第九章

加捻第一節(jié)加捻的目的與要求一、加捻對(duì)象松散纖維須條或纖維集合體——紗。單紗、單絲的集合體——線、纜繩。二、目的1、使纖維須條成紗或使紗捻合成股線。2、使纖維、單紗、單絲在紗、線中獲得一定的結(jié)構(gòu)形態(tài)，使制品具有一定的物理機(jī)械性能和外觀結(jié)構(gòu)。二、加捻要求1、獲得較好的強(qiáng)力、伸長、光澤、手感等。2、結(jié)構(gòu)形態(tài)多樣化。3、提高加捻效率。不同的加捻方法（原理）導(dǎo)致成紗結(jié)構(gòu)、特性及勞動(dòng)生產(chǎn)率的不同。第二節(jié)

真捻加捻原理一、加捻須條一端被握持，另一端繞自身軸線回轉(zhuǎn)，須條各截面間產(chǎn)生相對(duì)回轉(zhuǎn)角位移－加捻。廣義上：凡是在紡紗過程中，紗條(須條、紗、線、絲)繞其軸線加以扭轉(zhuǎn)搓動(dòng)或軸向纏繞，使紗條獲得捻回、包纏、交纏或網(wǎng)絡(luò)等都稱為加捻。∠θ=360°時(shí)，即須條繞本身軸線回轉(zhuǎn)一周，獲得一個(gè)捻回。

是捻回角。二、

加捻實(shí)質(zhì)由于加捻，使外層纖維向內(nèi)層擠壓，擠壓力為q

，改變了紗條的結(jié)構(gòu)，增加了纖維間的摩擦力，從而增加紗條的緊密度和強(qiáng)力，并改變了紗條的物理機(jī)械性質(zhì)。q

P

sin

,q

三、真捻的度量

1、捻度單位長度紗線在截面上相對(duì)回轉(zhuǎn)的角度位移。號(hào)數(shù)制捻度：Tt=10cm長須條上的捻回?cái)?shù)，英制捻度：Te=每寸長度須條上的捻回?cái)?shù)，公制捻度：Tm=1米長須條上的捻回?cái)?shù)。但捻度只能比較同樣粗細(xì)紗條的加捻程度，而不能直接比較不同粗細(xì)紗條的加捻程度。如下圖，同樣捻度的不同粗細(xì)紗條上的捻回角（加捻程度）是不同的。一久／／(

腔)(7、(

岊

)｀10h Tt

tg

2

rTttg

2

r

,Q

h

10

,可見，

與紗條半徑r和捻度Tt均有關(guān)。2、捻系數(shù)捻回角

反映紗條加捻后纖維的傾斜程度。但其使用不方便，故用捻系數(shù)

來表示。

與捻回角

的關(guān)系可推導(dǎo)如下：LhdztTt10G

r2L

GN

1000

100tg

2

rTth

10

2

rtg

rd

公制英制捻系數(shù)定義為：代入得：ttNNtNt

t同理T

m

m N

tT

e

e N

e即

T

Tt

則

r

2

特?cái)?shù)（號(hào)數(shù)）制tg

1012

tg

10

10775（三）捻幅單位長度紗線加捻時(shí)，截面任一點(diǎn)在該截面上相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的弧長。截面中任意一點(diǎn)捻幅Px為：00hA1B

1hP

tg

P

r

0

Tr

2

r

0Tr

0

r0P

rP Prx

r0Px

0 x

x

0

（四）捻度矢量根據(jù)加捻時(shí)紗條扭曲的方向，紗條上的捻度可分為“S”捻和“Z”捻。四、真捻的形成過程（加捻過程及捻度獲得）(一)

加捻區(qū)及其捻度1、加捻區(qū)（1）靜態(tài)：加捻器B相對(duì)握持點(diǎn)A轉(zhuǎn)動(dòng)的角位移θL=ωt，加捻程度BC區(qū)得到同樣相反捻度。dz Lz Ld

t

LTr

（2）動(dòng)態(tài)時(shí)：經(jīng)過t時(shí)間，AB區(qū)L段紗條捻度為T在t+dt時(shí)間，將有vdt長度的須條輸入AB加捻區(qū)，AB區(qū)L段紗條捻度增加dT，同時(shí)有vdt紗條長度帶著T+dT捻度離開AB區(qū)而進(jìn)入BC區(qū)。(二)瞬時(shí)捻度及穩(wěn)定捻度定理加捻器對(duì)AB加捻區(qū)在dt時(shí)間內(nèi)增加的捻回應(yīng)等于加捻器加入AB區(qū)上的捻回扣除同時(shí)從B點(diǎn)帶走的捻回。L n

vT積分得T=n(1-e-vt/L)/v－加捻區(qū)的瞬時(shí)捻度。當(dāng)時(shí)間t→∞時(shí)，AB區(qū)的捻度為T=n/v。dTL

ndt

vdt(

T

dT

)dTL

ndt

vTdt

vdTdtdt

dT穩(wěn)定捻度定理：當(dāng)捻度達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，加捻器連續(xù)回轉(zhuǎn)所加給AB區(qū)段的捻回?cái)?shù)等于同時(shí)間從AB區(qū)若從A點(diǎn)喂入的紗條VvLnT

TT

T段帶走的捻回?cái)?shù)。n-Tv=0有T0捻度。vt00

n(

1

e

)五、真捻的獲得1、非自由端加捻①最終紗條上沒有捻度的情況（如右上圖）。②獲得真捻的情況（右下圖）AB區(qū)：n-vT1=0，T1=n/v。BC區(qū)：vT1-vT2=0，T2=T1=n/v。獲得真捻，捻度為n/v。2、自由端加捻nvT1T2六、捻回的傳遞、捻陷、阻捻（一）捻回的傳遞與分布加捻器回轉(zhuǎn)使紗條產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)力矩，從加捻沿軸向向握持點(diǎn)傳遞。影響捻度傳遞的因素：扭轉(zhuǎn)剛度、紗條粗細(xì)、轉(zhuǎn)動(dòng)慣性矩、紗條的圓整度、紗條緊密度、紗條長度(吸收功)、紗條捻度多少。捻度快速傳遞的方法有：紗弦振動(dòng)、紗條轉(zhuǎn)動(dòng)方向振動(dòng)、軸向振動(dòng)。阻止傳遞的方法有：浸濕、熱定型、附加摩擦力界。加捻區(qū)內(nèi)有摩擦件C使AC和BC段的張力S1和S2不同，根據(jù)歐拉公式，有：

SS

e12捻度的分布主要與紗條截面的剛度有關(guān)，粗的部分抗扭剛度大，則捻度少，細(xì)的部分抗扭剛度小，則捻度多。最終紗條的各部分達(dá)到扭矩的平衡。（二）捻陷紗條輸送方向與捻回傳遞方向相反，摩擦件位于加捻點(diǎn)與握持點(diǎn)間。由于摩擦件C使紗條片段AC上的捻度比正常捻度減少的現(xiàn)象。即：捻度傳遞效率

<1。vTT

n

vT

T

T

2122n1

100 %捻度分布（三）阻捻加捻區(qū)AB，中間摩擦件C，捻回傳遞與紗條輸送方向相同。C件的摩擦阻力矩阻止捻回傳至AC段，導(dǎo)致T2捻度增多的現(xiàn)象。但對(duì)產(chǎn)品捻度無影響。

---阻捻系數(shù),

<1。根據(jù)捻度穩(wěn)定定理：BC段：n-

T2v=0，T2=n/

v。AC段：

T2v-T1v=0n-T1v=0T1=n/v七、真捻的加捻結(jié)構(gòu)1、實(shí)捻加捻須條基本上是呈圓柱體形。如長絲、股線等單絲呈圓柱螺旋線。2、卷捻向心壓力Tisin

i，邊緣纖維

i大，Tisin

i大，中心纖維

i→0，Tisin

i→0，故邊緣纖維擠向中心，把中心纖維擠向外緣，中心纖維被擠出來，發(fā)生內(nèi)、外層纖維反復(fù)相互轉(zhuǎn)移纖維在紗條中呈圓錐螺旋線。3、層捻纖維一邊凝聚一邊加捻，凝聚一層加捻一層，先凝聚多加捻，后凝聚，少加捻，成為分層加捻狀態(tài)如：摩擦紡,轉(zhuǎn)杯紡。'紗

i如μ塵籠模形區(qū)。"

..塵籠（甲）（乙）圖

9-44摩擦紡的加捻過程渦流紡加捻成紗過程4、纏捻部分纖維繞紗條主體包纏起來，如：噴氣紡，平行紡，包覆紡等。邊緣纖維- JI

' 引

紗

羅拉通嘈1---

,n2n前羅拉噴氣紡紗的加捻過程前羅拉平行紡紗的加捻過程5、搓捻紗條作圓周滾動(dòng)，如自捻紡、毛紡搓捻粗紗等。自捻紡的加捻過程及結(jié)構(gòu)加捻方式不同，成紗結(jié)構(gòu)不同，不管何種方法，加捻后纖維都會(huì)產(chǎn)生：纖維各點(diǎn)作螺旋轉(zhuǎn)移和位移；纖維產(chǎn)生應(yīng)力，其間相互擠壓。當(dāng)紗條受到一定張力產(chǎn)生徑向壓力，纖維相互抱合緊密，不易滑脫，呈現(xiàn)一定強(qiáng)力。第三節(jié)

假捻加捻原理一、假捻的形成過程（一）靜態(tài)假捻過程AB與BC段捻回?cái)?shù)量相等，方向相反。（二）紗條沿軸向運(yùn)動(dòng)時(shí)的假捻過程1、二個(gè)加捻區(qū)212n L

V

t

V

t

eL2

)V L

LT

1 (e

L1)L

1vtn

(

1

evdt L2

L2

vtdT vT ne

L1T

1

經(jīng)dt后，T2→T2+dT2

vt

2

2

vdt(T2

dT2

)vdtn(1

eL1

)vdT2L2

ndt

當(dāng)t→∞，T2=0。應(yīng)用穩(wěn)定捻度定理：AB段：n-vT1=0T1=n/vBC段：n-vT1－vT2=0

T2=0第一區(qū)中（局部）的紗條有捻度，而最終產(chǎn)品的穩(wěn)定捻度為零。這種加捻過程稱為假捻。2、多個(gè)加捻區(qū)系統(tǒng)AB段: nb-T1V=0

T1=nb/vBC段：nc-nb+T1v-T2v=0CD段：vT2-nc-vT3=0T2=nc/vT3=03、假捻結(jié)論（1）當(dāng)紗條作軸向運(yùn)動(dòng)，在兩個(gè)握持點(diǎn)之間不論有多少加捻器和它們的轉(zhuǎn)向如何，最后一個(gè)加捻區(qū)的紗條的穩(wěn)定捻度都為零。（2）各加捻區(qū)紗條帶穩(wěn)定捻度和捻向取決于該加捻區(qū)出口處的加捻器的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向，而與其他加捻器無關(guān)。二、假捻效應(yīng)假捻的作用（1）使AB段（局部）的紗條有捻度，防止意外牽伸，減少斷頭。（2）對(duì)化纖絲束進(jìn)行假捻可制變形絲，彈力絲等。例：粗紗錠管頂孔B點(diǎn)。使紗條附加轉(zhuǎn)動(dòng)。N

-TAB

v=0TAB

=n

/v故在此產(chǎn)生n

/v假捻，增強(qiáng)了上端紗段的強(qiáng)度。vn

'T

AB

1v

n

第四節(jié)

真捻及其應(yīng)用一、非自由端真捻成紗(一)翼錠加捻1、粗紗機(jī)加捻2、粗紗加捻區(qū)捻度分布,

由于B點(diǎn)的摩擦阻力1v

TBCBC 1

nBC段：n

T v

0v

n

AB段：T

AB

2v

TCD

CD段(空心臂段)：

n

TBCv

1

n

TCD

v

2

0n3v

nDE段(壓掌上)：

TCDv

2

TDEv

3

0 TDEvDE 3管紗段：

T v

Tv

0 T

nOrABBTBccnD. V＂，聲TeoFTI

_-－，.；TABcDEF3、假捻的應(yīng)用故捻度能從B點(diǎn)傳遞又能在此產(chǎn)生假捻，增強(qiáng)了紗段的強(qiáng)度。增強(qiáng)假捻：適當(dāng)放大頂孔直徑，增加紗條附加轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)數(shù)。錠翼頂孔刻槽或加裝假捻器，增大摩擦F(前排多刻槽)。T'AB'

vABn

'

N '

T

0vn

'T

AB

v

1v

n

4、粗紗捻系數(shù)的選擇（1）加捻目的①承受加工過程中的張力②細(xì)紗牽伸過程中的附加摩擦力界（2）捻系數(shù)選擇的因素①纖維長度、細(xì)度：在粗紗細(xì)度一定時(shí)，纖維長、細(xì)度細(xì)，捻系數(shù)小些。②粗紗細(xì)度：在纖維長、細(xì)度一定時(shí)，粗紗細(xì)度粗，捻系數(shù)小些。③附加摩擦力界：捻系數(shù)大，附加摩擦力界強(qiáng)，但要防止?fàn)可觳婚_。④氣候季節(jié)干燥季節(jié)，纖維發(fā)挺，捻系數(shù)應(yīng)大。（二）環(huán)錠加捻1、細(xì)紗機(jī)加捻2、環(huán)錠加捻過程模擬圖及捻度分布卷裝上紗條捻度除上式捻度外，還存在nw/vR捻勢，在退繞時(shí)，紗條上實(shí)際捻度為：R 2BCBC R 2tV

ntBC段：氣圈段：nT V

T

t 2 VR

2n

AB段：紡紗段：T

AB

RVCD段：卷繞段：T

ntBC R 2 CD R CDV

T V

0 Tnt

nw

n

sV

R V

R VT

捻度傳遞過程中存在著阻捻(氣圈段)和捻陷(紡紗段)。紡紗段Ts<管紗段Tw<氣圈段TB，紡紗段本身的捻度也呈某種分布，近前羅拉處的捻度最少，稱為弱捻段。3、一落紗中捻度變化(1)一落紗中捻度變化(2)鋼領(lǐng)板一次升降動(dòng)程內(nèi)捻度變化4、影響紡紗段捻度的工藝因素紡紗段長度導(dǎo)紗角前羅拉包圍弧長氣圈高度鋼絲圈號(hào)數(shù)5、細(xì)紗捻度(捻系數(shù))與物理機(jī)械性質(zhì)關(guān)系（1）強(qiáng)力P=ΣQicosβ+ΣFi一部分纖維斷裂強(qiáng)力與部分纖維滑脫所產(chǎn)生摩擦阻力之和。（2）彈性隨捻度增加，彈性增加，紗線耐疲勞。但捻度到臨界值后，彈性下降。（3）光澤手感捻度大，手感硬，光澤差。（4）捻縮捻縮率(%)=(計(jì)算長度-實(shí)際長度)/計(jì)算長度

100%（5）捻向紗線捻向?qū)椢锿庥^手感影響較大。(6)細(xì)紗捻系數(shù)選擇①目的：滿足紗線用途和成品要求。②捻系數(shù)選擇：、紗線強(qiáng)力：強(qiáng)力高，捻系數(shù)高。、手感及布面狀態(tài)、斷頭率6、股線加捻股線的生產(chǎn)一般要經(jīng)過絡(luò)筒、并紗、捻線等工序，其工藝流程如下：┌-管紗直接并紗-┐↓ ↓燒毛↓管紗--→絡(luò)筒--→并紗-→捻線--→絡(luò)筒-→搖紗│ ↑└---并捻聯(lián)合---┘↑定型（1）合股加捻后股線性質(zhì)的變化①改善條干不勻②增加強(qiáng)力一般雙股線中的單紗平均強(qiáng)力可比普通單紗強(qiáng)力大1．2～1．5倍，三股線大1．5～1．7倍。③彈性及伸長率變化④增加耐磨性⑤光澤變化⑥手感變化（2）捻線的有關(guān)理論分析B、股線捻幅C、股線綜合實(shí)際捻幅如圖中丙所示。外層(R=2r0)捻幅PB=P0-P1012

r'P1

(

r

0

r )P

00rPP0r

x'

①雙股線反向加捻A、單紗捻幅P

0

tg

D、

M點(diǎn)捻幅股線截面上任一點(diǎn)M捻幅Px應(yīng)為此點(diǎn)的P0

與P1

的矢量和。02

rPx

OM (

2

P0

P1

)E、幾種特例(1)股線的捻幅等于單紗的捻幅P1=P0時(shí)，股線的表面捻幅為零，則其手感、光澤好，股線捻系數(shù)

1與單紗捻系數(shù)

0的關(guān)系可按以下求出:P=tg

=2

rT01t

0t

1tN

2

N ,

2

r ,

N又

Q

T