纖維的自然長度、伸直度及長度指標

纖維的自然長度、伸直度及長度指標

一、纖維的自然長度、伸直度

各種纖維在自然伸展狀態都有不同程度的彎曲或卷縮，它的投影長度為自然長度。纖維在充分伸直狀態下兩端之間的距離，稱為伸直長度，即纖維伸直但不伸長時的長度，也即一般所指的纖維長度。纖維自然長度與纖維伸直長度之比，稱為纖維的伸直度。

天然短纖維及部分拉斷化學纖維的長短不齊形成一定的長度分布，纖維長度因纖維種類不同和各自測量方法不同而不同。在實用中根據統計或物理意義有許多不同的纖維長度指標，但根據纖維長度指標的共性表達意義，可歸納為纖維長度集中性指標和離散性指標兩類。集中性指標表示纖維長度的平均性質，離散性指標表示纖維長度不勻情況。長度分布圖有三種形式，即長度頻率分布、長度一次累積頻率分布和長度二次累積頻率分布，三者之間存在有一定數學關系。頻率分布又可分為兩大類，一類以根數為單位計量的，稱為纖維長度計數頻率分布和纖維長度計數累積頻率分布；另一類以重量為單位進行計量的，稱為纖維長度計重頻率分布和纖維長度計重累積頻率分布。相應的長度指標為計數平均長度、計數長度變異系數和計重平均長度、計重長度變異系數。
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二、纖維長度的集中性指標

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１．纖維加權平均長度

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紡織纖維長度的集中性指標，是指一束纖維試樣中長度的平均值。

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根據測試方法不同，可分為計數加權平均長度、計重加權平均長度和調和平均長度等。主要用于毛、麻、絹和化學短纖維。

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（１）計數加權平均長度：以纖維計數加權平均所得到的長度值稱為計數平均長度，即將對應于某一纖維長度的根數Ｎｌ與該長度ｌ（ｍｍ）積的和的平均值Ｌｎ，此值又稱豪特（Ｈａｕｔｅａｒ）長度，國際上用Ｈ表示。

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在測定中，纖維的逐根測量操作很困難，一般采用分組測量的方法。

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（２）計重加權平均長度：纖維計重加權平均長度ｌｇ一般由分組稱重法測得，此值又稱巴布（Ｂａｒｂｅ）長度，國際上常用Ｂ表示。

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由于短纖維同樣根數的重量小于長纖維同樣根數的重量，所以計重平均長度恒大于計數平均長度。而且短纖維的比例，計數分布恒大于計重分布。

２．主體長度（Ｌｍ）

常用紡織纖維長度指標之一，是指一束纖維試樣中根數最多或重量最

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大的一組纖維的長度，稱計數或計重主體長度。

３．品質長度（Ｌｐ）

是用來確定紡紗工藝參數的紡織纖維長度指標，又稱右半部平均長度或上半部平均長度，不同測試方法得出的品質長度不同，目前主要指可見光掃描式長度分析儀測得的比平均長度長的那一部分纖維的計數加權平均長度。計重（羅拉式儀器法）主體長度以上平均長度亦稱右半部平均長度。

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４．跨距長度（ｓｐａｎｌｅｎｇｔｈ）

它是使用ＨＶＩ系列數字式照影儀測得的纖維長度指標。該指標的測定是利用伸出梳子的纖維的透光量與纖維層遮光量即纖維相對根數成函數關系的特性來快速測定纖維長度及長度整齊度?？缇嚅L度是指采用梳子隨機夾持取樣（纖維須叢），纖維由夾持點伸出的長度。所形成的分布是纖維長度計數的二次積分函數，可在照影儀上自動快速測出，并且已成為重要的長度指標。棉纖維常采用的２．５％跨距長度，是指二次積分頻率曲線中由最長纖維向短纖維方向累積頻率，２．５％處的分界長度以及５０％跨距長度，照影儀曲線跨距長度如圖２－６所示。

５．手扯長度（ｓｔａｐｌｅｌｅｎｇｔｈ）

在手感目測的檢驗方法中，用手扯尺量法測得的棉纖維長度稱為手扯長度。

測定時用手扯的方法整理纖維，并除去絲團、雜質使成為伸直平行、一端平齊的纖維束，在黑絨板上量取平齊端到另一端不露黑絨板處長度即為手扯長度，其度量單位為毫米（ｍｍ），以組距

１ｍｍ的單數值表示，如２８ｍｍ、２９ｍｍ等。各國的手扯長度值是不同的，這是根據各使用的儀器長度來定義的。

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６．交叉長度（ｃｒｏｓｓｏｖｅｒｌｅｎｇｔｈ）

計數的纖維長度一次累積曲線由長向短方向累積頻率０．５％處或拐折點處的長度Ｌｃ稱為交叉長度。

三、纖維長度的離散性指標

１．纖維長度的均方差和變異系數

包括計數分布的均方差和變異系數及計重分布的均方差和變異系數。

２．短絨率

計數和計重纖維長度分布曲線中短于一定界限長度的纖維量與總量的百分數稱短絨率，分別稱計數短絨率和計重短絨率。界限長度按纖維品種不同而有不同規定，如細絨棉為１６ｍｍ，長絨棉為２０ｍｍ，綿羊毛為３０ｍｍ等。

３．超長纖維與倍長纖維

切斷化學短纖維中因設備故障夾入的切斷不完全的纖維，長度超過切斷長度的纖維稱為超長纖維；長度為其名義長度兩倍及以上的化學短纖維稱為倍長纖維。

超長纖維和倍長纖維重量占總重量的百分數分別稱為超長纖維率和倍長纖維率。這些纖維在紡紗牽伸中無法正常運動，會造成疵點，影響纖維的可紡性和成品質量。

４．纖維長度整齊度  

一般指計數平均長度與計數平均以上平均長度（上半部平均長度）的比值。

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纖維長度指標