某公司送來 1 份羊毛纖維樣品,要求測試這種纖維的細度,并出具檢測報告。
一、纖維細度指標
細度是指纖維的粗細的程度,分直接指標和間接指標兩種。直接指標一般用纖維的直徑和截面積表示。由于纖維的截面積不規則,且不易測量,通常用直接指標表示其粗細的時候并不多,所以一般采用間接指標表示。間接指標是以纖維的質量或長度確定,既定長或定重時纖維所具有的質量(定重值)或長度(定長值),在化學纖維工業中通常以單位長度的纖維質量,即線密度。
細度是紡織纖維的重要指標。在其它條件相同的情況下,纖維越細,可紡紗的線密度也越細,成紗強度也越高;細纖維制成的織物較柔軟,光澤較柔和。在紡紗工藝中,用較細的纖維紡紗可降低斷頭率,提高生產效率,但纖維過細,易糾纏成結。
纖維和紗線的線密度指標有直接指標和間接指標兩大類。
(一)直接指標
紡織材料細度直接指標有直徑、投影寬度和截面積、周長、比表面積。截面直徑是纖維主要的細度直接指標,它的量度單位用μm,只有當截面接近圓形時,用直徑表示線密度才合適。目前,纖維的常規試驗,羊毛采用直徑來表示其細度。
(二)間接指標
纖維細度的間接指標有定長制和定重制。它們是利用纖維長度和重量間的 關系來間接表示纖維的細度。
1.定長制
指一定長度纖維的重量。它的數值越大,表示纖維越粗。法定計算單位為特克斯(tex),特克斯是指 1000m 長纖維在公定回潮率時的重量克數,其計算式為:

分特克斯(dtex)等于 1/10 特,特克斯的 1000 倍為千特克斯(千特)ktex;特克斯的千分之一為毫特克斯(毫特)mtex;
此外,纖度是纖維線密度的非法定計量單位,絹絲,化纖常用指標。其單位為旦尼爾,是指 9000m 長纖維在公定回潮率時的重量克數,它等于 1/9 特。其計算式為:

2.定重制
是指一定質量纖維的長度,它的數值越大,表示纖維越細。其中,常用的線密度單位公制支數是指在公定回潮率時每克纖維或紗線所具有的長度米數。其計算式為:
英制支數 Ne:在英制公定回潮率時,一磅重的纖維所具有的長度的 840 碼的倍數。
二、纖維細度測試方法
(一)稱重法
包括逐根測量單根纖維長度后稱重。束纖維定長切斷稱重。
(二)氣流儀法
利用氣流通過纖維產生的阻力大小,推求纖維比表面積,從而可以求取纖維細度大小,棉纖維氣流法所測結果與纖維線密度和成熟度有關。
(三)投影直徑法
包括光學投影測量纖維直徑、液體分散法測量單根纖維直徑以及氣流分散法測量單根纖維直徑等。
(四)單根纖維振動法
測量纖維線密度,采用弦振動原理,測量在一定振弦長度和張力下的纖維固有振動頻率,由弦振動公式自動計算單根纖維線密度,線密度測量范圍0.6-40dtex。近年來,國際化學纖維檢驗方法標準(ISO5079-1995 和國際化學纖維標準化局發布的 BISFA 試驗方法標準)推薦優先采用"振動式纖維細度儀"與強伸儀聯機測試纖維比強度和線密度,我國標準與國際標準試驗原理相同。
(五)紡織纖維細度分析系統測試法
采用專業的分析軟件,測試過程中實時顯示每次檢測點局部圖形及數據,可以測得各類纖維截面形態面積等。
【任務實施】
一、操作儀器、用具及試樣
紡織纖維細度分析系統(圖 1),羊毛,梳子(稀梳、密梳),顯微鏡(或投影儀)。
圖 1 纖維細度分析系統
二、測試標準
參照 GB/T 10685-2007《羊毛纖維直徑試驗方法 投影顯微鏡法》。
三、操作步驟
羊毛纖維采用纖維細度分析系統測試細度
1.纖維縱向制片 取試樣一束,以手扯法整理平直,用右手拇指與食指夾取纖維約 20~30 根,按在載玻片上,用左手覆上蓋玻片,這樣使夾取的纖維平直地按在載玻片上,滴上甘油,蓋上蓋玻片。
2.啟動軟件
(1)打開電腦。
(2)雙擊計算機桌面上的“纖維分析”圖標,出現系統登陸畫面,輸入系統密碼后,鼠標左鍵單點“確定”按鈕(如果沒有設定密碼,直接點擊“確定”按鈕)即可進入系統軟件主畫面,系統處于圖象擊活狀態。
3.比例尺標定。
(1)將物鏡測微尺放在顯微鏡物鏡下,并調整顯微鏡的放大倍數,運行本系統,使圖像活動;調焦顯微鏡使參照尺影像清晰成像在計算機屏幕上。
(2)轉動攝像頭使物鏡測微尺水平、垂直刻度線與圖像窗口的水平和垂直方向平行;鼠標左鍵點擊“標尺標定”菜單,屏幕出現一“十字”型標定光標。
(3)用鼠標左鍵拖動或鍵盤上的上、下、左、右箭頭鍵移動十字光標到參照尺刻度線的 一邊,并點擊鍵盤“F1”功能鍵,這樣使系統知道物鏡測微尺的位置,并留下一十字型光標,繼續用鼠標左鍵拖動或鍵盤的上、下、左、右箭頭鍵移動十字光標到參照尺刻度線的 另一邊,并點擊鍵盤“F2”功能鍵,確定終止位置。
(4)系統立即顯示輸入參照尺實際輸入窗,用戶輸入物鏡測微尺起始位置到終止位置的實際物理尺寸后,鼠標左鍵點擊“確定”按鈕即可,這樣一個方向(水平或垂直方向)就標定完成了。
(5)當兩個方向都標定完成后,系統會出現輸入顯微鏡放大倍數的輸入框,用戶輸入顯微鏡放大倍數后點擊“確定”按鈕,此時十字標定光標消失,表示已標定完成。
(6)標定完成后點擊“存儲標尺”,表示該標定已被存儲。
(7)點擊“選擇標尺”,選擇相應放大倍數的標尺,設為默認值。
4.纖維測量選項
(1)在操作系統主畫面右側的纖維測量選項窗口中,首先在“測評標準”中選擇需要的紡織品檢驗標準。
(2)在“選擇纖維”提供的列表框中選擇待測纖維的名稱“羊毛”。
5.纖維直徑測量
(1)把制好的纖維樣放在顯微鏡載物臺上,選擇與默認標尺相同放大倍數的物鏡,調焦顯微鏡,使纖維縱向影像清晰成像在計算機屏幕上。
(2)在系統主菜單“纖維測量”中選擇“纖維直徑測量”菜單。
(3)在系統主菜單“測量方式”中選擇“鼠標方式”。
(4)移至屏幕圖像區,鼠標顯示形狀成“+”形。用戶在圖像區域被測目標的起始位置點壓鼠標左鍵,并且壓住鼠標左鍵拖至到被測目標的終止位置后,抬起鼠標即可完成一次測量。測量完后點擊瀏覽菜單可以進行測量結果預覽及測量數據的刪除。
6.記錄
四、任務拓展
紡織纖維細度的測試方法很多,在實際測試中,應根據不同的纖維品種選擇不同的測試方法。除了任務中的羊毛纖維,可以選擇一些化學纖維,蠶絲等材料再進行細度的測試。