纺织品检测：纱线条干均匀度的测试与分析

1.纱线细度不匀率测试

（1）目光检验法，又称黑板条干法。黑板条干检测法采用了黑板条干目测来检测纱线条干均匀度和棉结杂质，检测仪器先后采用了Y381（图3－8）、Y381A型摇黑板机，即用摇黑板机将纱线绕在规定尺寸的黑板（250mm×220mm×2mm）上（图3－9），在暗房里将黑板放在标准照明条件下，用目光观察黑板的阴影、粗节、严重疵点（依据标准文本规定）等情况，与标准样照对比确定纱线的条干级别，棉纱线的条干分为优级、一级、二级和三级。该方法简便、迅速、直观，与布面疵点关系密切，但受主观因素影响。

图3－8　YG381型摇黑板机

图3－9　黑板

（2）切断称重法。用缕纱测长器取得一定长度的绞纱若干绞，每一绞称为一个片段，分别称得每一绞纱线的重量，代入式（3－16）求得重量不匀，代入式（3－17）求得片段间不匀。片段长度按规定棉型纱线为100m，精梳毛纱为50m，粗梳毛纱为20m，苎麻纱49tex及以上为50m、49tex以下为100m，生丝为450m。

（3）电容式条干均匀度仪试验法。当前使用最广泛的电子条干均匀度仪，是电容式条干均匀度仪，我国有YG133型和YG135型及YG137型均匀度仪，国外简称乌斯特均匀度仪。这是目前技术含量最高，也是最贵的条干测试仪。其指标多，信息全面，是进行质量分析与质量预测的有力工具。

电容式条干均匀度仪的工作原理：仪器的测试部分为平行金属平板组成的电容器，因为纤维材料的介电系数大于空气的介电系数，当纱条试样以一定的速度进入由两平行金属极板组成的空气电容器时，会使电容器的电容量增大。当连续通过电容器极板间的纱条的线密度变化时，电容器的电容量也相应变化。将电容量的变化转换成电量的变化，即可得到纱条的线密度的不匀率，可用平均差系数H或变异系数CV表示。因为由纱条线密度不匀引起的电容量的变化，在数值上是很小的，所以需用灵敏度较高的电路进行测量。

YG137型条干均匀度测试仪如图3－10所示。试样以一定的速度受胶辊牵引通过电容检测槽，将其单位长度的质量（线密度）变化转变为相应的电信号，经放大后，对信号进行均值归一化调整，然后分别进行CV值处理、波谱处理、疵点处理、DR值处理及不匀曲线图的处理，并将各自的处理结果送至主机进行综合处理以及对测试结果进行显示、打印及存储等。

主要功能：画出不匀曲线，测出纱线的不匀率，记录粗节、细节、棉结疵点数（表3－4），作出波谱图，绘出变异系数—长度曲线、测出偏移率DR值、绘出线密度频率分布图（质量分布图）、测出平均值系数AF值。

表3－4　粗节、细节、棉结的设定

图3－10　YG137型纱线条干均匀度测试仪

2.纱线细度不匀分析

（1）长片段不匀和短片段不匀。出现不匀的间隔长度（波长）是纤维长度的1～10倍，1m以下为间隔的不匀，称为短片段不匀；波长是纤维长度的10～100倍，几米为间隔的不匀，称为中片段不匀；波长是纤维长度的100～3000倍，几十米为间隔的不匀，称为长片段不匀。用短片段不匀较高的纱进行织造时，几个粗节或细节在布面上并列一起的概率较大，容易出现布面疵点，对布面质量影响较大。长片段不匀的纱线织成的布面会出现明显的横条纹，对布面影响也较大。相对而言中片段不匀的纱织造时布面出现疵点的明显度稍低一些，而且还与布幅有关，当呈现某种倍数关系时将出现明显疵点（条影或云斑）。(www.xing528.com)

切断称重法测得的缕纱重量不匀是长片段不匀；黑板条干法测得的不匀，比较的是几厘米至几十厘米纱线的表观直径的不匀，是短片段不匀；电容式条干均匀度仪可通过变异系数—长度曲线反映出长片段、中片段和短片段不匀的情况。

（2）片段的内不匀、间不匀和总不匀。片段与片段之间的粗细不匀，称为片段间不匀或外不匀，记为CVe；而每一片段内部还存在着粗细不匀，片段内部的不匀称为片段内不匀，记为CVi；外不匀和内不匀共同构成了纱线的总不匀。若用变异系数CV值来表示纱线的不匀率，则内不匀、外不匀和总不匀三者之间的关系如下式。

式中：CV——纱线的总不匀；

CVe——纱线的外不匀；

CVi——纱线的内不匀。

（3）纱线不匀与片段长度的关系。若纱线的条干不匀曲线呈现出如图3－11所示的情况，不难看出，试样长度越长，则内不匀率越大，外不匀越小；当片段长度趋于零时，纱线的内不匀率趋于零，外不匀率趋于总不匀率。CV、CVe、CVi与片段长度之间的关系如图3－12所示。

图3－11　特殊的纱线不匀曲线

图3－12　内外不匀率与试样长度的关系

（4）纱线不匀的波谱分析。如果纱线的不匀只是由于纤维在纱中的随机排列引起的，而不存在由于纤维性能不均、工艺不良，机械不完善引起的不匀，则纱条的不匀如图3－13（a）所示，为理想波谱图。如果纤维是不等长的，则纱条的不匀较理想的要大，得到的实际波谱图较理想的要高，如图3－13（b）所示；如果工艺不良，则在波谱图中会出现“山峰”，如图3－13（c）所示；如果牵伸机构或传动齿轮不良，则在波谱图中会出现“烟囱”，如图3－13（d）所示。

图3－13　纱条的波谱分析

各道加工机器上，具有周期性运动的部件的缺陷会给纱条条干造成周期性的粗细变化（如罗拉偏心、齿轮缺齿、皮圈破损等），由此造成机械波。机械波在波谱图中表现为柱状突起，一般只在一个或两个频道上出现。而由于牵伸倍数选择不当或牵伸机构调整不好（加压过轻过重、隔距过大过小等），致使纱条在牵伸时部分纤维得不到良好的控制，造成条干不匀，由此造成牵伸波。牵伸波在波谱图中表现为小山，一般连续在五个或更多的频道上出现。

波谱图的后部常有空心柱的频道，这是试样较短时给出的信度偏低的提示，此空心柱部分可作参考，若有疑虑，就加长试样测试。