任務(wù)8紗線捻度對(duì)紗線性能的影響1加捻對(duì)紗線長(zhǎng)度的影響加捻后

任務(wù)8、紗線捻度對(duì)紗線性能的影響1、加捻對(duì)紗線長(zhǎng)度的影響加捻后，纖維傾斜，纖維沿紗軸上的投影長(zhǎng)度變短，使紗的長(zhǎng)度縮短，這種因加捻引起紗線長(zhǎng)度的縮短稱為捻縮。捻縮影響成紗的實(shí)際特?cái)?shù)和實(shí)際捻度，在工藝設(shè)計(jì)中必須考慮捻縮。捻縮大小用捻縮率u表示，對(duì)單紗指加捻前后紗條長(zhǎng)度的差值占加捻前原長(zhǎng)的百分率；對(duì)股線以加捻后股線的長(zhǎng)度與加捻前單紗的長(zhǎng)度來計(jì)算。匕-Lu=Lox100%式中：Lo---加捻前的紗條長(zhǎng)度；L1---加捻后的紗條長(zhǎng)度單紗的捻縮率隨捻系數(shù)的增大而增大。股線的捻縮率與股線、單紗捻向關(guān)系有關(guān)。當(dāng)股線捻向與單紗捻向相同，加捻后長(zhǎng)度縮短，捻縮率為正值，且捻縮率隨捻系數(shù)的增加而增大。當(dāng)股線捻向與單紗捻向相反時(shí)，在股線捻系數(shù)較小時(shí)，由于單紗的解捻作用而使股線長(zhǎng)度有所伸長(zhǎng)，捻縮率為負(fù)值；當(dāng)捻系數(shù)增加到一定值后，股線又縮短，捻縮率又變?yōu)檎?，且隨捻系數(shù)增大而增大，如圖(7-15)所示。捻縮率還與紡紗張力、車間溫濕度、紗的粗細(xì)有關(guān)。紡紗張力大時(shí)，捻縮率較?。卉囬g溫濕度高時(shí)，捻縮率較高；粗的紗捻縮率要比細(xì)的紗大些。棉紗的捻縮率一般為2%?3%。7-15股線捻縮率與捻系數(shù)的關(guān)系2、 加捻對(duì)紗線密度和直徑的影響加捻使單紗內(nèi)的纖維密集，纖維間空隙減小，紗的密度增加，紗的直徑減??；當(dāng)捻系數(shù)增加到一定值后，紗的可壓縮性減小，紗的密度和直徑就變化不大，相反由于纖維傾斜直徑可能稍變粗。同向加捻的股線情況類似單紗。反向加捻的股線，在捻度較小時(shí)，由于單紗的解捻作用，直徑加大，會(huì)使股線的體積有所增大，使股線密度減小，隨著捻度的增加密度增大而直徑減小。3、 加捻對(duì)紗線強(qiáng)度的影響紗線斷裂有兩種情況：①纖維本身斷裂而使紗斷裂；②纖維間滑脫而使紗斷裂。加捻對(duì)紗線強(qiáng)度有利的方面：①捻系數(shù)增加，纖維對(duì)紗軸向心壓力加大，增大了纖維間的摩擦力，纖維不易滑脫；②紗有粗細(xì)不勻，加捻時(shí)粗段的抗扭剛度大于細(xì)段，使捻回較多地分布在細(xì)段，而粗段捻度較小，這樣提高紗的弱環(huán)處的強(qiáng)力。加捻對(duì)紗線強(qiáng)度也有不利的方面:①加捻使紗中纖維產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力；②捻回角增大，纖維傾斜，使纖維承受沿紗軸方向的拉力的能力減小。當(dāng)紗的捻系數(shù)較小時(shí)，有利因素大于不利因素，紗線強(qiáng)度隨著捻系數(shù)的增加而增大；當(dāng)捻系數(shù)增加到一定值，不利因素大于有利因素，再增加捻系數(shù)，紗線強(qiáng)力反而下降，如圖(7-16)所示。紗的強(qiáng)度達(dá)到最大值時(shí)的捻系數(shù)叫臨界捻系數(shù)；相應(yīng)的捻度叫臨界捻度。工藝設(shè)計(jì)中一般采用小于臨界捻度，以在保證細(xì)紗強(qiáng)度的前提下提高細(xì)紗機(jī)的產(chǎn)量。同向加捻的股線，當(dāng)單紗捻系數(shù)較小時(shí)，開始隨著股線捻系數(shù)增大，股線強(qiáng)力增加，當(dāng)股線捻系數(shù)達(dá)到一定值后強(qiáng)力又開始下降;當(dāng)單紗捻系數(shù)較大時(shí)，股線強(qiáng)度隨著股線捻系數(shù)的增加而下降。反向加捻的股線，開始隨著股線捻系數(shù)增加，平均捻幅下降，股線強(qiáng)力下降；平均捻幅下降到一定程度后，隨著股線捻系數(shù)的增加又開始上升，此后捻幅分布逐漸均勻，使纖維均勻受力，股線強(qiáng)度上升；當(dāng)各處捻幅分布均勻時(shí)（雙股線股線捻系數(shù)與單紗捻系數(shù)比值等于1.414時(shí)）表現(xiàn)出股線強(qiáng)度最高。以后隨股線捻系數(shù)的增加，捻幅分布又趨不勻，股線強(qiáng)度又開始下降。股線捻系數(shù)應(yīng)根據(jù)股線的用途及單紗捻系數(shù)合理選擇，股線捻系數(shù)與單紗捻系數(shù)的比值稱為捻比，采用反向加捻股線時(shí)，棉織物用經(jīng)線為1.2?1.4，棉織物用緯線為1.0?1.2，如要求光澤、手感、耐磨性好，捻比可選0.7?0.9；針織汗布用棉線為1.3?1.4，針織棉毛布用線為0.9?1.1；毛絨線為1.8?1.9；精梳毛紗股線為便于織造，強(qiáng)力要求高，同時(shí)為使成衣硬挺；所以一般采用較高的捻度，股線捻度與單紗捻度之比一般在0.9?1.5之間，針織成衣一般要求手感柔軟，光澤好，所以針織紗的捻度比較低；針織紗為防止線圈變形一般不蒸紗，而采用股線捻度來平衡單紗捻度;因此針織股線捻度與單紗捻度之比在0.5?0.65左右。4、 加捻對(duì)紗線斷裂伸長(zhǎng)率的影響紗線在拉力作用下斷裂時(shí)產(chǎn)生的伸長(zhǎng)由三部分組成:①紗中纖維相互滑移而產(chǎn)生伸長(zhǎng)；②紗中纖維自身受外力作用而產(chǎn)生伸長(zhǎng)；③紗的捻回角變小和直徑變小而產(chǎn)生的伸長(zhǎng)。加捻對(duì)紗線斷裂伸長(zhǎng)的不利因素有：纖維伸長(zhǎng)變形加大，影響承受拉伸變形的能力；加捻后，纖維間較難滑動(dòng)；加捻對(duì)紗線斷裂伸長(zhǎng)的有利因素：纖維傾斜角加大，受拉時(shí)有使傾斜角減小的趨勢(shì)，從而使細(xì)紗伸長(zhǎng)增加。在一般采用的捻系數(shù)范圍，有利因素大于不利因素，所以，隨著捻系數(shù)的增加細(xì)紗斷裂伸長(zhǎng)率增大。同向加捻的股線類似單紗，一般隨捻系數(shù)增大，斷裂伸長(zhǎng)率增大；反向加捻的股線，當(dāng)捻系數(shù)較小時(shí)，股線的加捻對(duì)單紗意味著退捻，股線的平均捻幅隨捻系數(shù)的增加而下降，所以開始隨著捻系數(shù)增大，斷裂伸長(zhǎng)率稍有下降，當(dāng)捻系數(shù)達(dá)到一定值后，平均捻幅又隨著捻系數(shù)的增加而增加，斷裂伸長(zhǎng)率又呈上升趨勢(shì)。5、 加捻對(duì)紗線光澤和手感的影響紗的捻系數(shù)較大時(shí)，纖維傾斜角較大，光澤較差，手感較硬。股線的光澤和手感主要取決于表面纖維的傾斜程度。外層纖維捻幅大，光澤就差，手感就硬；外層纖維捻幅小，光澤就好，手感柔軟。同向加捻的股線類似單紗。反向加捻股線，當(dāng)股線捻系數(shù)與單紗捻系數(shù)的比值等于0.707時(shí)，外層捻幅為零，即纖維平行于股線軸線，此時(shí)股線光澤優(yōu)良，手感柔軟。四、纖維在紗中的幾何配置在環(huán)錠細(xì)紗機(jī)上對(duì)須條的加捻是在前羅拉和鋼絲圈之間完成。須條的一端被前羅拉握持并不斷輸出，須條的另一端隨著鋼絲圈被牽引回轉(zhuǎn)，鋼絲圈回轉(zhuǎn)一圈須條上獲得一個(gè)捻回。

加捻使前羅拉輸出的須條中原來平行伸直排列的纖維變成傾斜，須條的截面形狀也由扁平狀接近圓形，由扁平的須條變成圓柱形的細(xì)紗，這時(shí)前羅拉吐出的須條因加捻作用而寬度逐收縮所形成的三角形過渡區(qū)，我們叫它“加捻三角區(qū)”，如圖（7-17）所示。in7-17加捻三角區(qū) 7-18環(huán)錠紗中纖維的幾何形狀在加捻三角區(qū)中，由于鋼絲圈加捻和紡紗張力的作用，使纖維產(chǎn)生伸長(zhǎng)變形和張力，對(duì)紗軸有向心壓力。由于內(nèi)外層纖維的捻回角不同，產(chǎn)生的伸長(zhǎng)、張力和向心力也就不同。在紡紗張力一定時(shí)，隨著纖維在紗中所處半徑加大，捻回角加大，纖維的伸長(zhǎng)加大，纖維對(duì)紗軸的向心壓力也加大。環(huán)錠紗處在三角區(qū)外層纖維由于在紗中所處半徑和捻回角最大，因此其張力和向心壓力最大；而處在紗軸中心附近的纖維，向心壓力最小，甚至為零。因此處在邊緣的纖維，克服周圍纖維對(duì)它的阻力后向向紗的內(nèi)部轉(zhuǎn)移，即內(nèi)轉(zhuǎn)移，纖維自身由緊張狀態(tài)變?yōu)樗沙跔顟B(tài)；處在中間纖維比較松弛被擠到外面（外轉(zhuǎn)移）來而張緊，此時(shí)張緊纖維又?jǐn)D向中心，松弛纖維又被擠出。如此反復(fù)進(jìn)行，一根纖維在加捻三角區(qū)中可以發(fā)生多次這樣的內(nèi)外轉(zhuǎn)移形成復(fù)雜的圓錐形螺旋線，如圖（7-18）所示。內(nèi)外轉(zhuǎn)移使紗中纖維互相糾纏聯(lián)結(jié)，紗的結(jié)構(gòu)緊密，形成較好的結(jié)構(gòu)關(guān)系，使紗能承受較大外力且耐磨。纖維頭端被擠出后，由于沒有向心壓力和張力的作用，不再向內(nèi)轉(zhuǎn)移，而留在紗的表面而形成毛羽。纖維的內(nèi)外轉(zhuǎn)移現(xiàn)象，只有在纖維通過加捻三角區(qū)這一瞬間才有可能發(fā)生。在環(huán)錠紗中各根纖維的內(nèi)外轉(zhuǎn)移程度并不相同，也不是所有纖維都發(fā)生內(nèi)外轉(zhuǎn)移，長(zhǎng)度較長(zhǎng)的纖維，發(fā)生多次內(nèi)外轉(zhuǎn)移，較短的纖維，內(nèi)外轉(zhuǎn)移較少。粗而短的纖維趨向分布在外層，細(xì)而長(zhǎng)的纖維趨向分布在內(nèi)層。研究纖維在紗中的轉(zhuǎn)移可采用染色纖維浸液投影法和連續(xù)切片法等。所謂染色纖維浸液投影法是將少量染色纖維（按重量計(jì)0.5%）混入未染色的纖維中共同紡紗。然后將這種混入染色纖維的紗浸入與纖維折射率相同的溶液中，這樣光線透過紗條時(shí)基本不發(fā)生折射現(xiàn)象而呈透明狀。在投影屏上呈透明狀紗條，可以清晰地觀察到染色纖維在紗中排列的幾何形態(tài)，如圖7-19所示。由此測(cè)量染色纖維波峰和波谷的包絡(luò)線，判定纖維是否轉(zhuǎn)移。圖7-19示蹤染色纖維的幾何形態(tài)連續(xù)切片法是一種將染色纖維以0.1%的比例混入原料紡成紗，然后在紗上每隔0.2mm的距離做細(xì)紗切片，依次觀察染色纖維的跡點(diǎn)，即可得到纖維的空間軌跡，描述纖維在紗中內(nèi)外轉(zhuǎn)移的規(guī)律。五、混紡紗中纖維徑向分布前面提及，在加捻過程中，纖維發(fā)生內(nèi)外轉(zhuǎn)移，而纖維的內(nèi)外轉(zhuǎn)移必須克服纖維間的阻力才能實(shí)現(xiàn)，纖維間的阻力的大小是與纖維的性質(zhì)和工藝因素有關(guān)，為了揭示纖維內(nèi)外轉(zhuǎn)移的規(guī)律，需要研究纖維在混紡紗橫截面內(nèi)的分布即徑向分布。織物的手感、外觀、風(fēng)格和耐用性而論，位于混紡紗表層的纖維起著決定性作用;當(dāng)較多細(xì)而柔軟的纖維分布在表層時(shí)，織物手感必然柔和細(xì)膩；較多強(qiáng)度高、耐磨性好的纖維分布在表層時(shí)，織物必然耐穿耐用。影響纖維內(nèi)外轉(zhuǎn)移因素:①纖維長(zhǎng)度:長(zhǎng)纖維易同時(shí)被前羅拉和加捻三角區(qū)下端成紗處握持，在紡紗張力作用下受到的力大，向心壓力必大，向內(nèi)轉(zhuǎn)移；短纖維不易同時(shí)被兩端握持，在紡紗張力作用下受到的力小，向心壓力小，所以長(zhǎng)纖維易向內(nèi)層轉(zhuǎn)移，短纖維向外層轉(zhuǎn)移；②纖維細(xì)度：細(xì)纖維容易彎曲，向內(nèi)轉(zhuǎn)移時(shí)受到的摩擦阻力小，在向心壓力作用下易向內(nèi)層轉(zhuǎn)移，粗纖維則相反易分布在紗線外層；③纖維截面形狀：圓形截面纖維因比表面積小，則容易克服阻力向內(nèi)層轉(zhuǎn)移而分布在紗線內(nèi)層;異形截面纖維易分布在紗線外層;④初始模量：初始模量小的纖維在同樣伸長(zhǎng)的情況下產(chǎn)生的張力小，向心壓力也小，不易向內(nèi)層轉(zhuǎn)移而分布在紗線外層，初始模量大的纖維在小變形時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力大，向心壓力就大，易向內(nèi)層轉(zhuǎn)移；⑤纖維卷曲和表面狀態(tài)：纖維卷曲和表面狀態(tài)影響纖維間轉(zhuǎn)移阻力，纖維卷曲多，表面狀態(tài)粗糙，摩擦力和抱合力較大不易向內(nèi)層轉(zhuǎn)移而分布在外層；⑥纖維的密度：密度小的分布在外層，密度大的分布在內(nèi)層。影響纖維內(nèi)外轉(zhuǎn)移的長(zhǎng)度、細(xì)度和初始模量三個(gè)因素中，長(zhǎng)度和細(xì)度的影響較為顯著，初始模量的影響較小。在實(shí)際生產(chǎn)中，運(yùn)用纖維內(nèi)外轉(zhuǎn)移的規(guī)律，對(duì)于提高面料的服用性能很重要。例如在羊毛/粘膠混紡中，選用的粘膠纖維應(yīng)當(dāng)比羊毛長(zhǎng)且細(xì)，因?yàn)榧?xì)而長(zhǎng)的粘膠纖維較多地分布在紗的內(nèi)層，粗而短的羊毛較多地分布在紗的外層，可以增加混紡織物