自捻纺纱（self－twist spinning）的概念、原理和方法

自捻纺纱self－twist spinning

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非自由端纺纱方法之一。平行喂入的两根粗纱或条子经牵伸装置牵伸后由前罗拉输出，通过一对搓辊的搓动，在导纱钩处汇合并合股卷绕成筒子，如图示。搓辊既作回转运动输出纱条，又作往复搓动，对两纱条施加正、反交替的捻度，形成假捻纱条。在导纱钩处并合时靠各自的退捻力矩抱合成一根双股自捻纱线。与环锭纺纱比较有速度及产量高、卷装大、工序短的优点。纱线结构特点是捻向交替变化，在交替中出现无捻区。即S捻－无捻－Z捻－无捻…。适纺纤维长度为60～230mm，用于毛、麻及中长纤维纺纱。高质量的自捻纱线可直接用于纬编针织，但用于机织须在捻线机上追加捻（复捻）。

自捻纺纱

自捻原理principle of self－twist

利用自捻作用纺制自捻纱线。自捻纱的纱条捻向是正、反交替。因加捻产生的退捻力矩使正、反捻向终将趋于相互抵消。若在退捻力矩实现退解之前，将两根相同捻向的单纱条紧并在一起，则接触表面上的退捻作用力大小相等方向相反，使两根单纱以接触面为中心，外侧按退捻力偶方向回转抱合成股，直至两单纱的扭矩M0与合股线扭矩平衡为止。这一作用称自捻作用，捻合后的纱称自捻纱线。根据纱条自捻的力学分析，得到合股自捻纱线的捻度T为两根单纱条原捻度T1、T2之和的，捻向与单纱条捻向相反，即T＝－（T1＋T2）。

自捻纺纱工艺self－twist spinning technology

纤维长度在80mm以上，前纺用毛纺设备工艺路线加工；80mm以下中长纤维，前纺用棉纺中长工艺路线加工。喂入部分可用粗纱，也可用条子，经超大牵伸纺纱。两根具有正反交替捻向的单纱条合并，靠自身的退捻力矩捻合成具有自捻捻度的双股自捻纱线，称ST纱。因纱中有无捻区，若用于机织，需在捻线机上进行复捻（追加捻）制成加捻自捻纱线，称STT纱。若在ST纱上再包缠一根单丝或纱线，称STM纱。由以上三种基本形式可组合成种类繁多的自捻纱线。如2ST纱为两组自捻纱以相位差配置并合而成的四股自捻线，（ST）2纱为两次自捻纱，（2ST）T纱为2ST线追加捻而成；（STM）T纱为STM纱在捻线机上追加捻；（STM）2纱为STM纱在自捻纺纱机上再进行自捻而成。

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搓辊假捻

false twist byreciprocating and rotating roller

自捻纺纱机上由搓辊对纱条实施的假捻。一对搓辊既作往复运动对纱条加捻，又作回转运动输出纱条。搓辊两边的须条得到捻向相反的捻回，连续输出具有正反交替、捻回终将趋向相互抵消的假捻。纱条上正反捻度分布规律取决于搓辊的运动。其传动机构是内齿轮式周转轮系，往复运动方程P＝Rcos（t）＝Rcos2πMt，P为搓辊往复动程，R为内齿轮半径，ω为内齿轮角速度，t为时间，M为单位时间搓辊往复次数。搓辊搓动输出纱条的捻度分布方程

T＝ sin，式中T为纱条的捻度，d为纱条直径，L1为搓辊与前罗拉间距离，L2为搓辊与导纱钩间距离，为捻向变化一个周期的纱条长度，x为单纱条在t时间内输出的长度，γ为角位移常系数。输出纱条上捻度分布为正弦函数。

喇叭头假捻trumpet false twist

假捻的一种方法。利用喇叭头的正反向回转对输出的须条加捻。原理与往复“搓辊假捻”相同，用于精梳毛纺针梳机和棉纺条卷机。纤维条上保留着假捻，便于条卷的卷绕、运输和退绕。喇叭头运动规律可以是恒速往复运动或是正弦运动两种形式，纱条上捻度分布是不规则的正弦函数。

皮板搓捻rubbing aprons twisting

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由上下叠放的皮板通过往复搓转对纱条加捻的方法。用牛皮或丁腈橡胶制成的袖筒状皮筒，套在上下两对作往复横动和纵向回转运动的传动辊上，形成上下叠放的皮板，往复搓动须条实现搓捻并夹持须条向前输送。其往复运动规律为正弦曲线。皮板对须条有较宽的握持面，须条通过时需一定时间，因此出口处的须条捻度将受入口处须条带来捻向时滞效果的影响，但须条上捻度分布仍为不规则的正弦函数。主要用于粗梳毛纺的成条部分和精梳毛纺搓捻粗纱机的搓条部分。

自捻纱无捻区twistless zone of self－twist yarn

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自捻纺单纱条上正、反捻向（Z、S）交替变化交界处存在的无捻度区域。此处是自捻纱的弱环，强力很低。自捻纱合股时，各单纱的无捻区应相互错开（有相位），可提高自捻纱线的强力。

自捻纱相位phase in self－twist yarn

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自捻纱条上的捻度有S捻区→无捻区→Z捻区→无捻区……循环变化的结构。当两根自捻单纱并合，若其捻向相同的区段完全重合，称同相位自捻纱线；若两根捻向相同的区段相互错开，称异相位自捻纱线，错开的距离大小为相位差，如图示。（a）为同相位自捻纱线，两无捻区叠合，纤维平行无捻，是纱线强力的弱环。（b）为异相位自捻纱线，无捻区与有捻区随机叠合，整个纱线存在紧捻部位（S对S，Z对Z）、中捻部位（S对0，Z对0）和弱捻部位（不对等的Z对S），提高了弱环处纱的强力且分散交叉、随机分布，改善了纱的强力和耐磨性。实现相位差的方法是两纱条汇合到导纱钩时路程不等，造成行程差，行程差大相位差就大，若相位差正巧为180°，自捻纱线上无捻，是一特殊情况。

自捻纱相位