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。
: k. Q5 w& l2 g' j) z（２）筒子的卷绕密度直接影响到筒子的卷装容量。
7 v/ [! A0 p% T, H/ o* o（３）筒子的卷绕密度间接反映络纱张力的高低。
（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
1 C1 V: ?0 [2 \8 M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。
1 [8 r3 ?/ |4 P' F. ^三、试验仪器与用具
钢板尺、天平（量程必须大于筒子的最大重量）。
) S" Q% x8 i+ @7 ]

四、试验方法与计算
1.圆锥形筒子的测试
（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。
1 g8 S, }& I! }* K; g+ g. W（2）计算。根据下述公式计算筒子的卷绕体积和卷绕密度。
+ x- X7 x5 J' H; J1 ^

& h+ U2 n' k* }; s/ F4 gV＝π/12(D²+D²₁+DD₁)H+π/12(d²+D²+dD)h－π/12(d²+d₁+dd₁）(H+h)
γ=GV

式中：V——圆锥形筒子的绕纱体积,cm3；

D——筒子大端直径,cm；
% C9 U, i: v2 m6 T5 QD₁——筒子小端直径,cm；
' ~) g  g9 R- e9 Gd——圆锥形筒子筒管大端直径,cm；
d₁——圆锥形筒子筒管小端直径,cm；
/ h) {+ c6 Y/ D1 uH——筒子绕纱高度,cm；
8 N: d) W  f0 ~7 l7 d* D2 Vh——筒纱绕纱锥体底部的高度,cm；
G——筒子净重,g；
  j# }7 ~* Z9 T. Z% N4 r4 g1 Zγ——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）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
γ=GV

式中：D₂——筒子直径,cm；
+ R% u! q& ]4 [( N* U: Y6 Y. z7 [. b. _d₂——圆柱形筒子筒管直径,cm；
H——筒子高度,cm。
6 j  X( r* k  X  X$ Z- V

五、纯棉纱圆锥筒子卷绕密度的经验控制标准

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%。
! Q9 M% m5 x( J) E5 t2?涤棉等混纺纱较纯棉纱卷绕密度高约10%。
8 ~  _! ^8 a  u0 ]' x
* h" X# T. [$ K9 G- V六、影响筒子卷绕密度的主要因素
' @7 B6 }2 X* C（1）络纱线张力高，则卷绕密度大。
- ?6 I2 v3 Z, l: z（2）络纱线速度高，则卷绕密度大。
（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。
% h$ P( p7 L3 S3 c  K) Y. b9 B8 B①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%。
) T, @) f0 u! n7 \" a' O$ A: ~（5）筒子的卷绕角α:
γ=C/sinα
式中：γ——卷绕密度，g/cm³；
. }3 g9 d9 T2 }8 Z( Nα——卷绕角的角度数；
* U1 R6 D9 J3 K. J9 f3 UC——系数。
1 w3 ~/ \8 u2 w* w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。
  [( y1 G/ ~7 y# o# j' Y' W（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

8 Q# k* U2 y# t) C1 ]) I七、快速测定卷绕密度的方法
（一）仪器与原理
1.试验仪器
( L+ Y& ]2 S9 x  t/ E4 E% J邵氏硬度计。
2.测试原理
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)。
. M2 ~& M& L2 f7 G# v. m8 \3.仪器基本原理
# L; [. U& l, f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。
3 m. W$ A7 t* N9 @; [6 T（二）试验方法
（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。
（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。
# J5 G) U; r* ^$ Q3 [0 g（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。