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。
! X. e+ m: p/ o# I9 ]（２）筒子的卷绕密度直接影响到筒子的卷装容量。
8 Z1 r+ W: B; o; a（３）筒子的卷绕密度间接反映络纱张力的高低。
* p; U, W# J& L6 P$ M. f（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。
6 H/ \. Y0 F. a% u; u9 R9 b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。
, O8 V; M0 Z% I2 a$ c$ G) [9 F% a三、试验仪器与用具
1 Y% l0 ~% v/ U1 p- t5 f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
/ z# o+ w; G7 q0 a6 O! V1.圆锥形筒子的测试
1 e* z5 o1 A7 O（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。
# ?9 f6 d% n7 ]: ^  A% Q（2）计算。根据下述公式计算筒子的卷绕体积和卷绕密度。

; w" w/ x* h3 A% JV＝π/12(D²+D²₁+DD₁)H+π/12(d²+D²+dD)h－π/12(d²+d₁+dd₁）(H+h)
γ=GV

1 Z9 z9 K! w# O. h' O0 L5 r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；
! o7 r- _* f+ {$ n7 L+ L- a. D# ~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；
G——筒子净重,g；
, s9 X; `# p0 R1 B0 c* }& qγ——卷绕密度,g/cm3。
$ E" z' j( l* |, |7 [2.圆柱形筒子的测试
8 p" z# V- v; k, f9 c+ _) D: Z) j& u6 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。
) q: v  z0 z) B. K

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；
H——筒子高度,cm。
6 w" u" z5 Z5 p) `$ r0 ]. z

/ Z8 R/ z# B  K; G  N: M' r7 H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%。
3 \* _2 g! c% [0 i2?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
（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。
) t) D9 @  y4 t& v, N7 w2 ]- S: x9 S（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%。
$ H9 y4 H* t. g$ g* ]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；
/ B6 U" l  a6 C( K; t+ ^α——卷绕角的角度数；
1 T( g9 A! n+ \6 p( T- S3 c/ I) [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。
6 T4 A8 M# }- \0 f6 X  Y2 G4 _

筒子重量平衡装置

! |- G5 T/ P2 s& H& g& C七、快速测定卷绕密度的方法
（一）仪器与原理
) B# }5 c% e) q% ^- ~1.试验仪器
邵氏硬度计。
# k6 `4 U4 ]/ s/ u4 x& J2.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 T- W! y" j* r6 K4 {) f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。
5 z- }9 z$ v! ?: ]7 d（二）试验方法
* L3 l9 h  Q7 ~（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。
* d6 J: k3 i: z* S7 q（2）在不同的位置测定五处，取平均值。
(三)注意事项
- N' s& [9 v. J0 w& {2 u: }4 q（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。
（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。