中段称重法测定棉纤维的公制支数

纺织纤维的细度是纤维的形态尺寸指标，与纺织加工及纱布质量关系密切。在粗细相同的纱线中，纤维越细，纱线截面中的纤维根数越多，纤维与纤维之间总的接触面积大，纤维之间抱合好，拉断纱线时，纤维不易滑脱，成纱强度高。纤维越细，纱条的理论不匀越低，纱线纱干均匀。细纤维的抗弯、抗扭刚度小，沙中毛羽数量少，纱表面光洁，手感柔软，加工成的织物光泽柔和，悬垂性好，宜制作内衣织物和薄织物。在纺纱生产中，为保证成纱质量，在原料选配中，必须根据纱线的粗细与产品要求选择纤维的细度。在纺织加工中，细纤维容易产生扭结和纠缠，因此开松、梳理时纤维受力作用不一十分剧烈，但在牵伸、加捻以及成纱过程中，细纤维沙条抱合力好，短头少，加捻效率高；粗纤维纱条则容易断头，加捻效率也低。由于纤维细度对纺织生产与产品质量有着密切的关系，因此纺织生产中必须对每批原料测定细度，以便掌握原料性质，做到合理使用原料，确定合理的加工工艺。

纤维细度指标有直接指标和间接指标两种。常用的纤维细度直接指标有直径（宽度）d、截面积S、周长P、比表面积S0。周长可表示棉纤维的本质细度，比表面积是气流测仪细度的特征参数。对圆形截面的纤维，各种直接指标指数可以下式计算：

纤维细度间接指标常用有关的指标来表示，如公制支数Nm、旦数Nden、特数Ntex及马克隆值M等。公值支数以单位重量（g）的纤维所具有的长度（m）表示。马克隆值是马克隆气流仪的读数值，无量纲，此数接近于每英寸纤维的重量（μg）。间接细度指标之间的换算关系为：

Nm·Nden=9000; Nm·Ntex=1000; Nden=9Ntex

纤维细度测试方法分直接法和间接法两种。直接法就是用显微镜或投影仪直接测量纤维的直径或截面积。间接法有中段切断称重法、振动法、气流法测定纤维公制支数、旦数、特数或马克隆值。主要纺织纤维的细度范围为：细棉绒0.22—0.15tex(4500—6500公支)；羊毛φ7—240μm;苎麻1—0.4tex(1500—2500公支)；茧丝0.22—0.44tex(2—4旦)；绢丝约0.14tex(约7000公支)；棉型化纤0.11—0.22tex(1—2旦)；毛型化纤0.33—0.55tex(3—5旦)；中长型化纤0.22—0.33tex(2—3旦)。

一、中段称量法测定棉纤维的公制支数根数实验的目的要求

利用纤维截断器切取一定长度的棉纤维，经称重记数根数，根据定重制细度定义求出公制支数。通过试验，掌握中段称重法测定棉纤维公制支数的方法和公制支数的计算。

二、试验仪器和试样

试验仪器为（Y171型 纤维切断器 ）Y171型纤维切断器（10 mm）、显微镜或投影仪（放大150-200）和扭力天平（称量25mg及10mg各一架）。试样为棉纤维一种。并需有限制器绒板、梳针（稀针10针/cm，密针20针/cm）、一号夹子、压板、镊子、小钢尺和载玻片等。

仪器来源：

三、基本知识

1、决定原棉细度的因素和原棉细度的范围 决定原棉细度的因素有原棉的品种和原棉的成熟度两个方面。国内原棉品种分细绒棉和长绒棉两种。细绒棉属于陆地棉品种。纤维细度比长绒棉粗，长度也比较短。长绒棉属于海岛棉品种，纤维细度较细，长度也较长。目前国内生产的细绒棉占总产量的98%左右。随着棉花品种不同，面纤维截面积周长不一样。细绒棉截面积周长计算到圆的直径约为15-19μm，长绒棉截面周长计算到圆的直径约为12-15μm。决定原棉细度的另外一个因素是原棉的成熟度。棉纤维的生长发育分伸长期和加厚期两个阶段，随着伸长期的即将终止，棉纤维加厚期即将开始。随着棉纤维在加厚期间成熟度的提高，纤维包壁由于纤维素淀积而日趋加厚，原棉公制支数逐渐降低。我国原棉细度范围：细绒棉为0.22-0.15tex（4500-6500公支），长绒棉为0.15-0.11tex（6500-9000公支）。

2．中段称重法测定棉纤维细度的原理 中断法测定纤维细度的原理是将纤维排成一端平齐平行伸直的棉束，然后用纤维切断器在纤维中段切取10mm长的纤维束，再在扭力天平上称重，计数这一束中段纤维的根数，根据纤维切断长度、根数和重量，计数纤维的公制支数。

四、试样制备

1、取样 从试验棉条纵向取出1500-2000根纤维，可从下列公式求得n根纤维的约计重量：

W=Ln/N（mg）（4-1）

式中：Wn根纤维的重量（mg）；

L纤维名义长度（mm）；

N纤维名义细度（Nm）；

N纤维根数。

2、整理棉束 将整理好的棉束，用1好夹子夹住棉束距整齐一端约5-6mm处，先用稀梳、后用密梳从棉束尖端开始逐步靠近夹子部分进行梳理，直到棉束上的游离纤维梳去为止。然后将棉束移至另一夹子上，使整齐一端露出夹子外。按表4-1的技术要求，先用密梳，由远离夹子的一端开始梳去，逐渐靠近夹子徐徐梳理以免折断纤维。

表4-1 棉束梳理和切断时的技术要求

2、切取 将梳理好的平直棉束放在Y171型纤维切断器夹板3、4中间（纤维切断器的构造如图4-1所示）。棉束应与切刀垂直，使全部切下的纤维长为10mm。纤维手扯长度31mm及以下的棉束，整齐一端露出5mm。化学纤维或棉纤维手扯长度在31mm以上的棉束露出7mm；然后切断，切断时两手用力一致，使纤维拉直但不致伸长。

3、预处理 将中段和两端切断的纤维放置在标准大气条件下（温度20±3℃，相对湿度65％±3%）预处理1h，使纤维中水分达到平衡状态。

4、称重 用扭力天平分别称重，记录棉束中段和两端纤维的重量，准确到0.02mg。

5、计数根数

（1）制片：用拇指与食指夹持中段棉束的一端，然后用镊子夹住纤维移置于涂有甘油的载玻片上，纤维一端紧靠载玻片边缘，每一载玻片可排成左右两行，排妥后用另一载玻片盖上。

（2）计数：将载玻片放在150-200倍显微镜或投影仪下进行逐根计数，记下每片总根数。

如纤维较粗，亦可用肉眼直接计数，不需制片。

六、结果计算

根据纤维中段重量和根数，求出公制支数（m/g）和每毫克根数。

Nm=10n/G1 （4-2）

Ng=n/(Gf+G0) （4-3）

式中：Nm 公制支数（m/g）；

Ng每毫克纤维根数；

N纤维根数；

Gf棉束中段纤维重量（mg）；

G0棉束两端纤维重量（mg）。

计算精确到小数点后一位。

七、测定次数与重测

每份试样测定两次。两次测定结果的公制支数或每毫克根数，差值超过平均数的5%，需从原棉条中取样重复测定一次。第三次测定结果和前两次测定结果的差值，如果等于或小于平均数的5%，则以三次测定结果平均之。如果有一差值大于5%，则由差值等于或小于5%的两次测定结果平均之。如果差值均大于5%，应检查原因，重新取样测定。

八、注意事项

1、取样时，应从棉条纵向抽取，过多或过少时，亦应从棉条纵向舍去或补取。

2、在整理棉束过程中，不应丢掉纤维，整理好的棉束纤维应平行伸直，切取时要与夹板垂直，以保持切取后应有的长度。

思考题

1、用中段称重法测定的棉纤维公制支数是否与整根纤维的公制支数相同？并说明原因。

2、利用求得的棉纤维公制支数，计算纤维的特数和旦数。