纤维比电阻的测定 一.目标要求
了解yg321型纤维比电阻试验仪测定纤维化电阻的原理,掌握测量纤维比电阻的方法。 二.实验仪器和试样
仪器:YG321型纤维比电阻仪,天平(精比度0.01克),镊子,黑绒板及粗、密梳片等 试样:纤维若干 三.基本知识
1.测量化学纤维比电阻的意义天然纤维一般易于吸湿,回潮率较高,比电阻较低天然纤维在加工过程中因摩擦而产生静电,由于纤维比电阻低,所以静电可以及时消除。合成纤维一般吸湿性能差,回潮率低,比电阻较高。示上油济的化学纤维的比电阻是预测纤维可纺改性能的重要方法,为了使化学纤维顺利纺纱,化学纤维的质量比电阻一般制在 109??g/cm2 以内。
2.化学纤维化比电阻的表示方法根据电阻定律,导体的电阻R和导体的长度L成正比,与导体的截面积S成反比,导体的电阻和导体本身的结构有关,导体的电阻R可用下式计算: R=??l (12-1) s S L式中 为电阻率,也称体积比电阻,单位为??cm ?v?R
由于在实际测量体积比电阻过程中,纤维之间存在空气,纤维在测量盒内所占的实际极板的面积不是S而是SF。F为填充系数,可用下式计算:
Mvfm?d? F? (12-2) Vrslsld 式中:vr——纤维实际体积: vr——测量盒容器容积: m——纤维质量: d——纤维密度。
于是,纤维体积比电阻为: ?Vv?RSfm?R (12-3) lid
体积比电阻是电流通过体积为材料时的电阻值,质量比电阻是材料长1cm.质量为1g时的电阻值。体积比电阻与质量比电阻的关系如下: pm?dpv (12-4)
纤维质量比电阻的单位为??g/cm,其值为: ?m?R2m l2
各种纺织纤维的质量比电阻列入表12-1中(相对湿度65%条件下)。 四、试验方法和程序
1. 使用仪器前的准备 YG321型纤维比电阻仪的面板如图23-1所示。 (1) 使用前仪器面板上备开羊位置应如下:电源开关7在开羊的位置,位率开关2 在
处,“放电一测试”开关3 在“放电”位置。
(2) 将仪器接通地端用导线肗善接地,检查电源电压应为22010%。 (3) 将仪器接通电源,合上电源开关7,指示灯6亮,将“放电—测试”开关3放
在“测试”位置,等预热30min后慢慢调节电位器旋钮4,使表头1
指在处。
(4) 将“倍率”开关2拔至“满度”位置,调节“满度”电位器旋钮5,使电表指 外在满度位置。
(5) 这样反复将“倍率”开关2 拔至处和“满度“位置,检查仪表指针是否在处和”
满度“位置,调试时,不允许放入测量盒。
2.试样准备 将被测纤维试样50g用手扯松后,置于标准大气(202,相对湿度65%2%)条件下平衡4h以上,用精度为0.01g的天平称取每份试样重15g,共3份,以备测试时使用。 3.正式试验
(1)测试时从机箱内取出纤维测量盒,用仪器专用钩子将压块取出,用大镊子将15g
纤维均匀地填入盒内,推入压块,把纤维测量盒入仪器内,转动摇手柄8直至摇不动不止。
(2)将“放电—测试“开关3 放在”放电“位置,等极板上因填将纤维产生的静电散逸后,即可拔到”测试“位置进行测量。
(3)测试电压选在100v档,拔动力 “倍率“开关2,使电表1稳定在一定读数上,这时表头读数乘以倍率即为被测纤维的电阻值。为了减少误差,表头应凡是取在表盘的右半部分,否则可将测试开关3放在50v档,注意这时测得的电阻值应缩小一半,即表头读数倍率1/2. 五、试验结果的计算
按下式计算纤维的体积比电阻和质量比电阻 m (12-6) 2ld
m ?m?R2 (12-7) l
式中:R——测得纤维的平均电阻值(?); ??Rv m——纤维质量(15g) L——两极板之间距离(2cm); D——纤维密度(g/cm).
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