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1、第2 6 卷第l 期 2 0 0 5 年2 月 纺织学报 J o u m a lo f r e x t i l eR e s e a r c h V 0 1 2 6 N o 1 F e b 2 0 0 5 原棉性能与纱线强力的关系 张朝辉1 ，李梅2 ( 1 安徽工程科技学院，安徽芜湖2 4 1 0 0 0 ；2 安徽裕中纺织有限公司，安徽芜湖2 4 1 0 0 0 ) 摘要介绍原棉性能对纱线强力的影响，并通过实验探讨棉纱强力与棉纤维线密度、短绒率、天然转曲数之间的 关系，为合理使用棉纤维提供了理论依据。 关键词原棉性能；纱线强力；棉纤维；纤维线密度；短绒率 中图分类号：髑1 0 1 9 2
2、2 3文献标识码：A文章编号：0 2 5 3 9 7 2 1 ( 2 0 0 5 ) 0 1 0 0 5 2 0 2 R e l a t i o n s K pb e t w e e nr a wc o H o np r o p e r 够a n dy 锄s t r e n g t h Z H A N GC h a o h u i l UM e i 2 ( 1 A 砒以h i 梆妙o ，死曲加如g y 口以& 诂，l c e ，胍施，A 砒越 2 4 1 0 0 0 ，醌打m ； 2 A 砒“ih = 7 幻愕7 h t 站酷踟如dc o p m 砌n ，阢l J l ，A ，1 7 l 面
3、2 4 1 0 0 0 ，醌i ) A b s t r 扯tI n t r o d u c e st 1 1 e 阳wc o t t o np m p e r t ye 船c to ny 锄s t r e n g t I l ，a n dd e a l st l m u g h 山ee x p e r i m e n tw i t ht h er e l a t i o n s h i p b e t w e e nc o t t o ny a ms t r e n g t l la n dc o t t o nf i b e rt 1 1 i n n e s s ，t I l em t eo
4、 fs h o n s t a p l ea n di t sn u m b e ro fn a t I l r a lc o n V o l u t i o n ，s oa st op m V i d e m e o r e t i c a lr e f e r e n c ew h e nu s i n gc o t t o nf i b e rr ：e 鹊o n a b l y K e y 帅r 凼 阳wc o t t o np m p e r t y ；y 锄s t r e 嚼h ；c o t t o nf i b e r ，6 b e rt l l i 叩e s s ，t l l e
5、m t eo fs h o n - s t a p l e 纱线强力是指纱线在拉伸过程中所能承受的最 大外力。它是衡量纱线质量的重要指标。纱线的强 力高，可使织物具有高的强力与坚牢度，因而产品耐 穿耐用，使用寿命长。性能好的原棉，不仅有利于纺 纱和提高成纱强力，还有利于织造过程的顺利进行， 使纺纱和织造过程中纱线断头率下降，从而减轻工 人的劳动强度，提高企业的经济效益。 1 纱线强力的构成 短纤维如棉纤维纺成的纱线，任一截面所含有 的纤维，沿纱线轴向的伸出长度都有一个分布。这 些纤维中，有的两端伸出长度都大于“滑脱长度”，因 而被纱线两端其它纤维抱合和握持，则纱线在此截 面断裂时，这些纤维只会
6、被拉断而不会滑脱。但同 时，在此截面上，有的纤维一端伸出长度小于或等于 “滑脱长度”，则纱线在此截面断裂时，这些纤维将从 纱线中抽拔出来而不被拉断。由此可见，纱线强力 是由两部分构成的，一部分是断裂纤维的强力之和， 另一部分是滑脱纤维的滑动摩擦力之和，即：P = Q + F 。其中，P 为纱线强力，Q 为全部断裂纤维所 构成的部分强力，F 为全部滑脱纤维所构成的部分 强力。 因此，要提高纱线强力，首先要选用强力高的纤 维材料。另外，应增加纱线断裂时断裂纤维的根数， 减少纱线断裂时滑脱纤维的根数。 2 原棉性能与成纱强力的关系 2 1 棉纤维长度与成纱强力的关系 棉纤维越长，则与其它纤维接触长度
7、就越长，当 纱线受外力作用时，该纤维就不易滑脱，这样当纱线 断裂时，滑脱纤维所占比例减少，因而纱线强力提 高。当纤维长度较短时，长度的增加对成纱强力的 提高影响比较明显，因此，短纤维含量对成纱强力的 影响也比较明显。当纤维长度足够长时，长度对成 纱强力的影响减弱。对于长度小于1 6m m 的短绒， 一方面，由于短绒本身的长度小于二倍“滑脱长度”， 在纱线拉伸过程中成为滑脱纤维的概率较大；另一 方面，由于其长度短，在罗拉牵伸过程中不易控制， 成为浮游纤维的可能性大，从而造成条干及其各种 不匀增加，降低纱线强力。 2 2 棉纤维线密度与成纱强力的关系 在纱线线密度相同的情况下，纺纱所用纤维越 作者
8、简介：张朝辉( 1 9 7 1 一) ，男，实验师。主要研究领域包括浆纱技术、纺织新材料的开发与研究。 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 2 0 0 5 年第1 期纺织学报 【5 3 】 细，则纱线截面中纤维根数越多。线密度小的纤维 一般较柔软，在加捻过程中，纤维内外转移机会增 加。以上二因素增大了纤维间的接触面积，从而增 加了纤维间的抱合和握持，减少了滑脱纤维根数，因 而制成纱线强力高。 2 3 棉纤维天然转曲与成纱强力的关系 棉纤维在生长发育过程
9、中，微原纤沿纤维轴向 螺旋排列，因而棉纤维具有天然转曲这一形态特征。 天然转曲使棉纤维具有良好的抱合性，进而影响纱 线的强力。 3 棉纱强力实验 对于棉纱，纤维线密度、短绒率、天然转曲数对 其强力均有影响，为了进一步研究它们之间的关系， 共进行了1 0 4 次实验。为方便起见，设菇为棉纤维 线密度( t e x ) ，z ：为棉纤维短绒率( ) ，菇，为棉纤维 每厘米内天然转曲数( 个，c m ) ，y 为棉纱缕纱强力 ( N ) ，令= 1 ，戈。实验结果为：平均数于= 4 4 4 5 2 8 ， 牙l = 0 1 6 6 7 ，元2 = 1 5 ，元3 = 2 7 5 5 9 ，f = 1
10、 露l = 6 ；均方 差s ，= 6 6 6 7 9 2 ，s ，= 2 5 ，s 2 = l O ，s 3 = 1 9 6 8 5 。 分别作y 关于，菇：，戈，的散点图，由散点图判 定，分别是，戈：，茗，的一次方程。于是，便可假设 ，与f ，石：，髫，呈线性关系。 令) ，= 口o + o lf + 口2z 2 + 口3 菇3 ，根据“最小二乘 原理”求出单相关系数 2 1 为：f 与y 间的单相关系数 = 0 2 ，戈：与y 间的单相关系数o ：= 0 3 ，菇。与) ， 间的单相关系数r 们= 0 5 ，与菇：间的单相关系数 r 。：= 0 7 ，f 与菇，间的单相关系数r 妇= 一
11、0 4 ，戈：与 菇。间的单相关系数r ：，= 0 1 。 则单相关系数的全行列式如下： R= 其中r “ = 1 ，k = 1 ，r 2 2 = l ，r 3 3 = 1 ，o = r 咿= 0 2 ， 0 2 = 7 2 y = 0 3 ，0 3 = 7 3 y = 0 5 ，r 1 2 = 7 2 I = 0 7 ，7 0 = 7 3 I = 一0 4 ，7 2 3 。r 3 2 = 0 1 。 则单相关系数的代数余子式为： 足。= 足。= 一 = 0 2 8 4 ： = 一0 2 l l 。 同样可找出R 佗= 0 0 8 6 ，R ，= 一0 2 3 5 ，足。= 0 6 8 ，足2
12、 2 = 0 4 7 ，置3 3 = 0 4 6 4 。 全行列式的值为： 置2o 足“ + R 一+ r y 2 足y 2 + r y 3R y 3 = 0 1 5 0 1 则偏回归系数：口，= 一詈乏= 1 9 8 1 5 9 ， 一一詈鲁一舢2 柏= 一詈鲁= 2 8 0 2 9 则常数项的值： 口o = 夕一( n lf + 口2 牙2 + 0 3 贾3 ) = 2 7 8 6 7 5 5 故多元线性回归方程式为： y = 2 7 8 6 7 5 5 + 1 9 8 1 5 9 f 一2 0 1 9 2 戈2 + 2 8 0 2 9 菇3 。 从而找到y 与间的偏相关系数r 7 。=
13、一只。， 足7 。足。= o 4 8 ，与算：间的偏相关系数 r 幺= 一冠，2 置0 足砣= 一o 2 3 5 ，y 与戈。间的偏相关 系数r 0 = 一霞妇 足0 R ”= o 6 4 7 。 因自由度= n m 一1 ，其中n = 1 0 4 ，m = 3 ，故 自由度= 1 0 0 ，查相关系数检验表得r 0 = 0 1 9 4 6 。 因为r 0 = 0 4 8 r 。惦= 0 1 9 4 6 ，故棉纱强力与棉纤 维线密度的倒数偏相关显著；因为r ：= I 一0 2 3 5 r o = 0 1 9 4 6 ，故棉纱强力与棉纤维短绒率的负偏 相关显著；因为r ：，= 0 6 4 7 r
14、 0 = 0 1 9 4 6 ，故棉纱 强力与棉纤维每厘米内天然转曲数偏相关显著。 考虑到复相关系数r = l R R 。= o 6 8 7 ，统 计量n 正可卷b 而观9 7 9 0 由第一自由度口。= 3 ，第二自由度”：= n m 一 1 = 1 0 0 ，取信度= 0 0 5 ，查F 分布表得F 。( 0 0 5 ) _ 2 7 0 ， 因， F 。( 。0 5 ) ，故复相关显著，所配方程y = 2 7 8 6 7 5 5 + 1 9 8 1 5 9 f 一2 0 1 9 2 并2 + 2 8 0 2 9 算3 是适合 的。由所配方程可知，在其它条件不变时，棉纤维线 密度的倒数值每增
15、加lt e x ，棉纱强力增加 1 9 8 1 5 9N ，棉纤维短绒率每增加1 时，棉纱强力减 少2 0 1 9 2N ，棉纤维每厘米内天然转曲数增加1 个， 棉纱强力增加2 8 0 2 9N 。由此给予合理使用各种性 能的棉纤维纺纱提供了一个配棉的理论依据。 参考文献： 1 任秀芳，郝凤鸣棉纺质量控制与产品设计 M 北京：纺织 工业出版社。1 9 9 0 8 0 一9 2 2 陶永德，卢树铭概率论与数据统计 M 沈阳：辽宁科学技 术出版社1 9 9 1 3 1 4 3 2 6 m 脚 脚阳膨 脚 m 膨 膨m 膨 脚“协m啊 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark