紗條加捻的圖示和分析

傳統的加捻概念是須條一端被握持、另一端繞自身軸線(xiàn)回轉，從而形成了捻回，如圖（ａ）所示。設須條近似圓柱體，如圖（ｂ）所示，ＡＢ為加捻前基本平行于紗條軸線(xiàn)的纖維，當Ｏ端被握持，Ｏ′端繞軸線(xiàn)回轉，纖維ＡＢ就形成螺旋線(xiàn)到ＡＢ′的位置，在Ｏ′截面上產(chǎn)生角位移θ，螺旋線(xiàn)ＡＢ′和紗軸線(xiàn)間的夾角β，稱(chēng)為捻回角。當θ＝３６０°，即須條本身軸線(xiàn)回轉一周時(shí)，這段紗條上便獲得一個(gè)捻回，如圖（ｃ）的螺旋線(xiàn)ＡＢ″所示?？梢?jiàn)捻回的獲得是由于紗條各截面間產(chǎn)生角位移的結果。
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紗條加捻時(shí)外層纖維的變形

- D! u. @; `! ?6 z在近代紡紗技術(shù)中，出現了眾多的新型紡紗技術(shù)。為了適應高速高產(chǎn)，它們所用的加捻機件和方法與傳統的不同，并且各具特點(diǎn)，如轉杯加捻、渦流加捻、搓捻、假捻，甚至使長(cháng)絲束產(chǎn)生交纏、網(wǎng)絡(luò )等，因此，隨著(zhù)紡紗實(shí)踐的發(fā)展，需對加捻的實(shí)質(zhì)給以廣泛的定義，即凡是在紡紗過(guò)程中，紗條（須條、紗線(xiàn)、絲）繞其軸線(xiàn)加以扭動(dòng)、搓動(dòng)、纏繞、交結，使紗條獲得捻回、包纏、交纏、網(wǎng)
) [8 a) i/ K  X8 x% d8 p& ]1 f絡(luò )等都稱(chēng)為加捻。但傳統或者是廣義的加捻，其實(shí)質(zhì)均是通過(guò)使紗條中各纖維相互緊密結合而提高紗的強力，可用如下的力學(xué)分析來(lái)簡(jiǎn)要說(shuō)明。
取紗條中一小段纖維ｌ作分析。如圖所示，設Ф為ｌ對紗條的包圍角，當紗條受軸向拉伸時(shí)，如不計ｌ段產(chǎn)生的摩擦力，則ｌ兩端存在張力ｔ。令ｑ為兩端張力ｔ在紗條ｌ中央法線(xiàn)方向的投影之和，即：
ｑ＝２ｔｓｉｎФ/２
式中：ｑ———纖維ｌ對紗條的向心壓力。
當Ф很小時(shí)，ｓｉｎФ/?２＝Ф/?２，則：
- @8 ?" A  m" P- Q6 Gｑ＝ｔФ      

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外層纖維對紗心的壓力分解

由上式可知，當ｌ對紗條存在包圍角時(shí)，纖維對紗條便有向心壓力，包圍角越大，向心壓力越大。由于向心壓力的存在，使外層纖維向內層擠壓，增加了紗條的緊密度和纖維間的摩擦力，從而改變了紗條的結構形態(tài)及其力學(xué)性能，這就是真捻成紗的實(shí)質(zhì)。向心壓力ｑ反映了加捻程度的大小。在圖中，ｒ為紗條半徑，β為捻回角，ρ為螺旋線(xiàn)的曲率半徑，可以推導出向心壓力與捻回角的關(guān)系為：
) i2 T) k0 K% q6 Xｑ＝ｔθｓｉｎβ
式中：ｔ，θ———常量。
由于０＜β＜π２，故ｑ與β成正比?？梢?jiàn)，捻回角的大小能夠代表紗線(xiàn)加捻程度的大小，且它對成紗的結構形態(tài)和物理機械性質(zhì)起著(zhù)重要的作用。