测试纺织纤维、纱线和纺织品物理性质、机械性质以及工艺性质的仪器。纺织测试仪器是纺织生产发展的手段,由简单测试工具逐渐发展成为手动的机械式测试仪器,进而发展成为机电结合的现代化测试仪器。中国在春秋战国时期除用人的感官评定丝织物质量外,还用五色雉的羽毛作为评定织品染色的色泽标准。从周代起开始用尺测量织物的长度和宽度,并制订出公定标准。随着纺织技术的发展,要求有专门的仪器对产品进行检验,保证产品质量稳定。20世纪以来,纺织企业采用手动机械式仪器测试半制品和成品,一方面检验质量,另一方面成为控制纺织工艺生产正常化和标准化的工具。化学纤维出现以后,要求有更多的测试项目和仪器来反映产品的质量和特性。随着近代电子技术和计算机技术的迅速发展,现代纺织仪器有的采用直接数字显示,有的附有微处理计算系统,直接打印出测试结果的平均数和离散性指标,提高了试验效率,减少了人为误差。纺织测试仪器的种类很多,有机械性质测试仪器、外观质量测试仪器、织物风格测试仪器、物理性质测试仪器和工艺性质测试仪器等类。
机械性质测试仪器 测试纺织材料在机械外力作用下的各种性质,有拉伸性质测试仪器和耐磨性质测试仪器。
拉伸性质测试仪器 共有三种类型:①等速伸长型(CRE):试样在受拉过程中单位时间的变形率保持一定;②等加负荷型(CRL):试样受拉伸时的负荷增加率基本持一定;③等速牵引型(CRT):试样受下铗牵引时,上铗按材料的应力-应变特性同时有一不规则的位移。
等速牵引型仪器出现早应用广,属于机械式类型,常称为摆锤式强力机(图1 摆锤式强力机)。利用适当的夹具和自动记录装置,可测试多项拉伸性能。但因摆锤惯性与单位时间的应变率随材料的应力-应变特性而变,仪器的精度较低,可比性较差。等加负荷型仪器中有代表性的是斜面式强力机,可用以测定纤维和纱线的拉伸性能。其中机电结合的斜面式强力机,能对10个管纱按规定的试验次数连续自动拉伸并调换
耐磨性质测试仪器
耐磨试验可预示纺织材料在纺纱、织造等各加工工序中的耐磨损性能和服用中的耐穿程度。耐磨仪有用于长丝和短纤纱线的,也有用于织物的,而织物耐磨仪种类较多,有平磨(回转式、充气式、往复平面式、往复滚筒式)、曲磨、折边磨和加速磨等。图3 回转式织物平磨仪是回转式织物平磨仪。耐磨仪的磨损运动方式和磨料多是模仿实际使用情况设计的。表示纺织材料耐磨性能的指标一般用磨损至断裂时的次数、受一定磨损后某些性质(强度、重量等)的变化表示,或用织物磨损出现破洞时的耐磨次数表示。
外观质量测试仪器 用以测试纱条和印染织物的外观质量。外观质量通常指纱条条干、纱疵、印染织物的布面染色牢度等。检验纱条的条干均匀度和纱疵的方法有目光评比法、称重法和仪器法三种。目光评比法只需要简单的摇黑板仪。称重法使用半自动电子支数天平,能快速称
保暖性试验仪
有恒温法和冷却法两种:恒温法是使试样两侧分别处于恒温源和较低温度的环境中,测定一定时间内通过试样散失的热量,以此来表示织物的保暖性。恒温源一般可采用近似人体的温度(35℃),低温环境为21℃;冷却法是将盛有温水的容器用试样包覆后置于低温环境中冷却,测定每降低一定温度所需的时间作为织物保暖性的指标。
纤维比电阻仪
纤维比电阻仪有两种:①纤维体积比电阻仪:将一定重量的纤维放入容器内,挤压成一定体积后测出电阻值,求纤维体积比电阻值;②纤维质量比电阻仪:把适当数量的纤维夹入一定间距的两个夹持器内,用高绝缘电阻仪测出电阻值,然后称量两夹持器间的纤维重量,求出纤维质量比电阻值。工艺性质测试仪器 测试纤维长度、细度、卷曲性、纱线拈度、纱线毛羽和回潮率等工艺性质的仪器。有纤维长度仪、纤维细度仪、纤维卷曲仪、纱线毛羽仪、纱线拈度仪、回潮率测试仪等。
纤维长度仪
测试纤维伸直长度的仪器。20世纪初人们是用手扯方法测定纤维束长度的,30年代初开始用排图法和梳片法测试长度,到40年代出现了光电式照影机长度仪(Fibrograph),这种仪器在50年代还是用手工调节测试,不久改为伺服电机自动跟踪。70年代美国研制出新型照影机长度仪,可测定棉纤维和化学纤维长度,最长可测到63毫米。80年代已进一步发展为数字显示,自动数据处理和打印出有关长度指标,试验效率显著提高。比利时生产的阿尔洛(Arealometer)电容式羊毛长度仪附有自动整理纤维机构,可使纤维排成一端整齐的毛束。把毛束放在塑料薄膜上通过电场时,能得到根数平均长度和重量加权平均长度。这种仪器仅适用于毛条,用于散毛时误差较大。中国测试棉纤
静电仪 有摩擦式和感应式两种。摩擦式静电仪是使试样摩擦生电后直接测定试样上的静电压;感应式静电仪是使试样在电场中感应带电后测定试样的静电压或半衰期。
摩擦系数测定仪 测定纤维摩擦系数的方法有多种,一般用绞盘法摩擦系数测定仪测定短纤维摩擦系数,这种仪器又称为罗德(R□der)法摩擦系数测定仪。用这种仪器不仅能测试纤维与纤维之间的摩擦系数,而且也能测试纤维与金属、纤维与其他材料之间的摩擦系数(图6纤维摩擦系数测定仪)。此外,还有各种型式的纱线和长丝的摩擦系数测定仪。8
卷曲性测定仪 测定纤维单位长度上卷曲数的仪器。测定卷曲性的方法一般有目测法和投影法两种。日本生产的机械式卷曲弹性仪可测定卷曲率和卷曲弹性。中国研制的用光栅法测定位移的纤维卷曲弹性仪(图7纤维卷曲弹性仪)精度较高,对测定化纤短纤维的卷曲有一定特点。
纱线毛羽仪 测试短纤维纱线表面毛羽的仪器。这种仪器大多是采用光电计数原理设计的。日本生产的毛羽试验仪能自动统计毛羽数和毛羽长度,并能打印出结果。仪器可测定3000旦以下的短纤维纱,可测的毛羽长度为0~10毫米,纱速为30米/分。另外一种毛羽计数仪有两个传感器,可同时用于1500旦以下的短纤维纱和长丝。纱速为10~1500米/分,四位数字显示。还有采用暗视场检测毛羽的仪器,精度较高(0.2毫米),并可将毛羽长度分为 3、5、7毫米三档进行检测。中国80年代初研制出的光电式毛羽试验仪,性能较好。
纱线拈度仪 测试纱线单位长度内的拈度数和拈缩的仪器。测试纱线拈度的方法有完全退拈法和“退拈-加拈”法两种。完全退拈法适用于粗纱和股纱。测试单纱的拈度大多采用“退拈-加拈”法,使用的仪器是电动式拈度仪。70年代末以来,拈度仪的自动化程度有明显提高,日本有单根全自动拈度仪,可连续自动测出拈度值,并能打印出结果。有的全自动拈度仪,能用一次退拈-加拈法、双重退拈-加拈法等多种方法测试拈度。10个管纱可按规定试验次数自动换管,并打印出结果。
回潮率测试仪 有直接烘干和间接测量两种,直接烘干除了最常用的烘箱外,还有利用红外线、高频和微波的快速烘干仪。这些快速烘干仪在纺织上应用的还不甚普及。间接测量仪主要有电阻测湿仪和电容测湿仪两种。这两种仪器是根据纺织材料的电阻、介电常数与材料所含的水分量有关的原理设计的。其中电阻测湿仪已被普遍使用。有些国家已配成系
此外,在纺织生产中还经常使用纱线张力仪、纱线速度仪、浆料回潮率测定仪以及罗拉压力测定仪等来测试纱线张力、喂纱量、回潮率以及罗拉压力,使生产的产品更能符合质量要求。