應用電容式條干均勻度儀測試紗線長片段不勻

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量，無論是短片段不勻，還是長片段不勻，消費者可通過目測直接感知，條干不勻很大程度上影響消費者對紡織品的選擇與購買，因此紗線條干不勻成為我國的紗線標準評等的重要測試項目，以條干均勻度變異系數考核短片段不勻，以百米重量變異系數考核長片段不勻。紗線標準中考核的百米重量變異系數不能全面反映紡織品長片段不勻，測試結果與消費者目測感知的結果有時存在差距；隨著紡織形勢的發展，電容式條干均勻度測試儀已在我國大多數紡織企業得到廣泛應用，通過條干均勻度變異系數控制短片段不勻，在紡紗質量控制中取得了顯著的效果；因程序編制，或計量單位等問題，電容式條干均勻度測試儀的功能不能反映紗線長片段不勻，質量控制中的百米重量變異系數仍需要購買相應檢測儀器，另派檢驗用工才能完成。本文根據電容式條干均勻度測試儀檢測原理，結合紗線標準要求，探討應用電容式條干均勻度測試儀測試百米重量變異系數的方法。

2 紗線標準長片段不勻測試方法的缺陷

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

（2）測試長度不全是100米。GB/T 4743—2009中1.1不論是單紗、并繞紗、股線或纜線，測定線密度的試驗絞紗長度為：a）當線密度小于12.5tex時，200m；b)當線密度介于12.5tex～100tex之間， 100m；c）當線密度大于100tex時，10m。測試的線密度不同，測試長片段不勻時的測試長度不同，有100米，也有200米、10米等，不都是100米。所以紗線標準以“百米重量變異系數”定義長片段不勻是不嚴謹的。現在新頒布的一些紗線標準，為了回避“重量”及“百米”的問題，長片段不勻已不是百米重量變異系數，而修改為線密度變異系數。

（3）質量不勻不能包含條干不勻的全部。我國紗線長片段不勻的測試方法以切斷稱重法進行測試，以單位長度紗線質量的變化計算長片段不勻。而質量不勻只是長片段不勻的一部分，僅以質量不勻概括長片段不勻，可能導致測試結果與人們目測感知的條干不勻效果的不完全對應。條干不勻是一種紗線外觀形態的不勻，而這種外觀形態的不勻，有些不是質量不勻造成的，這種條干不勻通過質量測試是無法反映的。

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

B）捻度不勻加重條干不勻。紗線加捻度時施加同樣的力矩，因紗線在并條、粗紗及細紗等工序牽伸中產生的條干不勻，而加重條干不勻；粗節部分因同樣力矩相應加捻少，而細節部分施加同樣力矩相應加捻多。這兩種情況會產生同樣質量的紗條可能外觀形態不同，相同外觀形態的紗條可能質量并不相同。因此，以質量來測試長片段不勻，可能產生測試結果與目光感知效果的不同，百米重量變異系數與紡織成品長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試儀評估紗線長片段不勻

（1）條干均勻度變異系數測試，執行GB/T 3292.1—2008《紡織品 紗線條干不勻試驗方法 第1部分：電容法》[2]，其原理是4.1當試樣通過兩個電容極板時，電容量的變化率與試樣質量的變化率呈線性關系。條干儀計算這些改變并用CVm或Um表征。電容式條干均勻度測試儀因紗條不同，給出不同的基本測量單元長度，細紗的基本測量單元長度為8mm，測試長度為400m，既然電容量的變化率與試樣質量的變化率呈線性關系，那么400m的測試長度，可以測試紗線的短片段不勻，同樣也可把基本測量單元長度連續相加電容量，計算出所要求的基本測量單元長度的電容量之和，根據所要求的紗線長度的電容量，計算出不同紗線間要求長度的外觀形態變化的離散性，以此反映紗線的長片段不勻。

（2）電容式條干均勻度測試儀是以紗條質量的變化，產生電容極板電容量的變化，以電容量的變化統計分析紗條條干不勻，既可測試短片段不勻CVm，那也可測試紗線長片段不勻CVmb。

（3）從電容式條干均勻度測試儀測試中，不同線密度的紗線AF（相對線密度）值比例有時不同于其實際線密度的比例。同一紗線在電容極板中間、靠左側與靠右側測試時，同一樣品紗線的條干均勻度變異系數不同，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、AF值的變化是完全一致的趨勢，且以上比對測試AF越小，條干均勻度變異系數越大，反之條干均勻度變異系數越小。以上事實證明，電容式條干均勻度測試儀不僅可以反映紗條纖維量或質量的大小變化，同時也可反映等線密度紗條因捻度大小、捻度不勻產生的外觀形態不勻。電容式條干均勻度測試儀所反映的長片段不勻，包含了質量不勻與外觀形態的不勻，提高了測試結果與人們感知目測效果的衍接一致，這是百米重量變異系數所不能達到的[3]。

（4）長片段不勻可能在不同的統計分析中有不同的要求，可以測試程序中設置不同的基本測量單元長度xi供選擇：如50m、100m、150m、200m等，根據不同用途計算不同要求長度纖維量的均方差，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，計算出各子樣紗線間的長片段不勻的變異系數，可將這個測試結果命名為線密度變異系數，它既表征了單位長度紗線質量的離散性，同時也包含了紗線外觀形態的離散性。

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

（6）現在的技術條件，尚無法換算紗線質量與紗線在電容極板產生的電容量的關系，但長片段不勻不是一個具體的物理量，而是一個物理量的兩個屬性之間的關系。百米重量變異系數與電容式條干均勻度測試儀測試的長片段不勻，反映的都是同一個物理量同兩個屬性之間的相互關系，兩者應該具有很高的一致性；兩者或結果不同，緣于百米重量變異系數不能反映因捻度不勻導致的紗線外觀形態不勻，用電容式條干均勻度測試儀的長片段不勻控制與評估一批紗線，可以控制質量產生的條干不勻與捻度不勻導致的紗線外觀形態不勻。

（7）電容式條干均勻度測試儀的測試長度的準確性不同于切斷稱重法，這是以皮輥的周長計量，為提高長片段不勻的單位長度的準確性，條干均勻度測試儀皮輥應用研究穩定不變形的材料，并定期進行校準與檢測，以保證測試長度的準確性。

4 結語

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

（2）充分發揮電容式條干均勻度測試儀的功能，一機多用，不用再搖取縷紗，減少測試用工，既測試了紗線短片段不勻，又測試了紗線長片段不勻；既提高了測試結果的準確性和可靠性，同時降低了檢驗成本支出，并可成為電容式條干均勻度測試儀銷售的一個亮點。