一、羊毛强力测试方法简介
1、传统测试方法
传统测量毛丛强度的方法为手弹法与手拉法 。手弹法 ：两手分别夹持毛丛两端 ，再用一手的中指弹毛丝 ；手拉法 ：两手分别夹持毛丛两端后将其拉断 。 经 csiro 测定 ， 手弹法施加的典型力量为３０n ，而手拉法施加的典型力量为 ５０n 左右 。 两种方法选择毛丛大小往往根据毛丛的组成和检验人员个人习惯而异 ，一般选择毛丛密度在 ２ktex （千特）左右 ， 对于线密度为 ２ktex 的毛丛 ， 能被 “弹断”时 ，断裂比强度为 １５n／ktex ；而被 “拉断” 时 ， 断裂比强度为 ２５n／ktex 。 这样毛丛强度高于 ２５n／ktex的羊毛 ， 就不可以用传统的手拉 、 手弹法加以鉴别 ，而高强度的毛丛可达 ６０n桙ktex 以上［１］。
由于上述原因和客观检验的需要 ， ２０ 世纪 ８０年代 ，csiro 研制成功了自动毛丛强度仪 ，此后将其与毛丛长度仪合并成 “csiro 毛丝长度与强度测定系统 （atlas）” 。 该仪器可自动测定羊毛的毛丛长度 、 毛丛线密度 、 断裂毛丛所需的最大力值 、 毛丛断 裂 位 置 ； 并 自 动 计 算 毛 丛 长 度 的 平 均 值（mm） ，以及毛丛长度的分布参数 、 毛丛断裂比强度的平均值 （n／ktex ） 以及毛丛强度的分布参数 、毛丛断裂位置 （尖部 、 中部和根部断裂百分率） 。国际毛纺织组织 （iwto） 将上述仪器的试验方法作为 iwto 测试方法［２ ，３］。 但 atlas 测试仪现价 ３０万澳元左右 ，合人民币 １８０ 多万元 ，价格昂贵 。目前以国内各实验室的条件 ，购买上述昂贵的试验仪器是不现实的 ，因此我国商检系统对羊毛的长度 、 强度大都仍用手扯拉毛丛强度来测定 。 由于羊毛的生长特性决定了其品质的差异 ，对羊毛的强力测定单纯凭检验员的手扯感觉及经验来判定 ，而没有一个统一的标准衡量 ， 检验的结果没有说服力 ，已越来越不适应于国际贸易的发展需要 。 从我国的目前状况来看 ，人为主观的用手拉或手弹的传统测试阻碍进一步的发展 。 在纺织机械不断现代化 、 自动化程度日益提高以及高速加工和严格质量控制要求精确的 、 可靠的纤维性能数据的情况下 ，上述缺点更加集中的表现出来了 。
2、我国现行的强力测试方法及缺陷
目前 我 国 测 试 纤 维 强 力 的 标 准 有 两 项 ，gb４７１１-８４ 枟羊毛单纤维断裂强力和伸长试验方法枠及 gb４７１０-８４ 枟羊毛束纤维断裂强度试验方法枠 。gb４７１１-８４ 适用于洗净羊毛 ， 或从松解后的纱线及织物中抽取的羊毛单根纤维 。 gb４７１０-８４ 适用于基本同质毛的原毛 （毛丛） 和经过加工后的羊毛纤维（洗净毛 、 碳化毛 、 毛条 、 染色毛等）［４ ，５］。现行测试方法的缺陷有以下两点 ：
a） 适用性 ：gb４７１１-８４ 不适用于测定毛纤维的强度 ，对羊毛的收购 、 分等分级帮助较小 ，而依据gb４７１１-８４ 测得的结果只给出纤维的平均强度 ， 不能直接得到羊毛纤维间的强度不匀率和伸长指标 。毛丛中纤维的细度变异情况是最严重的 ，而毛丛之间与毛套之间的细度变异都不是特别的明显 ，所以单根纤维间的强力离散值就显得尤为重要［４ ，５］。
b） 试样长度 ：gb４７１１-８４ 与 gb４７１０-８４ 中所要求的夹持长度分别为 １０mm 与 ２５mm 。 精纺梳毛中要求原毛的长度应该大于 ７０mm ，在实际生产中原毛的长度一般达到 ９０mm 左右 。 依据上述两项国家标准进行强力测试 ，只是对长度范围的 １／７ 或 ５／１４测试 。 而在实际生产加工中 ，影响到毛条中纤维长度的并不仅是中部这 １０mm 或 ２５mm 范围 ，而是羊毛中部的一个较长范围内的强力情况 。 对于生产加工中 ，最应关注的不是纤维中部强力较高的部位 ，而是纤维强力较弱的部位 ，因为纤维中部强力的薄弱部分才是影响毛条质量与顺利加工的主要因素 。由毛丛的直径形态可知 ，毛丛长度方向上的变异比较大 ，这将会导致毛丛强度离散大 ，测得它弱势的强力值就更为重要 。 可是依据国家标准方法进行测试时 ，试样长度较短 ，会降低测试到纤维强力较弱部位的强力的概率 ，所得数据难以正确反应出被测纤维的强力值与其离散情况 ， 对于贸易 、 生产加工 、 质量控制的指导意义也会相应的下降 。根据以上分析 ，依据我国国毛特征 ，为了测量与加工性能相关性较高的原毛纤维的强力与强力离散情况 ，制定了以下的实验方法 。
二、羊毛单纤维强力测试方法改进
1、试验仪器
电子单纤维强力仪 ， 加载方式 cre（等速伸长型） 。
2、夹持长度试样在一定预加张力条件下 ，未拉伸时两夹持器之间的长度 ，称为试样初始长度 。 由于纺织材料沿长度方向的不均匀性 ， 试样愈长薄弱环节愈多 ，而试样拉伸时总是在其最弱处断裂 。 国产羊毛毛丛的长度 ７０mm 以上 ， 毛条平均长度可达到 ９０mm ，要测得纤维最弱强力 ， 夹持长度应是纤维整根长度 。 但是研究表明［６］， 我国纤维弱节多处于根部 ，与实际相联系 ，在生产加工中中部断裂的纤维数量对毛条中纤维长度的影响最大 ，中部较长范围内的纤维的断裂强力的获得就很重要 。 依据表 １ 对于断裂位置的规定。
同时结合我国羊毛毛丛长度 ，选取中部 ３４％的长度范围进行测量 ，为了保证取样的稳定性 ，再将长度范围向尖 、 根两边放出 ５mm ，因此将试样长度定为中部 ４０mm［７］。
3、拉伸速度纺织材料拉伸试验速度 ，也是影响试验结果的重要因素 。 如果不考虑仪器在拉伸时的惯性误差 ，不同拉伸速度的试验结果与纤维本身结构特性有关 。 国际标准规定 ，平均断裂伸长率大于 ８％ ， 小于 ５０％ 的纤维 ， 拉伸试验速度值要与试样隔距长度值相等 。 羊毛纤维的伸长率在此范围内 ，因此将拉伸速度为 ４０mm／min［７］。
4、预加张力试样预加张力的大小 ，对试验结果的伸长值有影响 。 合理的预加张力应该使试样伸直而不伸长 。国际标准化组织对纤维预加张力值推荐 ，一般纤维为 （１畅０ ± ０畅１） cn／tex［７］。
5、环境温湿度试验温度为 （２０ ± ２） ℃ ， 相对湿度为 （６５ ±２）％ 。
6、试验根数
由于测试对象是天然纤维羊毛 （原毛） ， 强力变异较大 ，因此测试根数确定为 ３００ 根 。
三、测试结果及分析
３畅１ 试验结果
依据上述试验方法对新 ８３畅３dtex （７０s） 、 新类型 ８８畅３dtex （６６s） 、 高山羊 ９１畅１dtex （６４s） 、 新类群８３畅３dtex （７０s） ４ 批原毛进行了测试 。 为了便于比较分析 ，采用了 ３ 种方法 ： gb４７１１-８４ 所规定的方法 ，中部法 （本文所提出的方法） 及单纤维全长试验方法 （即 ７０mm 的夹持长度 ， ４０mm／min 的拉伸速度 ，夹持纤维两端拉伸） 对上述 ４ 种纤维进行测试。
可见 ，不同的测试方法 ，测得的数据不同 。 强力值依据 gb４７１１-８４ 、 纤维中部测量法 、 纤维全长测量法的顺序递减 。 这是由于随着试样夹持长度的增大 ，测得纤维最小强力的概率有所提高 ，测强力值下降 ，符合弱环定律 。 随着试样长度的增加 ，测得强力弱值时几率有所提高 ，强力值的变异有所下降 ，所得数据稳定性提高 。 同时在全长法进行测试时 ，可以观察到纤维断裂部位多出现在根部 ，由此可验证手扯法确定的弱节部位在根部的结论［６］。
我国精纺用国毛大多是细羊毛纤维 ，它的毛丛长度一般在 ７０mm 以上 ， 平均长度可达到 ９０mm 。选取中部的 ４０mm 作为强力测试长度 ，小于全长的１／２ ，又大于全长的 １／３ ， 由此测得的羊毛强力可以较好的反应羊毛纤维强力与生产加工工艺的关系 。
四、结 论
与 gb４７１１-８４ 所规定的试验方法相比较 ，对于羊毛中部 ４０mm 长度范围进行测量 ，实验结果稳定性好 ，离散小 。 可以减少测试根数 ，减轻操作人员的劳动强度 ，提高工作效率 。 用全长法测试时显示纤维大多在根部断裂 ，证明了国毛在纤维根部存在弱节 。 由理论分析可知 ，纤维中部 ４０mm 长度上的强力和加工质量联系紧密 ，对于指导实际生产更有意义 。
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