第三章 化学纤维(3-5)

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第三章 化学纤维 (chemical fiber) 第三节 化纤的形态尺寸与检验一、长度和细度的选择 化纤分为短纤维和长丝,短纤维有棉型(等长)、 毛型(等长或异长)、中长型(等长或异长)。 毛型 尺寸 棉型 中长型 粗梳毛纺 精梳毛纺 长度(mm) 64-76 76-114 33-38 51-76 细度(tex) 0.33-0.55 0.33-0.55 0.13-0.18 0.22-0.33 2 一般的纺纱工艺,化纤长度和细度之比可根据经验公式: 长度(英寸) 2.5(4 cm) =1 ? ? 23 细度(旦) 1 (tex) 9 长度(cm) 即 ? 23 细度(tex) 如:棉型涤纶,1.5D粗细的涤纶纤维切成38mm长,即 1.5英寸/1.5旦=1 。常表示为, 1.5D×38mm 3 二、长度指标与检验1.等长纤维 中段切断称重法:采用切断称重法测定,指标有平均长度、短纤维率、超长纤维率。(P211)2.不等长纤维 采用排图法或电容式长度测定仪测试。 4 三、细度指标与检验 1. 细度指标 特、分特、直径、旦数。 复丝细度表示:“总特数/单丝根数”。如, 16.5tex/30f,即复丝总细度16.5tex,由30根单丝组成。 N 指标换算: d ?11.284 dtex ? N d ?11.894 den ? 1 d ?1128.4 Nm? 式中:d—纤维直径(μm);γ—纤维密度(g/cm3) 52.测量方法 ? 中段切断称重法 ? 气流仪 ? 显微镜投影法(圆形截面的化纤) ? 振动法 6振动法: 纤维两端夹持,由仪器在纤维上施加一横向振动,当纤维振幅最大时,有如下公式: P N ? 4 l 2 f 2 式中,N-纤维线密度(g/cm); P-张力(cN);l-纤维长度(cm); f-共振频率(Hz)。 优点:速度快、不受纤维截面形状的影响。 73.异形纤维异形度指标 异形纤维截面积 Al 圆系数 ? = 异形纤维截面外接圆面积 ?d2 4 异形纤维截面积 A 4?Al 周 长系数= = ? 异形纤维截面周长组成圆之面积 P2 P2 4? 异形纤维截面周长l 表 面系数= = P 纤度(旦) D 8 ? 4A ?l 异 形度=?1? ??100% ? ?d2 ? 空腔面积l 中空度(%)= ?100% 截面面积 实际生产和检验中主要测这两个指标。 9 四、纤维密度的测定 密度是化纤物理性能的重要参数之一,纤维的密度随分子结构或超分子结构的变化而变化。用途: 研究纤维内部大分子的排列状况;纤维的结晶情况;化纤制造工艺是否正常及对纤维结构的影响;用于鉴别纤维和分析混纺产品的混纺比。 各纤维的密度见P217表3-8(注意“干燥”两字)熟记最轻、最重的纤维。 10 密度测定:液体浮力法、比重瓶法、气体容积法和密度梯度法等。密度梯度法应用广,原理:由两种密度不同但能无限混溶的液体(如CCl4、二甲苯)混和形成均匀的密度梯度液,平衡后,用标准密度小球来标定深度,绘制密度梯度图。把所测得纤维做成与标准小球大小一致的球投入到梯度液里,平衡后测深度,可得纤维密度。 液 液 液 柱 柱 柱 高 高 高 度 度 度 11 混合液要求:  1. 按一定比例配制轻、重混合液  2. 两种混合液不发生化学反应  3. 混和液不与纤维发生化学反应  4. 粘度低  5. 不吸湿 12 五、卷曲1.加卷曲的目的 增加纤维抱合力,提高可纺性、改善服用性。2.加卷曲的途径   ⑴永久卷曲:利用纤维结构的不对称性,进行热松弛而产生卷曲,如粘胶的皮芯结构、复合纤维内部的不对称性! ⑵暂时卷曲:利用热塑性通过机械挤压而成,如:丙纶、锦纶。 13 第四节 纺织纤维的鉴别一、手感目测法 二、燃烧法三、显微镜观察法 四、药品着色法五、化学溶解法六、熔点测定法 七、密度梯度法 八、荧光法 九、鉴别纤维的新技术 14 一、手感目测法 通过看(长短、色泽含杂等)、抓捏(弹性、硬挺度、冷暖感等)、耳听(丝鸣等),来判断天然纤维或化学纤维。 天然纤维与化学纤维手感目测比较 纤维类别 天然纤维 化学纤维观察内容 长度、细度 差异很大 相同品种比较均匀 含杂 附有各种杂质 几乎没有 近似雪白、均匀,有 色泽 柔和但欠均一 的有金属般光泽 15 各种天然纤维手感目测比较 纤维品种 棉 苎麻 羊毛 蚕丝观察内容 弹性好, 柔软、光滑, 手感 柔软 粗硬 有暖感 有冷感 ~ , ~ , ~ , 长度 15 40 60 250 20 200 很长 (mm) 离散大 离散大 离散大 细度(μm) 10~25 20~80 10~40 10~30 碎叶、硬籽、 草屑、粪 麻屑、枝 含杂类型 僵片、软籽 尿、汗渍、 清洁、发亮 叶 等 油脂等 个别化纤的特殊性能: l 氨纶:弹性非常大 l 粘胶: 干湿强差异大 16l 特点:是鉴别天然纤维与个别化纤品种的简便 方法之一,但其准确性较差。尤其是难以鉴别化 学纤维中的具体品种。l 应用:用于呈散纤维状态的原料。 17 二、燃烧法l 原理:纤维的化学组成不同,燃烧特征也不同。l 步骤: ①接近火焰,②火焰中,③离开火焰的燃烧特 征,④气味及燃烧后残留物的辨别。将常用纤维 分成三类,即纤维素纤维、蛋白质纤维及合成纤 维。l 适用范围: ? 适用于单一成分的纤维、纱线和织物; ? 不适用于混合成分的纤维、纱线和织物,或经 过防火、防燃及其他整理的纤维和纺织品。 18 三大类纤维燃烧特征 纤维类别 接近火焰 火焰中 离开火焰 残留物形态 气味 纤维素纤维(棉、麻、粘 不熔不缩 迅速燃烧 继续燃烧 细腻灰白色 烧纸味 纤等) 蛋白质纤维 收缩 渐渐燃烧 不易延烧 松脆黑灰 烧毛发臭味(丝、毛等) 合成纤维 收缩、熔 各种特殊气(涤纶、锦纶 熔融燃烧 继续燃烧 硬块 融
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