3.3. Определение линейной плотности волокон и нитей

Цель работы. Изучение методов определения линейной плотности воло­кон и нитей.

Задание. 1. Изучить характеристики толщины (тонины) волокон и ни­тей.

2. Изучить методику и определить линейную плотность волокон хлопка но вырезке средней части выравненного штапеля.

3. Определить фактическую линейную плотность одиночной пряжи.

4. По массе коротких (метровых) отрезков рассчитать среднюю линейную плотность нитей и неравномерность по ней.

ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ

Толщина волокон и нитей обычно характеризуется линейной плотностью, определяемой отношением их массы к длине. Линейная плотность волокон и нитей (текс)

Т = т/1,

где т — масса, г либо мг; L — длина, км либо м.

Единица измерения линейной плотности — грамм на кило­метр — принята как международная и имеет условное наимено­вание текс (от начальной части слова текстильный). Для воло­кон с линейной плотностью менее 1 текс используют более мел­кую единицу — миллитекс (мг/км), а для волокон с линейной плотностью более 1000 текс — более крупную единицу — кило-текс (кг/км). Линейная плотность волокон и нитей прямо про­порциональна площади их поперечного сечения, поэтому чем больше линейная плотность, тем толще волокна и нити.

Тонину волокон и нитей иногда характеризуют номером Л^ — отношением длины волокон и нитей Ь к их массе т:

N =L/т,

где М — метрический номер, мм/мг, м/г, км/кг.

Между линейной плотностью волокон и нитей и их номером имеется следующая зависимость:

TN=1000

Чем тоньше волокна, тем прочнее и равномернее вырабаты­ваемая из них пряжа, тем тоньше изготовляемые из этой пряжи ткани и трикотажные полотна.

Фактической называют линейную плотность одиночной пряжи или комплексной нити, определенную опытно-лаборатор­ным путем и рассчитываемую по формуле

(3-1)

где Σm— общая масса пасм или отрезков, г; L - длина нити в пасме или длина отрезка, м; п — число пасм или отрезков.

Номинальной Т₀ называют линейную плотность одиноч­ной пряжи или нити, запланированной к выработке на произ­водстве. Ее значение рассчитывают при заправке прядильных машин исходя из линейной плотности ленты или ровницы и вы­тяжки. Номинальную линейную плотность одиночной пряжи обозначают целым числом, крученых комплексных нитей из оди­наковых по линейной плотности одиночных нитей — рядом цифр, разделенных знаками умножения, например T₀Х2, T₀Х2ХЗ (первое число обозначает номинальную линейную плотность от­дельных скручиваемых нитей, второе и третье — число сложений соответственно при первом и втором скручивании). Для круче­ных нитей, состоящих из разных по линейной плотности оди­ночных нитей, номинальная линейная плотность обозначается их суммой, например Т ₁+Т₂ +... +Т_п — для однокруточной нити; или (Т₁ + Т₂)+(Т₃+ Т₄) — для двухкруточной.

Кондиционной (Т_к) называют линейную плотность ни­тей, рассчитанную с учетом их нормированной влажности:

- 1Г_Ф), (3.2)

где W_н, Wф— соответственно нормированная и фактическая влажность ни­тей, %.

Фактическая линейная плотность часто не совпадает с но­минальной вследствие неравномерности строения волокон и эле­ментарных нитей, непостоянства во времени технологического процесса, изменения климатических условий и других причин. В стандартах на нити установлены допуски отклонений фактиче­ской линейной плотности от номинальной, превышение которых недопустимо.

Для оценки неравномерности текстильных нитей по линей­ной плотности (по массе отдельных пасм или отрезков) приме­няют среднее квадратическое отклонение и коэффициент вариа­ции. Неравномерность нитей по линейной плотности оказывает влияние на обрывность в технологических процессах производ­ства, от нее зависят такие свойства готовых изделий, как проч­ность при растяжении, стойкость к истиранию, блеск и др.

МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ

Линейную плотность волокон определяют по ГОСТ 3274.1—72* [3.4]. Для этого от пробной ленточки отделяют вдоль волокон навеску массой 40 мг, из которой готовят штапель с ровным краем. Со стороны, противоположной ровному краю штапеля, подводят зажим № 1 с жесткими губками, которым зажимают штапель на расстоянии 20 мм от ровного конца. Затем прочесы­вают штапель металлическими гребнями (сначала редким — 10 игл на 1 см, затем частым — 20 игл на 1 см) с целью удаления коротких волокон. Про­чесанный штапель делят на 10 частей, каждую из которых раскладывают между парой предметных стекол, как показано на рис. 3.6. Число препаратов должно соответствовать числу студентов в группе. Приготовление штапеля и препаратов демонстрирует лаборант, так как эта процедура требует практи­ческих навыков.

С помощью микроскопа при малом увеличении подсчитывают число во­локон в каждом препарате, передвигая его на столике микроскопа. Затем волокна всех препаратов осторожно собирают пинцетом в один пучок так, чтобы сохранить один ровный край. Полученный пучок прочесывают греб­нем и удаленные при прочесе волокна исключают из числа сосчитанных. За­тем пучок заправляют в резак (рис. 3.7) между пластинами 2 и 5 на рас­стоянии 7 мм от ровного края. При повороте вокруг оси 1 сжатых рукой пластин выступающие концы волокон срезаются ножами 3 и 4, а между ними остается вырезка волокон длиной /„, равной 10 мм. Вырезанную среднюю часть пучка и оставшиеся концы взвешивают на торсионных весах, после чего определяют линейную плотность волокон и число волокон в 1 мг.

Применительно к этому методу формула определения линейной плотности (мтекс) будет иметь вид

Т = т_с

где от_с — масса средней части пучка волокон, мг; 1₅ — длина вырезки, мм; п — суммарное число волокон в пучке.

Число волокон в 1 мг определяют по формуле

т = п/(т_с + т_к),

где /и_к — масса концов пучка волокон, мг.

Результаты испытаний записывают в таблицу (форма 3.5).

Форма 3.5

Вид исследуемого волокна
Номер препарата	1	2	3	4	5 ....	Общее число волокон
Число волокон в пре­парате
Масса вырезанной сере­дины штапеля
Масса концов штапеля

Линейную плотность нитей определяют в соответствии с ГОСТ 6611.1— 73* (СТ СЭВ 2488—80) [3.5]. Для расчета линейной плотности нитей необхо­димо определить их массу и длину. С этой целью от паковок отматывают мотки нитей — пасмы длиной 5; 10; 25; 50; 100 или 200 м в зависимости от линейной плотности нитей, а также используют отрезки нитей длиной 1 м. Для отматывания нитей в мотки нужной длины применяют прибор — мото­вило, периметр кроны которого равен 1 м. На крону мотовила можно нама­тывать одновременно 5 пасм. Автоматизированное мотовило МПА-1М имеет специальный механизм для автоматического останова после наматывания на тыльными сторонами кистей рук, следя, чтобы нити не перепутывались.

Для определения массы пасм используют весовые текстильные квадран­ты, работающие без применения гирь но принципу равновесия трехплечего рычага. Масса материала указывается на градуированной шкале и опреде­ляется по углу отклонения рычага с указательной стрелкой от первоначаль­ного равновесного положения. Перед определением массы нитей квадрант устанавливают по уровню, при этом стрелка должна находиться на нулевой отметке шкалы. Зная общую длину всех пасм и их массу, по формуле (3.1) вычисляют линейную плотность нитей.

Для получения отрезков нитей длиной 1 м на мотовило наматывают пас­му длиной не более 25 м, затем двумя пальцами левой руки зажимают пасму в одном месте и рядом разрезают ее ножницами. Таким образом получают пучки, состоящие из 25 нитей метровой длины. От каждого пучка берут лю­бые 10 отрезков, которые для удобства взвешивания на торсионных весах превращают в колечки, наматывая поочередно отрезки нитей на концы рас­крытого пинцета. Результаты взвешиваний записывают в таблицу (фор­ма 3.6). Затем определяют фактическую линейную плотность нитей и коэф­фициент вариации.

Форма 3.6

Вид испытуемой нити Длина пасмы (или отрезков нитей)

Номер измерения	1	2	3	4	5	…	10	Сумма	Среднее
Масса, г (мг)
Отклонение от среднего

УКАЗАНИЯ ПО ОТЧЕТУ

Отчет должен содержать: методику определения линейной плотности воло­кон; методику определения линейной плотности нитей; результаты испытаний и расчетов (см. формы 3.5 и 3.6).