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 v, C$ ~1 ]$ ?) s; b（２）筒子的卷绕密度直接影响到筒子的卷装容量。
5 @- }  J' M) m  g4 E4 ]8 e' G1 U（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。
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
钢板尺、天平（量程必须大于筒子的最大重量）。

四、试验方法与计算
# k6 h- R5 W+ c2 D3 D2 _3 R1.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 e5 H6 a9 @! n5 x3 Z: ^& D) y4 L7 z（2）计算。根据下述公式计算筒子的卷绕体积和卷绕密度。

( q/ F; b2 U! v0 a1 `V＝π/12(D²+D²₁+DD₁)H+π/12(d²+D²+dD)h－π/12(d²+d₁+dd₁）(H+h)
γ=GV

0 p3 ~+ u2 N5 _, a; t式中：V——圆锥形筒子的绕纱体积,cm3；

D——筒子大端直径,cm；
$ N8 `0 Q) |; p+ }' P, gD₁——筒子小端直径,cm；
# g0 n* \0 J3 y7 m9 I9 Qd——圆锥形筒子筒管大端直径,cm；
- }$ m. Q8 b' ]& }4 n! H+ Pd₁——圆锥形筒子筒管小端直径,cm；
H——筒子绕纱高度,cm；
5 }. ^& O. ^0 u/ q3 m# Jh——筒纱绕纱锥体底部的高度,cm；
+ M* Q/ j2 M( I3 L: ?G——筒子净重,g；
γ——卷绕密度,g/cm3。
/ i3 T3 t/ x7 K3 J: O* k$ G2.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。
% u- t6 k9 r; ~. G7 w' n' q

（2）计算。根据下述公式计算筒子的卷绕体积和卷绕密度。

$ k% q* Y6 w# n/ E  x2 y1 o8 V

V＝π/4(D²₂－d²₂)H
6 ]/ h% B" F9 Y% \2 l6 V- _γ=GV
: N9 a2 n/ x2 N1 Y5 W* \

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。
; z8 m% W) c8 f+ i, K

五、纯棉纱圆锥筒子卷绕密度的经验控制标准
* l( N1 d: ?5 h% ^5 x- v

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%。
# k. }$ E8 V( g! q5 V5 A. s2?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
/ N/ h7 ?. Q" m! a' \+ s（1）络纱线张力高，则卷绕密度大。
( {; ^) c' ^2 O2 v- |; h（2）络纱线速度高，则卷绕密度大。
: A& y9 Q  X2 Y（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%。
（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；
) c/ s" W5 z; Q8 H$ eC——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。
) o' D  C1 z2 ]0 x% d" v（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。
& g& G* C' w  }- C( w" T- p

筒子重量平衡装置
" s1 L! d% U1 J( s

- Z  Z' Z. U1 L1 r+ N: {8 K- }七、快速测定卷绕密度的方法
（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
8 N9 Z* H# \* K' L$ E# H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。
& {" @; a: D( ~（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。
（2）在不同的位置测定五处，取平均值。
7 R0 f$ q* Y; {. z& k% v(三)注意事项
3 Z+ W8 m/ S6 ]( [. c（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。
+ R. k0 L6 C: r, Y0 y（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。