第五节　纺织服装用纤维的卷曲性测试

纤维的卷曲是指在规定的初始负荷作用下，能较好地保持一定程度规则性的皱缩形态结构。卷曲可以增加短纤维纺纱时纤维之间的摩擦力和抱合力，使成纱具有一定的强力，还可以提高纤维和纺织品的弹性，使其手感柔软，突出织物的风格。卷曲对织物的抗皱性、保暖性以及表面光泽的改善都有影响。

一、实验目的

通过实验，熟悉XCP-1A型纤维卷曲弹性仪的结构，掌握操作方法，实测纤维的卷曲弹性的相关指标。

二、仪器用具与试样

仪器用具：XCP-1A型纤维卷曲弹性仪、镊子、黑绒板。

试样：各种纤维。

三、仪器结构与原理

纤维卷曲弹性仪，根据纤维的粗细，在规定的张力下，在一定的受力时间内测定纤维在不同负荷下的长度变化，确定纤维的卷曲数、卷曲率、卷曲弹性率及卷曲回复率。

仪器工作原理如图2-3所示。将纤维试样松弛地夹入上夹持器和下夹持器之间，计算机发出的脉冲，通过脉冲分配器和驱动步进电机带动传动装置使下夹持器下降拉伸纤维试样。测力传感器测试纤维试样所受张力，通过放大器送至计算机，当力值达到预先设置的轻负荷时，仪器自动记取试样初始长度，同时由摄像头、照明装置、计算机、显示器所组成的图像测试系统显示纤维试样卷曲图形，并自动测取纤维卷曲数。

下夹持器继续下降拉伸纤维试样，测力传感器测试纤维试样所受拉伸力，当力值达到所预先设置的重负荷时，仪器自动记取试样伸直长度，仪器自动计算纤维卷曲率。在重负荷情况下，下夹持器停止运动使纤维试样承受重负荷30s后，下夹持器回升到原位，纤维试样在松弛状态下停留2min，下夹持器再次下降拉伸纤维试样至轻负荷，自动记取试样的回复长度。自动计算纤维弹性卷曲率。

本实验参照GB/T 14338—2008《化学纤维短纤维卷曲性能试验方法》。

四、实验方法与操作步骤

（一）试样准备

1.预调湿

当试样回潮率超过标准回潮率时，需要进行预调湿，调湿温度不超过50℃，相对湿度5%～25%，时间大于30min。

2.调湿和实验用标准大气

按照GB/T 6529—2008规定的纺织品的调湿和实验用标准大气，在温度（20±2）℃，相对湿度65%±5%的大气条件下，涤纶、腈纶和丙纶试样调湿4h，其他化学纤维试样调湿16h。

（二）实验步骤

（1）打开纤维卷曲弹性仪和计算机电源，预热30min。

（2）双击计算机桌面“XCP-1A”卷曲仪的小图标，出现测试界面。

（3）单击测试“标定”按钮，出现标定界面。

当上夹持器挂在测力杆钩子上时，按“校零”按钮，使力值显示为零。将标准力值砝码挂于测力杆钩子上，按“满度”按钮，力值显示为2000（10-3cN），然后取下标准力值砝码，并按下“退出”按钮退出。

（4）单击测试中“设置”按钮，出现测试选项界面。在测试选项测试区分中，选择“试验1”，卷曲试验仅需测试纤维卷曲率和卷曲数，不需要测试纤维卷曲弹性率指标；选择“试验2”，可进行纤维卷曲弹性率测试。

根据纤维卷曲率试验方法标准，由纤维试样的名义线密度，确定卷曲试验时的轻负荷值和重负荷值，轻负荷值为（0.0020±0.0002）cN/dtex。重负荷值：维纶、锦纶、丙纶、氯纶、纤维素纤维为（0.050±0.005）cN/dtex；涤纶、腈纶为（0.075±0.0075）cN/dtex。在测试选项中对应的输入框中加以设定，输入测试员、样品标注等测试信息。

（5）测试选项设置完成后，单击测试选项中“确定”按钮，即可开始准备进行纤维卷曲实验。

（6）从已达平衡的样品中随机取出20束卷曲且未被破坏的纤维放在黑绒板上，用镊子将上夹持器从测力杆钩子上取下，从每束纤维中随机夹取一根纤维试样的某一端，然后将上夹持器用镊子轻轻挂在测力杆钩子上，用镊子将纤维试样下端松弛地夹入下夹持器钳口中，下夹持器钳口的启闭通过用左手外拉或放开下夹持器的手柄即可。

（7）按启动按钮“ST-1”，下夹持器下降至纤维试样受力达到轻负荷停止，力值显示为轻负荷值，长度显示为试样的初始长度L0值。

（8）转动下夹持器至计算机显示屏中展示的纤维卷曲形态达到最佳状态，此时计算机屏幕上自动显示纤维25mm长度中的卷曲数。

（9）按启动按钮“ST-2”，下夹持器继续下降至纤维试样受力达到重负荷，力值显示为重负荷值，长度显示为纤维伸直长度L1。如果试验类型选位为“试验1”，此时下夹持器将自动回升至起始位置，自动计算结果的卷曲率J（%）值，如果试验类型选择为“试验2”，此时下夹持器将停止运动，纤维试样承受重负荷30s后下夹持器自动回升至起始位置，纤维试样在松弛状态下停留2min，下夹持器再次下降拉伸纤维至轻负荷，长度显示为纤维回复长度L2，下夹持器回升至原位后自动计算结果的卷曲弹性率Jd（%）值。

（10）按照步骤（6）～（9）继续进行其他纤维试样的测试。每个样品测试20根纤维。

五、实验结果

仪器自动输出测试样品的卷曲数、卷曲率、卷曲弹性率及卷曲回复率。

1.卷曲数

纤维在受轻负荷时，25mm长度内的卷曲个数Jn。

2.卷曲率

表示卷曲程度的指标，与卷曲数和卷曲波深度有关。

式中：J——卷曲率；

L0——加轻负荷至平衡时记下的读数，mm；

L1——加重负荷至平衡时记下的读数，mm。

3.卷曲回复率

表示纤维受力后卷曲回复的能力，是反映卷曲牢度的指标。

式中：Jw——卷曲回复率；

L2——在重负荷保持30s后释放，经2min回复，再在轻负荷下测定的长度，mm。

4.卷曲弹性率

式中：Jd——纤维的卷曲弹性率。

各项结果均以20根纤维的测定值的算数平均值表示，按照GB/T 8170—2008规定修约到小数点后一位。