝总旦数/单丝根数, 如150D/48F,3.纱线细度指标间的关系,(1)线密度和公制支数的换算NmTt=1000 (2)线密度和纤度的换算Nden=9Tt,(3)NeTt=C=590.5 (1+Wk)/(1+Wek)C 换算常数，随纱线公定回潮率而不同；,Ne Tt= 583
8、 ( 纯棉纱)Ne Tt= 590.5 (纯化纤纱),(4) 纱线直径d：纱线的密度（体积重量）（g/cm3) 当纱线的密度相同时，才有d Tt，Nd 与下列因素有关 ：纤维种类；纱线结构；纺纱工艺 。,二、细度偏差定长制：号数偏差，纤度偏差重量偏差定重制：公制支数，英制支数支数偏差,棉型纱线的重量偏差： 重量偏差“”偏粗，“”偏细,三、纱线的细度不匀 条干不匀：指沿长度方向的各个截面面积或直径的粗细不匀； 质量不匀：单位长度纱线重量的变化，也称为线密度不匀 。 不匀的危害：内在质量纱线强力，耐磨性，织物牢度外观质量粗、细节在布面上形成云斑、阴影工艺性引起强力不匀，增加制造过程的断头率，生产效
9、率,1、细度不匀率的指标(1) 平均差 d与平均差系数H平均差 d 式中： 总平均值小于平均数各次试验的平均数 N 试验总次数n 小于平均数的试验次数,平均差系数H,(2) 均方差 ，均方差系数cv（变异系数，常用于细纱） (N50)均方差系数,(3) 极差、极差系数（常用于半成品，条子或粗纱）极差 Rmaxmin极差系数 m(R/ )100%,2.纱线细度不匀的测试,（1) 测长称重法：,得到的是长片段重量不匀（片段长度：棉型纱线100m，精梳毛纱50m，粗梳毛纱20m，生丝450m ） 方法简单、正确性高。 不同片段长度的不匀率不能比较,（2）、目光检测法（黑板条干法）：,短片段不匀 表观
10、直径或投影宽度 是评等依据之一 特点： 方便直观，可同时看到片段不匀的程度和内容，如阴影、云斑、 雨状，肋条等；并可具备分辨出不匀的内容，如粗节、细节、竹节、 毛羽等，可供分析造成不匀的原因或工艺上改进的依据之一。 人为误差大，经常要统一检验人员目光，且要相当熟练。,（3）、光电式条干均匀度测量法1995年 美国劳森亨普希尔公司（Lawson-Hemphill）制造的EIB-S光电子条干均匀度仪，EIB-S的测量原理非常简单，就是利用CCD摄取纱条的投影宽度。,（4）、电容式均匀度仪（UST均匀度仪）,可用来测定棉卷、条子、粗纱细纱或化纤长丝的均匀度 。原理： 纤维介质连续通过空气式平板电容器
11、二极板之间时，由于纤维量的变化，引起电容量的相应变化，经过一系列电路转换，将讯号送入积分仪，波谱仪、记录仪。,主要信息： 不匀率曲线：直观表示纱线的条干均匀情况。,纱线不匀率：变异系数（CV%）、平均差系数（U%）电容式条干均匀度：反映重量不匀率黑板条干均匀度：反映表观直径不匀（捻度分布与纱的粗细有关，细处捻度多，直径更小，黑板条干变差，但重量不匀率不变） 粗节（+50%）、细节（-50%）、棉结（+200%）：计量单位1000m,波谱图：横坐标：波长的对数 纵坐标：振幅,波谱图 ()纱线细度不匀的构成造成纱线不匀的原因有两个方面： 纤维本身在纱中的随机分布产生的不匀随机不匀 纺纱过程中工艺及
12、机械因素附加的不匀附加不匀,（1） 随机不匀（理论不匀）理论不匀的大小取决于纱截面中纤维根数的不匀和纤维截面不匀。得到的理想波谱图。理论不匀率的实际意义： 指出某纱条的不匀率的最低限值； 指出从纤维的角度如何改善纱条均匀度的因素,（2） 极限不匀原因：纤维未完全松解、伸直平行各工序机械状态不够稳定 形状：在理想波谱上所有波长范围都增加,（3）牵伸不匀牵伸机件不良造成的牵伸波由牵伸罗拉引起的纱条厚度的波状变化反映在波谱图上是由山峰状突起,（4）机械不匀传动机构不良造成的周期性不匀不匀的波长与波幅大小不变，周期性地出现于纱条上的一种不匀（非常有害），机械上的问题反映在波谱图上是出现烟囱状突起,3.
13、变异长度曲线,纵坐标为变异系数的平方（变异），横坐标为片段长度的对数。 反映纱条不匀的片段结构特征，更适宜于分析非周期性纱条不匀，对周期性不匀不敏感。,第三节 纱线的捻度与结构,纱线加捻的目的作用短纤纱加捻使纤维之间抱合得更加紧密，使纱具有一定物理机械性质。长 丝改善加工性，提高抗起毛起球、抗勾丝性，强捻使织物风格独特。,一、纱线加捻的特征指标1.捻度T单位长度的捻回数。特数制 Ttex 捻/10cm公制支数制 Tm 捻/m（通用）英制支数制 Te 捻/inch仅能表示相同品种的加捻程度，不能表示粗细不同纱线的加捻程度。,2.捻回角 (twist angle)可用来表示不同粗细纱线的加捻程度。
14、不经常使用。,3.捻幅（不经常使用）,4.捻系数：表示粗细不同纱线的加捻程度。,5. 捻向(direction of twist) Z捻（反手捻，右手捻） S捻（顺手捻，左手捻）,单纱 一般为Z捻； 股线ZS（单纱Z捻，股纱S捻；股线捻向与单纱异捻） ZSZ （单纱Z捻，股纱S捻，股线再加Z捻）,(a)ZZ手感粗硬，光泽较差。,(b)ZS织物表面纤维倾斜方向相同，光泽好；交织处，纱线易产生滑移，强力变低，织物较松厚柔软。,6.捻缩(twist takeup)反映加捻前后纱条长度的变化。单纱：随纱的u； 股线：同捻向异捻向,二、捻度测试解捻法和张力法两种。（1）解捻法：股线（2）张力法（解捻加捻
15、法）：单纱，得到的捻度为（捻回/米），计算的时候注意带入的公式。,三、加捻对纱线结构与性能的影响（单纱） 对纱线密度、直径d的影响 ，d ，d，到一定捻度后，d变化不大， 捻度，d又有增加趋势。,.对单纱（短纤纱）强力的影响 纱线强力由两部分构成单纤维强力（单纤断裂）纤维间的摩擦阻力（滑脱） 有利因素： 向心压力 摩擦阻力受力不均匀性 不利因素： 轴向分力 轴向拉力加捻使纤维倾斜，产生预应力,综合来看，加捻开始，有利因素占主导，纱线强力随着捻系数的增大，先增加，随后不利因素占主导，强力降低，最大值为临界捻系数。,在设计纱线捻度时，通常小于（接近）临界捻系数，原因是：接近捻系数，强力大保持强力的
16、前提下，提高生产效率,对单纱断裂伸长率的影响 单纱断裂伸长率由三部分组成： 纤维间相对滑移产生的伸长 纤维的伸长 纤维倾角和纱直径（变细）引起伸长。 在实用的范围内，后两者的影响是主要的， 在常用范围内，纱的断裂伸长率随而,对手感、光泽、弹性的影响 ，手感硬，光泽差，弹性好 对纱的均匀度的影响 加捻使表观（条干）均匀度变差。（加捻时，粗处的捻度少，细处的捻数多）,四、纱线的毛羽,1.纱线毛羽(yarn hairness)加捻成纱时伸出于纱身外的纤维端或打圈纤维。 形态有：线状的（纤维头端）圈状的（纤维圈）簇状的（纤维集合体）,2.毛羽的存在的利弊利：使布面形成浓密的毛绒（如：起绒织物）弊：影响
17、纱线的外观，使织物纹路不清影响加工工艺（如机织经纱开口不清）缝纫线没有毛羽上蜡,.减少纱线毛羽的措施(1). 合理选择原料 (2). 合理的前纺工艺，提高纤维的平行伸直度 (3). 防止纤维的扩散 (4). 减少对纤维的摩擦,（一）纤维在纱中的转移在加捻三角区中，由于钢丝圈加捻作用和纺纱张力，使纤维产生伸长变形和张力，从而对纱轴有向心压力。外层纤维由于在纱中所处半径和捻回角最大，因此其张力和向心压力最大，在它克服了周围纤维对它的阻力后，向纱的中间转移，而中间的比较松散的被挤到外面来。多次内外转移后就形成了复杂的圆锥形螺旋线。,五 纤维在纱中的几何配置,（二）纤维的径向分布 1. 概念径向分布指
18、纤维在混纺纱截面内的分布。 纤维的内外转移决定于： 纤维性质 纺纱工艺（成纱结构）,2.指标 转移指数M：衡量混纺纱中不同品种的纤维在截面上向外或向内分布程度的指标。M0 混纺纱中纤维呈均匀分布 ;M0 表示这种纤维向纱的外层转移，M表示向外转移程度越大;M0 纤维向内转移，M表示向内转移程度越大； |M|=100% ，表示两种纤维在纱的断面内完全分离, M+100% 纤维集中分布在纱的外层, M100% 纤维集中分布在纱的内层。,3. 影响纤维径向分布的因素： （1）纤维方面： a. 长度影响 长向内，短向外 b. 细度影响 细向内，粗向外 c.初始模量（纤维小负荷下的伸长张力） E大的向内
19、，E小的向外,d.截面形状 异形截面纤维，抗弯刚度大，不易弯曲,向心压力小向外 圆形纤维优先向内转移。 e. 弹性恢复 纤维受张力产生变形后恢复能力好，一旦离开握持点，就倾向于恢复到原长。易向外转移。 f. 卷曲与表面状态摩擦系数大的纤维不易向内，而向外。,(2) 成纱工艺 捻度大转移 纱线张力大转移 涤棉混纺纱：涤纶较棉纤维粗短涤纶分布在外层手感滑挺，耐磨细长棉纤维棉型感强，吸湿性好,一.断裂机理 1.长丝：存在断裂的不同时性，较伸直和紧张的纤维先承受外力而断裂。加捻时，一般外层纤维先断。,第四节 纱线的拉伸性质,2.短纤纱强力由两部分组成： 纤维的断裂强力； 滑脱纤维的切向阻力。一般认为：
20、外层纤维先断纤维长、捻度多的纱滑脱少纤维短、捻度少的纱滑脱多,3.纱线断裂面特征：一般的短纤纱 不整齐，似毛笔状捻度较大的短纤纱 较整齐长丝纱整齐,二、影响纱线拉伸断裂性能的因素 1. 纤维的性质 （1）纤维长度和长度不匀率滑脱长度：摩擦抱合力等于纤维强力时的长度。 纤维长度小于二倍滑脱长度的纤维在纱线断裂时必定是滑脱，应加以控制。（如棉纤维滑脱长度约为8mm，所以细绒棉短绒界限为16mm） 纤维长度越大，长度不匀率越小，则滑脱纤维数量就越少，纱强力越大 。,（2）纤维细度纤维细度越细，细度不匀率越小，则滑脱根数越少，纱强力越大。 （3）纤维强力与强力不匀率纤维强力越大， 强力不匀率越小，则纤
21、维断裂不同时性减小，纱强力变大。 单纱实际强力纱截面中各根纤维强力之和（理论强力） 单线中纤维的强力利用系数K（纱的断裂强度/纱中的纤维的断裂强力之和）100% 一般K1，长丝短纤纱，如锦纶长丝0.80.9，棉纱0.40.5,（4）纤维表面性质纤维间摩擦阻力成纱强度,2. 纱线结构的影响（主要是捻度） （1）纱线捻度： 捻度越大，纱强力越大， 临界捻度时，纱强力最大，捻度大于T临界 后，强力下降。 （2）纺纱方法：环锭纱气流纱,3. 纱线混纺比的影响 两种典型情况： 12 ：随着强力大的纤维的混纺比增加混纺纱强力（两种纤维基本同时断裂）(涤/毛), 1 2 ：受拉伸时有两个明显的断裂阶段：第一
22、阶段是伸长能力小的纤维先断，第二阶段是伸长大的纤维断裂(涤/棉),4.外因：见纤维部分,第五节 纱线的品质评定,物理指标 外观疵点 GB/T398-2008棉本色纱线 1.范围 2.规范性引用文件 3.分类 4.要求 5.试验方法 6 .检验规则 7.标志、包装 8 .其他,分等规定：,棉纱线的品等分优、一、二等，低于二等为三等。 棉纱由单纱断裂强力变异系数、百米重量变异系数、单纱断裂强度、百米重量偏差、条干均匀度、1g内棉结粒数、 1g内棉结杂质总粒数、十万米纱疵八项中最低的一项品等评定。 棉线由单线断裂强力变异系数、百米重量变异系数、单线断裂强度、百米重量偏差、1g内棉结粒数、 1g内棉结
23、杂质总粒数六项中最低的一项品等评定。 检验单纱条干均匀度可以选用黑板条干均匀度或条干均匀度变异系数两者中的任何一种，但一经确定，不得任意变更。发生质量争议时，以条干均匀度变异系数为准。,检测方法与实操程序,（一）单纱断裂强力变异系数与断裂强度的测定（二）线密度、重量偏差和百米重量变异系数的测试 （三）电容法纱条不匀率测试 （四）黑板条干均匀度及棉结杂质测试（五）十万米纱疵检验,总结,纱线的分类 纱线的质量指标（细度及不匀、捻度、捻缩、捻向） 纱线的力学性质（短纤纱断裂机理，影响纱线断裂的因素） 棉本色纱线的品质评定,特克斯是指1000m长的纱线，在一定回潮率时的重量。 纱线公制支数越高，表示该
24、纱线越粗。 纱线的实际号数必须与公称号数相等。 相同特克斯不同原料的纱线直径相等。 纤度是定重制，其旦数越大，纱线越粗。 纱线的法定计量单位为纤度。 纱线重量偏差为负值，表示纱线偏粗了。 纱线的细度不匀是指纱线实际干重与设计之差。,机械波产生的原因是： 牵伸波产生的原因是： 在混纺纱中，长度长、细度细的纤维较易向外转移。 纱线的捻向对织物表面效果无影响。 不同号数的纱线，只要具有相同的捻度，其加捻程度相同。 单纱的捻度测定一般采用直接退捻法。 纯纺纱的纱线强力随着纱线捻系数增加而不断增加。 股线的捻向一般与单纱捻向相同。,作业：,1.什么叫临界捻系数？大多数单纱的捻系数比临界捻系数大还是小？为什么？ 2.简述加大捻系数对纱的性质的影响。 3.测试纱线细度不匀的方法有哪些？如何根据波谱图分析纱条不匀产生的原因？可分析出哪些类型的不匀？ 4.测得65/35涤棉纱30绞，每绞长100m，30绞得总干重为53.4g，求Tt，Nm，d，Ne（=0.88g/cm3）（保留两位小数，下同） 5.测得某批27.8tex棉纱，平均读数为370，试样长度为250mm，求Tm，m,
