朱小云

（上海市紡織科學(xué)研究院有限公司，上海200082）

0 引言

紗線中的紗是利用各種紡織纖維加工制成的具有一定細(xì)度的產(chǎn)品，主要用于織布、針織、制線等，可分為短纖維紗、連續(xù)長(zhǎng)絲和短纖維與連續(xù)長(zhǎng)絲的組合紗；而線則是由兩股或兩股以上的單紗并合加捻而成。紡織纖維通過(guò)加捻后形成紗線，此時(shí)紗線已具有一定的強(qiáng)力、彈性、伸長(zhǎng)、光澤、手感等物理機(jī)械性能，更加有利于織造，并且可使面料具有一定的強(qiáng)力和不同的風(fēng)格以及特定的服用性能。紗線的捻度對(duì)紗線的生產(chǎn)及工藝制定、織造生產(chǎn)及工藝制定、面料的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)、染整加工整理、服裝的生產(chǎn)加工等都有著非常重要的影響，常用來(lái)作為衡量紗線質(zhì)量的指標(biāo)。捻度的大小不僅影響紗線的拉伸性能，對(duì)紗線的直徑、比體積、柔軟度以及織物的保暖性、紡織印染加工、織物表面光澤度都有很大的影響。紗線捻度實(shí)際上就是單位長(zhǎng)度紗線上的捻回?cái)?shù)（或者一定長(zhǎng)度紗線上的螺旋圈數(shù)），長(zhǎng)度的取值與不同國(guó)家長(zhǎng)度的計(jì)量單位有關(guān)，如特克斯制其紗線捻度測(cè)試的單位長(zhǎng)度取值為10 cm，公制紗線捻度測(cè)試的單位長(zhǎng)度取值為1 m，英制紗線捻度測(cè)試的單位長(zhǎng)度取值為1英寸（1英寸=2.54 cm）。另外，不同國(guó)家、不同地區(qū)對(duì)面料要求存在差異，從而對(duì)紗線加捻方法也不同，有S捻和Z捻（如圖1）；不同的織物或面料其紗線加捻方法不同，捻度的計(jì)算方法和要求不同，其測(cè)試方法和標(biāo)準(zhǔn)也不相同。

圖1 紗線加捻示意圖

紗線捻度的測(cè)試方法主要有直接計(jì)數(shù)法、退捻加捻法等，主要涉及的標(biāo)準(zhǔn)有GB/T 2543.1─2015、ISO 2061《紡織品紗線捻度的測(cè)定第1部分：直接計(jì)數(shù)法》（以下簡(jiǎn)稱GB/T 2543.1）、GB/T 2543.2─2001、ISO/DIS 17202《紡織品紗線捻度的測(cè)定第2部分：退捻加捻法》（以下簡(jiǎn)稱GB/T 2543.2）以及GB/T 14345—2003《合成纖維長(zhǎng)絲捻度試驗(yàn)方法》等。美國(guó)材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)（ASTM）也制定了紗線捻度的試驗(yàn)方法，即為ASTM D1423/D1423M-16《紗線捻度的測(cè)定直接計(jì)數(shù)法》（以下簡(jiǎn)稱ASTM D1423/D1423M-16）。文中通過(guò)對(duì)比中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)和美國(guó)材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)制定的關(guān)于直接計(jì)數(shù)法的測(cè)定方法的差異，為檢測(cè)技術(shù)人員和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)人員提供參考，對(duì)于退捻加捻法以及從織物中拆下紗線測(cè)捻度的測(cè)試方法不進(jìn)行分析。

1 適用范圍

中國(guó)紗線捻度直接計(jì)數(shù)法測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)在原有基礎(chǔ)上進(jìn)行了更新，新標(biāo)準(zhǔn)GB/T 2543.1—2015《紡織品紗線捻度的測(cè)定第1部分：直接計(jì)數(shù)法》已于2016年4月1日起實(shí)施，主要適用于短纖維紗及有捻復(fù)絲、股線和纜線。每一類型的紗線有單獨(dú)的試驗(yàn)程序，該方法適用于卷裝紗（卷裝紗分為無(wú)支撐物的紗線和有支撐物的紗線）。該標(biāo)準(zhǔn)不適用于以下紗線捻度的測(cè)試：一是當(dāng)張力從0.5 cN/tex增加至1.0 cN/tex時(shí)其伸長(zhǎng)率超過(guò)0.5%的紗線捻度；二是自由端紡紗產(chǎn)品的捻度；三是交纏復(fù)絲的捻度；四是太粗紗線的捻度（但對(duì)于具體粗度的紗線未做明確規(guī)定，對(duì)于不適用的情況可以在協(xié)議各方認(rèn)可的條件下測(cè)定）。對(duì)于增加特殊步驟后從織物上拆下的紗線，其測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)參見(jiàn)GB/T 29256.4—2012《紡織品機(jī)織物結(jié)構(gòu)分析方法第4部分：織物中拆下紗線》標(biāo)準(zhǔn)的要求，文中不再進(jìn)行說(shuō)明。

美國(guó)材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)的紗線捻度直接計(jì)數(shù)法測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)ASTM D1423/D1423M-16主要適用于單紗、股線、纜線以及花式紗線。該方法除適用于卷裝紗外，對(duì)于粗紗捻度的測(cè)試同樣適用。另外，若增加一些特殊步驟，還可以用于從織物上拆下來(lái)的紗線捻度的測(cè)試，粗紗捻度的測(cè)試程序參見(jiàn)標(biāo)準(zhǔn)中短纖紗試驗(yàn)程序。但標(biāo)準(zhǔn)并不適用于當(dāng)紗線測(cè)試張力由2.5 mN/tex增加至7.5 mN/tex時(shí)伸長(zhǎng)率超過(guò)5%的紗線，若其張力條件經(jīng)各方協(xié)議都可接受的情況下可參照測(cè)試。

2 試驗(yàn)

2.1 試樣預(yù)處理

雖然相對(duì)濕度的變化不會(huì)直接影響捻度，但濕度變化范圍較大時(shí)會(huì)造成某些材料的長(zhǎng)度變化，所以樣品在標(biāo)準(zhǔn)大氣中需調(diào)濕平衡后再進(jìn)行測(cè)試，有的甚至要求進(jìn)行預(yù)調(diào)濕。因此，不同標(biāo)準(zhǔn)方法在試樣測(cè)試前基本都要求對(duì)試樣進(jìn)行如調(diào)濕、施加張力等預(yù)處理工序。在對(duì)紗線進(jìn)行捻度測(cè)試前，ASTM D1423/D1423M-16標(biāo)準(zhǔn)對(duì)測(cè)試試樣未作調(diào)濕要求，僅要求預(yù)先施加（0.25±0.05）cN/tex的張力；而GB/T 2543.1標(biāo)準(zhǔn)不僅要求按GB 6529─2008《紡織品調(diào)濕和試驗(yàn)用標(biāo)準(zhǔn)大氣》中規(guī)定的要求，即在標(biāo)準(zhǔn)大氣溫度為20℃、相對(duì)濕度為65%的條件下對(duì)測(cè)試試樣進(jìn)行調(diào)濕（但無(wú)需進(jìn)行預(yù)調(diào)濕），而且，在測(cè)試時(shí)試驗(yàn)人員還需按規(guī)定要求對(duì)測(cè)試試樣預(yù)先施加（0.5±0.1）cN/tex的張力。

2.2 測(cè)試原理

所謂直接計(jì)數(shù)法就是在規(guī)定的預(yù)加張力下用捻度儀的夾鉗夾住試樣的兩端，然后讓試樣一端根據(jù)加捻方法的不同繞軸正向或反向旋轉(zhuǎn)，直到被測(cè)紗線的捻度完全退去，且被測(cè)紗線的構(gòu)成單元平行時(shí)，再根據(jù)完全將被測(cè)紗線的捻度退去所需的正向或反向旋轉(zhuǎn)數(shù)量計(jì)算出被測(cè)紗線的捻度。GB/T 2543.1和ASTM D1423/D1423M-16標(biāo)準(zhǔn)均使用該測(cè)試方法，其測(cè)試原理基本相同。

2.3 試驗(yàn)取樣

GB/T 2543.1和ASTM D1423/D1423M-16標(biāo)準(zhǔn)對(duì)試驗(yàn)樣品的數(shù)量要求略有差異。GB/T 2543.1標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試時(shí)對(duì)試驗(yàn)數(shù)量要求按產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的試樣數(shù)量進(jìn)行測(cè)試；產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中未作規(guī)定的按離散特征數(shù)的要求，在保證概率95%的水平下達(dá)到精度所需的試樣數(shù)量進(jìn)行測(cè)試；若無(wú)離散特征或有爭(zhēng)議的試樣數(shù)量要求詳見(jiàn)表1。

表1 無(wú)離散特征的試樣數(shù)量表

ASTM D1423/D1423M-16標(biāo)準(zhǔn)要求根據(jù)紗線種類的不同對(duì)試驗(yàn)次數(shù)的要求也不同，對(duì)短纖維單紗取樣要求是從每個(gè)取樣單元中取25只；當(dāng)捻度≤100捻/m（2.5捻/英寸）的復(fù)絲單紗取樣要求從每個(gè)取樣單元中取8只；捻度大于100捻/m（2.5捻/英寸）的復(fù)絲要求從每個(gè)取樣單元中取5只樣本；股線和纜線要求從每個(gè)取樣單元中取5個(gè)樣本。取樣數(shù)低于GB/T 2543.1標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)樣品試驗(yàn)數(shù)量的規(guī)定。

2.4 試樣長(zhǎng)度

GB/T 2543.1標(biāo)準(zhǔn)對(duì)試樣長(zhǎng)度的要求是短纖維單紗的試樣長(zhǎng)度應(yīng)盡可能長(zhǎng)，但不應(yīng)超過(guò)短纖維單紗中短纖維的平均長(zhǎng)度。通常短纖維單紗棉紗試樣測(cè)試的夾鉗隔距長(zhǎng)度為10 mm或25 mm；精梳毛紗產(chǎn)品試樣測(cè)試時(shí)夾鉗的隔距長(zhǎng)度為25mm或50 mm；粗梳毛紗產(chǎn)品試樣測(cè)試時(shí)，夾鉗的隔距長(zhǎng)度為25 mm或50 mm；韌皮纖維短纖維單紗產(chǎn)品試樣測(cè)試時(shí)，夾鉗的隔距長(zhǎng)度為100 mm或250 mm。當(dāng)復(fù)絲名義捻度≥1 250捻/m時(shí)，初始試樣測(cè)試夾鉗隔距長(zhǎng)度為（250±0.5）mm；名義捻度＜1 250捻/m時(shí)，初始試樣測(cè)試夾鉗隔距長(zhǎng)度為（500±0.5）mm。股線及纜線名義捻度≥1 250捻/m時(shí)，使用初始試樣測(cè)試時(shí)夾鉗隔距長(zhǎng)度為（250±0.5）mm；股線及纜線名義捻度＜1 250捻/m時(shí)，初始試樣測(cè)試時(shí)夾鉗隔距長(zhǎng)度為（500±0.5）mm。

ASTM D1423/D1423M-16標(biāo)準(zhǔn)對(duì)試樣長(zhǎng)度的要求是，在取樣時(shí)短纖維單紗初始試樣長(zhǎng)度略小于纖維的長(zhǎng)度。短纖維單紗中，棉紡產(chǎn)品初始試樣測(cè)試時(shí)夾鉗的隔距長(zhǎng)度分別為15 mm、20 mm或25 mm；精梳或粗梳毛紗初始試樣測(cè)試時(shí)夾鉗的隔距長(zhǎng)度為25 mm或50 mm；單絲、股線及纜線試驗(yàn)的初始試樣長(zhǎng)度為（250±0.5）mm。

2.5 試驗(yàn)方法

2.5.1 預(yù)備試驗(yàn)

GB/T 2543.1標(biāo)準(zhǔn)要求測(cè)試試樣要進(jìn)行吸濕平衡處理，處理時(shí)在標(biāo)準(zhǔn)大氣中質(zhì)量增加率不超過(guò)規(guī)定值。取樣時(shí)為避免紗線原始捻度的改變必須以實(shí)際能達(dá)到的最小張力退繞紗線。若紗線使用時(shí)從卷裝的頂端引出，測(cè)試樣也從頂端引出，否則從側(cè)面引出。為降低制造過(guò)程中產(chǎn)生的周期性變化，若從同一個(gè)卷裝中取2只以上試樣時(shí)，試樣間隨機(jī)間隔應(yīng)至少有1 m以上，同時(shí)應(yīng)將測(cè)試樣進(jìn)行分組，每組不超過(guò)5只。另外，取樣前初始端應(yīng)舍棄約5 m。

ASTM D1423/D1423M-16標(biāo)準(zhǔn)同樣要求測(cè)試試樣進(jìn)行吸濕平衡處理，在標(biāo)準(zhǔn)大氣中進(jìn)行平衡，防止導(dǎo)致材料長(zhǎng)度的變化。卷裝紗應(yīng)從卷裝始端23 m（25碼）處開(kāi)始取樣，為避免紗線原始捻度的改變也必須使用最小張力從測(cè)試樣品中退繞紗線，取樣時(shí)隨機(jī)間隔至少0.9 m（1碼）。

2.5.2 短纖維單紗

GB/T 2543.1標(biāo)準(zhǔn)要求試驗(yàn)時(shí)應(yīng)先按照被測(cè)紗線中纖維的名義長(zhǎng)度調(diào)整夾鉗的隔距，隔距的精度要求精確至±0.5 mm，然后以（0.5±0.1）cN/tex的預(yù)加張力將試樣固定在夾鉗上，根據(jù)捻向不同將旋轉(zhuǎn)活動(dòng)夾鉗進(jìn)行正向或反向旋轉(zhuǎn)退捻，直至分析針可以從固定夾鉗平移到旋轉(zhuǎn)夾鉗，記錄捻向、捻回?cái)?shù)和初始長(zhǎng)度。

ASTM D1423/D1423M-16標(biāo)準(zhǔn)對(duì)短纖維單紗的測(cè)試要求與GB/T 2543.1基本一致。首先按被測(cè)紗線規(guī)定的隔距長(zhǎng)度調(diào)整夾鉗的隔距，根據(jù)捻向不同在規(guī)定的預(yù)加張力下將旋轉(zhuǎn)活動(dòng)夾鉗正向或反向旋轉(zhuǎn)，直至完全退去被測(cè)紗線的捻度，待紗線組成單元平行后測(cè)量并記錄捻向、捻回?cái)?shù)和初始長(zhǎng)度。

2.5.3 復(fù)絲單紗

GB/T 2543.1標(biāo)準(zhǔn)要求，當(dāng)捻度儀兩夾鉗之間的隔距為（250±0.5）mm或者（500±0.5）mm，在預(yù)加張力下將測(cè)試試樣固定在夾鉗上，再根據(jù)捻向正向或反向旋轉(zhuǎn)活動(dòng)夾鉗退捻，直到分析針從固定夾鉗平移到旋轉(zhuǎn)夾鉗，記錄捻向、捻回?cái)?shù)和初始長(zhǎng)度。ASTM D1423/D1423M-16標(biāo)準(zhǔn)未對(duì)復(fù)絲單紗的測(cè)定進(jìn)行規(guī)定。

2.5.4 股線

GB/T 2543.1標(biāo)準(zhǔn)要求試驗(yàn)時(shí)股線應(yīng)按復(fù)絲單紗的試驗(yàn)程序進(jìn)行測(cè)定。如果股線中構(gòu)成的單紗都有相同的捻向和捻度，股線完全退捻后應(yīng)把多余單紗切除，測(cè)定其中僅留的一根單紗的捻度；如果構(gòu)成的單紗不相同，則應(yīng)分別測(cè)定捻度；當(dāng)單紗為短纖維紗時(shí)，則按短纖維單紗試驗(yàn)程序測(cè)定其捻度。

ASTM D1423/D1423M-16標(biāo)準(zhǔn)要求股線按短纖維單紗試驗(yàn)程序進(jìn)行測(cè)定，以確定股線的捻度和捻向。退捻后剪掉部分單紗，然后測(cè)定其中僅留的一根單紗的捻度；若合股的單紗的捻度和捻向不同，需每根單紗都要分別進(jìn)行測(cè)試。

2.5.5 纜線

GB/T 2543.1標(biāo)準(zhǔn)要求纜線按復(fù)絲單紗試驗(yàn)程序測(cè)定。首先，將纜線捻度退去，再切除多余的股線，按股線試驗(yàn)程序在預(yù)加張力下測(cè)定保留下來(lái)需要測(cè)試的股線的捻度。對(duì)于纜線中股線和單紗的捻度的測(cè)定應(yīng)從原始試樣上切除所有多余紗線，保留需要測(cè)試的紗線，然后根據(jù)相應(yīng)紗線的測(cè)試程序?qū)ΡＡ粼趭A鉗中的紗線按操作步驟進(jìn)行測(cè)定。

ASTM D1423/D1423M-16標(biāo)準(zhǔn)對(duì)纜線捻度的測(cè)試要求是按短纖維單紗的試驗(yàn)程序進(jìn)行操作，確定纜線的捻回?cái)?shù)、捻向等數(shù)據(jù)。測(cè)定時(shí)，在纜線退捻后切除多余股線，并在預(yù)加張力作用下按股線的試驗(yàn)程序進(jìn)行測(cè)定。

3 結(jié)論

通過(guò)對(duì)紗線捻度直接計(jì)數(shù)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)GB/T 2543.1和ASTM D1423/D1423M-16進(jìn)行比較分析發(fā)現(xiàn)，兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試原理一致，對(duì)試驗(yàn)樣品的取樣要求、數(shù)量要求和試樣長(zhǎng)度的要求均有所不同；兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)在短纖維單紗、復(fù)絲單紗、股線和纜線的捻度測(cè)試方面主要區(qū)別體現(xiàn)在隔距長(zhǎng)度、預(yù)加張力以及對(duì)股線和纜線的測(cè)試程序等方面，且ASTM D1423/D1423M-16標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍稍廣。