细纱捻系数与纱线强力的相关性分析

细纱捻系数与纱线强力的相关性分析 刘  妍  刘士广      姜华强 (青岛大学)    (青岛纺织纤维检验所) 摘要：  为探索不同品种纱线捻系数与强力的关系，对以棉、粘胶、腈纶和涤纶为原料的纱线进行了试验，得出捻系数一强力曲线、回归方程及临界捻系数。经分析表明：不同品种的短纤纱有不同的临界捻系数；相同特数棉纱的临界捻系数大于化纤纱的临界捻系数；线密度较大的短纤纱，其临界捻系数较大；对于20 tex以上的短纤纱，临界捻系数大于国标推荐的捻系数。根据试验结果提出了实际生产中捻系数调节的方法。 关键词：  短纤纱；捻系数；临界捻系数；强力；相关性 不同原料、不同特数的细纱都有各自固定的强力与捻系数的相关关系，生产中，需要依据强力的波动来调整捻系数，而根据经验给出的捻系数选择范围来调整，经常得不到满意的结果，且精度不高，主要原因是各种纱的强力对捻系数的响应性不同，根据经验，捻系数的调整满足某一种纱的强力修正，但对另一种纱，效果就不一定明显。经验中，捻系数的选择范围较大，加大了捻系数的设计难度，因此，通过试验，建立各种纱的强力与捻系数相关曲线，拟合出各自的方程，对精选捻系数及快速调整捻系数，有现实意义及生产使用价值。 l试验 1。l试验方案设计 取棉、粘胶、腈纶、涤纶等4种原料，每种原料选2个～3个中细号品种，捻度按每档5捻／10cm变化，纺制出若干组纱样，在同等条件下，测试每组纱样的强力值、绘出各种捻系数一强力曲线图，确定出临界捻系数，并拟合出相关方程找出对纱线强力影响显著的捻系数范围，作为工厂纺纱工艺设计、调整的依据。 1．2试验设备及测试方法 变频调速FA506型细纱机，YG061型电子单纱强力仪，每种捻度的纱对应的强力为实测50个数据的平均值。 1．3纺纱原料及品种 棉、腈纶、涤纶、粘胶，其中化纤长度为38mm，细度为1．65dtex。 纺纱特数分别为：纯棉18．2 tex、19．8 tex、27．8 tex，腈纶19．8 tex、20．3 tex、23．4 tex，涤纶19．8 tex、20．3 tex，粘胶19．8 tex、20．3 tex、33．8tex． 2试验数据及讨论 2．1  同特数不同原料细纱捻系数-强力曲线特征 4种原料纺19．8 tex纱捻系数一强力曲线特征图见图l、图2、图3、图4。 试验结果表明，19．8 tex纱的临界捻系数为521．8。在拉伸试验中，捻系数一强力各对应的点基本上在捻系数一强力啮合曲线上，离散现象不明显，见图1。 腈纶纱的临界捻系数为329．9。当小于临界捻系数时，捻系数一强力曲线的波动较大，捻系数一强力啮合曲线取的是各点的啮合值。当大于临界捻系数时，各点基本上在捻系数一强力啮合曲线上，见图2。 粘胶纱的临界捻系数为272．5，在临界捻系数两侧离散性较大，见图3。 涤纶细纱的临界捻系数为349．5，当大于临界捻系数时，离散现象比较明显，见图4。 4种原料19.8tex纱线捻系数-强力相关分析见表1 2．2  同原料不同特数细纱捻系数-强力曲线差异 2．2．1  棉纱 不同特数棉纱临界捻系数与纱线强力最大值见表2，细纱捻系数一强力曲线图见图5和图6。 2．2．2粘胶 不同特数的粘胶细纱临界捻系数与纱线强力最大值见表3。 不同特数粘胶细纱强力一捻系数曲线见图7和图8． 试验结果表明，细纱的捻系数一强力曲线随着特数的增大而向右上方漂移，随着纱的特数变粗，临界捻系数亦增大，其原因是：纱线特数越细，横截面内的纤维根数越少，外层纤维占整根纱中纤维的百分率比粗特纱要大。在相同捻度下，细特纱的外层纤维对内层纤维的正向压力大。当捻系数增加时，细特纱纤维问的摩擦力增加较快，从而使得其很快就到达临界捻系数；而且纱线特数越大，断裂截面内纤维根数越多，在达到临界捻系数时，承担拉伸力的纤维根数就越多，故其纱线对应的最大值较大。 3捻系数一强力曲线的应用 3．1  实测临界捻系数与国标推荐捻系数范围比较分析 实测各品种纱线临界捻系数与国标推荐捻系数范围比较见表4。 由表列数据可知：腈纶的捻系数的国标推荐值为325～344，这个区间对于较细特纱(19．8 tex)是比较合适的。但是对于较粗特纱来说，这个范围显然过小。棉的捻系数的国标推荐值为330～420，这个区间对于较粗特棉纱显然不合适，但对于细号纱(18.2 tex)比较合适。粘胶的捻系数的国标推荐值为261～319，这个区间对于细特纱(20．3 tex)是比较合适的。对于粗特纱，范围显然过小。涤纶的捻系数的国标推荐值为334～343，对于较细特(19．8 tex)纱，这个区间是比较合适的。 3．2捻系数的设计与调节 以棉纱为例，棉的捻系数的国标推荐值为330～420。这个区间相对于中号棉纱来说(27．8tex)比较合适。因为在此区问内(尤其是370～420)棉纱强力处于一个很高的水平，强力值波动不大，而且不超过临界捻系数。但由于在此区间内棉纱强力变化不大，所以要增大其强力，在区间内增大捻系数效果并不会很好，而只能从其他方面入手来增大纱线强力。对于较细的19．8 tex棉纱来说，330～420的捻系数范围基本合适，但更准确的范围应该是360～450之间。此范围没有超过临界捻系数，且强力处于很高的水平。要想在此范围内增加纱线强力，只需要增大纱线捻系数就可以。对于18．2 tex的细号纱来说，此范围已经超过了临界捻系数，更合适的范围应访是330～370之间。其他品种的纱也存在类似的情况。由于特数小的纱临界捻系数较低，实际生产中，可适当调小捻系数，以增加产量。 4  结束语 (1)不同品种短纤纱具有不同临界捻系数。 (2)相同特数棉纱临界捻系数大于化纤纱。 (3)线密度较大短纤纱的临界捻系数较大。 (4)对于20 tex以上的短纤纱，临界捻系数大于国标推荐的捻系数。