紡織測試儀器操作規(guī)程

測試紡織材料在機(jī)械外力作用下的各種性質(zhì)，有拉伸性質(zhì)測試儀器和耐磨性質(zhì)測試儀器。

共有三種類型:①等速伸長型(CRE):試樣在受拉過程中單位時(shí)間的變形率保持一定;

②等加負(fù)荷型(CRL):試樣受拉伸時(shí)的負(fù)荷增加率基本保持一定;

③等速牽引型(CRT):試樣受下鋏牽引時(shí),上鋏按材料的應(yīng)力-應(yīng)變特性同時(shí)有一不規(guī)則的位移。等速牽引型儀器出現(xiàn)早應(yīng)用廣，屬于機(jī)械式類型，常稱為擺錘式強(qiáng)力機(jī)。

利用適當(dāng)?shù)膴A具和自動(dòng)記錄裝置，可測試多項(xiàng)拉伸性能。但因擺錘慣性與單位時(shí)間的應(yīng)變率隨材料的應(yīng)力-應(yīng)變特性而變,儀器的精度較低，可比性較差。等加負(fù)荷型儀器中有代表性的是斜面式強(qiáng)力機(jī)，可用以測定纖維和紗線的拉伸性能。其中機(jī)電結(jié)合的斜面式強(qiáng)力機(jī)，能對(duì)10個(gè)管紗按規(guī)定的試驗(yàn)次數(shù)連續(xù)自動(dòng)拉伸并調(diào)換管紗，同時(shí)還能畫出斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長的曲線圖。儀器附有數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，能直接打印出試驗(yàn)結(jié)果。70年代末又研制出等速伸長型電子式全自動(dòng)單紗強(qiáng)力儀，采用應(yīng)變式傳感測力，精度和自動(dòng)化程度較高，慣性小，功能全。按容量不同分通用型和專用型兩種。通用型儀器通過調(diào)換不同容量的傳感器，可測定纖維、紗線、織物的各項(xiàng)拉伸性能、彈性和壓縮性等。若配以適當(dāng)附件還可進(jìn)行剪切、彎曲和摩擦性能試驗(yàn)。這種儀器有時(shí)稱為萬能強(qiáng)力試驗(yàn)儀，能數(shù)字顯示、自動(dòng)數(shù)據(jù)處理和打印出試驗(yàn)結(jié)果。有的型號(hào)儀器還附有高低溫試驗(yàn)裝置。中國研制成功的臺(tái)式單纖維電子強(qiáng)力儀(圖2)屬專用型,儀器最大容量為100克力，能數(shù)字顯示和自動(dòng)記錄,有的還能打印出拉伸性能的平均數(shù)和變異系數(shù)。80年代又制成全自動(dòng)短纖維強(qiáng)力儀。

用拉伸性質(zhì)試驗(yàn)儀測試可獲得多種測試結(jié)果，如斷裂強(qiáng)力、斷裂伸長、多次拉伸疲勞度、定負(fù)荷或定伸長彈性，以及織物的撕破強(qiáng)力、頂破強(qiáng)力、縫紉強(qiáng)力等。此外，利用記錄圖紙計(jì)算還可求得初始模量、斷裂功等指標(biāo)(見紗線強(qiáng)度)。

耐磨試驗(yàn)可預(yù)示紡織材料在紡紗、織造等各加工工序中的耐磨損性能和服用中的耐穿程度。耐磨儀有用于長絲和短纖紗線的，也有用于織物的，而織物耐磨儀種類較多，有平磨(回轉(zhuǎn)式、充氣式、往復(fù)平面式、往復(fù)滾筒式)、曲磨、折邊磨和加速磨等。圖3 是回轉(zhuǎn)式織物平磨儀。耐磨儀的磨損運(yùn)動(dòng)方式和磨料多是模仿實(shí)際使用情況設(shè)計(jì)的。表示紡織材料耐磨性能的指標(biāo)一般用磨損至斷裂時(shí)的次數(shù)、受一定磨損后某些性質(zhì)(強(qiáng)度、重量等)的變化表示，或用織物磨損出現(xiàn)破洞時(shí)的耐磨次數(shù)表示。

AATCC白棉布、歐州伴洗布、美標(biāo)伴洗布、日本標(biāo)準(zhǔn)沾色灰尺、日本標(biāo)準(zhǔn)褪色灰尺、歐洲標(biāo)準(zhǔn)沾色灰尺、歐洲標(biāo)準(zhǔn)褪色灰尺、美國標(biāo)準(zhǔn)九級(jí)比色卡、美國標(biāo)準(zhǔn)沾色灰尺、美國標(biāo)準(zhǔn)褪色灰尺、紡織品標(biāo)記筆、褪色筆、JAMES H.HEAL系列(Jeams.H.Heal泛黃控制膜 Jeams.H.Heal泛黃控制布 Jeams.H.Heal泛黃測試紙)、美標(biāo)縮水率尺、AATCC1993洗滌劑、1993 WOB洗滌劑、AATCC多纖維布、AATCC九級(jí)比色卡、AATCC變色灰卡、AATCC沾色灰卡、SDC皂粉、IEC(B)洗滌劑、IEC(A)洗滌劑、ECE(B)洗滌劑、ECE(A)洗滌劑、SDC標(biāo)準(zhǔn)摩擦布、SDC多纖維DW織物、ISO/BS變色灰卡、ISO/BS沾色灰卡、TPX色卡、CU色卡、AATCC摩擦布/碼、AATCC磨擦布/盒、不銹鋼球、橡膠板、不銹鋼刀片、泛黃度測試物料、測溫試紙 此外，在紡織生產(chǎn)中還經(jīng)常使用紗線張力儀、紗線速度儀、漿料回潮率測定儀以及羅拉壓力測定儀等來測試紗線張力、喂紗量、回潮率以及羅拉壓力，使生產(chǎn)的產(chǎn)品更能符合質(zhì)量要求。

測試?yán)w維長度、細(xì)度、卷曲性、紗線捻度、紗線毛羽和回潮率等工藝性質(zhì)的儀器。有纖維長度儀、纖維細(xì)度儀、纖維卷曲儀、紗線毛羽儀、紗線捻度儀、回潮率測試儀等。

測試?yán)w維伸直長度的儀器。20世紀(jì)初人們是用手扯方法測定纖維束長度的，30年代初開始用排圖法和梳片法測試長度，到40年代出現(xiàn)了光電式照影機(jī)長度儀(Fibrograph)，這種儀器在50年代還是用手工調(diào)節(jié)測試，不久改為伺服電機(jī)自動(dòng)跟蹤。70年代美國研制出新型照影機(jī)長度儀，可測定棉纖維和化學(xué)纖維長度，最長可測到63毫米。80年代已進(jìn)一步發(fā)展為數(shù)字顯示，自動(dòng)數(shù)據(jù)處理和打印出有關(guān)長度指標(biāo)，試驗(yàn)效率顯著提高。比利時(shí)生產(chǎn)的阿爾洛(Arealometer)電容式羊毛長度儀附有自動(dòng)整理纖維機(jī)構(gòu)，可使纖維排成一端整齊的毛束。把毛束放在塑料薄膜上通過電場時(shí)，能得到根數(shù)平均長度和重量加權(quán)平均長度。這種儀器僅適用于毛條，用于散毛時(shí)誤差較大。中國測試棉纖維長度主要采用羅拉式長度測定儀，把一端整齊排列的纖維放在儀器上，按一定間距分組稱重后求出重量加權(quán)平均長度和其他指標(biāo)。羊毛纖維長度一般采用梳片式長度儀測定。生絲和化纖長絲的長度用一定周長的紗框測長儀測定。

測試?yán)w維細(xì)度的方法有:①直接法:或稱中切法，切取定長平行伸直的纖維束，經(jīng)稱重、計(jì)數(shù)纖維根數(shù)后計(jì)算單纖維的公制支數(shù)、旦數(shù)或特?cái)?shù)，只需要一些簡單的稱重儀器。②間接法:有氣流法和聲壓法。氣流或聲波通過定量團(tuán)狀纖維集合體時(shí)，氣壓、聲壓發(fā)生變化,變化的大小隨纖維粗細(xì)而異。一般纖維越細(xì),氣壓、聲壓降低越多。50年代初出現(xiàn)了按這一原理制成的各種類型氣流細(xì)度儀。以后中國又研制成適用于多種纖維用的數(shù)字式微壓氣流細(xì)度儀。③振動(dòng)法:采用弦振動(dòng)原理，測量在一定振弦長度和張力下的纖維固有振動(dòng)頻率，由弦振動(dòng)公式自動(dòng)計(jì)算單根纖維線密度，并能得到線密度變異系數(shù)(反映纖維粗細(xì)分布質(zhì)量的線密度不勻率)。振動(dòng)式細(xì)度儀與強(qiáng)伸度儀聯(lián)機(jī)使用，計(jì)算與纖維線密度有關(guān)的單根纖維的比強(qiáng)度、模量與斷裂比功，是國際化學(xué)纖維檢驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)(ISO5079-1995和國際化學(xué)纖維標(biāo)準(zhǔn)化局(BISFA)的試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn))推薦首選的纖維強(qiáng)伸度測試方法，代表纖維測試發(fā)展方向，該測試方法為國際上普遍采用，基本上取代原始操作的中段稱重法測量纖維線密度。纖維寬度測定儀測試的是纖維在自然狀態(tài)下徑向的投影寬度。當(dāng)纖維的截面為圓形時(shí)，這一寬度相當(dāng)于纖維直徑。羊毛纖維就是用直徑作為品質(zhì)評(píng)定的依據(jù)。纖維寬度或直徑一般用生物顯微鏡或投影儀測試，但比較麻煩，效率很低。因此出現(xiàn)了用激光測定纖維直徑的儀器。這種儀器是根據(jù)分散于液流中的纖維在通過1毫米的激光時(shí),激光的散射量與纖維直徑成正比關(guān)系設(shè)計(jì)的。用這種儀器可測定單根纖維直徑及其分布。

有摩擦式和感應(yīng)式兩種。摩擦式靜電儀是使試樣摩擦生電后直接測定試樣上的靜電壓;感應(yīng)式靜電儀是使試樣在電場中感應(yīng)帶電后測定試樣的靜電壓或半衰期。

測定纖維摩擦系數(shù)的方法有多種，一般用絞盤法摩擦系數(shù)測定儀測定短纖維摩擦系數(shù)，這種儀器又稱為羅德(R?der)法摩擦系數(shù)測定儀。用這種儀器不僅能測試?yán)w維與纖維之間的摩擦系數(shù)，而且也能測試?yán)w維與金屬、纖維與其他材料之間的摩擦系數(shù)(圖6)。此外,還有各種型式的紗線和長絲的摩擦系數(shù)測定儀。80年代以來國際上還制定了能自動(dòng)測定和記錄的動(dòng)、靜摩擦系數(shù)測定儀。

測定纖維單位長度上卷曲數(shù)的儀器。測定卷曲性的方法一般有目測法和投影法兩種。日本生產(chǎn)的機(jī)械式卷曲彈性儀可測定卷曲率和卷曲彈性。中國研制的用光柵法測定位移的纖維卷曲彈性儀(圖7)精度較高,對(duì)測定化纖短纖維的卷曲有一定特點(diǎn)。 目前新型纖維卷曲彈性儀用圖象處理方法自動(dòng)檢測纖維卷曲數(shù)，消除了通過放大鏡人工點(diǎn)數(shù)纖維卷曲造成的測量結(jié)果不確定性。

測試短纖維紗線表面毛羽的儀器。這種儀器大多是采用光電計(jì)數(shù)原理設(shè)計(jì)的。日本生產(chǎn)的毛羽試驗(yàn)儀能自動(dòng)統(tǒng)計(jì)毛羽數(shù)和毛羽長度，并能打印出結(jié)果。儀器可測定3000旦以下的短纖維紗，可測的毛羽長度為0~10毫米，紗速為30米/分。另外一種毛羽計(jì)數(shù)儀有兩個(gè)傳感器，可同時(shí)用于1500旦以下的短纖維紗和長絲。紗速為10~1500米/分，四位數(shù)字顯示。還有采用暗視場檢測毛羽的儀器，精度較高(0.2毫米),并可將毛羽長度分為 3、5、7毫米三檔進(jìn)行檢測。中國80年代初研制出的光電式毛羽試驗(yàn)儀，性能較好。

測試紗線單位長度內(nèi)的捻度數(shù)和捻縮的儀器。測試紗線捻度的方法有完全退捻法和"退捻-加捻"法兩種。完全退捻法適用于粗紗和股紗。測試單紗的捻度大多采用"退捻-加捻"法，使用的儀器是電動(dòng)式捻度儀。70年代末以來，捻度儀的自動(dòng)化程度有明顯提高，日本有單根全自動(dòng)捻度儀，可連續(xù)自動(dòng)測出捻度值，并能打印出結(jié)果。有的全自動(dòng)捻度儀，能用一次退捻-加捻法、雙重退捻-加捻法等多種方法測試捻度。10個(gè)管紗可按規(guī)定試驗(yàn)次數(shù)自動(dòng)換管，并打印出結(jié)果。

有直接烘干和間接測量兩種，直接烘干除了最常用的烘箱外，還有利用紅外線、高頻和微波的快速烘干儀。這些快速烘干儀在紡織上應(yīng)用的還不甚普及。間接測量儀主要有電阻測濕儀和電容測濕儀兩種。這兩種儀器是根據(jù)紡織材料的電阻、介電常數(shù)與材料所含的水分量有關(guān)的原理設(shè)計(jì)的。其中電阻測濕儀已被普遍使用。有些國家已配成系列，用來快速測定纖維、紗線、織物、甚至漿料的回潮率。有的儀器還兼有控制生產(chǎn)的作用。中國制造的電阻式原棉和筒子紗回潮率測試儀已廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)，性能較好。