一、实验的目的与要求
掌握纱线认识与纱线支数的测试；纱线捻度的测试；单纱强度及伸长率测试试验。要求学生认识常规纱线的外观特征，掌握纱线支数的测试方法，并进行细度指标间的换算。了解捻度机仪器的结构，掌握各种单纱及股线的捻度的测试方法，并掌握单纱强力机的结构和原理，掌握纱线强伸度的测试方法。 二、基础知识
1．纱线的线密度测定
线的线密度（细度）是表示纱线的粗度程度的指标， 纱线线密度决定着织物的品种、风格、用途和物理机械的性质。线密度低的纱线其强力一般较低，织物的厚度轻薄，单位面积的重量也较轻，适于作轻薄性衣料；线密度高的纱线，其强力则较高，织物厚实，单位面积的重量也较重，故适于作中厚型衣料。
纱线的线密度指标有两类，即直接指标和间接指标，直接指标用纱线的直径来表示。间接指标是利用纱线的长度和重量间的关系来间接表示纱线的线密度的
因为纱线柔性体，截面并非圆形，在不同外力作用下可能呈椭圆形、跑道形、透镜形等形状。纱线的理论直径通常是由纱线的线密度换算而得。纱线表面有毛羽，截面形状不规则，并容易变形，较难实际测量，故纱线的线密度常用间接指标表。纱线线密度间接指标有定长制（特克斯和旦尼尔）和定重制（公制支数、英支支数）两种。定长制系指一定长度纱线的重量，它的数值越大，表示纱线越粗。定重制系指一定重量纱线的长度，它的数值越大，表示纱线越细。人物特稿
我国法定计量单位线密度的单位为特克斯（tex），它是指1000m长纱线在公定回潮率时的重量克数，目前我国棉纱线、棉型化纤纱线和中长化纤纱线的线密度规定采用特克斯为单位。采用绞纱称重法来测定纱线的特数：绞纱周长为1m，每缕l00圈，每批纱线取样后摇30绞，烘干后称总重量，将总重量除以30，得每绞纱的平均干量。根据下式可求得所测纱线的线密度，单位为特克斯(tex)。如下：
Ntex= 10G0×
式中：Ntex ——— 纱线的线密度（tex）
G0 ——— 绞纱平均干态质量（g）
WK ——— 纱线的公定回潮率（%）
在毛纺和绢纺生产中，习惯采用公制支数为单位以往曾采用以公制支数为单位。采用绞纱称重法来测算纱线的公支支数：绞纱周长为1m，每绞精梳毛纱为50圈长50m，每绞粗梳毛纱为20圈长20m，每批纱取样后摇20绞，烘干后称总重，求得每绞纱的平均干态质量后，按下式计算所测纱线的公制支数：
Nm=
式中：Nm——— 纱线的公支支数
L ——— 绞纱长度（m）
G0 ——— 绞纱平均干态质量（g）
WK ——— 纱线的公定回潮率（%）
纱线以往使用英支支数，英支支数是指在公定回潮率时，每1磅纱线中有多少个840码长度数，其计算公式为：
Ne=
式中：Ne——— 棉型纱线的英支支数
Le——— 绞纱的长度（码）
Gek——— 纱线的公量（磅）
棉型纱线英支支数与公支支数特克斯间的指标换算时，应注意公制、英制公定回潮率的不同。对纯棉纱来说，英制公定回潮率为9.89%，特克斯制公定回潮率为8.5%，其换算公式为：
Ne=590.6×=
精梳毛纱的英制支支数是指公定回潮率时1 磅纱线中有多少个560码的长度数。粗梳毛纱的英制支数是指公定回潮率时1 磅纱线中有多少个1600码的长度数（称为粗梳毛纱纶），也有的是指公定回潮率时每磅纱线长度为300码的倍数（称为粗梳毛纱克特）。
常见纱线的公定回潮率见表2-1：
表2-1 各种纤维的公定回湖率
纤维种类 | 公定回潮率（%） | 纤维种类 | 公定回潮率（%） |
原棉 | 8.5 | 苎麻 | 12 |
洗净细羊毛 | dh3 16 | 黄麻 | 14 |
洗净粗毛 | 15 | 亚麻 | 12 |
山羊绒 | 15 | 粘胶纤维 | 13 |
干毛条 | 18.25 | 三教九流图 铜氨纤维 | 13 |
油毛条 | 19 | 醋酯纤维 | 7 |
桑蚕丝 | 11 | 维纶 | 5 |
锦纶 | 4.5 | 氨纶 | 1 |
腈纶 | 2 | 丙纶、氯纶 | 0 |
涤纶 | 0.4 | | |
| | | |
混纺纱线的公定回潮率，是按混纺组分的纯纺纱线的公定回潮率(％)和混纺比例加权平均而得，取一位小数，以下四舍五入，其计算公式如下：
Wk（%）=
式中：Wk ——— 混纺纱的公定回潮率（%）
Wk1、Wk2、…、Wkn 化学学报——— 混纺各组分的纯纺纱线的公定回潮率(％)
A、B、…、N ——— 混纺各组分的干态重量比
2．纱线的捻度和捻缩测定
纱线捻度是纱线单位长度上的捻回数，即纱线绕其自身轴向的旋转度。捻度能表示相同品种相同粗细纱线的加捻程度，但当纱线粗细不同时，捻度不能反映纱线的加捻程度。
棉纱及棉型纱线采用特制捻度Tt，，即10cm长度内的捻回数：
精梳毛纱及化纤长丝采用公制捻度Tm，即每米长度内的捻回数。
试样的实际捻度按下式计算：
2．1 特数制实际捻度Tt：
2．2 公制支数实际捻度Tm：
纱线加捻方向，分别根据纤维在单纱上或单纱在股线上的倾斜方向不同，分为Z捻和S捻两种。如果单纱上的纤维或股线上的单纱，在加捻后由下而上系自右向左倾斜的称为S捻（顺手捻）；而由下向上系自左向右倾斜者为Z捻（反手捻）。如图2-1所示。
图 2-1 S捻与Z捻
加捻程度对纱线的结构、物理机械性能和织物风格，如拉伸性能、直径、体积重量、刚柔性、毛羽、织物外观和手感等有很大影响。对生产企业而言，加捻多少对纱线的产量影响很大。一般不影响纱线质量的条件下，降低捻度可以提高生产效率。捻度的多少，应根据纱线的用途（机织用纱、针织用纱和股线用纱等）而定。在工厂中捻度实验，各品种、各机台每季度至少轮试一次。试样应在各机台上随机取得，每台不少于２个纱管，并不得在同一锭带上拔取。每个纱管取样次数，以及每次试验总数均有国家标准规定。试样退绕时，必须与实际加工退绕方式一致，管纱头端纱线应去掉，各试样之间应有１m以上的随机间隔。当纺纱机的捻度齿轮调换，或其他机械工艺上的调整影响捻度时，应随机检验纱线的捻度，以保持纱线品质的稳定。捻度指标仅能度量相同特数和体积重量的纱线的加捻程度。当特数和体积重量不同时，捻度不能完全反映纱线的加捻程度。因此，采用捻系数指标来衡量纱线的加捻程度。试样的捻系数可用下面二个公式计算：：
当捻度用捻／m表示时，
当捻度用捻／10cm表示时，
式中：Kl——捻度以捻／m表示的公制支数捻系数；
K2——捻度以捻／10cm表示的特数制捻系数；
T没——捻度，捻／m；
T他——捻度，捻／10cm；
式中：Tt、Tm为平均捻度（计算到5位有效数，修约到4位有效数），tex为纱线特数；Nm为纱线公制支数。
纱线捻缩是指纱线因加捻而缩短或伸长的程度，纱线捻缩μ用纱线原长Ｌ１与加捻后长度Ｌ２之差对纱线原长Ｌ１之比的百分率来表示。
即： μ=×100％
捻缩的大小主要与加捻程度有关。单纱的捻度增加，捻缩增大；股线合股时的捻向与单纱捻向相同时，捻缩随捻度的增加而增加，当合股时的捻向与单纱捻向相反时，则捻缩在某一范围内可能产生负值，即在加捻时股线有所伸长，负捻缩的大小与合股时的单纱根数有关，根数越多，负捻缩产生的可能性越小。纱线捻度测试方法常用的有3种：
(1) 直接退捻法(直接计数法)：适用于股线、缆绳、复丝；在退捻过程中纤维不易缠结的短纤维单纱也可采用该法，但不常用。
直接退捻法的原理是在一定张力下，夹住已知长度纱线的两端，通过试样的一端对另一端向退捻方向回转，直至股线中的单纱或单纱、复丝中的单纤维完全平行为止，退去的捻回数即为该纱线试样长度内的捻回数。其试验参数表2-2。
表2-2 直接退捻法的试参数
品 种 | 夹持长度(mm) | 预加张力(cN/tex) |
棉、毛、麻股线 | 250 | 0.25 |
缆线 | 500 | 0.25 |
绢丝股线、长丝线 | 500 | 0.25 |
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(2) 一次退捻加捻法：适用于短纤纱，不适用于自由端纺纱、喷气纺纱的产品及张力从0. 5cN／tex增至1. 0cN／tex时，其伸长超过0. 5％的纱线。
一次退捻加捻法的原理是在规定张力下，夹持一定长度的试样，测量经退捻和反向加捻后回复到起始长度时的捻回数。其试验参数见表2-3。
表2-3 退捻加捻法的试验参数
类 别 | 试样长度（mm） | 预加张力（cN/Tex） | 允许伸长限位（mm） |
精纺毛纱捻系数ɑ＜80时 | 250 | 0．1±0.02 | 海尔小王子 2.5 |
精纺毛纱捻系数ɑ=80~150时 | 250 | 0.25±0.05 | 2.5 |
精纺毛纱捻系数ɑ＞150时 | 250 | 0.50±0.05 | 2.5 |
棉纱 | 250 | 0．5±0.10 | 4 |
其它纱线 | 250 | 0．5秀品网±0.10 | 2.5 |
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(3) 三次退捻加捻法：适用于气流纱。
3．单纱强力试验
纱线的外形与纤维相似，细而长。引起纱线受力最基本的型式为轴向拉伸。这是因为纤维在纱线中、纱线在织物和其它它制品中都沿纵向排列的缘故。同时纱线的拉伸强力与构成织物的强力有直接关系。因此纱线的强力实际上反映了织物耐用性能的一个重要指标，也是最常规的检验项目。棉纺厂、织布厂为了考核经纱上浆的效果，以降低布机断头率，提高产品品质，也经常测定浆纱的单纱强力和断裂伸长率。
测试单纱强力机有⑴等速牵引强力试验机（CRT）——量程的选取应使平均断裂强力在强力试验机最大读数的20%~80%范围内；⑵等速伸长强力试验机（CRE）——在强力机启动2s之后，其单位时间内的夹头间距离增加率应保持均匀，波动不超过±5%；⑶等速加负荷强力试验机（CRL）——在强力机启动2s之后，其单位时间内的负荷增加率应保持均匀，波动不超过±10%；随着纺织测试仪器自动化程度的提高，全自动单纱强力试验机已逐渐取代普通单纱强力机。
国家标准GB/T3916——1997《纺织品卷装纱线断裂强力和断裂伸长率》规定采用等速伸长型强力试验机（CRE）。该标准适用于除玻璃纱、弹性纱、芳纶纱、陶瓷纱及聚丙烯扁
丝纱以外的所有纱线。
三、实验设备、仪器与用品
1．纱线的线密度测定
试验仪器为Y802K型快速烘箱及天平、缕纱测长仪
2．纱线的捻度和捻缩测定
试验仪器为Y331LN型纱线捻度仪，试样为单纱和股线各一种，试验仪器见图2-2。
✧ 操作键盘及显示屏说明：
Y331L代表仪器型号 V205.01.10代表版本信息
第二行分别代表时、分、秒、年、月、日
C：试验次数 T：线密度（纱号）
L：试验长度 F：试验方法
NX：捻向 NS：捻回数
✧ 复位状态：
CS：试验次数 NS/1m：每米捻回数
K1：每米的捻系数 NX：捻向
NS：捻回数
✧ 试验状态
仪器测试方法：F0 直接计数法
F1 一次退捻加捻法（A法）
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