筒子筒纱卷绕密度测试方法和试验

一、试验目的与意义
& S) L2 a4 ]% F: K. N+ Q: J1 o（１）测试圆锥形筒子和圆柱形筒子的卷绕密度。
1 u3 D" F8 l; u: F（２）筒子的卷绕密度直接影响到筒子的卷装容量。
4 s5 R7 Q6 w# U- M（３）筒子的卷绕密度间接反映络纱张力的高低。
% V9 T" E' l; b8 h1 n% P7 Q（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。
1 r0 u, K: l* B" U, j: A二、试验周期与取样
% e9 s, K2 g2 P% N8 [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
钢板尺、天平（量程必须大于筒子的最大重量）。
& f) [- ^3 p2 k2 _! n) S" D

- `6 `& ~" B1 u- |  f) z! Z四、试验方法与计算
1.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。
* T3 c9 ]( p+ w# m$ h

V＝π/12(D²+D²₁+DD₁)H+π/12(d²+D²+dD)h－π/12(d²+d₁+dd₁）(H+h)
% K& u) f6 h$ p0 b0 Z3 d  V. T4 B% Bγ=GV

% `" o' ]- ~3 z! B$ n式中：V——圆锥形筒子的绕纱体积,cm3；

D——筒子大端直径,cm；
: ?. G$ \* ]4 o7 }% LD₁——筒子小端直径,cm；
0 e. ]6 c8 T3 O9 K: P" R% n" v+ gd——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；
3 C$ c1 {! G2 t4 ~! @h——筒纱绕纱锥体底部的高度,cm；
5 }9 ?! P+ u0 L9 P7 M7 H+ b* hG——筒子净重,g；
γ——卷绕密度,g/cm3。
2.圆柱形筒子的测试
4 z5 W% N, q! X4 R' f8 N（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。
; o% Z+ R6 S$ h$ v  b  J

" l1 a) l: X2 \' `

V＝π/4(D²₂－d²₂)H
$ X0 l3 S! R: ?γ=GV
5 v. |* R5 C  R+ p% r- |- `# A' @

式中：D₂——筒子直径,cm；
d₂——圆柱形筒子筒管直径,cm；
H——筒子高度,cm。
9 F( `: V; g" M/ \+ R3 E6 o

+ X; P+ W7 p# j6 e$ O, f五、纯棉纱圆锥筒子卷绕密度的经验控制标准
) p' z$ q2 r4 b' A: g5 s

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%。
# O0 X* S* I0 v" U( \' I5 w1 c; b2?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
* U2 I- E5 u5 C8 [（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。
8 j% _- z5 R9 ~9 L8 u（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%。
* i# Y9 a: x, b* O- k4 _: w（5）筒子的卷绕角α:
0 u# z5 K) F3 a/ Jγ=C/sinα
; a# ^6 u0 e0 M# O% T式中：γ——卷绕密度，g/cm³；
α——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。
（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。
. \+ F) Y5 A5 u) n6 W* C

筒子重量平衡装置
! k2 D4 M8 Z3 g* R$ v- `% J  m

0 C. X; s% h. F7 X7 V& P七、快速测定卷绕密度的方法
（一）仪器与原理
1.试验仪器
% x/ k5 \) m5 ]* Z+ |- _' Z邵氏硬度计。
2.测试原理
5 \2 Z' t( Q0 D, C. a1 U, N; y/ G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)。
, ^: ?- l& L, P- A3 t/ A2 a3.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。
( O9 q, d" k% Q* l; G7 Y（二）试验方法
  n  g9 m( U. p  Y（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。
3 o9 c* R& ~) z8 E7 M$ W4 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。
& p0 R& P9 M9 n5 Q& X1 R（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。