筒子筒纱卷绕密度测试方法和试验

一、试验目的与意义
（１）测试圆锥形筒子和圆柱形筒子的卷绕密度。
$ Z! ~! Z5 {; Z* A. O（２）筒子的卷绕密度直接影响到筒子的卷装容量。
（３）筒子的卷绕密度间接反映络纱张力的高低。
0 I) ^' [) o/ D8 N/ K（４）对于染色用的筒子，卷绕密度影响染液的渗透，从而影响上染的均匀性。
二、试验周期与取样
+ T1 g) j7 [& o各品种每季度至少测一次，翻改品种时必须试验，取样时随机取筒子的数量不少于５只。
4 T% D% X0 Z& U' t8 G三、试验仪器与用具
, A& u* g7 n' R$ \, U钢板尺、天平（量程必须大于筒子的最大重量）。
4 @% X3 L! S! {4 }% i% z

四、试验方法与计算
1.圆锥形筒子的测试
2 e2 |2 Z8 u* L7 x% T（1）测量。用钢板尺测试筒子的各项数据，并用天平称出筒子的重量。
& m1 m6 A  Q7 J( r" `0 q2 V* O, ?（2）计算。根据下述公式计算筒子的卷绕体积和卷绕密度。

. U! |" D+ j% ?V＝π/12(D²+D²₁+DD₁)H+π/12(d²+D²+dD)h－π/12(d²+d₁+dd₁）(H+h)
γ=GV

$ q4 u( O& }4 f1 k3 O7 l* A1 R4 O* _式中：V——圆锥形筒子的绕纱体积,cm3；

D——筒子大端直径,cm；
$ B" U7 n) t5 }) h+ AD₁——筒子小端直径,cm；
. e& ~, B; Y  Y0 W' _5 T4 y; Md——圆锥形筒子筒管大端直径,cm；
3 A( R+ e. i  _9 o6 Y' {d₁——圆锥形筒子筒管小端直径,cm；
( o6 C6 f8 I0 n4 {5 L" qH——筒子绕纱高度,cm；
# F, ?$ Q4 `: o! ?h——筒纱绕纱锥体底部的高度,cm；
) q6 i) e1 Z# X& dG——筒子净重,g；
γ——卷绕密度,g/cm3。
2.圆柱形筒子的测试
6 j$ f3 m1 G$ u3 a  h（1）测量。用钢板尺测试筒子各项数据，并用天平称出筒子的重量。
% T* i- O# a: k

（2）计算。根据下述公式计算筒子的卷绕体积和卷绕密度。

V＝π/4(D²₂－d²₂)H
* g5 @+ J& n4 {4 Lγ=GV
* g* R, d1 B8 f& H9 ~+ `# z' M# j9 _

式中：D₂——筒子直径,cm；
3 [9 f- R' Y3 l- C; L* Cd₂——圆柱形筒子筒管直径,cm；
H——筒子高度,cm。

五、纯棉纱圆锥筒子卷绕密度的经验控制标准
3 m9 I8 }, U3 r) [  k4 D

筒子卷绕密度

纱线线密度（tex）	卷绕密度(g/cm3)	纱线线密度（tex）	卷绕密度(g/cm3)
31~42	0.35~0.4	13~19	0.45~0.5
20~30	0.4~0.45	13以下	0.5~0.55

注1?股线较单纱卷绕密度高10%~20%。
2?涤棉等混纺纱较纯棉纱卷绕密度高约10%。
' G6 V/ O% x+ a/ W: \3 {& m, Q
" B. o" ~; U7 L% {/ o7 E六、影响筒子卷绕密度的主要因素
（1）络纱线张力高，则卷绕密度大。
（2）络纱线速度高，则卷绕密度大。
7 w# Y3 f0 q4 h, G5 B（3）纱线线密度小，则卷绕密度大。
（4）纤维材料：纤维弹性好、表面光滑，则卷绕密度大。
5 Q1 O2 m1 M" m, [①涤棉混纺纱的弹性较高，卷绕密度较纯棉纱高10%~15%。
8 |/ F3 s0 t# U: X②粘胶纱较纯棉纱的筒子卷绕密度高约10%。
（5）筒子的卷绕角α:
3 q$ T4 P8 h5 Y+ M( s0 P9 t# f% zγ=C/sinα
式中：γ——卷绕密度，g/cm³；
5 Z. ]4 O$ h2 r1 i6 H. A/ Jα——卷绕角的角度数；
, V0 b% W  e  d; h6 ]2 t% gC——系数。
- m; d1 f+ X% V3 v6 Y由上式可知，在其他条件一定时，随卷绕角的增加，卷绕密度逐渐降低。α=0°,即平行卷绕时,卷绕密度最大；α=90°,即垂直交叉卷绕时,卷绕密度最小。棉纺织生产中，由于整经筒子的卷绕角为30°，染色用的松式筒子卷绕角为55°左右，故后者的卷绕密度较前者小。
& d9 J" `; a; b6 D+ S6 [  e' F2 q（6）筒子重量。随着卷绕直径的增加，筒子自重增加，络纱张力逐渐增加，易形成外紧内松的“菊花芯”结构，现代络筒机采用了气压式筒子重量平衡装置。

筒子重量平衡装置

$ G! l( `2 h6 J: K1 n& c七、快速测定卷绕密度的方法
（一）仪器与原理
1.试验仪器
邵氏硬度计。
2.测试原理
* M' o8 B7 i/ R- T9 h. |筒子的卷绕密度越大，即纱线卷绕越紧密，则其硬度越高，通过测定其邵氏硬度（HSA），可间接测定筒子的卷绕密度(g/cm³)。
3 w7 ~  N7 F+ T5 d3.仪器基本原理
0 g. q" E% Y5 L% c8 y  }- P8 ?9 }将具有一定形状的钢制压针，在试验力作用下垂直压入试样表面，当压足表面与试样表面完全贴合时，压针尖端相对压足平面有一定的伸出长度，其值的大小来表征邵氏硬度的大小，伸出长度值越大，表示邵氏硬度越低，反之硬度越高。邵氏硬度大小与压针位移量有关，通过测量压针的位移量，即可计算出邵氏硬度值。本硬度计用传感器测量出压针位移量，再通过CPU计算处理，得出邵氏硬度，并直接显示出邵氏硬度值。
% H' N! a# Y( T% a; \: B（二）试验方法
3 O2 K: _) r8 Y# e（1）将邵氏硬度计的探测头端抵住筒子的表面并充分密接，直接读取读数，再根据预先建立的筒子实测卷绕密度(g/cm³)与邵氏硬度值（HSA）的分挡对应关系表查出对应的卷绕密度。
/ d# j9 g9 N1 ^- D/ G( C（2）在不同的位置测定五处，取平均值。
(三)注意事项
（1）该试验方法具有快速简便的特点，但准确性稍差，一般用于生产现场估测。
（2）该试验仪器对试验人员操作熟练程度要求较高。
（3）邵氏硬度计一般用于橡胶辊（如浆纱机压浆辊）的硬度检测，也可用于筒子、整经轴、织轴、布轴卷绕密度的测定。