筒子筒纱卷绕密度测试方法和试验

一、试验目的与意义
3 U9 u( F: A, B3 O（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。
（３）筒子的卷绕密度间接反映络纱张力的高低。
. k7 @! |) D% Y; 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
& n& L( _/ y, K: T6 A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。
  W$ L5 A1 b- p! u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）。
* j/ b/ v( F+ G+ A) z- C

' y4 Z4 |+ o0 A- v* l8 w四、试验方法与计算
6 {. G4 O! P; r4 d1.圆锥形筒子的测试
2 k1 E. O$ }6 s$ S9 b（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。
（2）计算。根据下述公式计算筒子的卷绕体积和卷绕密度。
4 n! {( l" T$ K' ]2 F/ W

9 z* V+ T$ N, a7 O( c- U8 WV＝π/12(D²+D²₁+DD₁)H+π/12(d²+D²+dD)h－π/12(d²+d₁+dd₁）(H+h)
8 ]+ H+ L1 ~/ s5 T# _0 v, V; }γ=GV

, r3 {1 C) I. I) }2 `式中：V——圆锥形筒子的绕纱体积,cm3；

D——筒子大端直径,cm；
D₁——筒子小端直径,cm；
d——圆锥形筒子筒管大端直径,cm；
3 F; N& m4 g! m/ J6 z  Dd₁——圆锥形筒子筒管小端直径,cm；
H——筒子绕纱高度,cm；
! m% ~, z/ T5 B; vh——筒纱绕纱锥体底部的高度,cm；
% Q+ ]7 v6 q& _0 M) cG——筒子净重,g；
. i/ V( Y; R3 B; ?+ O/ j) E% I0 @γ——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。
0 U  I8 d, n# |+ O

V＝π/4(D²₂－d²₂)H
- }5 i1 i5 D5 E* {* p1 S1 d7 k! d) pγ=GV

式中：D₂——筒子直径,cm；
d₂——圆柱形筒子筒管直径,cm；
+ i1 c. q# N3 |( d" |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

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%。
3 i' z: ~: f; ^) U
( ^, R& B, d. I, Q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。
3 \8 W! `7 b) |9 ?2 V1 R（3）纱线线密度小，则卷绕密度大。
3 v6 G+ Y1 C! b" y& ]( h（4）纤维材料：纤维弹性好、表面光滑，则卷绕密度大。
% Y0 j0 L9 f  S7 b" _) c①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%。
6 w7 a) x7 h1 q& I. r# y& L) ^（5）筒子的卷绕角α:
( O0 f! W/ `& t1 Jγ=C/sinα
$ v) ^: n- b( a. |% D8 r式中：γ——卷绕密度，g/cm³；
% M: W4 v+ f: t- Q) k/ D. ^# q. L+ ?: Kα——卷绕角的角度数；
C——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。
5 l0 F! p" U6 R; O（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。
( P: [: U  }1 [, P* j4 I8 H

筒子重量平衡装置

- ?, @, E9 D8 r: u/ @) b七、快速测定卷绕密度的方法
2 z" Q$ Y, _( X! T2 S& R（一）仪器与原理
1.试验仪器
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)。
3.仪器基本原理
3 \; ~; z( Y) b$ V  r3 ?( X+ x6 w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。
1 b! w1 t5 _; B2 M: K（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。
5 p3 }: T6 }2 F, U: C; o（2）该试验仪器对试验人员操作熟练程度要求较高。
! M4 Q6 I4 k) k# e4 d; w# R& O（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。