纤维的自然长度、伸直度及长度指标

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纤维的自然长度、伸直度及长度指标

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一、纤维的自然长度、伸直度

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各种纤维在自然伸展状态都有不同程度的弯曲或卷缩，它的投影长度为自然长度。纤维在充分伸直状态下两端之间的距离，称为伸直长度，即纤维伸直但不伸长时的长度，也即一般所指的纤维长度。纤维自然长度与纤维伸直长度之比，称为纤维的伸直度。

天然短纤维及部分拉断化学纤维的长短不齐形成一定的长度分布，纤维长度因纤维种类不同和各自测量方法不同而不同。在实用中根据统计或物理意义有许多不同的纤维长度指标，但根据纤维长度指标的共性表达意义，可归纳为纤维长度集中性指标和离散性指标两类。集中性指标表示纤维长度的平均性质，离散性指标表示纤维长度不匀情况。长度分布图有三种形式，即长度频率分布、长度一次累积频率分布和长度二次累积频率分布，三者之间存在有一定数学关系。频率分布又可分为两大类，一类以根数为单位计量的，称为纤维长度计数频率分布和纤维长度计数累积频率分布；另一类以重量为单位进行计量的，称为纤维长度计重频率分布和纤维长度计重累积频率分布。相应的长度指标为计数平均长度、计数长度变异系数和计重平均长度、计重长度变异系数。

二、纤维长度的集中性指标

１．纤维加权平均长度

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纺织纤维长度的集中性指标，是指一束纤维试样中长度的平均值。

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根据测试方法不同，可分为计数加权平均长度、计重加权平均长度和调和平均长度等。主要用于毛、麻、绢和化学短纤维。

（１）计数加权平均长度：以纤维计数加权平均所得到的长度值称为计数平均长度，即将对应于某一纤维长度的根数Ｎｌ与该长度ｌ（ｍｍ）积的和的平均值Ｌｎ，此值又称豪特（Ｈａｕｔｅａｒ）长度，国际上用Ｈ表示。

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在测定中，纤维的逐根测量操作很困难，一般采用分组测量的方法。

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（２）计重加权平均长度：纤维计重加权平均长度ｌｇ一般由分组称重法测得，此值又称巴布（Ｂａｒｂｅ）长度，国际上常用Ｂ表示。

由于短纤维同样根数的重量小于长纤维同样根数的重量，所以计重平均长度恒大于计数平均长度。而且短纤维的比例，计数分布恒大于计重分布。

２．主体长度（Ｌｍ）

常用纺织纤维长度指标之一，是指一束纤维试样中根数最多或重量最

大的一组纤维的长度，称计数或计重主体长度。

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３．品质长度（Ｌｐ）

是用来确定纺纱工艺参数的纺织纤维长度指标，又称右半部平均长度或上半部平均长度，不同测试方法得出的品质长度不同，目前主要指可见光扫描式长度分析仪测得的比平均长度长的那一部分纤维的计数加权平均长度。计重（罗拉式仪器法）主体长度以上平均长度亦称右半部平均长度。

４．跨距长度（ｓｐａｎｌｅｎｇｔｈ）

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它是使用ＨＶＩ系列数字式照影仪测得的纤维长度指标。该指标的测定是利用伸出梳子的纤维的透光量与纤维层遮光量即纤维相对根数成函数关系的特性来快速测定纤维长度及长度整齐度。跨距长度是指采用梳子随机夹持取样（纤维须丛），纤维由夹持点伸出的长度。所形成的分布是纤维长度计数的二次积分函数，可在照影仪上自动快速测出，并且已成为重要的长度指标。棉纤维常采用的２．５％跨距长度，是指二次积分频率曲线中由最长纤维向短纤维方向累积频率，２．５％处的分界长度以及５０％跨距长度，照影仪曲线跨距长度如图２－６所示。

５．手扯长度（ｓｔａｐｌｅｌｅｎｇｔｈ）

在手感目测的检验方法中，用手扯尺量法测得的棉纤维长度称为手扯长度。

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测定时用手扯的方法整理纤维，并除去丝团、杂质使成为伸直平行、一端平齐的纤维束，在黑绒板上量取平齐端到另一端不露黑绒板处长度即为手扯长度，其度量单位为毫米（ｍｍ），以组距

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１ｍｍ的单数值表示，如２８ｍｍ、２９ｍｍ等。各国的手扯长度值是不同的，这是根据各使用的仪器长度来定义的。

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６．交叉长度（ｃｒｏｓｓｏｖｅｒｌｅｎｇｔｈ）

计数的纤维长度一次累积曲线由长向短方向累积频率０．５％处或拐折点处的长度Ｌｃ称为交叉长度。

三、纤维长度的离散性指标

１．纤维长度的均方差和变异系数

包括计数分布的均方差和变异系数及计重分布的均方差和变异系数。

２．短绒率

计数和计重纤维长度分布曲线中短于一定界限长度的纤维量与总量的百分数称短绒率，分别称计数短绒率和计重短绒率。界限长度按纤维品种不同而有不同规定，如细绒棉为１６ｍｍ，长绒棉为２０ｍｍ，绵羊毛为３０ｍｍ等。

３．超长纤维与倍长纤维

切断化学短纤维中因设备故障夹入的切断不完全的纤维，长度超过切断长度的纤维称为超长纤维；长度为其名义长度两倍及以上的化学短纤维称为倍长纤维。

超长纤维和倍长纤维重量占总重量的百分数分别称为超长纤维率和倍长纤维率。这些纤维在纺纱牵伸中无法正常运动，会造成疵点，影响纤维的可纺性和成品质量。

４．纤维长度整齐度  

一般指计数平均长度与计数平均以上平均长度（上半部平均长度）的比值。

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纤维长度指标