第五章 纱线结构与性能

第五章纱线结构与性能1、名词解释：股线：两根及以上的纱经并合加捻后，称为股线混纺纱：用两种及以上不同种类纤维按不同比例所纺成的纱变形纱：重量偏差：重量不匀率：条干均匀度：捻度：捻角：捻系数：临界捻系数：捻向：捻缩：片段内不匀：片段间不匀：变异长度曲线：转移指数：2、试述纱线结构测试的几种方法、指标、优缺点。

研究纱线结构主要观察纱中纤维的空间形态，缠绕分布状态及纱线表面结构特点。

在描绘纱线结构中，常用下列指标：1、纱中纤维转移的曲线和转系系数C 2、混纺纱中纤维径向分布转移指数M 3、纤维的内外转移特征即纤维平均位置y，转移幅值均方差D/平均转移强度I 4、纤维的纺入长度（自捻纱）研究纱中纤维排列形态的方法：1、放射光投影法2、浸液（透射）投影法;3、切片法；4、X射线法；5、放射线辐射法、6高速摄影等。

3、推导公制支数（Nm）、旦（D）、特（Nt）、直径（d）之间的关系。

4、表示纱线加捻程度的指标有哪些？说明各自的含义。

选择细纱捻系数的依据是什么？加捻对纱线结构与性能有什么影响？捻度：纱线沿轴向单位长度内的捻回数。

物理概念：表示具体纱线的加捻程度。

捻系数：结合纱线细度表示加捻程度的相对指标。

特数制的捻系数为纱线公制捻度与纱线特数平方根的乘积，物理概念是表示单位粗细的纱线加捻程度。

捻系数的选择主要由原料的性质和纱线的用途来决定。

如细长纤维纺纱时捻系数可低些，经纱的捻系数应高些等。

随着捻度的提高，纱线的强度逐渐提高到某一值后开始逐渐下降，纱线的断裂伸长逐渐变大（在实际可能的捻系数范围内）；纱线的体积重量的增加是先快后慢；纱线直径的变化时逐渐缩小至某一值后开始有所增加。

5何谓纱线的临界捻系数？短纤纱与长丝纱的临界捻系数哪个大，为什么？6环锭纱、自捻纱、转杯纺纱具有怎样的结构特征？环锭纱：从整根纤维在环锭纱中的排列情况看，由于在纱线过程中，纤维反复多次发生由内到外和由外到内的转移，纱中纤维不是分层排列的，各纤维之间彼此相互挤压，缠绕联结，纱中转移纤维的螺旋线呈圆锥形较多，另一面，在短片段内，纱中纤维的排列被看成是分层的，外层纤维的向心压力，使纱的紧密度增加。

嘉兴学院纺织导论第五章--长丝纱成纱工艺流程及其原理(薛元)————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：第五章长丝纱线的成纱原理及其工艺流程本章知识要点1、了解长丝纤维的纺丝成形原理；2、理解长丝复合变形与多重加工的概念；3、掌握长丝纱线的加工工艺流程及其原理。

由若干根长丝经过拉伸和变形工艺组合形成的具有一定力学性能的细而长的纤维集合体即为长丝纱线。

长丝纱线一般加工过程可分为四步,即①纺丝成型:涉及到高分子材料的纤维化技术；②拉伸－定型：在低应力纺丝条件下，分子链未得到充分的伸展,拉伸使分子链伸展并沿纤维轴向取向，进一步的拉伸取向会导致结晶度的提高(取向由诱导结晶），同时使得初生纤维的物理力学性能、染色性能发生变化;③变形：加捻、假捻、空气变形、空气网络、BＣＦ变形等等；④卷绕:高速卷绕成形，使长丝具有一个便于运输、便于管理、便于退绕、便于使用的卷装形式。

根据纺丝速度的不同以及对长丝风格和手感的不同要求,可以设计不同的纺丝--拉伸—变形加工工艺,以较低廉的成本取得最佳的织物效果。

第一节长丝的纺丝成型加工原理一、纺丝液的制备纺织纤维是具有特定形状的固体柔性材料。

纺丝的主要任务是将固体材料纺制成细长状且具有一定力学性能的柔性纤维材料。

任何一种物质只有在液态时才能随意改变自身的形状。

因此,纺丝的主要过程应该包含了将固体聚合物制备成液态（或粘流态)，再将液态聚合物转变成纤维形状，然后固化形成纤维材料。

二、纺丝成形将纺丝流体,用纺丝泵连续、定量而均匀地从喷丝头或喷丝板的毛细孔中挤出而成液态纺丝液细流,再在空气、水或凝固浴中固化成丝条的过程称为纺丝或纤维成形。

纺丝是化学纤维生产过程中的关键工序，改变纺丝的工艺条件，可在较大范围内调节纤维的结构，从而相应地改变所得纤维的物理机械性能。

表５－１.主要纺丝方法液体化方式工艺特点纺丝方法使用电加热加热成熔体状态加热聚合物成熔体状态螺杆挤出后在空气中冷却,固化成纤维熔融纺丝使用溶剂溶解制备成悬浊液或乳液,成为液体状态溶剂溶解聚合物成液体状态螺杆挤出后溶剂在空气中蒸发,溶质固化成纤维溶液溶剂纺干法纺丝溶剂溶解聚合物成液体状态螺杆挤出后在固化液中溶剂与固化液中和,溶质固化成纤维溶液溶剂纺湿法纺丝按成纤高聚物的性质不同,化学纤维的纺丝方法主要有熔融纺丝法和溶液纺丝法两大类,此外，还有特殊的或非常规的纺丝方法。

纺织材料学习题库纺织材料学习题库绪论1、名词解释：纺织材料、纺织材料学、纤维、纺织纤维、单基、聚合度、结晶度、取向度、两相结构、特克斯、旦尼尔、公制支数、产业用纺织品2、纺织材料学是研究内容是什么？3、纺织工业在政治、经济、生活中的地位和作用如何？4、列表对纺织纤维做一简要分类。

5、纺织纤维应具备什么条件？6、构成纺织纤维的大分子一般具有什么条件？7、结晶度与纤维结构及性能有何关系？8、取向度与纤维结构及性能有何关系？9、天然纤维与化学纤维的形态结构分别由什么因素决定的？10、说出纤维的六级微观结构的名称。

第一章天然纤维素纤维1.名词解释：原棉、细绒棉、长绒棉、锯齿棉、皮辊棉、白棉、黄棉、灰棉、成熟度、成熟度系数、天然转曲、双边结构、手扯长度、主体长度、品质长度、短绒率、基数、长度均匀度、跨距长度、马克隆值、精干麻、工艺纤维2、试述棉纤维的品种、初加工方式、生长发育特点及形态特征。

3、试述细绒棉与长绒棉、锯齿棉与皮辊棉的特点。

4、为什么成熟度是棉纤维的特征性质？5、试述棉纤维的结构层次和各层次的结构特点。

6、棉纤维的组成是什么？具有何化学特性？7、何谓丝光处理？丝光处理后棉纤维的结构与性能有何变化？8、试述纤维长度与纺纱加工及成纱质量的关系。

9、常用的测定纤维长度的方法有哪些？各适合于测哪些纤维？10、试述纤维细度与纺纱加工及成纱质量的关系。

11、常用的测定纤维细度的方法有哪些？各适合于测哪些纤维？12、原棉检验通常有哪些方法和项目？13、何谓棉纤维成熟度，其与纺纱加工及成纱质量有何关系？14、作出棉纤维的自然排列图、长度-重量分布曲线、照影仪曲线，说明它们的关系。

15、试述原棉标志的含义。

16、简述常用麻纤维的基本品质特征、形态特征。

17、何谓工艺纤维？为什么苎麻可用单纤维纺纱，而亚麻、黄麻等却不可以？18、试介绍不同类别麻纤维的应用。

19、列表比较棉与苎麻的结构与性能异同点。

20、亚麻在产业用纺织品领域有何应用？第二章天然蛋白质纤维1、名词解释：同质毛、异质毛、支数毛、级数毛、两型毛、卷曲、品质支数、摩擦效应、鳞片度、茧丝、丝素、生丝、精炼丝、丝鸣1.单根羊毛的宏观形态特征是怎样的？羊毛纤维从外向里由哪几层组成？2.概述羊毛的细度特点及指标。

第一章纱线的结构与性能第一节纱线的分类★纱线是由纺织纤维组成的，具有一定的力学性质、细度和柔软性的连续细长条。

★纱线形成的方法有两类，一类是长丝不经任何加工，即直接作纱线用；或经并合、并合加圭及变形加工形成，称为长丝纱。

另一类是由短纤维经纺纱加工形成，称为短纤维纱。

一、按纱线的结构外形分-----大体可分为单丝、复丝、捻丝、复合捻丝、变形丝、单纱、股线、花式线、序体纱、包芯纱等10种。

各种纱线的理想结构如图。

(1)单丝——实心、无限长的丝缕(2)复丝——由很多根连续长丝组成(3)短纤维纱——很多短纤维依靠加捻捻合在一起(4)双股线——两根单纱捻合在一起（5）复合股线—--股线捻合在一起(6)多股线——两根及以上单纱捻合在一起(7)绳或缆——很多根股线并捻后形成的分层结构(8)花式纱——具有特种结构与色彩(一)单丝---指长度很长的连续单根丝。

(二)复丝---指两根及以上的单丝并合在一起的丝束。

(三)捻丝---由复丝经加捻而形成。

(四)复合捻丝---捻丝经过一次或多次并合、加捻即成复合捻丝。

(五)变形丝---化纤原丝经过变形加工使之具有卷曲、螺旋、环圈等外观特性。

加工的目的是增加原丝的膨松性、伸缩性和弹性。

根据变形丝的性能特点，通常有弹力丝、膨体纱、网络丝三种。

1．弹力丝---绝大多数的弹力丝都是用假捻法加工制造而成的，它的工作原理是利用合成纤维的热塑性，经过假捻、热定形、退捻三个过程。

除了用假捻法制造变形丝，还可用刀口卷曲变形法、填塞箱变形法、喷气变形法、齿轮赋形变形法、拆编法等。

2、膨体纱---是利用腈纶纤维的热收缩性加工的，具有高的松软度和丰满度的纱线。

（六）单纱----由短纤维经纺纱工艺过程的拉细加捻形成的，单根的连续细长条。

（七）股线----由两根及以上单纱合并加捻而形成的。

（八）花式线---用特殊工艺制成的，具有特种外观形态与色彩的纱线、称为花式线，包括花色线和花饰线。

(1)疙瘩花线(3)竹节花线(2)螺旋花线(4)毛圈花线(5)绳绒线（九）包芯纱---是以长丝或短纤维纱为纱芯，外包其他纤维或纱线而形成的纱线。

纱线的结构知识…一、纺纱线的基本结构特征①纺纱线结构的要求：外观形态的均匀性、内在组成质量和分布的连续性、纤维间相互作用的稳定性。

②决策因素：纤维的排列状态、堆砌密度及纤维间的相互作用。

纺纱线加捻后，外层张紧，内层皱缩，纤维倾斜，纺纱线长度缩短。

外层纤维的伸长张力产生的轴向皱缩力，迫使纤维在纺纱线中内外转移。

二、常用纺纱线的结构特征（一）短纤纱和贴合纺纱线1.环锭纱1）基本结构特征是内紧外松；2）半数纤维呈圆锥形螺旋线；小部分纤维不发生内外转移，呈圆柱形螺旋线；3）小部分纤维呈弯钩、打圈、对折等；4）多数纤维头端外露形成毛羽，少数头端弯曲、皱缩或卷绕其他纤维。

2.自由端纱1）纤维内外转移不显著，多数纤维呈圆柱形螺旋线。

2）纱条中纤维伸直度低，弯钩、打圈、对折的纤维数量多；3）转杯纺纱内松外紧、外层多包缠纤维、内层纤维取向性高；4）自由端纱表面粗糙，完泽差、手感硬，但条干均匀度好。

3、层压纱和结构纱的结构特征层压纱的结构特征，由其长/短、短/短、长/长贴合比例和张力所决策。

这种结构可有效提高纱强，增加纱的连续性和平稳性。

结构纱的结构特征，由其纤维分布方式和聚集密度决策。

（二）长丝纱结构特征1、无捻长丝纱结构特征：横向结构极不稳定，柔软。

2、有捻长丝纱结构特征：纵横向都很稳定，硬挺。

3、变形纱结构特征：整理方法不同，卷曲形态不同，如螺旋形、波浪形、锯齿形、环圈形等。

堆砌密度和排列及其分布也不同。

（三）股线的结构特征一次并捻单纱的根数在3根以内股线结构稳定；4~5根有不稳定因素，6根及以上，必定回到3根的稳定态。

单纱和股线的捻向相反时，捻回稳定，股线结构均匀稳定。

功能性纱线———抗紫外线纱、防辐射纱、抗菌纱功能性纤维对人体具有特种保健功能的纤维称功能性纤维。

常见的品种有远红外纤维、抗紫外线纤维、电磁屏蔽纤维、负离子纤维、抗菌纤维、阻燃纤维、麦饭石纤维、远红外纤维、抗紫外线纤维、电磁屏蔽纤维、负离子纤维、抗菌纤维、阻燃纤维、麦饭石纤维。