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。
. |3 a; N; Q6 b7 p7 y/ e; s（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。
: C* e% h, K; R（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
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。
0 W/ u' B- S/ u; O; V* s5 k- {. n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）。
( K6 W4 g3 Z* H# {

  U! W, O/ R0 h& M( @$ T四、试验方法与计算
1.圆锥形筒子的测试
: H$ j+ K3 ^" ~6 p- U* D2 |! P（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。
* ~' [- g) |# ^( ~# l（2）计算。根据下述公式计算筒子的卷绕体积和卷绕密度。

+ u( \9 F+ g; s6 h* NV＝π/12(D²+D²₁+DD₁)H+π/12(d²+D²+dD)h－π/12(d²+d₁+dd₁）(H+h)
γ=GV

$ P) Y4 E/ ?# f7 |式中：V——圆锥形筒子的绕纱体积,cm3；

D——筒子大端直径,cm；
2 ^' N) T5 b) m! R! u9 w6 WD₁——筒子小端直径,cm；
d——圆锥形筒子筒管大端直径,cm；
% f( j  w  h& wd₁——圆锥形筒子筒管小端直径,cm；
H——筒子绕纱高度,cm；
3 R! o( z4 V2 w5 \h——筒纱绕纱锥体底部的高度,cm；
# f  X. L, J3 }! XG——筒子净重,g；
0 _1 \/ w5 ^3 T  w! u0 K1 Wγ——卷绕密度,g/cm3。
2.圆柱形筒子的测试
! B  W, ^% [; k/ T. D" X1 p3 f（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。

5 x( T/ }- X3 E4 \

V＝π/4(D²₂－d²₂)H
# ]- R3 }/ S/ T4 F; B/ P% C1 mγ=GV

式中：D₂——筒子直径,cm；
0 Q, @* g1 `' h. I( F8 r. bd₂——圆柱形筒子筒管直径,cm；
7 |6 S$ ~5 K  b$ o8 ~' U8 DH——筒子高度,cm。

8 M2 Q+ u& E- g五、纯棉纱圆锥筒子卷绕密度的经验控制标准
' H" H! ?& `+ l; Q

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%。
7 Q& }8 i" }$ J  G" e
) D. Z: l' U9 \- l. V+ 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。
; b& y. N+ O" R* p# A$ N3 f/ B. j（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。
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%。
) L- X. S* L! y1 N' _（5）筒子的卷绕角α:
γ=C/sinα
式中：γ——卷绕密度，g/cm³；
7 ?7 Z% y/ F, w8 m7 X$ q1 v! h! ~  _α——卷绕角的角度数；
% u0 a( h3 S5 m& QC——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。
（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

! m# o' ~$ Y/ }' F2 p3 }" Z( T七、快速测定卷绕密度的方法
（一）仪器与原理
9 q9 }7 F3 j* }" S$ d1.试验仪器
" J1 X1 O$ S: ~! x0 j+ `邵氏硬度计。
+ w% h# T7 m5 _: F2.测试原理
' D: A& l1 x5 w: Y3 V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.仪器基本原理
1 {7 K  H5 w4 g/ K/ ]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。
/ o" N3 k6 z& ^7 `（二）试验方法
; f3 O; T( n/ R（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。
( l4 }  u6 k8 x8 A: p* E1 U4 ]& F（2）在不同的位置测定五处，取平均值。
4 w8 Y! {( g$ W. v, E& m  O3 J(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。
& j& @! o  ^3 b5 ^5 @. H1 P8 ^（2）该试验仪器对试验人员操作熟练程度要求较高。
! L2 [  ]9 [. p$ k（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。