第二章 纱线的结构与性能测试
实验1 纱线细度的测定
实验1.1 纱支测长仪测纱线线密度
试验仪器：YG112型纱支测长仪。
试样：纱线若干。
一、概述
纱线的线密度（细度）是表示纱线的粗度程度的指标，纱线线密度决定着织物的品种、风格、用途和物理机械的性质。线密度低的纱线其强力一般较低，织物的厚度轻薄，单位面积的重量也较轻，适于作轻薄性衣料；线密度高的纱线，其强力则较高，织物厚实，单位面积的重量也较重，故适于作中厚型衣料。
纱线的线密度指标有两类，即直接指标和间接指标。直接指标用纱线的直径来表示；间接指标是利用纱线的长度和重量间的关系来间接表示纱线的线密度。
YG112型纱支测长仪主要适用于测定毛机织物、毛针织物和纱线织前长度，以供计算其线密度和编结密度系数；还可以测定弹性纱、膨体纱的弹性。适用标准：ISO 7211—3—1984。
二、实验目的与要求
掌握纱线线密度的指标并进行细度指标间的换算；掌握纱线线密度的测试方法。
三、仪器结构
纱支测长仪的结构示意图如图2-1所示。
图2-1 纱支测长仪的结构示意图
四、实验方法与步骤
1.仪器调试
（1）张力零位调节。在游铊处于零位时，滑杆端部刻线与测力架刻线对齐。如不对齐，调节张力称上配重块上的调节螺钉，使之对齐（图2-2）。
（2）长度标尺定位。将长度卡规安装在左夹持器和滑动引伸夹之间，移动滑动引伸夹，使张力称端部刻线与测力架刻线对齐，这时滑动引伸夹上的红色刻线应对准长度标尺150mm刻线处（图2-3）。
图2-2 张力称示意图
图2-3 长度卡规安装图
图2-4 安装图
（3）预加张力的校验。测长仪预加张力设置为二档，张力标尺刻度设置为白色、红色两种；白色预加张力范围为0～30cN，红色预加张力范围为0～150cN。
将专用检具按图2-4安装，张力称上的配重块为黑色，游砣下方不加装红色配重块，移动游铊使游砣顶部刻线对准白色张力标尺（0～30cN）刻度5cN处，挂上力值砝码盘（力值砝码盘5cN），将砝码盘吊线用左夹持器夹牢，这时张力称端部刻线与测力架刻线应对齐；依照上述方法在力值砝码盘中先后放置5cN、10cN、20cN、30cN的力值砝码，对白色标尺的各点进行校验。
将张力称上的配重块换为红色，游砣下方加装红色配重块，依照上述方法对黑色张力标尺（0～150cN）进行校验。
张力示值误差≤±4%。
2.检测方法 取一组纱线（10根），进行测长，根据方法标准的要求调整游铊和张力称上的配重，移动游铊至所需预加张力，将一根纱线的一端夹在左夹持器内，另一端夹在右夹持器内，除去左右夹持器外多余的纱线，调整观察镜的角度至能清晰地观察到游砣顶部刻线和测力架刻线，移动滑动引伸夹，当从观察镜观察至张力称端部刻线与测力架刻线对齐时停止移动滑动引伸夹，这时滑动引伸夹上的红色刻线所对准长度标尺的读数即为该被测纱线的长度。取下已测完的试样，继续按上述方法完成剩余试样的测定。参考标准ISO 7211—3—1984计算所需数值即可。
思考题
用来评价一批纱线的线密度指标有哪些？
实验1.2 缕纱测长仪测纱线线密度
试验仪器：YG086型缕纱测长仪。
试样：纱线若干。
一、概述
因为纱线是柔性体，截面并非圆形，在不同外力作用下可能呈椭圆形、跑道形、透镜形等形状。纱线的理论直径通常是由纱线的线密度换算而得。纱线表面有毛羽，截面形状不规则，且容易变形，较难直接测量，故纱线的线密度常用间接指标表示。纱线线密度间接指标有定长制（特克斯和旦尼尔）和定重制（公制支数、英支支数）两种。定长制是指一定长度纱线的重量，它的数值越大，表示纱线越粗。定重制是指一定重量纱线的长度，它的数值越大，表示纱线越细。
我国法定计量单位线密度的单位为特克斯（tex），它是指1000m长纱线在公定回潮率时的重量克数。目前，我国棉纱线、棉型化学纤维纱线和中长化学纤维纱线的线密度规定采用特克斯为单位。采用绞纱称重法来测定纱线的特数：绞纱周长为1m，每缕100圈，每批纱线取样后摇30绞，烘干后称总重量，将总重量除以30，得每绞纱的平均干量。根据下式可求得所测纱线的线密度，单位为特克斯（tex）。如下：
式中：Tt——纱线的线密度，tex；
G0——绞纱平均干态质量，g；
WK——纱线的公定回潮率。
在毛纺和绢纺生产中，习惯采用公制支数为单位，以往曾采用以公制支数为单位。采用绞纱称重法来测算纱线的公制支数：绞纱周长为1m，每绞精梳毛纱为50圈，长50m；每绞粗梳毛纱为20圈，长20m，每批纱取样后摇20绞，烘干后称总重，求得每绞纱的平均干态质量后，按式（2-2）计算所测纱线的公制支数：
式中：Nm——纱线的公制支数；
L——绞纱长度，m；
G0——绞纱平均干态质量，g；
WK——纱线的公定回潮率。
常见纤维的公定回潮率见表2-1。
表2-1 各种纤维的公定回潮率
二、实验目的与要求
掌握纱线线密度的指标并进行细度指标间的换算；掌握纱线线密度的测试方法。
三、仪器外观图及结构示意图
YG086型缕纱测长仪外观图如图2-5所示，YG086型缕纱测长仪结构示意图如图2-6所示。
图2-5 YG086型缕纱测长仪外观图
图2-6 YG086型缕纱测长仪结构示意图
1—底板 2—纱框装置 3—三角带轮 4—机箱组件 5—三角带 6—电动机带轮 7—直流电动机 8—凸轮 9—凸轮芯轴 10—电动机 11—铜套 12—导纱架 13—导纱钩 14—开关面板
四、实验步骤
1.圈数设置 以摇取纱线123m为例（一圈为1m长）
（1）接通电源，开机显示“LLDY”字样，5s后LED显示“00 0”，进入实验状态（图2-7）。
（2）按住“停止/预置”键3s后，LED显示“100.”，即为出厂设置的圈数（100圈）。小数点“.”在个位表示修改个位；小数点“.”在十位表示修改十位；小数点“.”在百位表示修改百位（图2-8）。
图2-7
图2-8
（3）当小数点“.”在个位时，每按一次“启动/置数”键，个位数变化一次，0～9循环，将个位数设置为“3”（图2-9）。
（4）按“停止/预置”0.5s，小数点“.”移至十位，用“启动/置数”键将十位数设置为“2”（图2-10）。
图2-9
图2-10
图2-11
图2-12
（5）同理将百位数设置为“1”。
2.减速圈数设置
（1）按“停止/预置”键，直至LED显示出现“Y 3”（图2-11），“3”代表在纱线到达设定圈数时，提前3圈减速（本仪器可设置的减速范围为“1～5”圈）。
（2）出现“Y 3”后，用“启动”键可以修改减速圈数，一般设置为“2”圈或“3”圈，继续按一下“停止/预置”键，退出修改减速圈数状态，LED显示“00 0”，即为实验状态。
3.转速调整
按“启动”键，使纱框转动，然后，再按一下“启动/预置”键，显示“b×××”（图2-12），其中“×××”即为实时转速。调整调速旋钮，使转速在所要求的范围之内。按“停止/预置”键使电动机停止转动，再按一下“停止”键，使系统清零，LED显示“00 0”实验状态。
4.张力调整 本机张力游砣标尺上的张力数值是指在同时摇取6根纱线时单根纱线的张力。同时摇取6根纱线时，则将游砣移至标准规定的张力值即可。如摇取的纱线少于6根时，则依据式（2-3）计算所需数值。
式中：T——摇取少于6根纱时，张力标尺上须设置的张力数值，cN；
n——同时摇取的纱管数；
f——标准规定的单根摇纱张力。
调整张力时，将纱路图连接至纱框，按上述方法计算出摇纱张力后，将张力指示器游砣移至需要的张力值上，开机后转动张力调节器调节张力，当张力指示器指针在面板刻线处上、下少量波动时，张力指示器上设置的张力即为摇纱张力。纱路图如图2-13所示。
图2-13 纱路图
1—纱框 2—纱线 3—摇纱横动导纱钩 4—张力调整器 5—导纱钩 6—管纱 7—张力游砣 8—张力杆 9—张力指针 10—压纱片
5.实验 按需要设置好张力指示器游砣及摇取的纱线圈数，将纱线按照纱路图所示引至纱框的压纱片上压住纱线，按动“启动/置数”键，
图2-14
纱框转动，开始绕取纱线。调节张力调节器，使张力指针在零位红线处波动，当纱框旋转达到设定圈数时自停，LED显示“01 0”，（01表示实验次数）；扳动“叶片升降手柄”，降下叶片取下摇好的缕纱（图2-14）。
按上述方法继续实验直至完成需要的实验次数。
6.取纱线样本 按要求取纱线样本，并称量每缕纱线重量。
7.实验结果计算 按照公式（2-1）或公式（2-2）进行数据处理，计算实验结果。
注意：混纺纱线的公定回潮率，是按混纺组分的纯纺纱线的公定回潮率（%）和混纺比例加权平均而得，取一位小数，以下四舍五入，其计算公式如下：
式中：Wi——混纺纱中第i种纱线的公定回潮率；
Pi——混纺材料中第i种纱线的干重混纺比。
思考题
混纺纱公定回潮率下的纱线细度如何计算？