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。
* v( Q+ c3 t# U5 x5 G/ N; H（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。
（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。
; K; H8 x0 q& h( r1 `6 _( O- S8 C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
. O  R8 g( q! B8 T钢板尺、天平（量程必须大于筒子的最大重量）。

5 Y9 X3 N% n1 X( h1 A' S四、试验方法与计算
, K; ~3 [# o$ n; Y$ W7 c1.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。
6 q6 w5 a' W3 Y+ 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/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；
D₁——筒子小端直径,cm；
d——圆锥形筒子筒管大端直径,cm；
5 p0 z% \' P9 N8 Y- J; B3 U6 Ud₁——圆锥形筒子筒管小端直径,cm；
" e% C  ^, @7 ~- UH——筒子绕纱高度,cm；
5 t6 H# [: ~# w4 i( O6 w& j( vh——筒纱绕纱锥体底部的高度,cm；
G——筒子净重,g；
γ——卷绕密度,g/cm3。
0 q+ k3 W$ X+ y2.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。
  Z8 n) ~. ?/ _% l$ h+ \8 _

" F6 [) R- m2 p8 X" t  Y

V＝π/4(D²₂－d²₂)H
+ E& _3 p- M# ]/ E9 rγ=GV
  j( }; ]& u6 v% c- R  ~$ s2 n

式中：D₂——筒子直径,cm；
d₂——圆柱形筒子筒管直径,cm；
! T- v8 C- d* ~: @& TH——筒子高度,cm。
* s2 U, j: e  V

& \6 L8 ^# V2 R+ G/ o* Q1 g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%。

六、影响筒子卷绕密度的主要因素
  E$ T3 E' U) `（1）络纱线张力高，则卷绕密度大。
- p/ }: w; V$ t9 x; z, e& ^+ W' 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。
- {0 x! z1 `4 {+ }; }# a4 s①涤棉混纺纱的弹性较高，卷绕密度较纯棉纱高10%~15%。
/ x* H$ e/ J5 k/ s②粘胶纱较纯棉纱的筒子卷绕密度高约10%。
, [# g* {: z7 a, M3 s（5）筒子的卷绕角α:
γ=C/sinα
式中：γ——卷绕密度，g/cm³；
α——卷绕角的角度数；
) U3 S, q( @. T) W6 GC——系数。
8 a9 y$ 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。
2 ^& c! r/ Q0 R  }0 {（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。
9 A6 B% ?! e6 {4 P" ^

筒子重量平衡装置

七、快速测定卷绕密度的方法
（一）仪器与原理
- C4 s# g( Y% S) u' W/ ^- G# s  f1.试验仪器
7 ?6 {5 M8 R  X- g4 _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)。
' M! o$ C8 `" s3.仪器基本原理
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。
" @1 l2 I2 m3 ~/ h5 H' E$ x/ _（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/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。
(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。
/ B( v! g3 B- D3 X5 g6 i& O1 `* T（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。