應(yīng)用電容式條干均勻度儀測(cè)試紗線長(zhǎng)片段不勻

文/趙桂安 田金家

1 引言

紗線條干不勻直接影響紡織成品外觀質(zhì)量，無(wú)論是短片段不勻，還是長(zhǎng)片段不勻，消費(fèi)者可通過(guò)目測(cè)直接感知，條干不勻很大程度上影響消費(fèi)者對(duì)紡織品的選擇與購(gòu)買，因此紗線條干不勻成為我國(guó)的紗線標(biāo)準(zhǔn)評(píng)等的重要測(cè)試項(xiàng)目，以條干均勻度變異系數(shù)考核短片段不勻，以百米重量變異系數(shù)考核長(zhǎng)片段不勻。紗線標(biāo)準(zhǔn)中考核的百米重量變異系數(shù)不能全面反映紡織品長(zhǎng)片段不勻，測(cè)試結(jié)果與消費(fèi)者目測(cè)感知的結(jié)果有時(shí)存在差距；隨著紡織形勢(shì)的發(fā)展，電容式條干均勻度測(cè)試儀已在我國(guó)大多數(shù)紡織企業(yè)得到廣泛應(yīng)用，通過(guò)條干均勻度變異系數(shù)控制短片段不勻，在紡紗質(zhì)量控制中取得了顯著的效果；因程序編制，或計(jì)量單位等問(wèn)題，電容式條干均勻度測(cè)試儀的功能不能反映紗線長(zhǎng)片段不勻，質(zhì)量控制中的百米重量變異系數(shù)仍需要購(gòu)買相應(yīng)檢測(cè)儀器，另派檢驗(yàn)用工才能完成。本文根據(jù)電容式條干均勻度測(cè)試儀檢測(cè)原理，結(jié)合紗線標(biāo)準(zhǔn)要求，探討應(yīng)用電容式條干均勻度測(cè)試儀測(cè)試百米重量變異系數(shù)的方法。

2 紗線標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)片段不勻測(cè)試方法的缺陷

（1）測(cè)試結(jié)果不是重量，而是質(zhì)量。我國(guó)的紗線長(zhǎng)片段不勻-百米重量變異系數(shù)測(cè)試，測(cè)試采用GB/T 4743—2009《紡織品 卷裝紗絞紗法線密度的測(cè)定》[1]：從規(guī)定的抽樣管紗中搖取規(guī)定長(zhǎng)度的絞紗，在標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下使用靈敏度不低于絞紗質(zhì)量千分之一的天平測(cè)試其質(zhì)量。這種測(cè)試結(jié)果不同于受地球引力影響的重量，消除了地球引力對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響。因此長(zhǎng)片段不勻的測(cè)試結(jié)果不是重量不勻率，而是質(zhì)量不勻率。

（2）測(cè)試長(zhǎng)度不全是100米。GB/T 4743—2009中1.1不論是單紗、并繞紗、股線或纜線，測(cè)定線密度的試驗(yàn)絞紗長(zhǎng)度為：a）當(dāng)線密度小于12.5tex時(shí)，200m；b)當(dāng)線密度介于12.5tex～100tex之間， 100m；c）當(dāng)線密度大于100tex時(shí)，10m。測(cè)試的線密度不同，測(cè)試長(zhǎng)片段不勻時(shí)的測(cè)試長(zhǎng)度不同，有100米，也有200米、10米等，不都是100米。所以紗線標(biāo)準(zhǔn)以“百米重量變異系數(shù)”定義長(zhǎng)片段不勻是不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)摹，F(xiàn)在新頒布的一些紗線標(biāo)準(zhǔn)，為了回避“重量”及“百米”的問(wèn)題，長(zhǎng)片段不勻已不是百米重量變異系數(shù)，而修改為線密度變異系數(shù)。

（3）質(zhì)量不勻不能包含條干不勻的全部。我國(guó)紗線長(zhǎng)片段不勻的測(cè)試方法以切斷稱重法進(jìn)行測(cè)試，以單位長(zhǎng)度紗線質(zhì)量的變化計(jì)算長(zhǎng)片段不勻。而質(zhì)量不勻只是長(zhǎng)片段不勻的一部分，僅以質(zhì)量不勻概括長(zhǎng)片段不勻，可能導(dǎo)致測(cè)試結(jié)果與人們目測(cè)感知的條干不勻效果的不完全對(duì)應(yīng)。條干不勻是一種紗線外觀形態(tài)的不勻，而這種外觀形態(tài)的不勻，有些不是質(zhì)量不勻造成的，這種條干不勻通過(guò)質(zhì)量測(cè)試是無(wú)法反映的。

A）捻度不同導(dǎo)致等質(zhì)量紗條外觀形態(tài)不同。紗線要加捻，因管紗的大小不同、錠帶長(zhǎng)度與錠帶張力大小不同，可能產(chǎn)生捻度不勻，等線密度紗條因捻度不勻可能產(chǎn)生不同的外觀形態(tài)。

B）捻度不勻加重條干不勻。紗線加捻度時(shí)施加同樣的力矩，因紗線在并條、粗紗及細(xì)紗等工序牽伸中產(chǎn)生的條干不勻，而加重條干不勻；粗節(jié)部分因同樣力矩相應(yīng)加捻少，而細(xì)節(jié)部分施加同樣力矩相應(yīng)加捻多。這兩種情況會(huì)產(chǎn)生同樣質(zhì)量的紗條可能外觀形態(tài)不同，相同外觀形態(tài)的紗條可能質(zhì)量并不相同。因此，以質(zhì)量來(lái)測(cè)試長(zhǎng)片段不勻，可能產(chǎn)生測(cè)試結(jié)果與目光感知效果的不同，百米重量變異系數(shù)與紡織成品長(zhǎng)片段不勻不能銜接一致。電容式條干均勻度儀可以反映這些綜合不勻。

3 電容式條干均勻度測(cè)試儀評(píng)估紗線長(zhǎng)片段不勻

（1）條干均勻度變異系數(shù)測(cè)試，執(zhí)行GB/T 3292.1—2008《紡織品 紗線條干不勻試驗(yàn)方法 第1部分：電容法》[2]，其原理是4.1當(dāng)試樣通過(guò)兩個(gè)電容極板時(shí)，電容量的變化率與試樣質(zhì)量的變化率呈線性關(guān)系。條干儀計(jì)算這些改變并用CVm或Um表征。電容式條干均勻度測(cè)試儀因紗條不同，給出不同的基本測(cè)量單元長(zhǎng)度，細(xì)紗的基本測(cè)量單元長(zhǎng)度為8mm，測(cè)試長(zhǎng)度為400m，既然電容量的變化率與試樣質(zhì)量的變化率呈線性關(guān)系，那么400m的測(cè)試長(zhǎng)度，可以測(cè)試紗線的短片段不勻，同樣也可把基本測(cè)量單元長(zhǎng)度連續(xù)相加電容量，計(jì)算出所要求的基本測(cè)量單元長(zhǎng)度的電容量之和，根據(jù)所要求的紗線長(zhǎng)度的電容量，計(jì)算出不同紗線間要求長(zhǎng)度的外觀形態(tài)變化的離散性，以此反映紗線的長(zhǎng)片段不勻。

（2）電容式條干均勻度測(cè)試儀是以紗條質(zhì)量的變化，產(chǎn)生電容極板電容量的變化，以電容量的變化統(tǒng)計(jì)分析紗條條干不勻，既可測(cè)試短片段不勻CVm，那也可測(cè)試紗線長(zhǎng)片段不勻CVmb。

（3）從電容式條干均勻度測(cè)試儀測(cè)試中，不同線密度的紗線AF（相對(duì)線密度）值比例有時(shí)不同于其實(shí)際線密度的比例。同一紗線在電容極板中間、靠左側(cè)與靠右側(cè)測(cè)試時(shí)，同一樣品紗線的條干均勻度變異系數(shù)不同，AF值的大小也不相同；以上各種情況下的條干均勻度變異系數(shù)、AF值的變化是完全一致的趨勢(shì)，且以上比對(duì)測(cè)試AF越小，條干均勻度變異系數(shù)越大，反之條干均勻度變異系數(shù)越小。以上事實(shí)證明，電容式條干均勻度測(cè)試儀不僅可以反映紗條纖維量或質(zhì)量的大小變化，同時(shí)也可反映等線密度紗條因捻度大小、捻度不勻產(chǎn)生的外觀形態(tài)不勻。電容式條干均勻度測(cè)試儀所反映的長(zhǎng)片段不勻，包含了質(zhì)量不勻與外觀形態(tài)的不勻，提高了測(cè)試結(jié)果與人們感知目測(cè)效果的衍接一致，這是百米重量變異系數(shù)所不能達(dá)到的[3]。

（4）長(zhǎng)片段不勻可能在不同的統(tǒng)計(jì)分析中有不同的要求，可以測(cè)試程序中設(shè)置不同的基本測(cè)量單元長(zhǎng)度xi供選擇：如50m、100m、150m、200m等，根據(jù)不同用途計(jì)算不同要求長(zhǎng)度纖維量的均方差，為使不同線密度的紗線的離散性可以相互比較，再用均方差除以各紗線子樣的電容量之和的平均值，計(jì)算出各子樣紗線間的長(zhǎng)片段不勻的變異系數(shù)，可將這個(gè)測(cè)試結(jié)果命名為線密度變異系數(shù)，它既表征了單位長(zhǎng)度紗線質(zhì)量的離散性，同時(shí)也包含了紗線外觀形態(tài)的離散性。

（5）依據(jù)GB/T 398—1993《棉本色紗線》[4]、FZ/T 71005—2006《針織用棉本色紗》[5]等紗線標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定百米重量變異系數(shù)測(cè)試，棉紗線抽樣數(shù)量為30個(gè)管紗，搖取30縷絞紗，測(cè)試其百米質(zhì)量變異系數(shù)，GB/T 3292.1—2008中測(cè)試一般要求僅為10個(gè)管紗，電容式條干均勻度測(cè)試儀的測(cè)試數(shù)量與百米重量變異系數(shù)的測(cè)試數(shù)量不同，可能影響到測(cè)試結(jié)果的代表性。為提高電容式條干均勻度測(cè)試儀長(zhǎng)片段不勻的代表性，可增加與百米重量變異系數(shù)的測(cè)試次數(shù)，在不改變測(cè)試數(shù)量的情況下，以每個(gè)紗線400m的測(cè)試中，可以從一個(gè)子樣中按不同的要求紗線長(zhǎng)度再抽取幾個(gè)基本測(cè)量單元長(zhǎng)度分量，以充分的測(cè)試次數(shù)計(jì)算出電容式條干均勻度測(cè)試儀長(zhǎng)片段不勻，以提高測(cè)試結(jié)果的代表性與可靠性。

（6）現(xiàn)在的技術(shù)條件，尚無(wú)法換算紗線質(zhì)量與紗線在電容極板產(chǎn)生的電容量的關(guān)系，但長(zhǎng)片段不勻不是一個(gè)具體的物理量，而是一個(gè)物理量的兩個(gè)屬性之間的關(guān)系。百米重量變異系數(shù)與電容式條干均勻度測(cè)試儀測(cè)試的長(zhǎng)片段不勻，反映的都是同一個(gè)物理量同兩個(gè)屬性之間的相互關(guān)系，兩者應(yīng)該具有很高的一致性；兩者或結(jié)果不同，緣于百米重量變異系數(shù)不能反映因捻度不勻?qū)е碌募喚€外觀形態(tài)不勻，用電容式條干均勻度測(cè)試儀的長(zhǎng)片段不勻控制與評(píng)估一批紗線，可以控制質(zhì)量產(chǎn)生的條干不勻與捻度不勻?qū)е碌募喚€外觀形態(tài)不勻。

（7）電容式條干均勻度測(cè)試儀的測(cè)試長(zhǎng)度的準(zhǔn)確性不同于切斷稱重法，這是以皮輥的周長(zhǎng)計(jì)量，為提高長(zhǎng)片段不勻的單位長(zhǎng)度的準(zhǔn)確性，條干均勻度測(cè)試儀皮輥應(yīng)用研究穩(wěn)定不變形的材料，并定期進(jìn)行校準(zhǔn)與檢測(cè)，以保證測(cè)試長(zhǎng)度的準(zhǔn)確性。

4 結(jié)語(yǔ)

（1）百米重量變異系數(shù)所反映的紗線長(zhǎng)片段不勻，不是紗線長(zhǎng)片段不勻的全部，以質(zhì)量測(cè)試不勻，即使質(zhì)量相等，但因捻度不勻的也產(chǎn)生外觀形態(tài)不勻；電容式條干均勻度儀檢測(cè)紗線條干均勻度，共電容量的變化率與試樣質(zhì)量的變化率成線性關(guān)系，既然電容式條干均勻度儀能夠反映紗線短片段不勻，那么改變測(cè)試程序與參數(shù)，指定統(tǒng)計(jì)分析所需要的測(cè)試長(zhǎng)度xi，就可測(cè)試紗線長(zhǎng)片段不勻；這種長(zhǎng)片段不勻能夠反映紗線長(zhǎng)片段的質(zhì)量不勻，同時(shí)也反映了百米重量變異系數(shù)所沒(méi)有的等線密度紗條外觀形態(tài)的不勻，提高了測(cè)試結(jié)果與人們目光感知的一致性。

（2）充分發(fā)揮電容式條干均勻度測(cè)試儀的功能，一機(jī)多用，不用再搖取縷紗，減少測(cè)試用工，既測(cè)試了紗線短片段不勻，又測(cè)試了紗線長(zhǎng)片段不勻；既提高了測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性，同時(shí)降低了檢驗(yàn)成本支出，并可成為電容式條干均勻度測(cè)試儀銷售的一個(gè)亮點(diǎn)。