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学习 | 加捻的目的及真捻加捻原理

加捻

在进行纺纱生产的过程中,短纤维为了纺制成纱需要加捻,长丝为了便于加工或提高紧密度也需要加捻

什么是加捻?

须条一端被握持,另一端绕自身轴线回转,须条各截面间产生相对回转角位移。

广义上:凡是在纺纱过程中,纱条(须条、纱、线、丝)绕 其轴线加以扭转搓动或轴向缠绕,使纱条获得捻 回、包缠、交缠或网络等都称为加捻。


加捻的目的与要求

加捻对象

短纤纱:在纤维首尾搭接的基础上,将它们固结起来,使之成为连续不断的纱线,赋予纱线一定的强力。

长丝:形成不易横向破坏的紧密结构,改善加工性,提高抗起毛起球、抗勾丝性,强捻使织物风格独特。

单纱捻合成股线:使纱线的结构均匀,强度增加,强度不匀率降低,光泽、手感、弹性、延伸性等物理性能得到改善。

花式纱:得到各种具有特殊外观的花式线。



加捻的目的

须条变成纱或纱、线变成股线

获得一定结构形态,使之具有一定物理机械性能和外观形态。


加捻的要求

1.应使成纱获得最佳的强度、伸长、弹性、柔性、光泽和手感等性质;

2.使成纱的结构形态多样化;

3.能提高成纱的加捻效率。 

加捻后纱线的优点

(1)有一定的强度、延伸性和弹性,要能经受纺织染整加工和使用中的各种机械力。

(2)有较好的长度、摩擦力和抱合力,可纺性强。纤维过短只能用于造纸或作再生纤维原料。

(3)拥有吸湿性和热不变性,有利于染整加工及服用时的舒适性。 

(4)具有较好的化学不变性和可染性,本事受染整加工中使用的水、化学用剂(包括酸、碱、氧化剂、还原剂及部分生物酶制剂等)。可染性保证最终纺织品色彩艳丽,消费者喜欢。

真捻加捻的实质及度量

加捻实质

其外层纤维便产生倾斜的螺旋线捻回,纤维扭转变形,纱条紧密抱合,改变了纤维集体的结构形态和机械物理性质。


真捻的度量

捻   度


纱线的两个截面产生一个360°的角位移,成为一个捻回,即通常所说的转一圈。

纱线单位长度内的捻回数称捻度。我国棉型纱线采用特数制捻度,即用10 cm纱线长度内的捻回数表示;精梳毛纱和化纤长丝则采用公制支数制捻度,即以每米内的捻回数表示;此外,还有以每英寸内捻回数表示的英制支数制捻度。

捻回角


加捻前,纱线中纤维相互平行,加捻后,纤维发生倾斜。纱线加捻程度越大,纤维倾斜就越大,一次可以用纤维在纱线中倾斜角——捻回角β来表示加捻程度。

两根捻度相同的纱线,由于粗细不同,加捻程度是不同的,较粗的纱线加捻程度较大,捻回角β亦较大。

捻   幅


若把纱线截面看作是圆形,则处在不同半径处的纤维与纱线轴向的夹角是不同的,为了表示这种情况,引进捻幅这一指标。

捻系数


捻度不能用来比较不同粗细纱线的加捻程度,因为相同捻度,粗的纱条其纤维的倾斜程度大于细的纱条。在实际生产中,常用捻系数来表示纱线的加捻程度。捻系数是结合线密度表示纱线加捻程度的相对数值,可用于比较不同粗细纱线的加捻程度。捻系数可根据纱线的捻度和纱线的线密度计算而得到的。

捻   向


捻向是指纱线加捻后,单纱中的纤维或股线中单纱呈现的倾斜方向。它分Z捻和S捻两种。加捻后,纱丝的捻向从右下角倾向左上角,倾斜方向与“S”的中部相一致的称S捻或顺手捻;纱线的捻向从左下角倾向右上角,倾斜方向与“Z”的中部相一致的称Z捻或反手捻。一般单纱常采用Z捻,股线采用S捻。


股线的捻向按先后加捻的捻向来表示。例如,单纱为Z捻、初捻为S捻、复捻为Z捻的股线,其捻向以ZSZ表示。

纱线的捻向对织物的外观和手感影响很大,利用经纬纱的捻向与织物组织相配合,可织出外观、手感等风格各异的织物。

  • 平纹织物中,若经、纬纱采用同种捻向的纱线,则形成的织物强力较大,但光泽差,手感较硬。

  • 斜纹组织织物,若纱线捻向与斜纹线方向相反,则斜纹线清晰饱满。

  • Z捻纱与S捻纱在织物中间隔排列,可得到隐格、隐条效应。

  • Z捻纱与S捻纱合并加捻,可形成起皱效果等。

真捻的形成过程

加捻区及其捻度

1
加捻区

(1)静态:加捻器B相对握持点A转动的角位移 θL=ωt,加捻程度 BC区得到同样相反捻度。

2)动态时:经过t时间,AB区L段纱条捻度为T 在t+dt时间,将有vdt长度的须条输入AB加捻区, AB区L段纱条捻度增加dT,同时有vdt纱条长度带 着T+dT捻度离开AB区而进入BC区。 

2
瞬时捻度及稳定捻度定理

加捻器对AB加捻区在dt时间内增加的捻回应等于加 捻器加入AB区上的捻回扣除同时从B点带走的捻回。

稳定捻度定理:当捻度达到稳定时,加捻器连续回转所加给AB区段的捻回数等于同时间从AB区段带走的捻回数。n-Tv=0    若从A点喂入的纱条有T0捻度。

真捻的获得

非自由端加捻

①最终纱条上没有捻度的情况。

②获得真捻的情况



AB区:n-vT1=0,T1=n/v。 

BC区:vT1-vT2=0 , T2=T1=n/v。 

获得真捻,捻度为n/v。


自由端加捻

捻回的传递、捻陷、阻捻

1捻回的传递与分布

加捻器回转使纱条产生扭转力矩,从加捻沿轴向向握持点传递。影响捻度传递的因素:扭转刚度、纱条粗细、转动惯性矩、纱条的圆整度、纱条紧密度、纱条长度(吸收功)、纱条捻度多少。 

捻度快速传递的方法有:纱弦振动、纱条转动、方向振动、轴向振动。

阻止传递的方法有:浸湿、热定型、附加摩擦力界。

捻度的分布主要与纱条截面的刚度有关,粗的部 分抗扭刚度大,则捻度少,细的部分抗扭刚度小, 则捻度多。最终纱条的各部分达到扭矩的平衡。

2捻陷

纱条输送方向与捻回传递方向相反,摩擦 件位于加捻点与握持点间。由于摩擦件C使 纱条片段AC上的捻度比正常捻度减少的现 象。即:捻度传递效率η<1。

3阻捻

加捻区AB,中间摩擦件C,捻回传递与纱条输送方向相同。C件的摩擦阻力矩阻止捻回传至AC段,导致T2 捻度增多的现象。但对产品捻度无影响。

真捻的加捻结构

1实捻

加捻须条基本上是呈圆柱体形。如长丝、股线等单丝呈圆柱螺旋线。 

2卷捻

须条宽度逐渐收缩,两侧折叠且逐渐卷入纱条中心,形成加捻三角形。

3层捻

散纤维的凝聚不是在加捻前,而是与加捻同时进行的,即纱尾一边加捻一边凝聚纤维,凝聚一层加捻一层,先凝聚的加捻多,后凝聚的加捻少,从而形成捻度分层结构的一种加捻方法。

应用:摩擦纺,转杯纺。

4缠捻

部分纤维绕纱条主体包缠起来。

应用:喷气纺,平行纺,包覆纺等。

5搓捻

纱条作圆周滚动。

应用:自捻纺、毛纺搓捻粗纱等。

END
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