纤维热收缩率实验

纤维热收缩率实验

一、实验目的与要求

用纤维热收缩率测试仪测定纤维的热收缩率，要求熟悉实验操作方法。参阅FZ/T 50004，GB/T 6505。

二、实验仪器、工具及试样

实验仪器为纤维热收缩测定仪（如图1）、小型干

热空气加热箱及压力锅。工具为张力弹簧夹、镊子等。

试样为化学纤维。

图1 热收缩率仪

三、实验方法、步骤

1、试样准备

①用弯头镊子夹持不锈钢弹簧的两端，稍用力使弹簧弯曲，然后用镊子从试样中随机取出一根纤维，一端夹入弹簧中，另一端用同样的方法夹入不锈钢张力弹簧(下弹簧)中。张力弹簧重量的选择与单纤维断裂强度试验相同(即棉纤维为0.2g，化纤用90mg/dtex)，纤维在张力弹簧中的夹持点尽可能位于弹簧的中间位置，使纤维自由下垂时时张力弹簧与纤维垂直。纤维的夹持长度在一定范围内随机夹取，但应使收缩后的长度不短于15mm，以免自动测试程序失控。

②用弯头镊子夹持上弹簧，连同纤维张力弹簧一起移置于试样筒的圆槽内，如此连续夹持纤维、上弹簧在圆槽内的位置须使纤维的夹住点在弹簧的最低端，且纤维不能包缠在弹簧上。

2、仪器调节

①开机：开机时，电机正转，U形架上升，此时虽有信号输出但不计数。

② 换向：当电机继续正转，U 形架上升到试样筒上部时，计数光敏管被挡光，而换向光敏管照光，在此瞬间，计数器自动清零，电机反转，U 形架下降。

③ 测量：当U 形架下降时，计数光敏管离开，试样筒上部又被照光，同时换向光管也照光，此时计数门打开被计数。U 形架继续下降，当计数光敏管到达下弹簧时，光又被挡住，控制计数门封门，测量中止，即完成一根纤维的测量。

3、处理前长度的测试：

（1）开启电源开关预热10min ，此时测量开关应关闭,指示红灯亮。

（2）合上测量开关，自动测量长度，记录数码管上各顺序号的相应纤维长度L 1，直至30根纤维测量完毕。

（3）热收缩处理，纤维品种不同采用不同的热处理条件，详见下表：

纤维热收缩处理条件

其中：干热空气处理采用小型干热空气加热箱（烘箱），在热处理时，应预热达到热处理温度后，迅速放入试样筒。处理30min 后立即取出；蒸汽处理时，采用装有压力表的压力锅，试样筒先放入锅内，扣上限压阀加热，锅内蒸汽压力达1.2kg/cm 2,或限压阀开始放气后开始计时，30min 后停止加热。

沸水或蒸汽处理后，将试样筒放入45℃的烘箱内烘干30min ，然后被放置在标准温湿度条件下平衡，如干热空气处理后，样筒可直接放在标准温湿度条件下平衡。

4、 热处理后长度的测试

测试纤维在标准温湿度条件下平衡30min 后，将试样筒重新装到测试仪转轴上，按同样方法测量热处理后的长度，记录相应顺序号的纤维长度2L 。

四、 指标及计算

用下列公式计算各根纤维的热收缩率和30根纤维的平均收缩率及变异系数。

%1001

21⨯-=L L L S i

%1001⨯=∑=n

S S n i i

()11

2

--=∑n S S S C i

式中： i S —— 各根纤维的热收缩率(%)；

S —— 30根纤维的平均收缩率(%)；

C ——30根纤维的变异系数(%)；

1L ——热收缩前的长度(mm)；

2L ——热收缩后的长度(mm)；

n ——试验纤维的根数。

五、 实验报告内容

1、实验仪器及试样：

2、实验内容：

3、实验记录（试样名称与规格，仪器型号，仪器工作参数，原始数据，环境温湿度等）。

4、计算纤维的热收缩率、纤维的平均收缩率及变异系数。

5、数据分析及结论

六、 思考题

测定纤维热收缩率有何实际意义？