纱线结构的研究内容和方法分析（2）

2.2 纱线纵向结构研究

       纱线纵向研究主要体现在纱线中纤维的内外转移的分析，这是讨论纱线断裂模式的基础，也是预测纱线应力应变的前提。表征纱中纤维内外转移的指标主要有转移系数，单位长度切割数和转移特征数。
4 z. _, ]" s; G6 f       对纱中纤维的内外转移的研究方法主要有显微镜观察法，示踪纤维法，连续切片法和X射线法。显微镜观察法是通过光学显微镜，视频显微镜和扫描电镜观察纱线纵向或拍照分析，该方法可直接观察纱线的表面结构，分析纤维被束缚进入纱线的方式和纤维取向等情况，但无法直接观察到纤维在纱线中的转移和分布，只有通过示踪纤维再结合观察和图像分析手段才可掌握纱线纵向结构。示踪纤维法是将低于1%的染色纤维混入未染色纤维中进行纺纱，将纱线浸入与未染色纤维折射率相同的液体进行观察，就可以清晰地观察到染色纤维在纱线中的转移轨迹，该方法简单实用，但只能观察二维结构，无法更加准确地表达纤维的转移。连续切片法是对混有示踪纤维的纱线进行连续切片，根据示踪纤维的空间坐标得到纤维的空间轨迹，这种方法可以得到纤维的三维空间轨迹，但对操作要求高，费时费力且成功率低。X射线法是根据纱线不同组分对X射线的吸收与透过率不同的原理，利用具有高分辨率的Skyscan Micro-CT获得纱线的三维立体图像的方法，这种方法的优点是分辨率极高，操作简单快捷，能够获得纱线的三维立体结构，但成本较高，难以推广。

$ t' w# ~  A1 G0 ?% ]: z# \2.3 纱线径向结构研究

6 f$ i* @3 o! K. G6 r% i纱线径向结构主要包括纱线横截面内纤维的根数，纤维填充系数和空隙率，纱线横截面内纤维沿截面半径的堆砌密度，以及不同种类纤维沿纱线横截面半径的转移规律。
       为了研究纱线的径向结构，需要对纱线进行切片分析爱。常用纱线切片方法有铜板切片法，软木塞切片法，哈氏切片法和手摇切片法等。由于铜板切片法和软木塞切片法所得的纱线切片较厚，目前已经很少使用。哈氏切片法是利用Y172型纤维切片器将纤维或纱线切成薄片的方法，利用哈氏切片器能切出厚度为10~30mm的纱线切片，能够满足一般实验的要求，但由于纱线在切片之前受到较大挤压，容易变形，使结果受到影响，但这种方法简便快捷，易学易用。手摇切片机法是利用较锋利的固定刀片，通过曲柄滑块的往复运动得到较薄的连续切片，切片厚度的调节范围1~100um，切片前纱线需用石蜡或树脂包埋，这种方法能有效降低切片过程中对纱线的挤压，但切片过程费时费力，并且很难得到连续完整的切片。
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