纺织技术：加捻-加捻的目的与要求

第九章

加捻第一节加捻的目的与要求一、加捻对象松散纤维须条或纤维集合体——纱。单纱、单丝的集合体——线、缆绳。二、目的1、使纤维须条成纱或使纱捻合成股线。2、使纤维、单纱、单丝在纱、线中获得一定的结构形态，使制品具有一定的物理机械性能和外观结构。二、加捻要求1、获得较好的强力、伸长、光泽、手感等。2、结构形态多样化。3、提高加捻效率。不同的加捻方法（原理）导致成纱结构、特性及劳动生产率的不同。第二节

真捻加捻原理一、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－加捻。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。∠θ=360°时，即须条绕本身轴线回转一周，获得一个捻回。

是捻回角。二、

加捻实质由于加捻，使外层纤维向内层挤压，挤压力为q

，改变了纱条的结构，增加了纤维间的摩擦力，从而增加纱条的紧密度和强力，并改变了纱条的物理机械性质。q

P

sin

,q

三、真捻的度量

1、捻度单位长度纱线在截面上相对回转的角度位移。号数制捻度：Tt=10cm长须条上的捻回数，英制捻度：Te=每寸长度须条上的捻回数，公制捻度：Tm=1米长须条上的捻回数。但捻度只能比较同样粗细纱条的加捻程度，而不能直接比较不同粗细纱条的加捻程度。如下图，同样捻度的不同粗细纱条上的捻回角（加捻程度）是不同的。一久／／(

腔)(7、(

岊

)｀10h Tt

tg

2

rTttg

2

r

,Q

h

10

,可见，

与纱条半径r和捻度Tt均有关。2、捻系数捻回角

反映纱条加捻后纤维的倾斜程度。但其使用不方便，故用捻系数

来表示。

与捻回角

的关系可推导如下：LhdztTt10G

r2L

GN

1000

100tg

2

rTth

10

2

rtg

rd

公制英制捻系数定义为：代入得：ttNNtNt

t同理T

m

m N

tT

e

e N

e即

T

Tt

则

r

2

特数（号数）制tg

1012

tg

10

10775（三）捻幅单位长度纱线加捻时，截面任一点在该截面上相对转动的弧长。截面中任意一点捻幅Px为：00hA1B

1hP

tg

P

r

0

Tr

2

r

0Tr

0

r0P

rP Prx

r0Px

0 x

x

0

（四）捻度矢量根据加捻时纱条扭曲的方向，纱条上的捻度可分为“S”捻和“Z”捻。四、真捻的形成过程（加捻过程及捻度获得）(一)

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。dz Lz Ld

t

LTr

（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。(二)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。L n

vT积分得T=n(1-e-vt/L)/v－加捻区的瞬时捻度。当时间t→∞时，AB区的捻度为T=n/v。dTL

ndt

vdt(

T

dT

)dTL

ndt

vTdt

vdTdtdt

dT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区若从A点喂入的纱条VvLnT

TT

T段带走的捻回数。n-Tv=0有T0捻度。vt00

n(

1

e

)五、真捻的获得1、非自由端加捻①最终纱条上没有捻度的情况（如右上图）。②获得真捻的情况（右下图）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。2、自由端加捻nvT1T2六、捻回的传递、捻陷、阻捻（一）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。加捻区内有摩擦件C使AC和BC段的张力S1和S2不同，根据欧拉公式，有：

SS

e12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。（二）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

<1。vTT

n

vT

T

T

2122n1

100 %捻度分布（三）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。

---阻捻系数,

<1。根据捻度稳定定理：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、卷捻向心压力Tisin

i，边缘纤维

i大，Tisin

i大，中心纤维

i→0，Tisin

i→0，故边缘纤维挤向中心，把中心纤维挤向外缘，中心纤维被挤出来，发生内、外层纤维反复相互转移纤维在纱条中呈圆锥螺旋线。3、层捻纤维一边凝聚一边加捻，凝聚一层加捻一层，先凝聚多加捻，后凝聚，少加捻，成为分层加捻状态如：摩擦纺,转杯纺。'纱

i如µ尘笼模形区。"

..尘笼（甲）（乙）图

9-44摩擦纺的加捻过程涡流纺加捻成纱过程4、缠捻部分纤维绕纱条主体包缠起来，如：喷气纺，平行纺，包覆纺等。边缘纤维- JI

' 引

纱

罗拉通嘈1---

,n2n前罗拉喷气纺纱的加捻过程前罗拉平行纺纱的加捻过程5、搓捻纱条作圆周滚动，如自捻纺、毛纺搓捻粗纱等。自捻纺的加捻过程及结构加捻方式不同，成纱结构不同，不管何种方法，加捻后纤维都会产生：纤维各点作螺旋转移和位移；纤维产生应力，其间相互挤压。当纱条受到一定张力产生径向压力，纤维相互抱合紧密，不易滑脱，呈现一定强力。第三节

假捻加捻原理一、假捻的形成过程（一）静态假捻过程AB与BC段捻回数量相等，方向相反。（二）纱条沿轴向运动时的假捻过程1、二个加捻区212n L

V

t

V

t

eL2

)V L

LT

1 (e

L1)L

1vtn

(

1

evdt L2

L2

vtdT vT ne

L1T

1

经dt后，T2→T2+dT2

vt

2

2

vdt(T2

dT2

)vdtn(1

eL1

)vdT2L2

ndt

当t→∞，T2=0。应用稳定捻度定理：AB段：n-vT1=0T1=n/vBC段：n-vT1－vT2=0

T2=0第一区中（局部）的纱条有捻度，而最终产品的稳定捻度为零。这种加捻过程称为假捻。2、多个加捻区系统AB段: nb-T1V=0

T1=nb/vBC段：nc-nb+T1v-T2v=0CD段：vT2-nc-vT3=0T2=nc/vT3=03、假捻结论（1）当纱条作轴向运动，在两个握持点之间不论有多少加捻器和它们的转向如何，最后一个加捻区的纱条的稳定捻度都为零。（2）各加捻区纱条带稳定捻度和捻向取决于该加捻区出口处的加捻器的转速和转向，而与其他加捻器无关。二、假捻效应假捻的作用（1）使AB段（局部）的纱条有捻度，防止意外牵伸，减少断头。（2）对化纤丝束进行假捻可制变形丝，弹力丝等。例：粗纱锭管顶孔B点。使纱条附加转动。N

-TAB

v=0TAB

=n

/v故在此产生n

/v假捻，增强了上端纱段的强度。vn

'T

AB

1v

n

第四节

真捻及其应用一、非自由端真捻成纱(一)翼锭加捻1、粗纱机加捻2、粗纱加捻区捻度分布,

由于B点的摩擦阻力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(压掌上)：

TCDv

2

TDEv

3

0 TDEvDE 3管纱段：

T v

Tv

0 T

nOrABBTBccnD. V＂，声TeoFTI

_-－，.；TABcDEF3、假捻的应用故捻度能从B点传递又能在此产生假捻，增强了纱段的强度。增强假捻：适当放大顶孔直径，增加纱条附加转动转数。锭翼顶孔刻槽或加装假捻器，增大摩擦F(前排多刻槽)。T'AB'

vABn

'

N '

T

0vn

'T

AB

v

1v

n

4、粗纱捻系数的选择（1）加捻目的①承受加工过程中的张力②细纱牵伸过程中的附加摩擦力界（2）捻系数选择的因素①纤维长度、细度：在粗纱细度一定时，纤维长、细度细，捻系数小些。②粗纱细度：在纤维长、细度一定时，粗纱细度粗，捻系数小些。③附加摩擦力界：捻系数大，附加摩擦力界强，但要防止牵伸不开。④气候季节干燥季节，纤维发挺，捻系数应大。（二）环锭加捻1、细纱机加捻2、环锭加捻过程模拟图及捻度分布卷装上纱条捻度除上式捻度外，还存在nw/vR捻势，在退绕时，纱条上实际捻度为：R 2BCBC R 2tV

ntBC段：气圈段：nT V

T

t 2 VR

2n

AB段：纺纱段：T

AB

RVCD段：卷绕段：T

ntBC R 2 CD R CDV

T V

0 Tnt

nw

n

sV

R V

R VT

捻度传递过程中存在着阻捻(气圈段)和捻陷(纺纱段)。纺纱段Ts<管纱段Tw<气圈段TB，纺纱段本身的捻度也呈某种分布，近前罗拉处的捻度最少，称为弱捻段。3、一落纱中捻度变化(1)一落纱中捻度变化(2)钢领板一次升降动程内捻度变化4、影响纺纱段捻度的工艺因素纺纱段长度导纱角前罗拉包围弧长气圈高度钢丝圈号数5、细纱捻度(捻系数)与物理机械性质关系（1）强力P=ΣQicosβ+ΣFi一部分纤维断裂强力与部分纤维滑脱所产生摩擦阻力之和。（2）弹性随捻度增加，弹性增加，纱线耐疲劳。但捻度到临界值后，弹性下降。（3）光泽手感捻度大，手感硬，光泽差。（4）捻缩捻缩率(%)=(计算长度-实际长度)/计算长度

100%（5）捻向纱线捻向对织物外观手感影响较大。(6)细纱捻系数选择①目的：满足纱线用途和成品要求。②捻系数选择：、纱线强力：强力高，捻系数高。、手感及布面状态、断头率6、股线加捻股线的生产一般要经过络筒、并纱、捻线等工序，其工艺流程如下：┌-管纱直接并纱-┐↓ ↓烧毛↓管纱--→络筒--→并纱-→捻线--→络筒-→摇纱│ ↑└---并捻联合---┘↑定型（1）合股加捻后股线性质的变化①改善条干不匀②增加强力一般双股线中的单纱平均强力可比普通单纱强力大1．2～1．5倍，三股线大1．5～1．7倍。③弹性及伸长率变化④增加耐磨性⑤光泽变化⑥手感变化（2）捻线的有关理论分析B、股线捻幅C、股线综合实际捻幅如图中丙所示。外层(R=2r0)捻幅PB=P0-P1012

r'P1

(

r

0

r )P

00rPP0r

x'

①双股线反向加捻A、单纱捻幅P

0

tg

D、

M点捻幅股线截面上任一点M捻幅Px应为此点的P0

与P1

的矢量和。02

rPx

OM (

2

P0

P1

)E、几种特例(1)股线的捻幅等于单纱的捻幅P1=P0时，股线的表面捻幅为零，则其手感、光泽好，股线捻系数

1与单纱捻系数

0的关系可按以下求出:P=tg

=2

rT01t

0t

1tN

2

N ,

2

r ,

N又

Q

T