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实验9 短纤维摩擦系数测定 一、目的要求 根据绞盘法测定纺织材料摩擦系数的原理，使用Y151型纤维摩擦系数测定仪，测定一种短纤维（或长丝切断而成）的动摩擦系数和静摩擦系数。通过实验，掌握仪器结构和摩擦系数测定方法。 二、试验仪器和试样 试验仪器为Y151型纤维摩擦系数测定仪。试样为天然纤维或化学短纤维一种。并需备有镊子、黑绒板等用具。 三、基本知识 1、纺织纤维摩擦的意义和摩擦系数 纺织纤维摩擦性质不仅直接影响纺织工艺的顺利进行，而且还关系到纱、布的质量，在纺织加工过程中，经常存在纤维与纤维、纤维与机件之间的相对运动，从而会出现纤维与纤维、纤维与其它材料的摩擦问题。 纤维摩擦力的大小直接影响梳理、牵伸、卷绕等工艺，并影响纱布性质。为了使纱线具有一定的强力，纤维与纤维之间要求具有足够的摩擦力，同时纱线与纱线之间具有足够的摩擦力，则是织物尺寸稳定性良好的必要条件。 纺织纤维摩擦性质可用摩擦阻力和摩擦系数表示。摩擦力分静摩擦与动摩擦力两种。使相互接触的物体（纤维）开始滑动所需要的力，称为静摩擦力，维持物体滑动所需要的力，称为动摩擦力。摩擦力和正压力之商称为摩擦系数，分静摩擦系数和动摩擦系数。在测定系数时，相互接触的物体可以是纤维与纤维，也可以是纤维与其它材料的相互接触进行接触器。 2、纺织纤维摩擦系数的测量方法及原理Y151型纤维摩擦系数测定仪是测定短纤维摩擦系数的典型仪器，测量方法采用绞盘法（见图9-1），将纤维以一定角度包围在绞盘上，纤维的一端张回升为f1，另一端的张力为 f2,拉伸纤维时，由于纤维与绞盘表面存在着摩擦力，所以张力f2大于f1,根据欧拉公式，纤维在绞盘上的摩擦系娄可通过下式得。 绞盘法是1953年由荷兰科学家罗德（Roder）首先提出，广泛应用于测定纤维的摩擦性质。 图9—2是Y151型摩擦系数测定仪的结构简图，仪器、主要包括测力部分、机械传动部分和摩擦装置三部分。测力部分为称量100mg的扭力天平1。摩擦装置是直径为8mm的金属芯轴2，可根据需要采用纤维与纤维或纤维与金属进行摩擦。机械传动部分为多级齿轮变速箱3，可根据需要，调节速度。 测定时先在直径为8mm的金属芯轴上，均匀地包覆一层纤维，即构成摩擦用的纤维辊。然后在纤维辊4上面挂一要纤维5，纤维两端各夹一只重量为100mg 或200mg 的张力夹头，一只张力夹头6跨骑在扭力天平秤钩上，另一只张力夹头7是空挂着。当纤维辊按箭头方向回转时，由于纤维与纤维辊之间发生摩擦（动摩擦），纤维两端张力不平衡。扭力天平秤钩一端的纤维张力为f1 ＜100mg 常用在另一端的纤维张力f0 100mg 这时扭力天平指针偏向一边，为了测量扭力天平秤钩上受力大小，可扳动扭力天平手柄 8，使扭力天平零指针回复到零位，这时扭力天平秤钩一端的纤维受为扭力天平的读数。 四、试样准备 1．将试样先在标准大气条件下调湿，再试样制成试验辊，试验辊制作得好坏是保证试验结果准确的关键。试验辊的表面要求光滑，不得有毛丝，不能沾有汗污，纤维要平行于金属芯轴，均匀地排列在芯轴表面。 2．从试样中任意取出0.5g左右的纤维，用手整理成大致平行整齐的纤维束（注意手必须洗净，防止手中油汗污染纤维）。然后用手夹持纤维束的一端，用梳子梳理另一端，将纤维束中的纤维结和乱纤维去掉，梳理完后再倒过来梳另一端，此纤维片的宽度约为30mm，厚度约为0.5mm左右。 3．将纤维片用镊子夹到纤维成型板上，并使纤维片超出成型板上端边20mm，将此超出部分折入成型板的下侧，并用夹子夹住。 4．成型板上的纤维片用金属梳子梳理整齐后，再用塑料透明胶带沾成型板前端（即不夹夹子的一端）将纤维片粘住，胶带两端各留出5mm左右，粘在试验台上。 去掉夹子，抽出成型板，将弯曲的纤维剪掉，使留下的纤维片长度在30mm左右，揭起粘在试验台上的塑料透明胶带左端，将其粘在金属芯轴顶端，旋转芯轴。这样用塑料透明胶带粘住的纤维片就卷绕在芯轴的表面，将露出辊芯上端（约2---3mm）的胶带和粘住的纤维折入端孔，用顶端螺钉和垫圈固定，然后再用金属梳子梳理不整齐的一端，使纤维平行于金属芯辊，均匀地排列在芯轴的表面，并用剪力剪齐，从金属芯轴的右端套入螺母，从金属芯轴的左商套入螺钉拧紧（注意拧紧时只转动螺母而不能转动螺钉）。检查纤维辊表面层是否平滑，如有毛丝时则用镊子夹去最后将做好的纤维辊插入辊芯架内，重复以上步骤共做5个纤维辊。 在测定纤维与金属或纤维与橡胶间的摩擦系数时，可直接将金属辊芯或橡皮 辊芯插入主轴内孔。 五、试验方法和程序 1．动摩擦系数测定 1）接通测试仪器的电源，打开扭力天平开关，校准扭力天平的零位 2）将准备好的纤维辊插进仪器主轴内孔，并用紧固螺钉固紧。 3）在试样中任选一根纤维，在两端夹上100mg的张力夹并没有各一只，将其中