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。
4 k$ v$ F6 m/ k2 V（２）筒子的卷绕密度直接影响到筒子的卷装容量。
: E6 W) Z; ]( I（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。
3 q( ]1 }3 L* j9 i  O二、试验周期与取样
! `6 a6 p1 J; `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 V0 b4 {4 b1 g4 Y, `5 b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）。
, d5 {. r! F  @0 s0 b# i

* C! f1 k! l( C" }" U/ j* h2 B/ t四、试验方法与计算
, m: P' C- ~  G7 g1.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。
0 S/ u7 k8 \. y（2）计算。根据下述公式计算筒子的卷绕体积和卷绕密度。
# X' s: h3 k9 }7 i

! D6 H/ Z; Q* Z" b/ `V＝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；
# P+ N! ?4 \4 OD₁——筒子小端直径,cm；
0 ]% _) [) C5 q: A9 q" k2 wd——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；
( K/ j- S' A% `; ^* S3 b9 ^' HH——筒子绕纱高度,cm；
8 `* _8 b3 ?3 X9 h! l3 h0 `; kh——筒纱绕纱锥体底部的高度,cm；
, j: M% L0 ~6 A& Y, AG——筒子净重,g；
γ——卷绕密度,g/cm3。
2.圆柱形筒子的测试
: r5 k5 F+ i! P（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。
' f( X4 c+ K2 I) I' b

（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
) k5 V7 f; s; Q3 X

式中：D₂——筒子直径,cm；
d₂——圆柱形筒子筒管直径,cm；
8 O8 v0 d" y2 k4 |+ ]# rH——筒子高度,cm。

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%。
/ V- i# _, Q0 v- ]- R/ l2?涤棉等混纺纱较纯棉纱卷绕密度高约10%。
' D1 Z. C! h4 Z* V2 U
六、影响筒子卷绕密度的主要因素
6 D( H" @$ k8 s3 T4 Q) j$ M（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。
（3）纱线线密度小，则卷绕密度大。
. o9 s( m! c$ _& r4 D) I7 A（4）纤维材料：纤维弹性好、表面光滑，则卷绕密度大。
2 {, `5 j8 G) i: P①涤棉混纺纱的弹性较高，卷绕密度较纯棉纱高10%~15%。
1 N; V% g) ]& e8 H' Y②粘胶纱较纯棉纱的筒子卷绕密度高约10%。
- N+ t& H% f& N  T（5）筒子的卷绕角α:
, G% C* n: j- Gγ=C/sinα
* S- d" H7 d' q$ k8 _式中：γ——卷绕密度，g/cm³；
( j; I) B  V9 jα——卷绕角的角度数；
+ _' v$ b& H' FC——系数。
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。
# M8 b! ?9 m; W6 N3 s- Q$ l（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
+ ?! V8 x5 j1 A

  o' j4 n6 ^( O9 g七、快速测定卷绕密度的方法
5 s: }0 s7 z9 P* i（一）仪器与原理
1.试验仪器
1 ~& L, U1 o( y: @; M3 ^, s邵氏硬度计。
& s- H& e  c. z2.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)。
/ |1 O  C, M+ \! s- k  J8 \3.仪器基本原理
, [3 W7 m: h) ~6 u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
（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
8 Z% K& H6 a6 s（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。