第五節　紡織服裝用纖維的卷曲性測試

纖維的卷曲是指在規定的初始負荷作用下，能較好地保持一定程度規則性的皺縮形態結構。卷曲可以增加短纖維紡紗時纖維之間的摩擦力和抱合力，使成紗具有一定的強力，還可以提高纖維和紡織品的彈性，使其手感柔軟，突出織物的風格。卷曲對織物的抗皺性、保暖性以及表面光澤的改善都有影響。

一、實驗目的

通過實驗，熟悉XCP-1A型纖維卷曲彈性儀的結構，掌握操作方法，實測纖維的卷曲彈性的相關指標。

二、儀器用具與試樣

儀器用具：XCP-1A型纖維卷曲彈性儀、鑷子、黑絨板。

試樣：各種纖維。

三、儀器結構與原理

纖維卷曲彈性儀，根據纖維的粗細，在規定的張力下，在一定的受力時間內測定纖維在不同負荷下的長度變化，確定纖維的卷曲數、卷曲率、卷曲彈性率及卷曲回復率。

儀器工作原理如圖2-3所示。將纖維試樣松弛地夾入上夾持器和下夾持器之間，計算機發出的脈沖，通過脈沖分配器和驅動步進電機帶動傳動裝置使下夾持器下降拉伸纖維試樣。測力傳感器測試纖維試樣所受張力，通過放大器送至計算機，當力值達到預先設置的輕負荷時，儀器自動記取試樣初始長度，同時由攝像頭、照明裝置、計算機、顯示器所組成的圖像測試系統顯示纖維試樣卷曲圖形，并自動測取纖維卷曲數。

下夾持器繼續下降拉伸纖維試樣，測力傳感器測試纖維試樣所受拉伸力，當力值達到所預先設置的重負荷時，儀器自動記取試樣伸直長度，儀器自動計算纖維卷曲率。在重負荷情況下，下夾持器停止運動使纖維試樣承受重負荷30s后，下夾持器回升到原位，纖維試樣在松弛狀態下停留2min，下夾持器再次下降拉伸纖維試樣至輕負荷，自動記取試樣的回復長度。自動計算纖維彈性卷曲率。

本實驗參照GB/T 14338—2008《化學纖維短纖維卷曲性能試驗方法》。

四、實驗方法與操作步驟

（一）試樣準備

1.預調濕

當試樣回潮率超過標準回潮率時，需要進行預調濕，調濕溫度不超過50℃，相對濕度5%～25%，時間大于30min。

2.調濕和實驗用標準大氣

按照GB/T 6529—2008規定的紡織品的調濕和實驗用標準大氣，在溫度（20±2）℃，相對濕度65%±5%的大氣條件下，滌綸、腈綸和丙綸試樣調濕4h，其他化學纖維試樣調濕16h。

（二）實驗步驟

（1）打開纖維卷曲彈性儀和計算機電源，預熱30min。

（2）雙擊計算機桌面“XCP-1A”卷曲儀的小圖標，出現測試界面。

（3）單擊測試“標定”按鈕，出現標定界面。

當上夾持器掛在測力桿鉤子上時，按“校零”按鈕，使力值顯示為零。將標準力值砝碼掛于測力桿鉤子上，按“滿度”按鈕，力值顯示為2000（10-3cN），然后取下標準力值砝碼，并按下“退出”按鈕退出。

（4）單擊測試中“設置”按鈕，出現測試選項界面。在測試選項測試區分中，選擇“試驗1”，卷曲試驗僅需測試纖維卷曲率和卷曲數，不需要測試纖維卷曲彈性率指標；選擇“試驗2”，可進行纖維卷曲彈性率測試。

根據纖維卷曲率試驗方法標準，由纖維試樣的名義線密度，確定卷曲試驗時的輕負荷值和重負荷值，輕負荷值為（0.0020±0.0002）cN/dtex。重負荷值：維綸、錦綸、丙綸、氯綸、纖維素纖維為（0.050±0.005）cN/dtex；滌綸、腈綸為（0.075±0.0075）cN/dtex。在測試選項中對應的輸入框中加以設定，輸入測試員、樣品標注等測試信息。

（5）測試選項設置完成后，單擊測試選項中“確定”按鈕，即可開始準備進行纖維卷曲實驗。

（6）從已達平衡的樣品中隨機取出20束卷曲且未被破壞的纖維放在黑絨板上，用鑷子將上夾持器從測力桿鉤子上取下，從每束纖維中隨機夾取一根纖維試樣的某一端，然后將上夾持器用鑷子輕輕掛在測力桿鉤子上，用鑷子將纖維試樣下端松弛地夾入下夾持器鉗口中，下夾持器鉗口的啟閉通過用左手外拉或放開下夾持器的手柄即可。

（7）按啟動按鈕“ST-1”，下夾持器下降至纖維試樣受力達到輕負荷停止，力值顯示為輕負荷值，長度顯示為試樣的初始長度L0值。

（8）轉動下夾持器至計算機顯示屏中展示的纖維卷曲形態達到最佳狀態，此時計算機屏幕上自動顯示纖維25mm長度中的卷曲數。

（9）按啟動按鈕“ST-2”，下夾持器繼續下降至纖維試樣受力達到重負荷，力值顯示為重負荷值，長度顯示為纖維伸直長度L1。如果試驗類型選位為“試驗1”，此時下夾持器將自動回升至起始位置，自動計算結果的卷曲率J（%）值，如果試驗類型選擇為“試驗2”，此時下夾持器將停止運動，纖維試樣承受重負荷30s后下夾持器自動回升至起始位置，纖維試樣在松弛狀態下停留2min，下夾持器再次下降拉伸纖維至輕負荷，長度顯示為纖維回復長度L2，下夾持器回升至原位后自動計算結果的卷曲彈性率Jd（%）值。

（10）按照步驟（6）～（9）繼續進行其他纖維試樣的測試。每個樣品測試20根纖維。

五、實驗結果

儀器自動輸出測試樣品的卷曲數、卷曲率、卷曲彈性率及卷曲回復率。

1.卷曲數

纖維在受輕負荷時，25mm長度內的卷曲個數Jn。

2.卷曲率

表示卷曲程度的指標，與卷曲數和卷曲波深度有關。

式中：J——卷曲率；

L0——加輕負荷至平衡時記下的讀數，mm；

L1——加重負荷至平衡時記下的讀數，mm。

3.卷曲回復率

表示纖維受力后卷曲回復的能力，是反映卷曲牢度的指標。

式中：Jw——卷曲回復率；

L2——在重負荷保持30s后釋放，經2min回復，再在輕負荷下測定的長度，mm。

4.卷曲彈性率

式中：Jd——纖維的卷曲彈性率。

各項結果均以20根纖維的測定值的算數平均值表示，按照GB/T 8170—2008規定修約到小數點后一位。