Геометрические свойства волокон и нитей

Геометрическими свойствами называют размеры и форму волокон и нитей, а основными характеристиками их размеров является длина и толщина. Форму поперечных срезов определяют при описании структуры волокон и нитей, их распознавании, а форму продольной оси - при оценке характера извитости. Изгиб нитей в ткани используется для характеристики фаз строения тканей.

Толщину необходимо измерять как для волокон, так и для нитей, тогда как длину и ее неравномерность - только для волокон. Длина нитей определяется при их количественной приемке, а также при косвенной оценке их толщины по линейной плотности.

Длина волокон влияет на свойства вырабатываемой из них пряжи. Длина волокон определяет выбор технологического процесса прядения и совокупности применяемых машин. Например, для переработки длинных волокон используют гребнечесание, а короткие волокна перерабатывают без него. В соответствии с длиной волокон устанавливают разводку (расстояние) между рабочими органами машин. Толщина нитей определяет материалоемкость и толщину изделий из них. При том же исходном сырье более тонкая пряжа неравномерна по своим свойствам. Стоит также учитывать негативное влияние сниженной толщины волокон, которые при чесании сильнее запутываются в плотные, мелкие скопления (узелки, комочки и др.), которые проходят в пряжу, портят ее внешний вид и ухудшают качество.

От формы поверхности волокон и нитей зависят их блеск, фрикционные свойства, а также поверхностные свойства производимых изделий.

ХАРАКТЕРИСТИКИ ДЛИНЫ

Длина волокна L определяется наибольшим расстоянием между его концами a и b в распрямленном состоянии (рис. 3).

Рис. 3. Схема определение длины волокна

Наибольшее расстояние L₀ между концами a и b распрямленного волокна с сохраненными свойственными или прибавленными ему извитостями называется условно длиной. Ее учитывают иногда при определении извитости волокон.

В массе волокон длина их неодинакова, поэтому используют различные сводные характеристики длины и неравномерности волокон по длине, а также дополнительные характеристики.

Это средняя арифметическая длина , волокна сортируют на группы конкретных длин или интервалов длин:

L₁ – n₁

L₂ – n₂

L_i – n_i

где - число волокон длиной .

Эту сводную характеристику используют при определении длины запутанных или коротких волокон (мытой шерсти, хлопкового пуха и т.д.) для которых обязательно измерение отдельных волокон.

Среднюю арифметическую длину L_а часто называют средней длиной, а в ГОСТ 10213.4-2002 - фактической длиной.

Средняя массодлина подсчитывается по аналогии со средней арифметической длиной, только вместо числа волокон берется их вес:

где - средняя длина группы волокон, мм;

- масса группы волокон, мг.

Доля по массе М/ΣМ содержания более длинных волокон всегда больше их числовой доли n/Σn, поэтому

L_g>L_а.

Средняя массодлина всегда больше средней арифметической длины!

Эта разница тем больше, чем выше неравномерность по длине отдельных волокон.

Если считать линейную плотность (толщину) всех волокон одинаковой и, следовательно, массу 1 мм волокон Δ постоянной, то L_д можно определить по числовому содержанию волокон разной длины. В этом случае масса m для n волокон длиной L определяется соотношением

m = ΔLn. (3.4)

Подставляя значение m в формулу L_g, получим

где С_Lg - коэффициент вариации средней арифметической длины волокон.

Эту формулу используют также для пересчета числового содержания волокон разной длины на содержание их по массе и обратно.

Для хлопковых волокон по ГОСТ 3274.5-72 подсчитывают модальную, штапельную и среднюю массодлину.

Модальная массодлина L_m отвечает длине волокон, которые составляют группу с наибольшей массой. Эта длина всегда немного больше модальной длины L_M, которые отвечают длине наиболее многочисленных волокон, потому что доля по массе более длинных волокон всегда превышают числовую долю.

Штапельная массодлина L_ш подсчитывается как средняя массодлина из длин, больших модальной массодлины. Для хлопковых волокон L_ш ≈1,1 L_m.

Дополнительные характеристики длины применяют для химических волокон. По ГОСТ 10213.4—2002 фиксируется номинальная (заданная) длина L_н и определяется отклонение %, от ее средней фактической длины L_a.

О_L= 100 (L_a - L_н) /L_н.

Кроме того, вычисляется содержание длинных волокон %,

D = 100(n₁/n)

Где n₁ - число длинных волокон, длина которых превышает номинальную более чем на 15%, но менее чем в два раза;

n - общее число волокон в навеске.

Волокна, длина которых в два раза и больше превышает номинальную длину, называются непрорезанными и относятся к порокам (ГОСТ 10213.5-2002).

Для хлопковых волокон по ГОСТ 3274.5—72 определяют содержание в % коротких волокон R:

R = 100 m₁/ m₀

где m₁ — масса коротких, не рассортированных по длинам волокон, мг;

m₀ — суммарная масса волокон всех групп штапеля, мг.

Дата добавления: 2014-11-16