实验5.纤维摩擦系数、比电阻测定
纤维摩擦系数测定实验原理
二、了解合成纤维比电阻测试的意义
纤维比电阻是描述纤维导电性能的一个指标，1. 在化学纤维加工的过程当中，因摩擦而产生静电 且容易积累，影响工艺过程的顺利进行; 2.测量纤维比电阻的大小是我们定量认识纤维的 导电性和预测纤维的可纺性的一种有效的方法。 化学纤维能顺利纺纱，其质量比电阻一般控制10 的9次方欧姆以下。
一〉样品准备 1.按国标14334规定，取出试验室试验样品。 2.从实验室试验样品中随机均匀取出30g以上的纤维 扯松，按第六章规定从已经达到吸湿平衡的样品中， 随机称取15g纤维各两分，作比电阻测定用。 3.将待测试样50g用手扯松后，置于标准大气（20+-2 度，相对湿度65+-2%）的条件下平衡4小时以上， 用天平称取每份试样重15g，共3份，以备测试时使 用。 本实验选用四个样本：涤纶和粘胶（有油，无油）
数据处理
纤维的体积比电阻和质量比电阻按下式计算：
m v R 2 L d
m m R 2 L
R—测得的纤维的平均电阻值（欧姆）；
M—纤维试样的质量（15g）；
L—两极板之间的距离（2cm）； d—纤维密度（g/cm3）。
思考题
试述影响纤维质量比电阻实验结果的因素有哪 些？
六、纤维的摩擦系数测定
三、合成纤维比电阻试验原理
纤维比电阻仪是根据体积比电阻的公式
S m R R 2 L L d
设计的，测量在一定的几何形状下，具有一定密度的纤维 的电阻值，再根据纤维的填充度换算成比电阻值。
四、合成纤维比电阻测试仪器
1.合成纤维比电阻测量仪图1 2合成纤维比电阻测量仪图2
五、合成纤维比电阻实验步骤
摩擦系数测定仪外观图一 摩擦系数测定仪外观图二 摩擦系数测定仪外观图三
实验步骤
1.仪器的调节：调节仪器的水平，扭力天平的 调零；速度的选择（30-50转/min）； 2.将纤维用两个质量相等的夹头夹住； 3.将测轴C向右移动，把纤维放在测轴C上面， 然后将测轴C向左移动到合适的位置； 4.让前端的夹头放在天平挂钩上，打开电机， 均匀旋动扭力天平，让指针向左摆动，到达 中线 时停止，关上电机，记下读数（单位 为mg）；
4.将测试盒内的压块取出，用大镊子将试样均 匀地填入盒内推入压块，然后将测试盒放入 仪器槽内，转动摇手柄，直至摇不动为止。 5.将“放电——测试”开关3放在“放电”位 置，待极板上因填装纤维产生的静电散逸后 即可拨至“测试”位置进行测量。
6.测试电压选在100V挡，拨动倍率开关，使 表头指针稳定在一定的读数上，这时表头读 数乘以倍率即为被测试试样的电阻值。为了 减少误差，应尽量在表头刻度盘的右半部读 数，否则可将“放电——测试” 开关拨至 50V挡，注意的是这时测得的电阻值也应缩 小一半，即表头读数与被吕之积的1/2，才 是被测纤维试样的电阻值。
思考题
1.在相同实验条件下，涤纶和粘胶纤维的摩擦 系数何者大？
谢
谢
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合成纤维比电阻测量仪图1
合成纤维比电阻测量仪图2
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纤维摩擦系数测量仪图1
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纤维摩擦系数测量仪图2
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纤维摩擦系数测量仪图3
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纤维摩擦系数测量原理图
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5.如果测静摩擦系数，则是先停止电机的转动 然后均匀旋动扭力天平，让指针向左摆动， 到达中线时停止，记下读数； 6.每种纤维动静摩擦系数各测试10个数据。
数据处理
1.将摩擦力值通过公式或查表转化为摩擦系数； 2.计算动、静摩擦系数平均值； 3.计算动静摩擦系数的变异系数（CV%）； 4.比较动静摩擦系数平均值的大小。
二、仪器的调节 （仪器调试时ห้องสมุดไป่ตู้将测试盒取出）
1、电源开关7在关的位置；倍率开关2在 “无穷大” 的位置；“放电—测试”开关打在“放电”位置。 2、将测试仪器接地端用导线妥善接地，检查电源 电压应为220V+-10%。 3、将仪器接通电源，合上电源开关7，指示灯6 亮，将“放电—测试”开关打在“测试”位置， 待 预热30min后，慢慢调节电位旋钮4，使表头1 的指针指在无穷大的位置。
在测轴C上挂一根纤维，纤维两端各有重T1的初 始张力重锤，借测轴C的转动，使纤维的一端 的重锤作用在扭力天平臂上。然后借扭力天平 臂的作用来减轻纤维这一端的重量，直到纤维 开始在测轴C上滑动时为止，设扭力天平指针 读数为M(mg) 。 摩擦系数测定原理图
实验仪器结构图
用到的仪器、工具及材料 纤维摩擦系数仪，黑绒板，梳片，镊子，粘 胶涤纶和腈纶。
纤维的摩擦系数和比电阻实验
纺织测试中心
一、实验目的和要求
了解YG321型纤维比电阻试验仪工作原理
掌握测量纤维比电阻的实验方法步骤。 了解纤维摩擦性能测试的基本原理，
掌握纤维摩擦性能测试的实验方法和步骤。
二、测试标准
合成纤维比电阻的测试方法标准 GB/T 14342-93 （第一卷）（P392）
化学纤维比电阻测定(精)
切取中段纤维长度取值表
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化学短纤维长度测定-中断切断称重法
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化学短纤维长度测定-长度指标
1．平均长度 按下列公式计算：
W0 L Wc 2Ws Lc Ls Lss
当无过短纤维或过短纤维含量极少，可以忽略不计时，平均长度按
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化学短纤维长度测定-单根纤维长度测量
（二）单根纤维长度测量方法 1、手工法 （1）石蜡油玻璃板法：在有刻度的玻璃板上，均匀地涂上一层石蜡油，下面衬以黑色或与纤 维颜色反差大的绒板。纤维张紧伸直后由于蜡油的作用粘附在玻璃板上，并保持伸直状态，把 纤维移到适当位置，即可在玻璃板的刻度上读出纤维的长度。适用于2dtex以下的较细纤维。 （2）夹镊法：用两把常闭镊子，当手掀压时钳口张开，钳口宽度不超过0.5mm。将单根纤维 放在和纤维有反衬色的绒板上，用一把镊子夹持纤维一端，同时用另一把镊子夹持纤维另一端 ，夹持时要确保刚能看到纤维两个端点露出镊子的钳口，将左手所持镊子的纤维露出端与长度 尺零线对齐，右手握持镊子将纤维拉直至卷曲消失，然后将右手镊子钳口纤维端点在长度尺上 读得纤维长度。
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化学短纤维长度测定-单根纤维长度测量
单根纤维长度测量法：将纤维逐根伸直，测量其单根长度的方法。化费
时间较多，但测量结果准确，得出纤维长度根数分布。
（一）试样的抽取（随机抽取单根试样取得偏长试样，引起偏差，因此 要进行无偏差试样的抽取） 1、方端法 2、等距取样法
摩擦系数测定方法
摩擦系数测定方法摩擦系数是指两个物体相互接触并相对运动时，其摩擦力与法向压力之比。
在很多工程领域中，摩擦系数是非常重要的参数，因为它直接影响到机器和设备的运行效率和寿命。
因此，正确地测定摩擦系数是非常必要的。
那么如何测定摩擦系数呢？下面介绍几种常用的测定方法。
1. 直接测量法直接测量法是最简单的一种测量方法，只需要在实验室中搭建一个平面上斜放的物体，然后通过改变斜面的角度和放置物体的重量来实现摩擦力的变化。
在实验过程中，可以通过测量斜面的倾角和重物的质量来计算出摩擦系数。
这种方法的优点是简单易行，但是精度较低，不适用于高精度测量。
2. 拉力试验法拉力试验法是一种常用的测量方法，它适用于各种材料和表面状态的摩擦系数测定。
在实验中，需要使用一台拉力试验机将两个物体拉开，然后根据拉力试验机上的测力计读取摩擦力和压力的数值，从而计算出摩擦系数。
这种方法的优点是精度较高，但是需要专业设备和技术人员来操作，成本较高。
3. 旋转试验法旋转试验法适用于轴承、润滑油等行业中的摩擦系数测定。
在实验中，需要使用一台旋转试验机将试验样品旋转，并根据旋转试验机上的测力计和转速计读取摩擦力和转速的数值，从而计算出摩擦系数。
这种方法的优点是适用范围广，但是需要专业设备和技术人员来操作，成本较高。
4. 滑动试验法滑动试验法是一种常用的工程实验方法，适用于各种摩擦材料的摩擦系数测定。
在实验中，需要将试验材料安装在平面上，并通过滑动试验机进行滑动测试，然后根据试验机上的测力计读取摩擦力和压力的数值，从而计算出摩擦系数。
这种方法的优点是简单易行，适用范围广，但是精度较低。
总的来说，测定摩擦系数的方法有很多种，每种方法都有其适用的范围和优缺点。
在进行测量时，需要根据实际情况选择合适的方法，并且注意实验操作的精度和规范性，以确保测量结果的准确性和可靠性。
涤纶短纤维上油量对其纺纱性能的影响
研究与开发合成纤维工业,2024,47(2):53CHINA㊀SYNTHETIC㊀FIBER㊀INDUSTRY㊀㊀收稿日期:2023-09-18;修改稿收到日期:2024-02-01㊂作者简介:陈海燕(1987 ),女,工程师,从事涤纶短纤维的研发及生产管理㊂E-mail:chenhy.yzhx@㊂涤纶短纤维上油量对其纺纱性能的影响陈海燕(中国石化仪征化纤有限责任公司,江苏仪征211900)摘㊀要:采用单丝线密度为4.5dtex 的前纺涤纶原丝试制后纺油剂上油量为70%~100%的1.33dtex ˑ38mm 涤纶短纤维,然后以短纤维进行纺纱试验,研究后纺油剂上油量对短纤维基本性能及纺纱性能的影响㊂结果表明:当上油量为80%~90%,短纤维的力学性能及摩擦性能较好,强度㊁伸长的衰减率较低,当上油量大于90%,短纤维的强度㊁伸长衰减明显;上油量为80%~90%的短纤维纺纱性能较好,纺制的细纱质量较好;上油量为90%的短纤维纺制的细纱断裂强度达3.60cN /dtex,条干不匀率为12.13%,毛羽指数为1.26,纺纱过程中产生的白粉量为0.0105g /km㊂关键词:聚对苯二甲酸乙二酯纤维㊀短纤维㊀上油量㊀纺纱性能中图分类号:TQ342+.21㊀㊀文献标识码:A㊀㊀文章编号:1001-0041(2024)02-0053-05㊀㊀涤纶缝纫线具有高强力㊁耐腐蚀㊁低收缩等特性,已成为缝纫线行业中的主要品种㊂涤纶短纤维作为生产涤纶缝纫线的原料,其可纺性直接影响缝纫线的性能㊂涤纶短纤维可纺性的影响因素很多,如纤维的长度㊁细度㊁摩擦力等[1-2],除此之外,纤维的油剂含量也是一个重要的影响因素㊂涤纶短纤维在生产过程中使用的油剂分为前纺油剂㊁后纺油剂,前纺油剂对纤维生产运行的稳定起到十分重要的作用,而后纺油剂则对后道用户使用过程中的影响更大,所以纤维中的后纺油剂含量对纤维后道纺纱性能至关重要[3]㊂后纺油剂在纤维表面形成一层油膜,油膜能够帮助纤维吸湿㊁减少静电㊂使用适量的后纺油剂能够改善纤维的应用性能[4]㊂但是,使用油剂过多会导致纤维表面发黏㊁白粉产生过多;使用油剂过少会导致纤维的静电过大,也影响后道纺纱运行[5]㊂此外,在纺丝及其后道加工过程中,油剂的使用量直接影响原油消耗[6],影响生产成本㊂在涤纶短纤维后纺生产过程中,为了更直接地控制纤维的后纺油剂含量,通常以后纺油剂油泵转速来表征纤维的上油量,油泵转速25r /min表示纤维上油量为100%,以此为基准调整油轮转速直接控制纤维的上油量[7]㊂作者在涤纶短纤维生产过程中调整后纺油剂用量,试制出后纺油剂上油量为70%~100%的涤纶短纤维,采用不同上油量的短纤维进行纺纱试验,研究上油量对纤维质量及其纺纱性能的影响,并对纤维生产加工过程中上油量的控制㊁油剂使用和节能降耗提出建议㊂1㊀实验1.1㊀原料前纺涤纶原丝:单丝线密度为4.5dtex,中国石化仪征化纤有限责任公司产㊂1.2㊀设备与仪器LHV902型后处理联合机:中国恒天重工股份有限公司制;TC-5梳棉机㊁TD-8并条机:特吕茨施勒纺织机械有限公司制;DSRo-01粗纱机㊁DSSp-02B 细纱机:天津市嘉诚机电设备有限公司制:USTER ME100条干仪:乌斯特技术(中国)有限公司制;YG086缕纱测长仪:常州市第一纺织设备有限公司制;YG063T 单纱强力仪:陕西长岭纺织机电科技有限公司制;XQ-2短纤维强伸度测试仪:上海新纤仪器有限公司制;MS-204S 电子分析天平:瑞士梅特勒-托利多公司制㊂1.3㊀实验方法1.3.1㊀不同上油量的涤纶短纤维试制使用单丝线密度为4.5dtex 的前纺原丝进行后纺拉伸,在拉伸工艺不变的条件下,仅改变后纺油剂上油量,在后纺拉伸过程中,调节后纺油剂泵转速为15~25r /min,以油泵转速25r /min 对应后纺油剂上油量100%为基准,试制出上油量为70%~100%的涤纶短纤维,纤维规格为1.33dtexˑ38mm㊂1.3.2㊀纺纱试验使用不同上油量的涤纶短纤维进行纺纱,纺纱工艺流程包括梳棉㊁并条㊁粗纱㊁细纱等工序㊂纺纱过程中严格控制环境温度为22~25ħ㊁相对湿度为55%~65%㊂(1)梳棉工序该工序利用锡林和刺辊对纤维进行梳理,使纤维在一定程度上伸直,并在一定程度上使纤维互相平行且单根化㊂短纤维经过梳棉工序形成的棉条称之为生条,梳棉过程中控制生条定量为(4.40ʃ0.05)ktex,清梳联工序中棉箱压力为200Pa且波动小,棉条输出速度为150m/min,拉伸倍数为82㊂(2)并条工序生条经过并条工序后形成的棉条称之为熟条㊂并条工序采取两道并合,8根棉条喂入㊂一并控制棉条定量为(4.30ʃ0.05)ktex,拉伸倍数为8.0~8.5,出条速度为400m/min;二并控制棉条定量为(4.20ʃ0.05)ktex,拉伸倍数为8.0~8.5,速度为400m/min㊂(3)粗纱工序熟条经过粗纱工序后形成粗纱,粗纱的定量为(420.00ʃ0.05)tex,总拉伸倍数为10.37,前区拉伸倍数为1.05,后区拉伸倍数为1.32,捻度为34.16捻/m,罗拉隔距为7mm㊂(4)细纱工序细纱工序是将粗纱进一步拉伸㊁加捻,纺成具有一定粗细和强度的细纱,细纱定量为(14.5ʃ0.5)tex,总拉伸倍数为29.9,细纱捻系数为350,细纱机锭速为11000r/min,捻度为9.1捻/cm,后区拉伸倍数为1.18㊂1.4㊀分析与测试1.4.1㊀短纤维的基本性能线密度:按照GB/T14335 2008‘化学纤维短纤维线密度的试验方法“测试㊂力学性能:按照GB/T14337 2022‘化学纤维短纤维拉伸性能试验方法“测试纤维的断裂强度及断裂伸长率㊂摩擦系数:按照T/CSTM00522 2022‘化学纤维摩擦系数试验方法“,采用绞盘法测试短纤维与金属的摩擦系数(μF/M)及纤维与纤维的摩擦系数(μF/F)㊂比电阻:按照GB/T14342 2015‘化学纤维短纤维比电阻试验方法“测试㊂1.4.2㊀棉条及纱线的性能断裂强力:按照GB/T3916 2013‘纺织品卷装纱单根纱线断裂强力和断裂伸长率的测定(CRE法)“测试,测试条件为预加张力为0.5cN/tex㊁初始长度为500mm㊁拉伸速度为500mm/min㊂条干不匀率:按照GB/T3292.1 2008‘纺织品纱线条干不匀试验方法第1部分:电容法“,使用USTER ME100条干仪测定不同纺纱工序制得的涤纶短纤维纱线的条干不匀率[8],测试速度为200m/min㊂毛羽指数:利用纱线毛羽仪的光电转换原理,按照FZ/T01086 2000‘纺织品纱线毛羽测定方法投影计数法“测试,以纱线外围不同长度的短纤维的根数来衡量纱线的毛羽,其中长度达3mm 及以上的为有害毛羽㊂2㊀结果与讨论2.1㊀上油量对涤纶短纤维基本性能的影响2.1.1㊀物理性能从表1可知:随着上油量的增加,纤维的线密度略有减小,这是因为上油量增加,纤维的平滑性增加,纤维在拉伸过程中打滑所致;随着上油量的增加,纤维的断裂强度先提高后降低,上油量为80%时纤维的断裂强度最高,这是因为上油量80%的条件下油剂在纤维表面成膜状态较好,较好地保护了纤维,且上油量不会导致纤维打滑,而当上油量为100%时,纤维表面油膜太厚,纤维打滑严重;此外,随着上油量的增加,纤维的比电阻减小,这是因为油剂本身具有离子性,能够疏导电荷,同时也可以增加纤维的吸湿性来疏导电荷,故而比电阻会减小㊂表1㊀不同上油量的涤纶短纤维的物理性能Tab.1㊀Physical properties of polyester staple fibers withdifferent oil content上油量/%线密度/dtex断裂强度/(cN㊃dtex-1)断裂伸长率/%比电阻/Ω㊃cm 70 1.39 6.0223.61 2.4ˑ108 80 1.38 6.2721.79 1.2ˑ108 90 1.37 6.0921.558.5ˑ107 100 1.37 5.9721.297.4ˑ107 2.1.2㊀摩擦性能纤维的摩擦性能通常采用静摩擦系数(μs)和动摩擦系数(μd)来表征㊂纤维的摩擦性能主45㊀合㊀成㊀纤㊀维㊀工㊀业㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀2024年第47卷要体现在纤维的平滑性和抱合性两个方面,平滑性一般可以通过纤维与金属的动摩擦系数(μd-F/M)来表征,而纤维与纤维之间的静动摩擦系数差(μs-F/F-μd-F/F)即 μ则主要表征纤维的抱合性, μ大,纤维抱合性好[9]㊂纤维上油后纤维表面形成一层油膜,可有效地保护纤维,减小纤维与设备㊁纤维与纤维间的摩擦,减少毛丝的产生㊂从表2可知:随着上油量的增加,μs-F/M㊁μd-F/M均先减小再增大,上油量为80%时μs-F/M㊁μd-F/M均最小,分别为0.3301㊁0.3147,这是因为上油量的增加一定程度上使得纤维表面得到润滑,丝束的平滑性提高,从而使得纤维的摩擦减少,但上油量增加到一定程度之后,纤维表面油剂形成的油膜过厚,油剂之间发黏,从而增加了摩擦;随着上油量的增加, μ逐渐变大,说明纤维之间的抱合力逐渐增加,纤维之间的集束性增强,如果 μ较小,则会造成丝束不整齐,毛丝增多,而上油量为100%时 μ虽较大,但存在上油量过多的可能,会导致纤维表面出现黏滞作用[10]㊂综合考虑,上油量为80%时短纤维的摩擦性能较好㊂表2㊀不同上油量的涤纶短纤维的摩擦性能Tab.2㊀Friction properties of polyester staple fiberswith different oil content上油量/%μs-F/Mμd-F/Mμs-F/Fμd-F/F μ700.38290.36310.29700.28900.0080 800.33010.31470.23040.21830.0121 900.35230.33090.28980.27540.0144 1000.39550.36450.29740.28030.0171 2.1.3㊀纤维的强伸性能衰减特性短纤维的强力是其最重要的性能,但短纤维普遍存在强力㊁伸长衰减的现象,对其后道纺纱性能产生较大的影响㊂将纤维置于高温高湿(65ħ㊁相对湿度70%)条件下存放20d后对比纤维的强伸性能衰减情况,结果见表3㊂表3㊀不同上油量的涤纶短纤维性能衰减对比Tab.3㊀Performance attenuation comparison of polyesterstaple fiber with different oil content上油量/%断裂强度衰减率/%断裂伸长衰减率/%700.8810.6580 5.9412.009012.1517.42 10018.6325.50㊀㊀从表3可知:随着上油量的增加,纤维的强度㊁伸长均出现明显的衰减,且随着上油量的增加,强度㊁伸长的衰减率逐渐增大;当上油量大于90%时,强度㊁伸长的衰减率均大于10%,这会严重影响纤维的纺纱性能㊂纤维性能的衰减是由于油剂本身含有阴离子表面活性剂,其主要成分是烷基磷酸酯钾盐,由烷基磷酸酯和氢氧化钾(KOH)反应制得,但该反应是一个可逆反应,所以油剂中存在OH-,而OH-会对纤维产生破坏,上油量越大,OH-总量越多,纤维被破坏越严重,强伸性能衰减越明显[11]㊂因此,纤维的上油量不宜过大,选择上油量80%~90%较为合适㊂2.2㊀不同上油量的涤纶短纤维的纺纱性能2.2.1㊀梳棉工序可纺性梳棉工序是将纤维束进行打散㊁分离的一道工序,在此工序中,纤维得到初步的伸直和取向,形成定量的生条[12]㊂生条需要有一定的强力才能保证后道工序正常使用㊂从表4可知:在纺纱过程中,随着纤维上油量的减小,纤维变得蓬松,容易打撒,表现为纤维的开松梳理变得更容易;纤维上油量70%的条件下,棉层厚度波动最大,达0.37mm,这是因为上油量较小时纤维过于膨松,此时纤维间的抱合主要源于油剂,且纤维静电较大,棉网动电压极大,造成了棉层厚度波动大;结合棉箱压力波动㊁拉伸倍数波动来看,纤维上油量为80%~90%时,梳棉工序可纺性较佳㊂表4㊀纤维上油量对梳棉工序可纺性的影响Tab.4㊀Effect of fiber oil content on spinnabilityin carding process上油量/%手感棉箱压力波动/Pa棉层厚度波动/mm拉伸倍数波动/%棉网动电压/V 70蓬松270.3715.17~150 80蓬松易抖落270.2912.84~116 90蓬松㊁柔软190.2915.42~36 100蓬松㊁松散290.2915.61~20㊀㊀生条的质量即梳棉后棉条的质量不仅反映了梳棉质量的好坏,更直接影响后道并条工序的使用性能㊂从表5可知:随着纤维上油量的增加,生条的条干不匀率先减小后增加,且在上油量为90%时达到最小,条干不匀率表征的是沿着棉条长度方向的不均匀程度,条干不匀率越小,证明棉条的质量越好;随着纤维上油量的增加,生条的落棉率先减小后增加,且在上油量为90%时达到最小,这是因为纤维上油量小时纤维的静电增大,纤维过度松散,棉网成形不佳,而纤维上油量过大时抱合力减小㊁产生棉结㊁短绒的几率增加;此外,随着纤维上油量的增加,棉条抱合力㊁棉条高度变化55第2期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀陈海燕.涤纶短纤维上油量对其纺纱性能的影响不大,均在可用范围内,但纤维上油量为70%时棉条质量不匀率略大㊂试验表明,纤维上油量为70%~100%时均未出现开松梳理问题,但纤维上油量为80%~90%时生条质量较佳㊂表5㊀纤维上油量对生条质量的影响Tab.5㊀Effect of fiber oil content on card sliver quality上油量/%棉条质量不匀率/%条干不匀率/%棉条抱合力/N落棉率/%棉条高度/cm700.70 2.56 2.150.4555.00 800.43 2.53 2.050.4255.53 900.49 2.44 2.180.3055.00 1000.54 2.50 2.200.3655.44 2.2.2㊀并条工序可纺性并条是对生条的进一步加工,在此工序生条被并合㊁拉伸,纤维的平行度和伸直度得到充分提高[13-14],棉条内部变得更加均匀㊂一并是对生条的直接加工,二并是将一并后的棉条进一步加工成熟条㊂从表6可知:在一并过程中,纤维上油量为70%~100%时均未出现不易生头的现象,但只有上油量为90%时生条在一并过程中未发生缠辊现象,一并运行情况最佳;纤维上油量为80%~ 90%时棉条的条干不匀率较低,即棉条均匀性好;纤维上油量为90%时棉条的强力较低,但断裂强力仍达到3.04N,能够满足后道使用需求㊂综合比较不同纤维上油量的一并运行情况及棉条质量,纤维上油量为90%较为合适,一并的运行情况及棉条质量较佳,能够满足后道使用需求㊂表6㊀纤维上油量对一并可纺性的影响Tab.6㊀Effect of fiber oil content on spinnability atthe first drawing stage上油量/%生头缠辊次数/次条干不匀率/%断裂强力/N 70容易1 2.33 3.43 80容易1 2.32 3.51 90容易0 2.32 3.04 100容易1 2.34 3.60㊀㊀由表7可知:在二并运行过程中,纤维上油量为70%~100%时均未出现不易生头的现象,但纤维上油量为90%㊁100%时出现了缠辊现象;纤维上油量为70%~100%时棉条的条干不匀率差异不大;纤维上油量为80%时棉条的断裂强力最大,达3.59N,纤维上油量为90%时棉条强力为3.29N,低于上油量为80%时的断裂强力,但棉条强力较一并棉条强力增加㊂结合一并㊁二并的运行情况及棉条质量,纤维上油量为80%~90%的条件下,并条运行状况及棉条质量较好㊂表7㊀纤维上油量对二并可纺性的影响Tab.7㊀Effect of fiber oil content on spinnability at thesecond drawing stage上油量/%生头缠辊次数/次条干不匀率/%断裂强力/N 70容易0 1.68 3.35 80容易0 1.66 3.59 90容易1 1.62 3.29 100容易1 1.66 3.192.2.3㊀粗纱工序可纺性粗纱工序将熟条进一步拉伸变细生成粗纱,提高纤维的平行伸直度,同时对条子进行加捻㊁卷绕,供后道细纱工序使用[15]㊂由表8可知:在纺制粗纱过程中,纤维上油量为70%~100%的条件下生头均正常,但纤维上油量为70%的条件下纺纱过程中出现缠辊1次;纤维上油量为70%㊁80%时纺制的粗纱短绒率明显较高,可见纤维上油量对纺制粗纱短绒率的影响十分明显;纤维上油量为70%~100%的条件下纺制粗纱的条干不匀率相差不大㊂综合考虑,纤维上油量为90%时粗纱可纺性较好㊂表8㊀纤维上油量对粗纱可纺性的影响Tab.8㊀Effect of fiber oil content on roving spinnability上油量/%生头缠辊次数/次短绒率ˑ10-3/%条干不匀率/% 70正常17.7 3.18 80正常0 6.6 3.32 90正常0 4.5 3.22 100正常0 4.0 3.24 2.2.4㊀细纱工序可纺性细纱工序是整个纺纱流程中最后一道工序,也是改善成纱质量最关键的一步,在此工序中纱线的条干均匀度得到较大程度的提升[16]㊂由表9可知:在纺制细纱过程中,纤维上油量为80%时纺制的细纱断裂强度最高,达3.63cN/dtex,上油量90%时次之,上油量100%时最低;纤维上油量为90%时,细纱的条干不匀率最低,为12.13%,纺纱过程中产生的白粉量最少,为0.0105g/km;纤维上油量为90%时,纱线毛羽指数最低,为1.26,上油量为80%时次之,纱线毛羽指数为2.13,而上油量为70%㊁100%时纱线毛羽指数均较高,达3.0以上㊂纱线毛羽是指纤维伸出纱线表面主干外的部分,是细纱的一个重要质量指标,通常认为3.0mm毛羽为有害毛羽,将对后道加工造成不良影响㊂由此可见,纤维上油量过低或65㊀合㊀成㊀纤㊀维㊀工㊀业㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀2024年第47卷过高都会导致纱线毛羽指数偏高㊂综合细纱的各项质量指标,纤维上油量为80%~90%时纺制细纱可纺性较好㊂表9㊀纤维上油量对细纱可纺性的影响Tab.9㊀Effect of fiber oil content on yarn spinnability上油量/%断裂强度/(cN㊃dtex -1)条干不匀率/%毛羽指数白粉量/(g㊃km -1)70 3.5813.19 3.070.013080 3.6312.36 2.130.0128903.6012.13 1.260.0105100 3.5712.393.020.0173㊀㊀综合上述对不同上油量的涤纶短纤维在梳棉㊁并条㊁粗纱㊁细纱工序可纺性的分析,可以确定上油量为80%~90%的涤纶短纤维纺纱性能较好,纺制的细纱质量较好,尤其是纤维上油量为90%时纺制的细纱质量更佳㊂3㊀结论a.试制了规格为1.33dtex ˑ38mm㊁上油量为70%~100%的涤纶短纤维,上油量为80%~90%时纤维的力学性能及摩擦性能较好,强度㊁伸长的衰减率较低,当上油量大于90%时纤维的强度㊁伸长衰减明显㊂b.通过对不同上油量的涤纶短纤维在梳棉㊁并条㊁粗纱㊁细纱工序的可纺性进行分析,上油量为80%~90%的涤纶短纤维纺纱性能较好,纺制的细纱质量较好㊂上油量为90%的涤纶短纤维纺制的细纱质量最好,断裂强度达3.60cN /dtex,条干不匀率为12.13%,毛羽指数为1.26,纺纱过程中产生的白粉量为0.0105g /km㊂参㊀考㊀文㊀献[1]㊀刘荣清.改善纤维可纺性的技术措施与示例[J].棉纺织技术,2014,42(4):29-33.[2]㊀邱红泉,王文.油剂对有光缝纫线型涤纶短纤维可纺性的影响[J].合成技术及应用,2002,17(3):30-33.[3]㊀刘波,归青爱.降低涤纶短纤维产品加工费用的措施浅析[J].合成纤维工业,2012,35(2):67-70.[4]㊀刘旭钊.油剂对碳腈氯纶纤维可纺性的影响[D].天津:天津工业大学,2017.[5]㊀陈玉峰,张永钢,齐亚滨.再生聚酯纤维纺纱典型问题控制实践[J].纺织器材,2022,49(6):40-44.[6]㊀周骏,裴蓓,杨建林,等.油剂对涤纶短纤维性能的影响[J].聚酯工业,2005,18(6):32-34.[7]㊀徐进云,周存,黄华强.油剂对涤纶POY 条干不匀率的影响[J].合成纤维工业,2001,24(3):29-32.[8]㊀王艳琳.UST 条干仪测试的影响因素及控制[J].合成纤维工业,2001,24(2):64-66.[9]㊀郑帼,孙玉.细旦超有光涤纶短纤维油剂在纤维表面上的应用[J].武汉科技学院学报,2009,22(5):19-22.[10]沈新元.化学纤维鉴别与检验[M].北京:中国纺织出版社,2013.[11]许晔峰.油剂对涤纶短纤维强伸性能劣变的研究[D].苏州:苏州大学,2005.[12]孙振国,张娣,吉宜军.梳棉重定量工艺对涤黏混纺纱性能影响的分析[J].丝绸,2021,58(12):13-16.[13]南蓬勃.并条关键参数对纤维分布的影响[J].纺织科技进展,2023(1):31-35.[14]MALAKANE P B,KADOLE P V,童艺翾.并条工艺参数对纤维取向和条干质量的影响[J].国际纺织导报,2021,49(1):12-14.[15]张东平,马凌涛.皮马棉纺CJ 7.3tex 品种粗纱工艺优化实践[J].纺织器材,2023,50(1):47-48,58.[16]何远方.细纱后区牵伸倍数对成纱质量的影响[J].上海纺织科技,2012,40(1):22-23.Effect of oil content of polyester staple fiber on its spinning performanceCHEN Haiyan(SINOPEC Yizheng Chemical Fiber Co.,Ltd.,Yizheng 211900)Abstract :A 1.33dtex ˑ38mm polyester staple fiber with oil content of 70%-100%was trial-produced by using fore-spun pol-yester precursor with a monofilament linear density of 4.5dtex,and then the spinning test of the staple fiber was carried out .The effect of oil content on the basic properties and spinning performance of the staple fiber was studied during post-spinning process.The results showed that the staple fiber had fairly good mechanical and friction properties when the oil content was 80%-90%,and the attenuation rate of the strength and elongation was relatively low at the oil content of 80%-90%,but washigh at the oil content above 90%;the spinning performance of staple fiber with oil content of 80%-90%was good,and the yarn could be produced with high quality;and the yarn with the oil content of 90%had the breaking strength of 3.60cN /dtex,the un-evenness of 12.13%,the hairiness index of 1.26and the amount of white powder of 0.0105g /km in the spinning process.Key words :polyethylene terephthalate fiber;staple fiber;oil content;spinning performance75第2期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀陈海燕.涤纶短纤维上油量对其纺纱性能的影响。
纤维材料摩擦强度检测方法简介
纤维材料摩擦强度检测方法简介摩擦强度是指两个物体相互接触并相对运动时所产生的内摩擦力的大小，对于纤维材料而言，摩擦强度的检测是非常重要的。
准确测量纤维材料的摩擦强度可以帮助我们了解其摩擦性能和使用寿命，从而指导产品的设计和生产。
本文将介绍几种常见的纤维材料摩擦强度检测方法。
1. 拉力试验法：拉力试验法是最常用的纤维材料摩擦强度检测方法之一。
该方法通过将纤维材料固定在拉力测试机上，施加水平拉力并逐渐增加至纤维材料破裂的强度，记录下拉力及破裂状况。
通过测定载荷与位移的关系，可以计算出摩擦因数和摩擦强度。
2. 回程试验法：回程试验法也是一种常用的纤维材料摩擦强度测定方法。
该方法通过固定纤维材料的一头，并施加水平拉力，然后将该端回缩到原位并记录下拉力。
通过测定回缩力与回缩长度的关系，可以计算出纤维材料的摩擦强度。
3. 旋转摩擦试验法：旋转摩擦试验法是一种模拟摩擦运动条件的方法，适用于检测纤维材料与金属材料之间的摩擦强度。
该方法通过将纤维材料安装在旋转装置上，使其与旋转金属盘相接触，然后施加一定的压力，让纤维材料在旋转过程中与金属盘发生摩擦，并测量摩擦力。
通过测量摩擦力与旋转时间或位移的关系，可以计算出纤维材料的摩擦强度。
4. 止滑试验法：止滑试验法适用于纤维材料表面的止滑性能检测。
该方法通过将纤维材料固定在平面上，并在其表面施加一定的压力。
然后，在设定的条件下，用一个物体在纤维材料上滑动，并记录下滑动时的力和位移。
通过测定滑动力与位移的关系，可以计算出纤维材料的摩擦强度。
5. 微观摩擦力测定法：微观摩擦力测定法是一种用于纤维材料表面微观范围内的摩擦强度检测方法。
该方法利用原子力显微镜或纳米压痕仪等仪器，对纤维材料表面进行扫描和观察，并通过测量纳米级的摩擦力和位移来得出摩擦强度。
该方法可以提供更高精度和更详细的纤维材料摩擦性能信息。
总结：纤维材料摩擦强度的检测方法多种多样，根据实际需要可选择合适的方法进行测定。
纤维的摩擦性能测试方法
的 摩擦 系 数 。
最常见的Ｙ １ 型纤维摩擦系数测定仪原理就是 １ ５ 采 用绞盘 法 ，将 纤维 以１ ０的角度 包围在绞盘上 ，纤 ８ 维 表面上的摩擦 系数可通过下式得到 ：
＝
绞 盘 法 是 将 纤 维 两 端 用 相 同 重 量 ｍ 的 张 力 夹 夹 住 ， 悬 挂 于 一 可 以 转 动 的 圆 辊 上 ，该 辊 可 以是 金 属
２纤 维摩 擦 性 能测试 方 法 汇总 ．
２１国 内相 关测 试方 法 。 纤维的摩擦 性能测试是一个 非常精细 的操 作 ，因
为 纤 维 很 细 所 受 的摩 擦 阻 力 极 为 微 小 。最 常 用 的 方 法 有绞 盘 法 、抽 拔 法 和刮 动 法 。
（１）绞 盘 法
纤维张力 ； Ｏ一 纤 维 与 绞 盘 之 间的 包 角 ； 一 纤 维 与 绞 盘 之 间
摩擦理论 来确定摩擦系数 。
・ ｌ ・ ２
相对于Ａ 点的垂直距离为ｓ 。
纤维的摩擦 ｝能测试方法 生
第１０ ９期
测试原理 如图７ 所示 ，整个装置是放于带玻璃窗 口
天
津
纺
织 科
技
总第１ ０ 期 ９
纤维的摩擦性能测试方法
李智
（ 天津工业大学纺织学院，０１０ ３０６ ）
摘 要 ：本 文主荽 针对 目前 舀内外 一些典 型 的测试 纤 维 （ 别是 纺 织 纤维 ）摩擦 性 能的方 法 ，作 一个综 合 的概述 ，介 特 绍 了一些 硼试 方法 的原 理及 优缺 点 ，并对今 后 的研 究做 了展 望 ，为相 关研 究工 作者 提供 了一些 必要 的参考 信 息。
使 用 的纤 维 一 形 系统 。 图 中Ｆ 柱 为滑动 时的偏 转 力 ，Ｌ 为
实验5.纤维摩擦系数、比电阻测定
数据处理
纤维的体积比电阻和质量比电阻按下式计算：
m v R 2 L d
m m R 2 L
R—测得的纤维的平均电阻值（欧姆）；
M—纤维试样的质量（15g）；
L—两极板之间的距离（2cm）； d—纤维密度（g/cm3）。
思考题
试述影响纤维质量比电阻实验结果的因素有哪 些？
六、纤维的摩擦系数测定
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
二、了解合成纤维比电阻测试的意义
纤维比电阻是描述纤维导电性能的一个指标，1. 在化学纤维加工的过程当中，因摩擦而产生静电 且容易积累，影响工艺过程的顺利进行; 2.测量纤维比电阻的大小是我们定量认识纤维的 导电性和预测纤维的可纺性的一种有效的方法。 化学纤维能顺利纺纱，其质量比电阻一般控制10 的9次方欧姆以下。
在测轴C上挂一根纤维，纤维两端各有重T1的初 始张力重锤，借测轴C的转动，使纤维的一端 的重锤作用在扭力天平臂上。然后借扭力天平 臂的作用来减轻纤维这一端的重量，直到纤维 开始在测轴C上滑动时为止，设扭力天平指针 读数为M(mg) 。 摩擦系数测定原理图
实验仪器结构图
用到的仪器、工具及材料 纤维摩擦系数仪，黑绒板，梳片，镊子，粘 胶涤纶和腈纶。
摩擦系数测定仪外观图一 摩擦系数测定仪外观图二 摩擦系数测定仪外观图三
纤维摩擦系数测定
实验十九辊轴式纤维摩擦系数测试一、实验目的与要求通过实验，熟悉Y151型纤维磨擦系数测定的结构，了解纤维磨擦系数测试的方法。
二、实验仪器与用具Y151型纤维磨擦系数测定仪及附件（摩擦辊芯、预加张力夹、纤维成型板、铁夹子、金属梳片），镊子，塑料胶带，剪刀。
三、试样化学纤维一种（涤纶、腈纶、锦纶、丙纶等）。
第2楼试验工发表于2005/04/03 14:13四、实验方法与程序（一）包制纤维辊1.从试样中取出0.5g左右的纤维，用手扯法整理成一端平齐，纤维顺直的纤维束（见图19—1）（注意：在整理纤维过程中，手必须洗干净，而且只能握持纤维的两端不要接触纤维束的中段）。
然后用手夹持纤维束的一端，用金属梳片梳理另一端，去掉纤维束中的纤维结和乱纤维，梳理完一端再倒过来梳理另一端。
此时纤维片宽度约3cm,厚度约在0.5mm左右.第3楼试验工发表于2005/04/03 14:14图19—1 整理纤维2.将纤维用镊子夹到纤维成型板上,并使纤维片一端超出成型板上端边缘2~3cm,将此超出部分折入成型板的下侧,用铁夹子夹住,如图19—2所示。
第4楼试验工发表于2005/04/03 14:14图19—2 夹在成型板上3.将成型板上的纤维片以金属梳片梳理整齐后，以塑料胶带沿成型板前端（不夹夹子一端）将纤维片粘住，粘的时候须注意，应以胶带的一半左右宽度粘住纤维，另一半宽度（3mm 左右)留着，胶带长度也应比纤维片宽度长，两端各留出5mm左右，粘在试验台上。
如图19—3所示。
第5楼试验工发表于2005/04/03 14:14图19—3 粘在胶带上4．去掉夹子，抽出成型板，将弯曲的纤维剪掉，使留下的纤维长度在3cm左右。
揭起粘在试验台上的塑料胶带右端，将其粘在金属辊芯顶端，旋转辊芯，以塑料带粘住的纤维片就卷绕在辊芯表面，如图19—4所示。
卷绕时，应使用权纤维束的一端（粘住的一端）与金属辊子关端平齐。
卷好后，将露出在辊芯头端外面的胶带折入端孔，以顶端螺丝的垫圈固定，再以金属梳子梳理不整齐一端，第6楼试验工发表于2005/04/03 14:15图19—4 卷绕使用权纤维平行金属辊芯，均匀地排列在辊芯表面，并用剪刀剪齐，如图19—5所示。
纺织材料的摩擦性能测定
纺织材料的摩擦性能测定一、实验目的v了解纺织纤维摩擦性能测定的方法，熟悉掌握纤维摩擦仪的正确操作方法二、原理v纤维摩擦性能通常用摩擦阻力和摩擦系数来表示。
测量短纤维的摩擦系数一般用绞盘法，将纤维的一定角度包围在绞盘上（摩擦辊的材料可以是金q属、陶瓷式包覆纤维），纤维两端分别挂上相同重量f的张力夹，其中一端的张力夹挂在扭力天平的钩子上，另一端垂下，当摩擦辊顺时针做等速回旋时，由于纤维与摩擦辊表面存在摩擦力，使纤维两>f2，此时扭力天平指针偏向一端的张力不等，f1边。
为了测量扭力天平秤钩上受力大小，可扳动手柄，使天平指针回复至零位，此时天平读数值为m。
则f1=f0-mv 根据欧拉公式，纤维在绞盘上的摩擦系数可用下式计算：f 2 = f 1 e μθv 式中，f 2为绞盘紧端的纤维张力（CN ）；f 1为绞盘松端的纤维张力（CN ）；为纤维与绞盘间的包围角，为纤维与绞盘之间的摩擦系数，f 0为纤维两端张力夹质量（CN ）q q m )ln(ln ln ln 0212m f f f f --=-=q m则：将自然对数ln 转化成以10为底的ln 常用对数lg 。
pq q ==时，当0180))lg((lg 733.0364.1)lg(l 0000m f f m f gf --=--=m 则p m )ln(ln 20m f f --=[]f 2f 与天平相连θ三、测试方法和程序1. 静摩擦系数的测定（1）接通电源，校准摩擦仪的水平，校正扭力天平的零位；（2）将准备好的摩擦辊插进摩擦仪主轴内孔，用紧固螺钉固紧；（3）在试样中任选1根纤维，在纤维两端夹上张力夹（100mg,150mg,200mg）各1个，将其中的1个张力夹跨骑在扭力天平秤钩上，另一个绕过摩擦辊表面，自由地悬挂在摩擦辊上；（4）调节摩擦辊的前后、左右、高低位置，以保证测试纤维在摩擦辊的包角为1800 ，使被测纤维垂直悬挂，不能歪斜；（5）摩擦辊保持静止，缓慢转动扭力天平手柄，直至纤维与摩擦辊之间发生突然滑移，读取扭力天平指针开始偏转时扭力天平上的读数，每根纤维重复此操作2-3次，记录其平均值。
高性能纤维的摩擦系数测试与分析
111 实验材料 实验所用材料见表 1 。
表 1 实验所用材料
纤维名称 Twaron2000
生产厂 荷兰 AKZO
复丝规格 (dtex/ f)
1680/ 1000
Kevlar29
美国 Dupont
1680/ 1000
Kevlar49
美国 Dupont
3160/ 1084
关系如图 2 所示 。
2 测试结果及分析
摩擦系数测定结果见表 2 ,速度与摩擦系数
图 1 绞盘法测定摩擦系数
图 2 速度与摩擦系数关系图
表 2 摩擦系数测定平均值
试样速度 (m/ min)
T2000 K29 K49 K129 UHMWPE
静摩擦
0147 01385 0134 01347 01187
2 姚穆 ,周锦芳 ,黄淑珍等. 纺织材料学 [M] . 北京 :中国 纺织出版社 ,1996 ;422～435
3 丁亦平译. 纤维的形成结构及性能 [ M] . 北京 :纺织工 业出版社 ,1988 ;381～383
4 温 诗 铸. 纳 米 摩 擦 学 [ M ] . 北 京 : 清 华 大 学 出 版 社 , 1998 ;217～226
结晶结构得到了进一步的完善 , 结晶颗粒尺寸增 加 , 结晶度有所提高 , 折叠结构已经伸直 。因 此 , 它比其他 3 种芳纶纤维的摩擦系数要小 。 K129 和 Twaron2000 是高强型对位芳纶纤维 , 与 普通型 K29 相比 , 其纤维结晶度比较高 , 纤维 内部缺陷比较少 , 因此在相同条件下摩擦系数表 现较小 。
摩擦关系到纤维加工的全过程 。在加工过程 中 ,经常存在纤维与纤维 、纤维与机件之间的相对 运动 ,从而会出现纤维与纤维 、纤维与其他材料的 摩擦问题 。高性能纤维单丝的摩擦性质直接影响 着织造工艺 ,因而关系到织物的性能和质量 。下 面 对 Twaron2000 、Kevlar29 、Kevlar49 、Kevlar129 和 UHMWPE Dyneema SK65 5 种高性能纤维单丝进行 了摩擦系数测定 ,探讨了速度变化对摩擦系数的 影响规律 ,并对比分析了各种高性能纤维摩擦系 数的差异 。
纤维比电阻的测定（补充）
纤维比电阻的测定(补充)纤维比电阻的测定一．目标要求了解yg321型纤维比电阻试验仪测定纤维化电阻的原理，掌握测量纤维比电阻的方法。
二．实验仪器和试样仪器：YG321型纤维比电阻仪，天平（精比度0.01克），镊子，黑绒板及粗、密梳片等试样：纤维若干三．基本知识1.测量化学纤维比电阻的意义天然纤维一般易于吸湿，回潮率较高，比电阻较低天然纤维在加工过程中因摩擦而产生静电，由于纤维比电阻低，所以静电可以及时消除。
合成纤维一般吸湿性能差，回潮率低，比电阻较高。
示上油济的化学纤维的比电阻是预测纤维可纺改性能的重要方法，为了使化学纤维顺利纺纱，化学纤维的质量比电阻一般制在109??g/cm2 以内。
2.化学纤维化比电阻的表示方法根据电阻定律，导体的电阻R和导体的长度L成正比，与导体的截面积S成反比，导体的电阻和导体本身的结构有关，导体的电阻R可用下式计算：R=??l (12-1) sS L式中为电阻率，也称体积比电阻，单位为??cm ?v?R由于在实际测量体积比电阻过程中，纤维之间存在空气，纤维在测量盒内所占的实际极板的面积不是S而是SF。
F为填充系数，可用下式计算：Mvfm?d? F? （12-2）Vrslsld式中：vr——纤维实际体积：vr——测量盒容器容积:m——纤维质量：d——纤维密度。
于是，纤维体积比电阻为：?Vv?RSfm?R (12-3) lid体积比电阻是电流通过体积为材料时的电阻值，质量比电阻是材料长1cm.质量为1g时的电阻值。
体积比电阻与质量比电阻的关系如下：pm?dpv (12-4)纤维质量比电阻的单位为??g/cm，其值为：?m?R2m l2各种纺织纤维的质量比电阻列入表12-1中（相对湿度65%条件下）。
四、试验方法和程序1．使用仪器前的准备YG321型纤维比电阻仪的面板如图23-1所示。
（1）使用前仪器面板上备开羊位置应如下：电源开关7在开羊的位置，位率开关2 在处，“放电一测试”开关3 在“放电”位置。