变支变捻环锭纱的捻度研究

摘要

以传统环锭纺为基础的一些新型纺纱技术生产的纱线，如环锭纺竹节纱、变支变捻纱等，因具有独特的纱线外观和性能，在业内引起了广泛关注，产品也受到市场和消费者的广泛欢迎。但这些纱线的生产大多停留在改造环锭细纱机，通过试验优化纺纱工艺阶段，而对于有关纱线的捻度变化及成纱结构等理论方面的研究还处于初步探索阶段。实际上，相关方面的理论研究不仅在纱线的生产方面具有重要的指导作用和实用价值，而且对于纱线的外观结构形态的调控具有重要的理论意义。
　　 捻度是纱线的一个重要指标，是纱线具有一定的强度、手感、光泽、伸长和弹性等物理机械性能的必要条件。本文重点研究了稳态纱线的捻度，通过对环锭纱结构的分析，推导出纱线的极惯性矩和剪切模量，进而在稳态纱线中建立捻度稳定方程。
　　 接着，本文以环锭纱结构为基础，纱线中纤维为基本单元体，将加捻后的纱线看作是紧密排列的纤维集合体，建立纱中纤维的理想化圆形排列模型。由纱中纤维的几何排列，以单根纤维为基础，计算出纱线的极惯性矩；并对纱线加捻时纤维的变化进行理论分析，主要考虑单根纤维的拉伸与扭转变形，再结合纤维的力学性能，由理想化的纱中纤维排列，推导出纱线的加捻变形，进而确立捻度对纱线扭转的数学模型，得出纱线的剪切模量与纱线捻度的关系。
　　 最后，本文根据稳定态条件下，沿着纱线轴向方向纱线内部扭转力矩相等的理论，建立了竹节纱的稳态捻度方程。接着通过对竹节纱参数的试验测试，对该纱线捻度模型进行了修正。并对修正后的变支变捻纱模型编制了竹节纱工艺计算软件，该软件可根据需要配置不同的纺纱参数，对变支变捻纱线的生产具有一定实用价值和指导意义。

目录

文摘

英文文摘

学位论文的主要创新点

第一章 绪论

1.1 前言

1.2 竹节纱概述

1.2.1 竹节纱的分类

1.2.2 环锭竹节纱的纺纱原理

1.2.3 竹节纱的参数

1.3 纱线捻度的理论研究

1.3.1 加捻的实质

1.3.2 加捻的过程

1.3.3 纱线的加捻研究

1.4 变支变捻环锭纱线的发展

1.5 本课题的研究内容及意义

第二章 环锭纱的结构研究

2.1 纱线的捻度指标

2.1.1 捻度

2.2.2 捻回角与捻系数

2.2.3 捻幅

2.2 环锭纱的加捻与结构

2.3 环锭纱中纤维的排列方式

第三章 环锭纱的抗扭刚度研究

3.1 纱线的极断面惯性矩

3.2 纱线的剪切模量

3.2.1 单根纤维绕纱轴的扭矩

3.2.2 纤维绕自身轴线的扭矩

3.2.3 纤维扭转产生的扭矩

3.2.4 纱线剪切模量的计算

3.3 纱线的抗扭刚度

第四章 环锭竹节纱的捻度理论及参数测试

4.1 环锭竹节纱的捻度稳定理论

4.2 纱线捻度的测试

4.2.1 一次解捻法

4.2.2 张力法

4.2.3 图像法

4.3 竹节纱的参数测试

4.3.1 竹节纱细度测试（纱中纤维根数测试）

4.3.2 竹节纱直径与捻回角测试

4.3.3 竹节纱的节长与节距测试

第五章 竹节纱捻度理论的修正与应用

5.1 理论与试验结果分析

5.1.1 纱线细度的理论与测试结果分析

5.1.2 竹节纱的捻度理论的修正

5.2 环锭变捻纱工艺软件的设计

5.2.1 环锭变捻纱的数学模型

5.2.2 变支变捻纱程序软件

第六章 结论

6.1 本文结论

6.2 存在的不足

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

附录

致谢