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。
（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。
8 {! g$ X- O; I9 U. N* M+ R( ]（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 q, F! @8 E  n: I  }) J# }三、试验仪器与用具
7 T9 B9 d) X/ s, W1 a* z钢板尺、天平（量程必须大于筒子的最大重量）。
/ D" R# w* E- t  g9 O

四、试验方法与计算
3 e) E2 h  V* o7 K' G1.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。
  o+ t9 O8 u+ h! J% y

* Y! f0 @1 ~$ g9 `- ~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；
* W7 ?2 j. W7 b% QD₁——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；
, w' i7 u0 E6 Z+ W  M8 d; c1 P3 Jh——筒纱绕纱锥体底部的高度,cm；
G——筒子净重,g；
: S* @1 b- \# P3 |, R' h4 V3 C4 ?γ——卷绕密度,g/cm3。
: s/ V- h3 S5 |9 Z' K* `- M2.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。
4 n8 Z1 }. e" L' g: t* a! j1 f4 W1 E

（2）计算。根据下述公式计算筒子的卷绕体积和卷绕密度。
3 C! A$ t0 o# J7 d0 |  |

V＝π/4(D²₂－d²₂)H
' `: C/ p7 {2 `% A/ s6 j. [γ=GV
' |% J4 N/ k4 k4 H) }/ s$ w* k+ _

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。
) R. U; Z2 W% {/ f" e* |, n

- q! D1 _9 j9 c' S3 I1 r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%。
' O) C! p+ D2 E( a1 ?0 R1 c, h' k2?涤棉等混纺纱较纯棉纱卷绕密度高约10%。
% Z9 z/ R4 D: S: Q, r, L
' D& ^+ y8 h" w% ^! E5 ?9 D六、影响筒子卷绕密度的主要因素
/ N5 N# K  S7 A. a5 M  }（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。
' p$ |* D5 m# D6 Q（3）纱线线密度小，则卷绕密度大。
1 l8 h0 y0 U, s1 e2 w) a（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%。
* w( [4 M, k6 c% @! K; o+ f: q" E②粘胶纱较纯棉纱的筒子卷绕密度高约10%。
4 e- B* C. P9 L4 e3 S! p6 T（5）筒子的卷绕角α:
γ=C/sinα
式中：γ——卷绕密度，g/cm³；
2 M$ t) o" A# \$ e8 f  m. J* c% ~α——卷绕角的角度数；
C——系数。
! P% M# m" P" q. G+ |" z7 |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  ~( A5 n" Y, k% g; [  w! U9 O（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。
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筒子重量平衡装置
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七、快速测定卷绕密度的方法
（一）仪器与原理
; ~) `" h9 t2 _3 G& c5 \8 M* ?1.试验仪器
邵氏硬度计。
2.测试原理
; W3 V. K+ I. P+ f. d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/cm<sup>3</sup>)。
3.仪器基本原理
: c# h+ S; Z- U- |4 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。
（二）试验方法
& R* o% p& P  Q（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。
' G) t+ B$ p1 D/ f, {- j(三)注意事项
3 r. m1 {0 |! s4 s, `5 E% E（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。