紡織纖維的長度是纖維的形態(tài)尺寸指標(biāo)，與紡織加工及紗布質(zhì)量有密切關(guān)系。棉、毛、麻等天然纖維的長度一般在25-250 mm；化學(xué)短纖維則根據(jù)需要切成各種長度。由于各種纖維的長度差異很大，紡紗加工的機(jī)臺規(guī)格和采用的工藝參數(shù)也需隨之變化。因此，在商業(yè)貿(mào)易或工業(yè)生產(chǎn)中，纖維長度都是一項(xiàng)必測的品質(zhì)指標(biāo)。長度對產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)系密切，當(dāng)其他條件不變時，纖維越長，成紗中纖維之間接觸面積越大，抱合力越好，紗的強(qiáng)度越高。特別當(dāng)纖維的長度長而且長度整齊時，紗的強(qiáng)度、均勻度較好，紗的表面光潔，毛羽少。

長度對紡紗加工的關(guān)系也很密切，纖維越長，開松、梳理時纖維越易纏節(jié)而產(chǎn)生棉毛粒等疵點(diǎn)。因此對長纖維必須采用比較緩和的工藝，在后紡加工中，則長纖維紗條強(qiáng)度不高，不易斷頭，捻系數(shù)可相應(yīng)取得較低，細(xì)紗產(chǎn)量高，不易斷頭，捻系數(shù)可相應(yīng)取得較低，細(xì)紗產(chǎn)量高。纖維短則在前紡加工中成網(wǎng)困難，斷頭率高，細(xì)紗必須采用較高的捻系數(shù)，因而細(xì)紗機(jī)的產(chǎn)量較低。

表示纖維長度的指標(biāo)很多，按測試儀器和方法而異。常用的有表示長度集中性的指標(biāo)如平均長度、主體長度、有效長度和品質(zhì)長度等。還有某些長度特性指標(biāo)如跨越長度等。平均長度是纖維長度的平均值。根據(jù)測試方法不同，而又可分為根數(shù)平均長度、重量加權(quán)平均長度以及截面加權(quán)平均長度等。根數(shù)平均長度是各根纖維詞典之和的平均數(shù)。重量加權(quán)平均長度是各組詞典的重量加權(quán)平均數(shù)。截面積加權(quán)平均長度是各組長度的截面積加權(quán)平均數(shù)。一般用電容式長度儀測定。

主體長度是纖維試樣中數(shù)量最多的一部分纖維的長度。更根據(jù)測試方法的不同，又可分為根數(shù)主體長度和重量主體長度兩類。根數(shù)主體長度指試樣中根數(shù)最多的一部分纖維的長度。重量主體長度指試樣用分組稱重法測定時，得到的重量最重的一組纖維的長度。品質(zhì)長度是確定紡紗工藝參數(shù)時作為依據(jù)的長度。棉纖維的品質(zhì)長度一般表示在某一界限以下的纖維重量（或根數(shù)）占總重量（或根數(shù)）的百分率。數(shù)值越大，表示質(zhì)量越差。

測定纖維程長度的儀器與方法很多，生產(chǎn)中常用的有羅拉式長度分析儀測定棉纖維長度、中段稱重法測定化學(xué)短纖維長度、梳片式長度分析儀測定棉纖維及羊毛、苧麻、絹絲或不等長化纖的長度等、排圖法測定棉或不等長化纖、羊毛、苧麻、絹絲等的有效長度。近代測試技術(shù)在長度測試中的應(yīng)用很多，如數(shù)字式照影儀、電容式纖維長度儀等。

一、羅拉法測定棉纖維長度實(shí)驗(yàn)的目的要求

使用羅拉式纖維長度分析儀將一端排列整齊的棉纖維束，按一定組距分組稱重后，求出纖維長度的各種指標(biāo)。通過實(shí)驗(yàn)，熟悉儀器的結(jié)構(gòu)和實(shí)驗(yàn)方法，掌握棉纖維長度各指標(biāo)的計算方法。并對棉纖維的長度值具有一定的概念。

二、試驗(yàn)儀器和試樣

試驗(yàn)儀器為Y111型羅拉式纖維長度分析儀和兩臺扭力天平，其中一臺稱量為100mg，感量為0.2mg，感量為0.05mg。試樣為棉纖維一種。并需準(zhǔn)備稀梳、密梳、鑷子及小鋼尺等用具。

三、基本知識

1、棉纖維的長度和長度分布 棉纖維的長度是在纖維發(fā)育過程中的前期延伸期形成的，而棉纖維包壁厚度則在纖維發(fā)育過程中的后期即延伸期形成的。因此，棉纖維的長度不因纖維成熟的好壞而有差異。

棉纖維由自然生長而成，長度很不均勻，一般為27mm、29mm、31MM等。如果將一束棉纖維試樣從長到短逐根排列，使各根纖維的一端位于一根直線上，就可得到棉纖維的自然長度排列，亦稱拜氏圖，其圖形所示：

如將不同長度的纖維按纖維長度范圍進(jìn)行分組，并稱出每組的重量，可得到棉纖維長度—重量分布圖，亦稱韋氏圖。此分布圖一般都是不對稱的，而且是右偏的

2.決定棉纖維長度的主要因素

棉纖維長度很不均勻，在同一批棉樣內(nèi)，用數(shù)量最多的一部分纖維的長度來代表這一批棉纖維的長度。決定棉纖維長度的因素主要有以下幾個方面：

（1）原棉品種：從大品種分，有海島棉和陸地棉。一般海島棉（即長絨棉）長度較長，在33mm以上；陸地棉（即細(xì)絨棉）長度較短，在25-31mm之間。陸地棉長度也有差異，早熟品種（東北棉）較短，中熟品種較長。

（2）氣候條件：棉花生長過程中，特別是在延伸期，天氣干旱時纖維偏短，而水分充分時，纖維長度會偏長。

（3）土地條件：有些地方土壤含有鹽堿成分較高，棉纖維長度偏短。

（4）棉花初步加工，初步加工條件不同，纖維長度會有稍許差異。鋸齒棉加工（扎棉）時有清花設(shè)備，能排出一部分僵棉和短纖維，所以段纖維少；皮輥棉加工時無清花設(shè)備，所以短絨多。而棉纖維主體長度，因鋸齒加工作用強(qiáng)烈，纖維有時被打斷而使長度偏短。

3.棉纖維的長度指標(biāo) 我國目前生產(chǎn)線上使用的棉纖維長度檢驗(yàn)方法有手扯法和羅拉法（儀器法）兩種。手扯法測定棉纖維長度指標(biāo)用手扯長度表示，即通過手工整理后測得的棉纖維長度，它代表一批棉群中數(shù)量最多的纖維長度。一般在商業(yè)上棉包刷的 0 頭，如231，后兩個數(shù)字為手扯長度。手扯長度一般都用單數(shù)，如25mm、29mm、31mm等。

采用羅拉法測定的棉纖維長度，其指標(biāo)有主體長度右半部平均長度（平均長度）基數(shù)、均勻度和短絨率等。

（1）主體長度：主體長度是纖維中含量最多的纖維長度。它接近手扯長度。

（2）品質(zhì)長度（右半部分平均長度）：品質(zhì)長度是比主體長度長的那一部分纖維的平均長度，此指標(biāo)一般用于紡紗工藝中，如決定羅拉隔距等。

（3）基數(shù)：基數(shù)是以主體長度為中心。前后5mm范圍內(nèi)纖維重量占整個纖維試樣重量的百分?jǐn)?shù)。基數(shù)高，說明纖維長度均勻。

（4）均勻度：均勻度是基數(shù)和主題長度是乘積（去掉基數(shù)百分?jǐn)?shù)）。它是相對指標(biāo)，用以比較不同長度纖維的均勻程度。

（5）短絨率：短絨率是長度短于16mm（主體長度為31mm以下時）或20mm（主體長度長于31mm時）的纖維重量占纖維總重量的百分率。短纖維多少對成紗質(zhì)量（條干和品質(zhì)長度指標(biāo)）有明顯影響，一般棉纖維短絨率超過12%—15%或以上時，成紗強(qiáng)力和條干將顯著變差。

4.棉纖維長度檢驗(yàn) 棉纖維長度檢驗(yàn)分手扯長度檢驗(yàn)和儀器長度檢驗(yàn)。儀器長度檢驗(yàn)有多種：梳片式長度分析儀、羅拉式長度分析儀光電式長度分析儀及氣流式長度分析儀等。

梳片式長度分析儀在西方國家仍在使用，作為日常纖維檢驗(yàn)的一種方法。羅拉式長度分析儀在蘇聯(lián)、東歐國家仍在使用，我國解放后一直使用此儀器，至今各紡織廠仍在使用。光電式長度分析儀如照影儀，是利用光電原理快速測量纖維長度的一種儀器，目前在世界各國廣泛采用氣流式不用光電，目前一些國家在研制之中，尚未達(dá)到工業(yè)使用階段。

四、羅拉式長度分析儀的結(jié)構(gòu)與調(diào)整

1、儀器的結(jié)構(gòu) （Y111型羅拉式纖維長度分析儀）Y111型羅拉式纖維長度分析儀結(jié)構(gòu)如圖5-3所示。儀器的上半部是一個可以揭起的蓋子，蓋子上有彈簧和壓板。撐角上裝有上羅拉。當(dāng)壓板嵌入支架的缺口并轉(zhuǎn)動偏心杠桿時，彈簧便以7000g的壓力壓住上羅拉。

羅拉式纖維長度分析儀的下半部由羅拉、蝸輪、蝸桿等組成，下羅拉的一端連接一個60齒的蝸輪（上刻有60個分度）。蝸輪與帶有受柄的蝸桿齒合，旋轉(zhuǎn)手柄一周，下羅拉轉(zhuǎn)動1/60轉(zhuǎn)。下羅拉直徑為19mm，1/60轉(zhuǎn)相當(dāng)于周長1mm。儀器的前面裝有溜板，用以支持棉束不致下垂，并固定夾子在夾取纖維時的深度。

Y111型羅拉式纖維長度分析儀

2.儀器的調(diào)整

（1）調(diào)整桃形偏心盤與溜板芯子，開始接觸指針在蝸輪的16分度上。

（2）檢查溜板內(nèi)緣板原定３mm的距離予以放大或縮小。

（3）檢查儀器蓋子上的彈簧壓力是否為7000g以及二號夾子的彈簧壓力是否為200g。

（4）檢查一號夾子的鉗口是否平直緊密，二號夾子絨布有無損傷、光禿等現(xiàn)象。

五、試驗(yàn)方法和程序

1.取樣 從試樣棉條兩邊的取一個試樣，每個試樣的重量根據(jù)棉樣手扯長度決定。手扯長度為23-----27mm，試樣重量為30mg;手扯長度為29-----31mm，試樣重量為32mg;手扯長度在30mm以上，試樣重量為34mg.。試樣應(yīng)稱準(zhǔn)至0.1mg，為使試樣有充分的代表性盡可能一次取準(zhǔn)為宜，以免產(chǎn)生誤差。

2.整理棉束 將稱準(zhǔn)重量的棉束先用手扯整理數(shù)次，使仟平直，一端整齊。然后用手握住纖維整齊一端，將一號夾子從長至短夾取纖維。分層鋪在限制器絨板上，鋪成寬32mm，厚薄均勻，露出擋片一端要整齊，一號夾子夾住部分不超過1mm。如此反復(fù)2----3次。制成一端整齊、平直光滑、層次分清的棉束，整理過程中，不允許丟棄纖維。

3.移放棉束 揭起儀器蓋子，搖轉(zhuǎn)手柄，使蝸輪上的第9刻度與指針重合，用一號夾子自絨板上將棉束夾起，移置于儀器中，移置時一號夾子的擋片緊靠溜板。用水平墊木墊住一號夾子使棉束達(dá)到水平，放下蓋子，松去夾子，拴緊蓋上彈簧，使纖維受到7000g壓力。

4.分級夾取 放下溜板，并轉(zhuǎn)動手柄一周，蝸輪上的刻度10與指針生命。此時羅拉將纖維送出1mm，由于羅拉半徑為9.5mm，故10.5mm以下的纖維處于未被夾持的狀態(tài)，用二號夾子陸續(xù)夾盡上述未被夾持的纖維，置于黑絨板上，搓成條狀或環(huán)狀，這是最短一組纖維。以后每轉(zhuǎn)動手柄兩轉(zhuǎn)，送出2mm纖維，同樣用上法將纖維收集在黑絨板上。當(dāng)指針與刻度16重合時，開始將溜板顧慮起，以后二號夾子都要靠近溜板邊緣夾取纖維，直至全部試驗(yàn)棉束的各組纖維取盡。夾取纖維時，依靠二號夾子的彈簧壓力，不得再外加壓力。

5.稱重 分組將各組纖維放在扭力天平上稱量，稱準(zhǔn)至0.05mg，記入試驗(yàn)結(jié)果表內(nèi)。

六、結(jié)果計算

1.計算真實(shí)重量 所統(tǒng)計表的各組纖維，由于棉布厚薄不勻，纖維排列不完全平直，溝槽羅拉與皮輥不可能絕對平行，二號夾子的夾勢均力不可能絕對均勻，以及由于纖維之間有抱合力，抽出一定長度組的纖維中本組纖維長或短的一組纖維，故各組稱見重量必須加以修正得。各組的真實(shí)重量是：本組重量的46%，相鄰較短一組重量的17%，相鄰較長一組重量的37%，這三者之和按以下經(jīng)驗(yàn)公式計算：

gi=0.17Gi-2+0.46Gi+0.37Gi+2

式中：gi---某長度組的真實(shí)重量;

Gi---某長度組的稱見重量;

Gi-2---短于某長度組2mm---級的稱見重量；

Gi-2---長于某長度組2mm---級的稱見重量；

其實(shí)重量總和與稱重量總和相差不應(yīng)超過0.1mg，否則要檢查重重算，并注意數(shù)字修約。

2．各項(xiàng)指標(biāo)計算

（1）主體長度：主體長度按下式計算：

Lm=(Lx-0.5K)+Gx

式中：Lm---主體長度（mm）;

Lx---重量最大一組纖維長度組中值（mm）;

K---組距，一般為2mm;

Gx---重量組的重量(mg)。

（2）品質(zhì)長度：品質(zhì)長度按下式計算：

Lp=Lx+

式中：Lp---品質(zhì)長度（mm）;

gy---在組中，長度大于主體長度的那部分重量（mg），即：

gy=gx×

式中g(shù)x+2、gx+4為比主體長度長的各組纖維的重量(mg)。

（3）基數(shù)：基數(shù)是以主體長度Lm為中心，前后5mm范圍內(nèi)重量百分?jǐn)?shù)之和，基數(shù)算準(zhǔn)至1，當(dāng)K=2時，基數(shù)按下式計算;

如果gx+k>gx-k時：

s=

如果gx+k

s=

式中: s---基數(shù);

Mgi---各組纖維重量之和。

（4）均勻度，均勻度（c）按下式計算，算準(zhǔn)至10：

c=S×Lm

短絨率，短絨率按下式計算：

R=

式中：R---短絨率（%）;

gp---某一物定長度組（如16mm或20mm）的重量（mg）;

Mgp-k---某一特定長度組以下各組重量之和（mg）。

當(dāng)主體長度大于31mm時，特定長度為20mm;當(dāng)主體長度為31mm及以下時，特定長度為16mm。

七、測定次數(shù)和重測

每份棉樣測兩次，丙次測定結(jié)果的主體長度和品質(zhì)長度差值超過平均數(shù)的4%時，均需重測，重測的從原棉條中取出，第三次測定結(jié)果和前兩次測定的結(jié)果的差值，如等于或小于平均的4%，則以三次測定結(jié)果平均之。如果差值均大干4%，就由差值贊美地或小于4%的兩次測定結(jié)果平均災(zāi)。如果差值均大于4%應(yīng)檢查原因，重新取樣測定。

八、測定次和重測

1.在整理試樣時，切勿丟失纖維，以免影響試驗(yàn)結(jié)果。

2.用二號夾子夾取纖維后，應(yīng)經(jīng)常在絨板上用尺測量長度。如與該組長度不符合時，應(yīng)檢查原因，予以調(diào)整。

3.儀器完后，應(yīng)好清潔工作，將彈簧壓力放松，使溝槽羅拉與加壓皮輥相互離開。