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基于短长度试样的纱线支数测定标准试验方法（D1059-17）
📋 概述与适用范围
ASTM D1059-17（2022年重新批准）是一项用于快速测定纱线支数的标准试验方法，其核心特点在于采用短长度试样（通常为1米或更短）进行测量。该方法最早于20世纪中叶制定，经过多次修订，目前版本主要明确了张力控制、适用范围及与精密方法的关系。
该标准适用于从筒纱或织物中取出的各类棉纱、粗梳毛纱、精梳毛纱及化学纤维短纤纱或长丝纱，前提是纱线完整且能够量取规定长度。但对于起绒或割绒织物，因纱线无法在无损伤状态下分离，故不在适用之列。同时，标准明确规定，该方法仅提供近似结果，若需更高精度，应参考D1907绞纱法。
与D1907相比，D1059的优势在于操作快捷、试样用量少，特别适合生产现场的快速检验和质量监控。标准还引用了D1776调湿与测试规程、D2258取样规程等，确保试验条件一致。此外，对于不同纤维类型的纱线，可通过协议参照D541、D578等专用标准，体现了体系的灵活性。
⚠️ 注意：由于短试样长度相对偏差较大，该方法只能作为近似评定，不适用于验收或仲裁检验。在要求精确结果的场合，应改用D1907绞纱法。
⚙️ 试验原理与方法
试验的基本原理是：在规定的张力下量取一定长度的纱线试样，称其质量后，按照支数定义（单位质量对应的长度）计算纱线支数。具体步骤包括：按照D2258从批量中抽取样品，并按D1776在标准大气下调湿至平衡；然后从样品中切取至少10段规定长度的试样（通常为1 m或1.1 yd），切断时用预加张力夹持，张力设定在0.25～0.75 cN/tex范围内，以使纱线伸直但不产生额外伸长；最后逐段称重并记录。
支数的计算依据不同支数制而定。对于特克斯制（tex），直接由质量（g）与长度（km）的比值得到；对于英制支数（Ne），则需按840码/hank等传统定义换算。标准中给出了通用的计算公式（Eq 2或Eq 3），明确指出长度测量误差会以倍数放大到最终结果，因此操作时必须严格控制设定长度与张力。
对于伸长率超过5%的弹性纱或变形纱，标准允许协议调整张力——可降低张力以避免弹性伸长，或提高张力以消除卷曲，但必须在报告中注明修改细节。设备需求简单：一台分析天平（精度0.1 mg）、一把刚性尺或卷尺、以及可调节的张力装置（如弹簧夹）。整个流程在15分钟内可完成一次测试，效率远高于绞纱法。
📊 技术参数与指标
下表汇总了D1059-17规定的核心试验参数，所有数值均来自标准原文。参数的选择基于大量比对试验，旨在平衡操作简便性与结果可信度。
| 🟦 参数项 | 📏 规定值或范围 |
|---|---|
| 试样长度 | 通常为1 m（1.1 yd），也可按协议采用更短长度 |
| 试验张力 | 0.25 ~ 0.75 cN/tex（0.25 ~ 0.75 gf/tex） |
| 适用纱线类别 | 棉、粗梳毛、精梳毛、化纤短纤纱及长丝 |
| 织物适用范围 | 纱线完整且可量取长度的机织或针织物（起绒/割绒除外） |
| 拉伸限制 | 在张力从0.25增至0.75 cN/tex时，伸长率＜5% |
| 特殊纱线处理 | 伸长率≥5%时，可协议降低或提高张力 |
| 调湿条件 | 按D1776：标准大气（21±1°C，65±2% RH） |
| 结果性质 | 近似值（不得作为精确判定依据） |
表中张力范围源于对大多数短纤纱弹性特性的统计：在此区间内纱线伸直而伸长可忽略。对于变形纱，伸长可能超过5%，故允许灵活调整。长度采用1米是权衡取样代表性及操作的便利，若从织物中取样需注意确保纱线无弯曲或损伤。
💡 要点：为减小误差，每个试样长度应用标准尺精确测量，张力夹持器应定期校准。建议每批样品至少测试5个试样取平均值。
| 📐 纱线编号系统 | 🎯 中文定义 |
|---|---|
| 特克斯（tex） | 每1000米纱线的克重数（直接支数制） |
| 公制支数（Nm） | 每克纱线所拥有的米数（间接支数制） |
| 棉纱英制支数（Ne） | 每磅纱线所拥有的840码倍数 |
| 毛纱英制支数（worsted count） | 每磅纱线所拥有的560码倍数 |
| 麻纱支数（lea） | 每磅纱线所拥有的300码倍数 |
以上支数系统的换算关系在标准Terminology 3.1中列出，实际操作中可根据客户协议选择特克斯或英制支数报告结果。
🔬 工程应用与注意事项
在实际生产中，D1059常用于以下场景：筒纱或经轴纱线的进厂快速核查；织造过程中断纱原因的初步分析；从客户来样（如一小块面料）反推纱线规格。由于试样长度短，可从织物中小心拆取纱线，特别适合布样分析。但需注意，从织物中取出的纱线存在弯曲或屈曲，施加张力时应确保完全伸直，但不可拉伸。
常见问题包括：长度量取不准确（使用卷尺时未垂直）、张力波动（手持夹持不稳定）、天平未校准等。标准建议使用刚性尺并固定纱线一端，张力夹持器应通过滑轮与砝码实现恒定张力。调湿不足也会导致质量波动，尤其在吸湿性强的棉毛纱中。
质量控制要点：定期核查张力装置，确保张力在0.25-0.75 cN/tex范围内；每批样品至少测试10个试样；记录调湿时间（不少于4小时）。当需要与客户或供应商核对支数时，应明确标注采用该短片段法，并告知结果仅为近似参考。对于高支纱或特种纱，建议与D1907绞纱法进行对比，建立修正系数。
🚨 关键注意：长度误差是该方法的最大误差源。假定实际长度偏差0.5 mm，在1 m试样上将产生0.05%的误差，但支数计算时可能被放大至约5%。因此必须使用刚性尺并坚持逐根测量。
❓ 常见问题解答
🔍 问：为什么D1059只能得到近似值而不能用于仲裁？
答：因为短长度试样（1米）的绝对长度测量误差会在支数计算时放大，且试样数量有限，无法像绞纱法那样通过长片段（如100米）平均化纱线不均匀性。该方法更适合内部快速比对，而非精密检测。
答：因为短长度试样（1米）的绝对长度测量误差会在支数计算时放大，且试样数量有限，无法像绞纱法那样通过长片段（如100米）平均化纱线不均匀性。该方法更适合内部快速比对，而非精密检测。
💡 问：如何确定张力设定在0.25还是0.75 cN/tex？
答：对于大多数短纤纱，可用中间值0.5 cN/tex。如果纱线卷曲或弹性较大（如变形纱），建议从0.25 cN/tex开始逐步增加，直至纱线伸直且无可见伸长，再确认张力值。对于已知弹性超过5%的纱线，须按协议使用特殊张力。
答：对于大多数短纤纱，可用中间值0.5 cN/tex。如果纱线卷曲或弹性较大（如变形纱），建议从0.25 cN/tex开始逐步增加，直至纱线伸直且无可见伸长，再确认张力值。对于已知弹性超过5%的纱线，须按协议使用特殊张力。
⚡ 问：从织物中取纱与从筒纱直接取纱有何不同？
答：织物中的纱线因交织产生屈曲波，实测长度会略短于筒纱。试验时应施加相同张力使屈曲伸直，但注意不可拉伸纱线本身。相同织物的不同位置支数可能有差异，建议拆取5段以上的代表试样。
答：织物中的纱线因交织产生屈曲波，实测长度会略短于筒纱。试验时应施加相同张力使屈曲伸直，但注意不可拉伸纱线本身。相同织物的不同位置支数可能有差异，建议拆取5段以上的代表试样。
📌 问：标准中提到的棉纱英制支数（Ne）与特克斯如何换算？
答：换算关系为：tex = 590.5 / Ne（棉纱）。但D1059标准不强制特定换算，计算时需根据支数定义公式。实际操作中，可先称得质量与长度，再按选定的支数制公式计算，避免多次换算带来的累积误差。
答：换算关系为：tex = 590.5 / Ne（棉纱）。但D1059标准不强制特定换算，计算时需根据支数定义公式。实际操作中，可先称得质量与长度，再按选定的支数制公式计算，避免多次换算带来的累积误差。
🎯 问：该方法对化纤长丝纱是否同样适用？
答：适用，但需注意化纤长丝通常张力敏感，务必保证张力稳定。对于低弹或牵伸丝，建议采用0.25 cN/tex的低张力；对于高强工业丝，可用至0.75 cN/tex。任何偏离标准规定的调整均须在报告中说明。
答：适用，但需注意化纤长丝通常张力敏感，务必保证张力稳定。对于低弹或牵伸丝，建议采用0.25 cN/tex的低张力；对于高强工业丝，可用至0.75 cN/tex。任何偏离标准规定的调整均须在报告中说明。
参考标准：ASTM D1059-17 (2022) Standard Test Method for Yarn Number Based on Short-Length Specimens. 本文基于标准原文摘录撰写，技术细节以官方版本为准。
