根據(jù)絞盤法測定紡織材料摩擦系數(shù)的原理，使用Y151型纖維摩擦系數(shù)測定儀，測定一種短纖維（或長絲切斷而成）的動摩擦系數(shù)和靜摩擦系數(shù)。通過實(shí)驗(yàn)，掌握儀器結(jié)構(gòu)和摩擦系數(shù)測定方法。

 

試驗(yàn)儀器為Y151型纖維摩擦系數(shù)測定儀。試樣為天然纖維或化學(xué)短纖維一種。并需備有鑷子、黑絨板等用具。

 

1、紡織纖維摩擦的意義和摩擦系數(shù)紡織纖維摩擦性質(zhì)不僅直接影響紡織工藝的順利進(jìn)行，而且還關(guān)系到紗、布的質(zhì)量，在紡織加工過程中，經(jīng)常存在纖維與纖維、纖維與機(jī)件之間的相對運(yùn)動，從而會出現(xiàn)纖維與纖維、纖維與其它材料的摩擦問題。

纖維摩擦力的大小直接影響梳理、牽伸、卷繞等工藝，并影響紗布性質(zhì)。為了使紗線具有一定的強(qiáng)力，纖維與纖維之間要求具有足夠的摩擦力，同時(shí)紗線與紗線之間具有足夠的摩擦力，則是織物尺寸穩(wěn)定性良好的必要條件。紡織纖維摩擦性質(zhì)可用摩擦阻力和摩擦系數(shù)表示。摩擦力分靜摩擦與動摩擦力兩種。使相互接觸的物體（纖維）開始滑動所需要的力，稱為靜摩擦力，維持物體滑動所需要的力，稱為動摩擦力。摩擦力和正壓力之商稱為摩擦系數(shù)，分靜摩擦系數(shù)和動摩擦系數(shù)。在測定系數(shù)時(shí)，相互接觸的物體可以是纖維與纖維，也可以是纖維與其它材料的相互接觸進(jìn)行接觸器。
2、紡織纖維摩擦系數(shù)的測量方法及原理Y151型纖維摩擦系數(shù)測定儀是測定短纖維摩擦系數(shù)的典型儀器，測量方法采用絞盤法（見圖9-1），將纖維以一定角度包圍在絞盤上，纖維的一端張回升為f1，另一端的張力為f2,拉伸纖維時(shí)，由于纖維與絞盤表面存在著摩擦力，所以張力f2大于f1,根據(jù)歐拉公式，纖維在絞盤上的摩擦系婁可通過下式得。

絞盤法是1953年由荷蘭科學(xué)家羅德（Roder）首先提出，廣泛應(yīng)用于測定纖維的摩擦性質(zhì)。

圖9—2是Y151型摩擦系數(shù)測定儀的結(jié)構(gòu)簡圖，儀器、主要包括測力部分、機(jī)械傳動部分和摩擦裝置三部分。測力部分為稱量100mg的扭力天平1。摩擦裝置是直徑為8mm的金屬芯軸2，可根據(jù)需要采用纖維與纖維或纖維與金屬進(jìn)行摩擦。機(jī)械傳動部分為多級齒輪變速箱3，可根據(jù)需要，調(diào)節(jié)速度。

測定時(shí)先在直徑為8mm的金屬芯軸上，均勻地包覆一層纖維，即構(gòu)成摩擦用的纖維輥。然后在纖維輥4上面掛一要纖維5，纖維兩端各夾一只重量為100mg(或200mg)的張力夾頭，一只張力夾頭6跨騎在扭力天平秤鉤上，另一只張力夾頭7是空掛著。當(dāng)纖維輥按箭頭方向回轉(zhuǎn)時(shí)，由于纖維與纖維輥之間發(fā)生摩擦（動摩擦），纖維兩端張力不平衡。扭力天平秤鉤一端的纖維張力為f1(＜100mg)常用在另一端的纖維張力f0(100mg)這時(shí)扭力天平指針偏向一邊，為了測量扭力天平秤鉤上受力大小，可扳動扭力天平手柄8，使扭力天平零指針回復(fù)到零位，這時(shí)扭力天平秤鉤一端的纖維受為扭力天平的讀數(shù)。

 

1．將試樣先在標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下調(diào)濕，再試樣制成試驗(yàn)輥，試驗(yàn)輥制作得好壞是保證

 

試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確的關(guān)鍵。試驗(yàn)輥的表面要求光滑，不得有毛絲，不能沾有汗污，纖維要平行于金屬芯軸，均勻地排列在芯軸表面。

2．從試樣中任意取出0.5g左右的纖維，用手整理成大致平行整齊的纖維束（注意手必須洗凈，防止手中油汗污染纖維）。然后用手夾持纖維束的一端，用梳子梳理另一端，將纖維束中的纖維結(jié)和亂纖維去掉，梳理完后再倒過來梳另一端，此纖維片的寬度約為30mm，厚度約為0.5mm左右。

3．將纖維片用鑷子夾到纖維成型板上，并使纖維片超出成型板上端邊20mm，將此超出部分折入成型板的下側(cè)，并用夾子夾住。

4．成型板上的纖維片用金屬梳子梳理整齊后，再用塑料透明膠帶沾成型板前端（即不夾夾子的一端）將纖維片粘住，膠帶兩端各留出5mm左右，粘在試驗(yàn)臺上。

1）去掉夾子，抽出成型板，將彎曲的纖維剪掉，使留下的纖維片長度在30mm左右，揭起粘在試驗(yàn)臺上的塑料透明膠帶左端，將其粘在金屬芯軸頂端，旋轉(zhuǎn)芯軸。這樣用塑料透明膠帶粘住的纖維片就卷繞在芯軸的表面，將露出輥芯上端（約2---3mm）的膠帶和粘住的纖維折入端孔，用頂端螺釘和墊圈固定，然后再用金屬梳子梳理不整齊的一端，使纖維平行于金屬芯輥，均勻地排列在芯軸的表面，并用剪力剪齊，從金屬芯軸的右端套入螺母，從金屬芯軸的左商套入螺釘擰緊（注意擰緊時(shí)只轉(zhuǎn)動螺母而不能轉(zhuǎn)動螺釘）。檢查纖維輥表面層是否平滑，如有毛絲時(shí)則用鑷子夾去最后將做好的纖維輥插入輥芯架內(nèi)，重復(fù)以上步驟共做5個(gè)纖維輥。

2）在測定纖維與金屬或纖維與橡膠間的摩擦系數(shù)時(shí)，可直接將金屬輥芯或橡皮輥芯插入主軸內(nèi)孔。

 

1．動摩擦系數(shù)測定

1）接通測試儀器的電源，打開扭力天平開關(guān)，校準(zhǔn)扭力天平的零位

2）將準(zhǔn)備好的纖維輥插進(jìn)儀器主軸內(nèi)孔，并用緊固螺釘固緊。

3）在試樣中任選一根纖維，在兩端夾上100mg的張力夾并沒有各一只，將其中的一個(gè)張力夾頭跨騎在扭力天平秤鉤上，另一個(gè)繞過纖維輥表面，自由地懸掛在纖維輥的另一端。如果被測纖維較粗，或卷曲數(shù)很多，可考慮選用150mg或200mg的張力夾頭。

4）調(diào)節(jié)纖維輥轉(zhuǎn)速至30r/min(ADG)，開動電動機(jī)，使扭力天平指針偏向右邊轉(zhuǎn)動扭力天平手柄，直至扭力天平的指針回到中央，記錄扭力天平上的讀數(shù)。每根掛重復(fù)此測定操作2—3次，記錄其平均值。每個(gè)纖維輥定要測掛6根絲，5個(gè)纖維輥共測定30個(gè)數(shù)值(可根據(jù)需要增減測定次數(shù))，分別記錄之，并求出扭力天平讀數(shù)的平均值，按式（9—2）計(jì)算動摩擦系數(shù)值。

2．靜摩擦系數(shù)的測定，使纖維輥不轉(zhuǎn)動，緩慢轉(zhuǎn)動扭力天平手柄，直至纖維與纖維輥之間發(fā)生突然滑移，讀取扭力天平指針開始偏轉(zhuǎn)時(shí)扭力天平上的訊數(shù)。測試次數(shù)與動摩擦系數(shù)相同。動摩擦系數(shù)與靜摩擦系數(shù)交替進(jìn)行，同一根纖維測定靜摩擦系數(shù)后，可接著測定動摩擦系數(shù)。靜摩擦系數(shù)的計(jì)算公式與動摩擦系數(shù)的計(jì)算公式相同。

 

1．在取樣和測試過程中，手要盡量干凈，以免手汗和水分影響測試結(jié)果的準(zhǔn)確性。

2．在試驗(yàn)中要記錄試驗(yàn)條件（張力夾頭重量、纖維輥的轉(zhuǎn)速和溫濕度條件）因?yàn)闂l件不同，會有不同的試驗(yàn)結(jié)果。