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。
（２）筒子的卷绕密度直接影响到筒子的卷装容量。
7 c* C* z% L4 [$ G, k（３）筒子的卷绕密度间接反映络纱张力的高低。
% a" w* M% M6 y* _) @（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。
# i+ J+ v8 g" @4 t1 S3 v二、试验周期与取样
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。
三、试验仪器与用具
% j, v5 H/ }% [8 ~9 `/ _钢板尺、天平（量程必须大于筒子的最大重量）。

% W# l9 c! j1 s$ i; D四、试验方法与计算
3 x) c. j0 X, c7 j5 v; O1 E1 E1.圆锥形筒子的测试
7 b3 O9 }( S5 f/ [（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。
) t; v! Z$ l; s; r5 D+ [% T# ]2 v（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/12(D²+D²₁+DD₁)H+π/12(d²+D²+dD)h－π/12(d²+d₁+dd₁）(H+h)
! Q6 c4 ]/ L/ y! d: Z( S4 bγ=GV

式中：V——圆锥形筒子的绕纱体积,cm3；

D——筒子大端直径,cm；
& Z' h: ?: Z- ~D₁——筒子小端直径,cm；
d——圆锥形筒子筒管大端直径,cm；
* [  E# P4 G' J8 P) b2 B# S. ^( md₁——圆锥形筒子筒管小端直径,cm；
H——筒子绕纱高度,cm；
h——筒纱绕纱锥体底部的高度,cm；
4 b+ B2 z% a+ K8 s2 ^G——筒子净重,g；
& Z+ R& u- R; \8 B" P3 p- Xγ——卷绕密度,g/cm3。
2.圆柱形筒子的测试
（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。
2 ~/ @" N" V2 E3 E1 B# r

（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
) E7 w! }' l6 t" O# M6 o" iγ=GV
! U( C, a4 y$ b: M/ G: r2 N

式中：D₂——筒子直径,cm；
d₂——圆柱形筒子筒管直径,cm；
H——筒子高度,cm。
7 k8 m' \) o+ f& R) ?$ J5 W5 f% R* ^% \

- K$ f$ l) Z! G7 V. c2 ]" a五、纯棉纱圆锥筒子卷绕密度的经验控制标准
/ T0 U. V8 n. o5 A

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%。
/ G- ~  q: a9 c' ^# k) d2?涤棉等混纺纱较纯棉纱卷绕密度高约10%。
/ j; n) Q; n2 z" c
. L7 ^% l$ @/ }( M% s  ]0 A. g; I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。
/ k2 X. j; V0 P( ~# x（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。
①涤棉混纺纱的弹性较高，卷绕密度较纯棉纱高10%~15%。
②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:
& X$ d! ~1 c; r9 hγ=C/sinα
/ s' _  y6 n6 k2 c+ t式中：γ——卷绕密度，g/cm³；
α——卷绕角的角度数；
C——系数。
8 c$ ?; i. c0 _/ l, h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。
; A  F* Y4 M; E7 Z+ q3 R# i3 X: V（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

% j1 w: k$ u0 Z, O" o1 m+ z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。
+ t1 D4 }9 E6 J: E7 ~2.测试原理
6 b5 c# V4 ~+ M8 U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)。
% H- s" K4 \# k4 d- g; D$ j7 X3.仪器基本原理
! ^0 r8 y. D4 `$ P$ L+ g( ]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。
（二）试验方法
4 S# n# G! U) J2 z; d) c（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/cm<sup>3</sup>)与邵氏硬度值（HSA）的分挡对应关系表查出对应的卷绕密度。
（2）在不同的位置测定五处，取平均值。
& M0 ?$ X5 F  F* Z5 L(三)注意事项
) `( p) v$ Q) L（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。
- @) A% ~) C7 m& o( [（2）该试验仪器对试验人员操作熟练程度要求较高。
; J+ I0 T$ ?9 D% d（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。
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