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。
( n' A  O9 `/ @（２）筒子的卷绕密度直接影响到筒子的卷装容量。
) i, z$ m. p7 z3 n（３）筒子的卷绕密度间接反映络纱张力的高低。
. O! x/ |" k' r" U8 \. y（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。
2 ]. V1 d- U' Y三、试验仪器与用具
3 b9 P2 v6 d9 f: A0 E1 B钢板尺、天平（量程必须大于筒子的最大重量）。
/ R4 n* i+ T! p5 @4 q

5 T& K# |7 R; p) r+ I! B四、试验方法与计算
9 j/ T: L2 X; i9 N1.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。
（2）计算。根据下述公式计算筒子的卷绕体积和卷绕密度。

5 p! h( J" P/ f, w5 _* kV＝π/12(D²+D²₁+DD₁)H+π/12(d²+D²+dD)h－π/12(d²+d₁+dd₁）(H+h)
) Q) O4 H' j/ r7 ?γ=GV

1 X, [5 a: Q" \3 C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；
d₁——圆锥形筒子筒管小端直径,cm；
H——筒子绕纱高度,cm；
h——筒纱绕纱锥体底部的高度,cm；
+ L( Q; T0 ]! x( h( H' [: @! o: PG——筒子净重,g；
4 s/ B* d/ N( r, B) m$ g% }9 Xγ——卷绕密度,g/cm3。
2.圆柱形筒子的测试
9 M5 H; O$ R; W! W- }6 {+ l（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。
  ]3 L% q% B8 R' v0 d, v" a

3 G+ A  p7 G' Q

V＝π/4(D²₂－d²₂)H
γ=GV

式中：D₂——筒子直径,cm；
d₂——圆柱形筒子筒管直径,cm；
6 m2 I9 _1 J, Q* N; SH——筒子高度,cm。
8 v" O* j$ z7 O- n  X8 ]+ O5 P

: N% `1 U2 w" B. W( p& V" I五、纯棉纱圆锥筒子卷绕密度的经验控制标准
0 c/ K: D; M! e/ ]; R

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%。

, L; d- y( V* l) Q( f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。
/ B7 y& d0 V' @7 G2 {（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%。
# y' n, u: P# b4 M) I# ~9 Q8 k: H（5）筒子的卷绕角α:
γ=C/sinα
式中：γ——卷绕密度，g/cm³；
2 `* x) j- n; O8 w1 Yα——卷绕角的角度数；
1 t+ U/ W6 J' l5 V2 `C——系数。
: i+ x1 ~* R) F) y" U1 D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。
! O3 A2 b0 M+ f' P% f0 H$ }（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。
" N, m& C; z5 Y5 ~$ v

筒子重量平衡装置
0 F- D4 h1 _# a2 s

七、快速测定卷绕密度的方法
（一）仪器与原理
$ r: j/ {; ^& i( M+ m1.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)。
1 m+ \$ @3 f! _2 f3.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。
/ i0 p2 M5 C3 A: c（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。
7 j: o$ D( ^/ ^" e; c（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。
1 i6 [7 g: q( n1 r! A（2）该试验仪器对试验人员操作熟练程度要求较高。
; ~* q# f0 A3 l4 G6 ~7 m（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。