探析纤维几何特征对成纱条干不匀的作用机制与影响路径.docxVIP

探析纤维几何特征对成纱条干不匀的作用机制与影响路径

一、引言

1.1研究背景与意义

纺织品行业作为历史悠久且重要的产业，在全球经济体系中占据着不可或缺的地位。近年来，全球纺织行业持续发展，据statista研究报告显示，2024年全球纺织行业市场产值达到1.07万亿美元，同比增长约2%，全球纺织品市场企业数量达273.1万家，全球纤维产量也从2022年的1.16亿吨增至2023年的1.24亿吨，创下历史新高。中国作为纺织大国，纺织品行业一直以来都是传统产业之一，在市场开放和发展的推动下，也得到了蓬勃发展。

在纱线制造过程中，成纱条干不匀是一个常见且亟待解决的关键问题。成纱条干不匀对纱线质量有着诸多不良影响，条干不匀的纱线在外观上呈现粗细不均的状态，严重影响纺织品的视觉效果；条干不匀还会导致纱线强度分布不均，在后续加工或使用过程中容易出现断裂等问题，降低了纱线的耐用性和可靠性。从生产效率角度来看，纱线条干不匀会导致生产过程中频繁出现断头现象，需要工人花费额外的时间和精力进行接头操作，这不仅降低了生产的连续性，还增加了劳动强度，从而使整体生产效率大幅下降。在生产成本方面，成纱条干不匀可能使得纱线无法达到预期的质量标准，导致次品率上升，增加了原料和生产成本；生产效率的降低也意味着单位产品所消耗的时间和资源增加，进一步推高了成本。

为有效解决成纱条干不匀这一问题，从纤维几何特征角度进行深入分析具有重要意义。纤维几何特征包含纤维的形态、大小、长度、直径、弯曲度等内在属性，这些属性与成纱过程中的条干均匀性密切相关。通过研究纤维几何特征对成纱条干不匀的影响，可以更深入地了解成纱条干不匀产生的根源，为优化原料配置提供科学依据。在选择纤维原料时，能够根据纤维几何特征与成纱条干的关系，挑选出更适合的纤维，减少因纤维本身特性导致的条干不匀问题。研究纤维几何特征还能为合理制定相关纺纱工艺提供指导，在纺纱过程中，根据纤维的长度、细度等几何特征，调整纺纱工艺参数，如牵伸倍数、捻度等，从而降低成纱条干不匀率，提高纱线质量，促进纺织品行业的进一步发展。

1.2国内外研究现状

国内外众多学者在纤维几何特征与成纱条干不匀关系领域展开了广泛而深入的研究。在纤维长度方面，相关研究表明，纤维长度对成纱条干均匀性具有显著影响。东华大学的林倩在其论文《纤维几何特征对成纱条干不匀的影响分析》中指出，较短的纤维在成纱过程中更容易出现断裂，使得条干出现不匀，而较长的纤维则更容易在成纱过程中缠结拉扯，同样会影响条干的均匀性，适中长度的纤维对成纱条干均匀性影响较小。

关于纤维形态，纤维形态包括形状、表面形貌等特征，其对成纱条干均匀性的影响也备受关注。纤维的截面形状会影响其与其他纤维的排列和缠绕情况，从而影响条干的均匀性；在成纱过程中，纤维的表面形貌会对摩擦系数和颠簸度产生影响，进而影响条干的均匀性。

纤维直径也是影响成纱过程中条干均匀性的重要参数。较粗的纤维在成纱过程中易产生压力，从而影响到条干的均匀性，而细长的纤维易产生静电，在成纱过程中产生吸附作用，从而影响到条干的均匀性。

在纤维弯曲度方面，弯曲度较大的纤维易产生弯曲、缠绕等情况，从而影响到条干的均匀性，低弯曲度的纤维在成纱过程中更利于保持条干的均匀性。

尽管已有研究取得了一定成果，但仍存在一些不足与空白。部分研究仅针对单一纤维几何特征展开，缺乏对多种纤维几何特征综合作用的系统分析，未能全面揭示纤维几何特征与成纱条干不匀之间的复杂关系；现有研究在实验条件和方法上存在差异，导致研究结果的可比性和通用性受到一定限制；对于一些新型纤维材料，其几何特征对成纱条干不匀的影响研究还相对较少。因此，进一步深入研究纤维几何特征对成纱条干不匀的影响具有重要的理论和实践意义，本文将致力于填补这些研究空白，为提高纱线质量提供更全面、更深入的理论支持。

1.3研究内容与方法

本文主要研究纤维的长度、直径、形态、弯曲度等几何特征对成纱条干不匀的影响。在纤维长度方面，探究不同长度纤维在成纱过程中的行为以及对条干均匀性的具体影响；对于纤维直径，分析粗细不同的纤维如何作用于成纱条干；针对纤维形态，研究其形状、表面形貌等特征与成纱条干不匀的关联；关于纤维弯曲度，探讨弯曲程度对成纱过程中条干均匀性的影响机制。

本研究采用实验法与分析法相结合的方式。在实验法中，选取多种具有不同几何特征的纤维原料，运用专业的纤维测量仪器，精确测定纤维的长度、直径、形态、弯曲度等几何参数。将这些纤维原料分别进行纺纱实验，严格控制纺纱过程中的其他工艺参数保持一致，运用先进的纱线条干均匀度测试仪，对成纱条干不匀进行精确测量，获取准确的数据。

在分析法上，对实验所获得的数据进行深入的统计分析，运用统计学方法计算各项数据的平均值、标准差等统计量，以明确