玻璃纖維無捻粗紗懸垂性測試方法研究
標準與測試玻璃纖維無捻粗紗懸垂性測試方法研究魯曉朝高旭東（玻璃纖維產品質量監督檢驗中心，江蘇南京012）方法標準。本文通過大量的研究和試驗，提出了玻璃纖維無捻粗紗懸垂性的測試方法，并分析影響測試結果的主要因素。
1前言懸垂性主要是用來反映無捻粗紗中原絲的張力均勻性和長度的一致性，它是衡量織造、纏繞和拉擠用無捻粗紗質量的一個重要指標。對于織造用無捻粗紗來說，構成無捻粗紗的原絲張力均勻性好，原絲的長度短差小，這樣一方面易于織造，同時提高了織物的平整度對于纏繞和拉擠用無捻粗紗來說，只有原絲張力均勻，一方面在玻璃鋼的實際生產過程中，可以正常的連續作業，同時使玻璃鋼制品中各纖維承受的負荷均勻，充分發揮纖維的增強作用，并且使玻璃鋼制品的外觀更平整。
除機械設備外，影響無捻粗紗懸垂性的主要因素有合股的股數、絡紗速度、原絲筒在紗架上的位置和絡紗距離。在實際生產中應增加原絲線密度，減少合股的股數，對于相同的工藝股數越少，其懸垂性越好。絡紗速度高低，直接影響紗線的張力及斷頭，因而應根據漏板直徑選擇相應的絡紗速度。原絲從繞絲筒紗架上引出，由于紗線所經過的路程不同，使每個原絲筒到集紗器的距離都不一樣，于是在絡紗時產生了張力。紗架到錠子間的距離差異會造成上下層線對集束導紗包角的差異，導致無捻粗紗中玻璃纖維原絲長度的差異。
2試驗（ 1）測試原理將無捻粗紗樣品水平懸在兩個相距10m夾具上，并在一端施加0. 98cN/ tex的張力。測量玻璃纖維原絲大和小懸垂度之差，用mm表示。
測試設備由下述各部分組成，它們按圖1中的位置布置：1 2根1200mm高的立柱，一根立柱上裝有被覆橡膠的夾具，另一根立柱上裝有一滑輪。
o可移動的夾子，該夾子上涂有橡膠層并可裝載法碼。？法碼。？無捻粗紗紗筒退繞裝置。？導紗裝置，由二根平行的表面拋光的合金棒制成。
測試應在18到28℃的溫度下進行。把待測的無捻粗紗筒放在退繞裝置上，拆掉外層的至少10m無捻粗紗。
從紗筒切線方向引出紗線，用打結或粘合的方法使紗束端固定，以免原絲間相互滑移。將無捻粗紗去捻，并用適當的方法使無捻粗紗的原絲之間不相互粘結。將其前部穿過導紗裝置，夾持在一側立柱的固定夾具上。在滑輪和導紗裝置之間把可移動的夾子安裝在無捻粗紗束上，掛上法碼，使紗束上產生0. 98cN / tex的張力。一分鐘后，用小刻度為0. 5mm的鋼直尺測量滑輪和導紗之間中點的上下玻璃纖維原絲之間距離a，作為無捻粗紗樣品懸垂性。
重復上述操作，每個紗筒上至少測試5次，每個試樣的間隔不得少于5m.
取5次測量值的平均值，以mm為單位，保留整數。
3測試結果與影響因素我們選擇了7個不同規格的樣品進行測試，這些樣品有采用坩堝法生產，也有池窯法生產的有合股紗，也有直接紗。它們的用途有織造、纏繞和拉擠三種。測試結果如規格型號生產工藝用途斷裂強度懸垂性―50×6坩堝法織造CC 11―48×9坩堝法織造規格型號生產工藝用途線密度合股股數懸垂性池窯法纏繞2339. 5在測試過程中，我們發現影響測試結果的因素主要有以下幾個方面：（ 1）無捻粗紗紗束端有無固定好。如紗束端未固定好，玻璃纖維原絲會相互滑移，影響測試結果的準確性。
?。?2）無捻粗紗紗束上有無捻度。無捻粗紗的制作過程是原絲從絲筒上自由內退或外退（絲筒不旋轉） ，經過輕微張力控制，再經合股、導紗和粗紗張力裝置，后集合成所需股數的無捻粗紗。這種退解方式，原絲每根一圈等于加了一捻，因此無捻粗紗實際上每根原絲是有弱捻的，故而在試驗過程中應去捻。
（ 3）無捻粗紗中原絲之間有無相互粘結。在測試過程中應使原絲完全分散，否則降低了樣品的懸垂性。
將占市場份額的75， 2001年POF市場銷售額將達5億美元，因此GI POF市場是具有極大發展潛力的市場，它將為GI POF的研究開發，投資者帶來豐厚的技術經濟效益。
〔1〕江源，馬永紅。聚合物光纖〔J〕。塑料，〔2〕二瓶榮輔，小池康博。 POF〔J〕。工業材料，〔3〕曹維敏。用于多媒體通信的塑料光纖〔J〕。光〔6〕胡先志，謝德平。短矩離數據通信用塑料光纖的新動向。光纖與電纜及其應用技術〔J〕，〔7〕宋軍，明海。聚合物光纖技術的新進展〔J〕。
?。?4）無捻粗紗束上施加的張力。無捻粗紗的懸垂性與施加的張力成反比，因此在測試中應準確地施加0. 98cN/ tex的張力。
4測試結果分析（ 1）從表1中可以得出，相同直徑的無捻粗紗懸垂性越小，其拉伸斷裂強度越大。
對于相同直徑的無捻粗紗，如無捻粗紗中原絲張力不均勻和原絲的長度不一致，則在拉伸試驗中，承受主體強力的原絲減少，降低了其拉伸斷裂強度。而懸垂性正是衡量無捻粗紗中原絲張力均勻性和長短不一性。
?。?2）從表2中可以得出，對于線密度基本相同的無捻粗紗，其股數越少，懸垂性越小。由于無捻粗紗在合股的過程中，股數越多，造成無捻粗紗中原絲張力不勻現象的概率越大，其懸垂性越小。
?。?3）綜合表1和表2，坩堝法生產的無捻粗紗懸垂性的總平均值為36mm，池窯法生產的無捻粗紗懸垂性的總平均值為13mm，遠小于坩堝法。池窯法生產工藝采用的是大漏板、多孔分拉技術和先進的絡紗裝置，其無捻粗紗中原絲張力均勻性要好于一般的坩堝法，再加上擁有池窯法的企業為大型企業，其產品質量控制嚴格，故而其無捻粗紗的懸垂性要小于坩堝法。測試結果也證明這點。
以上三點充分證明了本測試方法測得的懸垂性與無捻粗紗的生產工藝和其它性能的相關性很好，這說明本方法能夠有效地鑒定無捻粗紗懸垂性的優劣，是可行的。
5結語本文中無捻粗紗懸垂性測試方法簡便、準確、易行，為玻璃纖維生產企業衡量無捻粗紗中原絲的張力均勻性和長度一致性提供了一種測試方法。
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1前言懸垂性主要是用來反映無捻粗紗中原絲的張力均勻性和長度的一致性，它是衡量織造、纏繞和拉擠用無捻粗紗質量的一個重要指標。對于織造用無捻粗紗來說，構成無捻粗紗的原絲張力均勻性好，原絲的長度短差小，這樣一方面易于織造，同時提高了織物的平整度對于纏繞和拉擠用無捻粗紗來說，只有原絲張力均勻，一方面在玻璃鋼的實際生產過程中，可以正常的連續作業，同時使玻璃鋼制品中各纖維承受的負荷均勻，充分發揮纖維的增強作用，并且使玻璃鋼制品的外觀更平整。
除機械設備外，影響無捻粗紗懸垂性的主要因素有合股的股數、絡紗速度、原絲筒在紗架上的位置和絡紗距離。在實際生產中應增加原絲線密度，減少合股的股數，對于相同的工藝股數越少，其懸垂性越好。絡紗速度高低，直接影響紗線的張力及斷頭，因而應根據漏板直徑選擇相應的絡紗速度。原絲從繞絲筒紗架上引出，由于紗線所經過的路程不同，使每個原絲筒到集紗器的距離都不一樣，于是在絡紗時產生了張力。紗架到錠子間的距離差異會造成上下層線對集束導紗包角的差異，導致無捻粗紗中玻璃纖維原絲長度的差異。
2試驗（ 1）測試原理將無捻粗紗樣品水平懸在兩個相距10m夾具上，并在一端施加0. 98cN/ tex的張力。測量玻璃纖維原絲大和小懸垂度之差，用mm表示。
測試設備由下述各部分組成，它們按圖1中的位置布置：1 2根1200mm高的立柱，一根立柱上裝有被覆橡膠的夾具，另一根立柱上裝有一滑輪。
o可移動的夾子，該夾子上涂有橡膠層并可裝載法碼。？法碼。？無捻粗紗紗筒退繞裝置。？導紗裝置，由二根平行的表面拋光的合金棒制成。
測試應在18到28℃的溫度下進行。把待測的無捻粗紗筒放在退繞裝置上，拆掉外層的至少10m無捻粗紗。
從紗筒切線方向引出紗線，用打結或粘合的方法使紗束端固定，以免原絲間相互滑移。將無捻粗紗去捻，并用適當的方法使無捻粗紗的原絲之間不相互粘結。將其前部穿過導紗裝置，夾持在一側立柱的固定夾具上。在滑輪和導紗裝置之間把可移動的夾子安裝在無捻粗紗束上，掛上法碼，使紗束上產生0. 98cN / tex的張力。一分鐘后，用小刻度為0. 5mm的鋼直尺測量滑輪和導紗之間中點的上下玻璃纖維原絲之間距離a，作為無捻粗紗樣品懸垂性。
重復上述操作，每個紗筒上至少測試5次，每個試樣的間隔不得少于5m.
取5次測量值的平均值，以mm為單位，保留整數。
3測試結果與影響因素我們選擇了7個不同規格的樣品進行測試，這些樣品有采用坩堝法生產，也有池窯法生產的有合股紗，也有直接紗。它們的用途有織造、纏繞和拉擠三種。測試結果如規格型號生產工藝用途斷裂強度懸垂性―50×6坩堝法織造CC 11―48×9坩堝法織造規格型號生產工藝用途線密度合股股數懸垂性池窯法纏繞2339. 5在測試過程中，我們發現影響測試結果的因素主要有以下幾個方面：（ 1）無捻粗紗紗束端有無固定好。如紗束端未固定好，玻璃纖維原絲會相互滑移，影響測試結果的準確性。
?。?2）無捻粗紗紗束上有無捻度。無捻粗紗的制作過程是原絲從絲筒上自由內退或外退（絲筒不旋轉） ，經過輕微張力控制，再經合股、導紗和粗紗張力裝置，后集合成所需股數的無捻粗紗。這種退解方式，原絲每根一圈等于加了一捻，因此無捻粗紗實際上每根原絲是有弱捻的，故而在試驗過程中應去捻。
（ 3）無捻粗紗中原絲之間有無相互粘結。在測試過程中應使原絲完全分散，否則降低了樣品的懸垂性。
將占市場份額的75， 2001年POF市場銷售額將達5億美元，因此GI POF市場是具有極大發展潛力的市場，它將為GI POF的研究開發，投資者帶來豐厚的技術經濟效益。
〔1〕江源，馬永紅。聚合物光纖〔J〕。塑料，〔2〕二瓶榮輔，小池康博。 POF〔J〕。工業材料，〔3〕曹維敏。用于多媒體通信的塑料光纖〔J〕。光〔6〕胡先志，謝德平。短矩離數據通信用塑料光纖的新動向。光纖與電纜及其應用技術〔J〕，〔7〕宋軍，明海。聚合物光纖技術的新進展〔J〕。
?。?4）無捻粗紗束上施加的張力。無捻粗紗的懸垂性與施加的張力成反比，因此在測試中應準確地施加0. 98cN/ tex的張力。
4測試結果分析（ 1）從表1中可以得出，相同直徑的無捻粗紗懸垂性越小，其拉伸斷裂強度越大。
對于相同直徑的無捻粗紗，如無捻粗紗中原絲張力不均勻和原絲的長度不一致，則在拉伸試驗中，承受主體強力的原絲減少，降低了其拉伸斷裂強度。而懸垂性正是衡量無捻粗紗中原絲張力均勻性和長短不一性。
?。?2）從表2中可以得出，對于線密度基本相同的無捻粗紗，其股數越少，懸垂性越小。由于無捻粗紗在合股的過程中，股數越多，造成無捻粗紗中原絲張力不勻現象的概率越大，其懸垂性越小。
?。?3）綜合表1和表2，坩堝法生產的無捻粗紗懸垂性的總平均值為36mm，池窯法生產的無捻粗紗懸垂性的總平均值為13mm，遠小于坩堝法。池窯法生產工藝采用的是大漏板、多孔分拉技術和先進的絡紗裝置，其無捻粗紗中原絲張力均勻性要好于一般的坩堝法，再加上擁有池窯法的企業為大型企業，其產品質量控制嚴格，故而其無捻粗紗的懸垂性要小于坩堝法。測試結果也證明這點。
以上三點充分證明了本測試方法測得的懸垂性與無捻粗紗的生產工藝和其它性能的相關性很好，這說明本方法能夠有效地鑒定無捻粗紗懸垂性的優劣，是可行的。
5結語本文中無捻粗紗懸垂性測試方法簡便、準確、易行，為玻璃纖維生產企業衡量無捻粗紗中原絲的張力均勻性和長度一致性提供了一種測試方法。
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