任务二 掌握表征纺织材料性能的基本指标
一、学习内容引入
纺织材料作为一种常见的材料，有哪些表达纤维特性的术语？当对纺织材料进行表征、比较时必然会引入一些指标，那么，纺织纤维的基本性能由哪些指标决定，各是如何表征的呢？这些表征指标之间有何相互关系？如何才能融会贯通？通过本任务的学习能够对常见纺织材料的专业术语及其表征方法有比较深刻的认识。
二、知识准备
（一）吸湿指标
1.回潮率 表示纺织材料吸湿性的指标为回潮率。回潮率是指纺织材料中所含水分重量对纺织材料干重的百分比。
式中：W——纺织材料的回潮率；
G——纺织材料的湿重，g；
G0——纺织材料的干重，g。
2.标准大气状态下的回潮率 各种纤维及其制品的实际回潮率随大气的温湿度条件而变。为了比较各种纺织材料的吸湿能力，往往把它们放在统一的标准大气条件（表1-2）下，一定时间后使它们的回潮率达到一个稳定值，这时的回潮率称为标准大气状态下的回潮率。
表1-2 标准温湿度及允许误差
关于标准大气状态的规定，国际上是一致的，而容许的误差各国略有不同。我国规定标准大气状态采用2级A类：标准大气压下温度为（20±2）℃，相对湿度为（65±3）%。
3.公定回潮率 在贸易和成本计算中，纺织材料并非处于标准温湿度状态。而且，在标准温湿度状态下同一种纺织材料的实际回潮率，也还因纤维本身的质量和含杂等因素而有变化，因此，为了计重和核价的需要，必须对各种纺织材料的回潮率进行统一规定，称为公定回潮率，又称主观回潮率。
（二）纺织材料的细度指标
线密度是纺织纤维和纱线的重要指标。在其他条件相同的情况下，纤维越细，可纺纱的线密度也越细，成纱强度也越高；细纤维制成的织物较柔软，光泽较柔和。在纺纱工艺中，用较细的纤维纺纱可降低断头率，提高生产效率，但纤维过细，易纠缠成结。
纤维和纱线的线密度指标有直接指标和间接指标两大类。
1.直接指标 纺织材料细度直接指标有直径、投影宽度和截面积、周长、比表面积。截面直径是纤维主要的线密度直接指标，它的量度单位为μm，只有当截面接近圆形时，用直径表示线密度才合适。目前，纤维的常规试验中，羊毛采用直径来表示其线密度。
2.间接指标 纤维细度的间接指标可分为定长制和定重制两大类。它们是利用纤维长度和重量间的关系来间接表示纤维的细度。
（1）线密度。简称特。线密度是指1000m长纤维在公定回潮率时的重量克数，单位为tex，属于定长制，它的数值越大，表示纤维越粗。其计算式为：
式中：Tt——纤维的线密度，tex；
L——纤维的长度，m；
GK——纤维的公量，g。
（2）纤度。是指9000m长纤维在公定回潮率时的重量克数，是纤维线密度的非法定计量单位，是绢丝、化学纤维常用指标。其单位为旦尼尔，其计算式为：
式中：Nden——纤维的旦尼尔数，简称旦。
（3）公制支数。公制支数是指在公定回潮率时每克纤维或纱线所具有的长度米数。是指一定质量纤维的长度，它的数值越大，表示纤维越细。其计算式为：
式中：Nm——纤维的公制支数，简称公支；
L——纤维的长度，m；
GK——纤维的公量，g。
（4）英制支数。在英制公定回潮率时，一磅重的纤维或纱线所具有的长度的840码的倍数。
式中：Ne——英制支数，简称英支；
L′——纱线的长度，码（1码=3英尺=0.9144m）；
Gk——纱线的公定重量，磅（1磅=0.4536kg）。
（1）马克隆值M（用于棉）。本身无量纲，相当于单位长度（英寸）的重量（微克），反映棉纤维细度、成熟度的综合指标。
（2）品质支数（用于毛）。沿用下来的指标，曾表示该羊毛的可纺支数，现表示直径在某一范围的羊毛细度。
4.细度指标间的换算关系
（1）间接指标间的换算。
（纯化学纤维纱线C为590.5，纯棉纱线C为583）
（2）间接指标与直接指标间的换算。当纤维截面形状不规则、无中腔时，可假设纤维为圆柱体，截面直径为dyc（mm），纤维密度为δ（g/cm3）即（mg/mm3），长度为L（mm），则纤维重量G（mg）和假设直径dyc为关系：
根据上式，可求得以下各换算式：
当纤维截面形状不规则、有中腔时，可假设纤维为中空圆柱体，以原截面外形轮廓构成的圆环形截面的计算直径为dp（mm），长度为L（mm），重量为G（mg）的空心纤维，则其单位体积的质量δ（mg/mm3）和纤维的计算（等效）直径dp为：
三、学习提高
（1）根据线密度指标的定义，能够对相关公式进行推导，并指出它们之间的关系？能够真正理解其单位量值与指标量值的大小与换算关系，学会类比，最终能融会贯通。
（2）线密度相同的不同材料，其粗细（表观等效直径）一定相同吗？比如1.5dtex的涤纶与棉纤维，其实际尺寸相同吗？查阅相关纺织生产方面的书籍，谈谈线密度指标有何实际意义？
四、自我拓展
通过查找相关纺织纤维的回潮率数据，结合本任务学习内容，补充完成表1-3。
表1-3 常见纯纺纱线的特克斯值与英制支数的换算关系
