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纺织纤维尤其是天然纤维和一部分化学纤维,由于其纤维大分子结构中含有一些极性基团使其具有一定的吸湿性,其中天然纤维的吸湿性更强。纺织纤维中水分的重量占干燥纤维重量的百分数定义为纤维的回潮率。纺织纤维的回潮率影响到纤维本身的各种性能。为适应棉花流通市场的需求,中国的棉花质量检测改革已经开始。其核心内容就是在棉花加工环节进行检验公证。对于中国的实际情况需要在棉花打包的同时测出棉花的回潮率和重量这两项指标。因此研制一种在打包机上快速测试棉包水分的仪器对中国的棉花质量检验有着十分重要的意义。目前在我国国内已有多家单位研发出相关的测试仪器,大多还处于试验测试阶段。
本文分析了纺织纤维的导电机理和电阻特性,对于棉纤维来讲,其在直流电场中只有离子电流是通过水分传导的,只有离子导电与回潮率有关。同时设计了打包机模拟装置和不同极板形式。分别采用纵向压缩纵向测试和纵向压缩横向测试对不同棉样在压缩和回弹过程中的电阻进行测试,经过对比分析得出在棉纤维压缩过程中的电阻和回弹过程中的电阻存在较大差异,在棉纤维块压缩状态下测得电阻较平稳,在打包机上测试纤维电阻要明确纤维的状态,通过分析得出其应在压缩状态下进行测试;纵向压缩横向测试的电阻比纵向压缩纵向测试更为稳定一些,分析得出在打包机的内壁上安装电极要比在压板上安装电极测试数据更稳定;不同棉样的电阻与体积密度关系可以用二次指数衰减曲线很好的拟合;一般棉包的体积密度为0.45g/cm3~0.65g/cm3,根据试验数据分析建议原棉打包机打包密度不应小于0.63g/cm3;纵向压缩纵向测试和纵向压缩横向测试的电阻在压缩较紧密时较为接近;对不同极板间距下,棉样的测试分析得出在平行极板间距为30mm左右处测试电阻值有较低的值;改变极板面积测试分析得出电阻随极板面积增大而变小;对于不同棉样的电阻对数同回潮率试验数据来看其具有接近线性的关系,因而可以通过电阻来反映棉纤维的回潮率。