[发明专利]用轴向两次压缩气流法测定纺织纤维细度的试验方法

说明书

本发明涉及的是纺织材料试验方法，具体的讲，它是一种纺织纤维细度的试验方法，用气流法测定有髓毛的细度以及使气流法测定纤维细度有广泛的适用范围是纺织试验中长期以来渴望解决的问题，本发明解决了这个长期以来渴望解决的问题。

用气流法测定纤维细度有很多优点，它操作简单，费用低，速度快，并具有较好的准确度和精密度，现在大都采用一次压缩气流法，如ISO2403《棉纤维micronaire值的测定》，ISO1136，GB11603《羊毛纤维平均直径测定法-气流法》。纤维样品经开松，清洁，调湿后，从中称取指定质量的试样放入圆筒中。插入压缩活塞，把试样压缩至一固定体积，形成一纤维塞。测量纤维塞的透气性或对气流的阻力，即流阻。仪器用已知细度的标准样品标定，用回归分析法求得透气性（或流阻）与细度的标定曲线。试验时根据标定曲线由被测纤维塞的透气性（或流阻）推算被测纤维的细度。在纤维塞的质量和体积相同的条件下，纤维密度较小的试样，纤维的体积较大，纤维塞的空隙率较小，流阻较大，气流仪读数将偏细。因此ISO1136指出，一次压缩气流不适用于有明显毛髓的羊毛;GB11603《羊毛纤维平均直径测定法气流法》规定“适用于同质绵羊毛”，“不适用于异质绵羊毛纤维，用于有髓羊毛，羔羊毛纤维的测量结果有偏差”。

常州纺织仪器厂的化纤气流仪对几种具有确定的纤维密度，普通截面形状的化纤分别进行标定，求得各自的标定曲线，用来测定这几种化纤的细度。

新西兰羊毛研究所的C.J.Van Luijk为了克服一次压缩气流法不能测定有髓毛纤维细度的缺点，探索用两次压缩气流法测定有髓毛的纤维直径。羊毛样品处理成开松、清洁、无规则取向状态：称取2.5g试样放入试样园筒中。用三种不同长度的压缩活塞插入试样园筒，把试样轴向压缩成三种不的同的体积，气流通过试样，控制试样两端的压力降，不读出通过试样的流量，而读出转子流量计转子的高度。三种压缩状态下2.5g试样的纤维塞密度和试样两端的压力降分别为：短压缩活塞，纤维塞密度0.2377g/cm³，压力降120mmH2O;标准压缩活塞，纤维塞密度0.3026g/cm³，压力降180mmH2O;长压缩活塞，纤维塞密度0.3994g/cm³压力降330mmH2O。

用8种纤维直径已知的标准毛条标定仪器为了求得纤维体积变化与气流之间的关系，标定中特地改变试样质量，各取2.4，2.5，2.6，2.7g，代表纤维密度不同的羊毛。各试样在三种不同压缩状态下分别测定转子高度y。以纤维直径d和试样质量M′为自变量，以转子高度y为因变量，用几种不同的处理方法求得几组多元非线性回归方程。

试验结果表明，该两次压缩气流法由联立方程解出的1/M可以反映毛髓大小。但该两次压缩气流法由联立方程解出的纤维直径与一次压缩气流法求得的纤维直径很接近，并不更准确;对有髓毛纤维直径的试验结果尚不能消除因毛髓使纤维密度变小而造成的误差。

ISO2370《纺织材料-亚麻纤维细度测定-透气仪法》中列出标准法（径向两次压缩气流法）和简化法（一次压缩气流法）。

本发明的目的是提供一种纺织纤维的试验方法，具体的讲是一种纤维细度的试验方法，它把气流测定纤维细度的方法扩展到纤维密度末知的各种纤维（包括无髓羊毛有髓羊毛及其他各种兽毛，短麻和各种化纤）。

为了完成上述目的，本发明提出气流沿着与纤维外接的流线型体（如截面呈园形，椭圆形，卵形等）表面流动的新模型。据此修改了纤维比表面积，纤维表现密度，纤维表观截面积，纤维圆度等纤维性状的定义，在这基础上，通过对实验资料反复计算，建立了普遍适用于截面形状不同，表面无鳞片层的各种纤维的纤维塞的流阻的一般方程。此外并改进了羊毛的流阻方程，建立了因鳞片的结构不同而具有不同表面粗糙度的其他兽毛的流阻方程。

纤维塞的流阻用下面函数形式表示