中段稱重法測定棉纖維的公制支數

紡織纖維的細度是纖維的形態尺寸指標，與紡織加工及紗布質量關系密切。在粗細相同的紗線中，纖維越細，紗線截面中的纖維根數越多，纖維與纖維之間總的接觸面積大，纖維之間抱合好，拉斷紗線時，纖維不易滑脫，成紗強度高。纖維越細，紗條的理論不勻越低，紗線紗干均勻。細纖維的抗彎、抗扭剛度小，沙中毛羽數量少，紗表面光潔，手感柔軟，加工成的織物光澤柔和，懸垂性好，宜制作內衣織物和薄織物。在紡紗生產中，為保證成紗質量，在原料選配中，必須根據紗線的粗細與產品要求選擇纖維的細度。在紡織加工中，細纖維容易產生扭結和糾纏，因此開松、梳理時纖維受力作用不一十分劇烈，但在牽伸、加捻以及成紗過程中，細纖維沙條抱合力好，短頭少，加捻效率高；粗纖維紗條則容易斷頭，加捻效率也低。由于纖維細度對紡織生產與產品質量有著密切的關系，因此紡織生產中必須對每批原料測定細度，以便掌握原料性質，做到合理使用原料，確定合理的加工工藝。

纖維細度指標有直接指標和間接指標兩種。常用的纖維細度直接指標有直徑（寬度）d、截面積S、周長P、比表面積S0。周長可表示棉纖維的本質細度，比表面積是氣流測儀細度的特征參數。對圓形截面的纖維，各種直接指標指數可以下式計算：

纖維細度間接指標常用有關的指標來表示，如公制支數Nm、旦數Nden、特數Ntex及馬克隆值M等。公值支數以單位重量（g）的纖維所具有的長度（m）表示。馬克隆值是馬克隆氣流儀的讀數值，無量綱，此數接近于每英寸纖維的重量（μg）。間接細度指標之間的換算關系為：

Nm·Nden=9000; Nm·Ntex=1000; Nden=9Ntex

纖維細度測試方法分直接法和間接法兩種。直接法就是用顯微鏡或投影儀直接測量纖維的直徑或截面積。間接法有中段切斷稱重法、振動法、氣流法測定纖維公制支數、旦數、特數或馬克隆值。主要紡織纖維的細度范圍為：細棉絨0.22—0.15tex(4500—6500公支)；羊毛φ7—240μm;苧麻1—0.4tex(1500—2500公支)；繭絲0.22—0.44tex(2—4旦)；絹絲約0.14tex(約7000公支)；棉型化纖0.11—0.22tex(1—2旦)；毛型化纖0.33—0.55tex(3—5旦)；中長型化纖0.22—0.33tex(2—3旦)。

一、中段稱量法測定棉纖維的公制支數根數實驗的目的要求

利用纖維截斷器切取一定長度的棉纖維，經稱重記數根數，根據定重制細度定義求出公制支數。通過試驗，掌握中段稱重法測定棉纖維公制支數的方法和公制支數的計算。

二、試驗儀器和試樣

試驗儀器為（Y171型 纖維切斷器 ）Y171型纖維切斷器（10 mm）、顯微鏡或投影儀（放大150-200）和扭力天平（稱量25mg及10mg各一架）。試樣為棉纖維一種。并需有限制器絨板、梳針（稀針10針/cm，密針20針/cm）、一號夾子、壓板、鑷子、小鋼尺和載玻片等。

儀器來源：

三、基本知識

1、決定原棉細度的因素和原棉細度的范圍 決定原棉細度的因素有原棉的品種和原棉的成熟度兩個方面。國內原棉品種分細絨棉和長絨棉兩種。細絨棉屬于陸地棉品種。纖維細度比長絨棉粗，長度也比較短。長絨棉屬于海島棉品種，纖維細度較細，長度也較長。目前國內生產的細絨棉占總產量的98%左右。隨著棉花品種不同，面纖維截面積周長不一樣。細絨棉截面積周長計算到圓的直徑約為15-19μm，長絨棉截面周長計算到圓的直徑約為12-15μm。決定原棉細度的另外一個因素是原棉的成熟度。棉纖維的生長發育分伸長期和加厚期兩個階段，隨著伸長期的即將終止，棉纖維加厚期即將開始。隨著棉纖維在加厚期間成熟度的提高，纖維包壁由于纖維素淀積而日趨加厚，原棉公制支數逐漸降低。我國原棉細度范圍：細絨棉為0.22-0.15tex（4500-6500公支），長絨棉為0.15-0.11tex（6500-9000公支）。

2．中段稱重法測定棉纖維細度的原理 中斷法測定纖維細度的原理是將纖維排成一端平齊平行伸直的棉束，然后用纖維切斷器在纖維中段切取10mm長的纖維束，再在扭力天平上稱重，計數這一束中段纖維的根數，根據纖維切斷長度、根數和重量，計數纖維的公制支數。

四、試樣制備

1、取樣 從試驗棉條縱向取出1500-2000根纖維，可從下列公式求得n根纖維的約計重量：

W=Ln/N（mg）（4-1）

式中：Wn根纖維的重量（mg）；

L纖維名義長度（mm）；

N纖維名義細度（Nm）；

N纖維根數。

2、整理棉束 將整理好的棉束，用1好夾子夾住棉束距整齊一端約5-6mm處，先用稀梳、后用密梳從棉束尖端開始逐步靠近夾子部分進行梳理，直到棉束上的游離纖維梳去為止。然后將棉束移至另一夾子上，使整齊一端露出夾子外。按表4-1的技術要求，先用密梳，由遠離夾子的一端開始梳去，逐漸靠近夾子徐徐梳理以免折斷纖維。

表4-1 棉束梳理和切斷時的技術要求

2、切取 將梳理好的平直棉束放在Y171型纖維切斷器夾板3、4中間（纖維切斷器的構造如圖4-1所示）。棉束應與切刀垂直，使全部切下的纖維長為10mm。纖維手扯長度31mm及以下的棉束，整齊一端露出5mm?；瘜W纖維或棉纖維手扯長度在31mm以上的棉束露出7mm；然后切斷，切斷時兩手用力一致，使纖維拉直但不致伸長。

3、預處理 將中段和兩端切斷的纖維放置在標準大氣條件下（溫度20±3℃，相對濕度65％±3%）預處理1h，使纖維中水分達到平衡狀態。

4、稱重 用扭力天平分別稱重，記錄棉束中段和兩端纖維的重量，準確到0.02mg。

5、計數根數

（1）制片：用拇指與食指夾持中段棉束的一端，然后用鑷子夾住纖維移置于涂有甘油的載玻片上，纖維一端緊靠載玻片邊緣，每一載玻片可排成左右兩行，排妥后用另一載玻片蓋上。

（2）計數：將載玻片放在150-200倍顯微鏡或投影儀下進行逐根計數，記下每片總根數。

如纖維較粗，亦可用肉眼直接計數，不需制片。

六、結果計算

根據纖維中段重量和根數，求出公制支數（m/g）和每毫克根數。

Nm=10n/G1 （4-2）

Ng=n/(Gf+G0) （4-3）

式中：Nm 公制支數（m/g）；

Ng每毫克纖維根數；

N纖維根數；

Gf棉束中段纖維重量（mg）；

G0棉束兩端纖維重量（mg）。

計算精確到小數點后一位。

七、測定次數與重測

每份試樣測定兩次。兩次測定結果的公制支數或每毫克根數，差值超過平均數的5%，需從原棉條中取樣重復測定一次。第三次測定結果和前兩次測定結果的差值，如果等于或小于平均數的5%，則以三次測定結果平均之。如果有一差值大于5%，則由差值等于或小于5%的兩次測定結果平均之。如果差值均大于5%，應檢查原因，重新取樣測定。

八、注意事項

1、取樣時，應從棉條縱向抽取，過多或過少時，亦應從棉條縱向舍去或補取。

2、在整理棉束過程中，不應丟掉纖維，整理好的棉束纖維應平行伸直，切取時要與夾板垂直，以保持切取后應有的長度。

思考題

1、用中段稱重法測定的棉纖維公制支數是否與整根纖維的公制支數相同？并說明原因。

2、利用求得的棉纖維公制支數，計算纖維的特數和旦數。