自捻紡紗（self－twist spinning）的概念、原理和方法

自捻紡紗self－twist spinning

非自由端紡紗方法之一。平行喂入的兩根粗紗或條子經(jīng)牽伸裝置牽伸后由前羅拉輸出，通過(guò)一對搓輥的搓動(dòng)，在導紗鉤處匯合并合股卷繞成筒子，如圖示。搓輥既作回轉運動(dòng)輸出紗條，又作往復搓動(dòng)，對兩紗條施加正、反交替的捻度，形成假捻紗條。在導紗鉤處并合時(shí)靠各自的退捻力矩抱合成一根雙股自捻紗線(xiàn)。與環(huán)錠紡紗比較有速度及產(chǎn)量高、卷裝大、工序短的優(yōu)點(diǎn)。紗線(xiàn)結構特點(diǎn)是捻向交替變化，在交替中出現無(wú)捻區。即S捻－無(wú)捻－Z捻－無(wú)捻…。適紡纖維長(cháng)度為60～230mm，用于毛、麻及中長(cháng)纖維紡紗。高質(zhì)量的自捻紗線(xiàn)可直接用于緯編針織，但用于機織須在捻線(xiàn)機上追加捻（復捻）。

自捻紡紗
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自捻紗相位phase in self－twist yarn

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自捻紗條上的捻度有S捻區→無(wú)捻區→Z捻區→無(wú)捻區……循環(huán)變化的結構。當兩根自捻單紗并合，若其捻向相同的區段完全重合，稱(chēng)同相位自捻紗線(xiàn)；若兩根捻向相同的區段相互錯開(kāi)，稱(chēng)異相位自捻紗線(xiàn)，錯開(kāi)的距離大小為相位差，如圖示。（a）為同相位自捻紗線(xiàn)，兩無(wú)捻區疊合，纖維平行無(wú)捻，是紗線(xiàn)強力的弱環(huán)。（b）為異相位自捻紗線(xiàn)，無(wú)捻區與有捻區隨機疊合，整個(gè)紗線(xiàn)存在緊捻部位（S對S，Z對Z）、中捻部位（S對0，Z對0）和弱捻部位（不對等的Z對S），提高了弱環(huán)處紗的強力且分散交叉、隨機分布，改善了紗的強力和耐磨性。實(shí)現相位差的方法是兩紗條匯合到導紗鉤時(shí)路程不等，造成行程差，行程差大相位差就大，若相位差正巧為180°，自捻紗線(xiàn)上無(wú)捻，是一特殊情況。

自捻紗相位

自捻紗無(wú)捻區twistless zone of self－twist yarn

自捻紡單紗條上正、反捻向（Z、S）交替變化交界處存在的無(wú)捻度區域。此處是自捻紗的弱環(huán)，強力很低。自捻紗合股時(shí)，各單紗的無(wú)捻區應相互錯開(kāi)（有相位），可提高自捻紗線(xiàn)的強力。

皮板搓捻rubbing aprons twisting

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由上下疊放的皮板通過(guò)往復搓轉對紗條加捻的方法。用牛皮或丁腈橡膠制成的袖筒狀皮筒，套在上下兩對作往復橫動(dòng)和縱向回轉運動(dòng)的傳動(dòng)輥上，形成上下疊放的皮板，往復搓動(dòng)須條實(shí)現搓捻并夾持須條向前輸送。其往復運動(dòng)規律為正弦曲線(xiàn)。皮板對須條有較寬的握持面，須條通過(guò)時(shí)需一定時(shí)間，因此出口處的須條捻度將受入口處須條帶來(lái)捻向時(shí)滯效果的影響，但須條上捻度分布仍為不規則的正弦函數。主要用于粗梳毛紡的成條部分和精梳毛紡搓捻粗紗機的搓條部分。

喇叭頭假捻trumpet false twist

假捻的一種方法。利用喇叭頭的正反向回轉對輸出的須條加捻。原理與往復“搓輥假捻”相同，用于精梳毛紡針梳機和棉紡條卷機。纖維條上保留著(zhù)假捻，便于條卷的卷繞、運輸和退繞。喇叭頭運動(dòng)規律可以是恒速往復運動(dòng)或是正弦運動(dòng)兩種形式，紗條上捻度分布是不規則的正弦函數。

搓輥假捻

false twist byreciprocating and rotating roller

自捻紡紗機上由搓輥對紗條實(shí)施的假捻。一對搓輥既作往復運動(dòng)對紗條加捻，又作回轉運動(dòng)輸出紗條。搓輥兩邊的須條得到捻向相反的捻回，連續輸出具有正反交替、捻回終將趨向相互抵消的假捻。紗條上正反捻度分布規律取決于搓輥的運動(dòng)。其傳動(dòng)機構是內齒輪式周轉輪系，往復運動(dòng)方程P＝Rcos（t）＝Rcos2πMt，P為搓輥往復動(dòng)程，R為內齒輪半徑，ω為內齒輪角速度，t為時(shí)間，M為單位時(shí)間搓輥往復次數。搓輥搓動(dòng)輸出紗條的捻度分布方程

T＝ sin，式中T為紗條的捻度，d為紗條直徑，L1為搓輥與前羅拉間距離，L2為搓輥與導紗鉤間距離，為捻向變化一個(gè)周期的紗條長(cháng)度，x為單紗條在t時(shí)間內輸出的長(cháng)度，γ為角位移常系數。輸出紗條上捻度分布為正弦函數。

自捻紡紗工藝self－twist spinning technology

纖維長(cháng)度在80mm以上，前紡用毛紡設備工藝路線(xiàn)加工；80mm以下中長(cháng)纖維，前紡用棉紡中長(cháng)工藝路線(xiàn)加工。喂入部分可用粗紗，也可用條子，經(jīng)超大牽伸紡紗。兩根具有正反交替捻向的單紗條合并，靠自身的退捻力矩捻合成具有自捻捻度的雙股自捻紗線(xiàn)，稱(chēng)ST紗。因紗中有無(wú)捻區，若用于機織，需在捻線(xiàn)機上進(jìn)行復捻（追加捻）制成加捻自捻紗線(xiàn)，稱(chēng)STT紗。若在ST紗上再包纏一根單絲或紗線(xiàn)，稱(chēng)STM紗。由以上三種基本形式可組合成種類(lèi)繁多的自捻紗線(xiàn)。如2ST紗為兩組自捻紗以相位差配置并合而成的四股自捻線(xiàn)，（ST）2紗為兩次自捻紗，（2ST）T紗為2ST線(xiàn)追加捻而成；（STM）T紗為STM紗在捻線(xiàn)機上追加捻；（STM）2紗為STM紗在自捻紡紗機上再進(jìn)行自捻而成。

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自捻原理principle of self－twist

利用自捻作用紡制自捻紗線(xiàn)。自捻紗的紗條捻向是正、反交替。因加捻產(chǎn)生的退捻力矩使正、反捻向終將趨于相互抵消。若在退捻力矩實(shí)現退解之前，將兩根相同捻向的單紗條緊并在一起，則接觸表面上的退捻作用力大小相等方向相反，使兩根單紗以接觸面為中心，外側按退捻力偶方向回轉抱合成股，直至兩單紗的扭矩M0與合股線(xiàn)扭矩平衡為止。這一作用稱(chēng)自捻作用，捻合后的紗稱(chēng)自捻紗線(xiàn)。根據紗條自捻的力學(xué)分析，得到合股自捻紗線(xiàn)的捻度T為兩根單紗條原捻度T1、T2之和的，捻向與單紗條捻向相反，即T＝－（T1＋T2）。