加捻

如果紡絲的一端被握持住，另一端迴轉，即可形成紗線，這一過程稱爲加捻。

加捻設計影響絲束、紗、線的物理機械性能和外觀，進而對織物性質、外觀、使用價值產生很大影響。

對短纖維紗來說，加捻是紗線獲得強力及其它特性的必要手段；對於長絲紗和股線來說，加捻可形成一個不易被橫向外力所破壞的緊密結構。加捻還可形成變形絲及花式線。加捻的多少及加捻的方向不僅影響織物的手感和外觀，還影響織物的內在質量。

1

加捻的目的和要求

目的加捻是使纖維條成爲紗線的必要手段，加捻前一般需要將散纖維凝聚成纖維條，加捻後可是纖維的外層纖維向內層擠壓產生向心壓力，從而使須條沿纖維的長度方向獲得摩擦力。

要求成紗獲得最佳的強度、伸長、彈性、柔性、光澤和手感等性質；成紗的結構形態多樣化；提高成紗的加捻效率。

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表示紗線加捻程度的指標

表示紗線加捻程度的指標有捻度、捻回角、捻幅和捻係數。表示加捻方向的指標稱爲捻向。

捻 度

紗線的兩個截面產生一個360°的角位移，成爲一個捻回，即通常所說的轉一圈。

紗線單位長度內的捻回數稱捻度。我國棉型紗線採用特數制捻度，即用10 cm紗線長度內的捻回數表示；精梳毛紗和化纖長絲則採用公制支數制捻度，即以每米內的捻回數表示；此外，還有以每英寸內捻回數表示的英制支數制捻度。

捻回角

加捻前，紗線中纖維相互平行，加捻後，纖維發生傾斜。紗線加捻程度越大，纖維傾斜就越大，一次可以用纖維在紗線中傾斜角——捻回角β來表示加捻程度。

兩根捻度相同的紗線，由於粗細不同，加捻程度是不同的，較粗的紗線加捻程度較大，捻回角β亦較大。

捻 幅

若把紗線截面看作是圓形，則處在不同半徑處的纖維與紗線軸向的夾角是不同的，爲了表示這種情況，引進捻幅這一指標。

捻係數

捻度不能用來比較不同粗細紗線的加捻程度，因爲相同捻度，粗的紗條其纖維的傾斜程度大於細的紗條。在實際生產中，常用捻係數來表示紗線的加捻程度。捻係數是結合線密度表示紗線加捻程度的相對數值，可用於比較不同粗細紗線的加捻程度。捻係數可根據紗線的捻度和紗線的線密度計算而得到的。

捻 向

捻向是指紗線加捻後，單紗中的纖維或股線中單紗呈現的傾斜方向。它分Z捻和S捻兩種。加捻後，紗絲的捻向從右下角傾向左上角，傾斜方向與“S”的中部相一致的稱S捻或順手捻；紗線的捻向從左下角傾向右上角，傾斜方向與“Z”的中部相一致的稱Z捻或反手捻。一般單紗常採用Z捻，股線採用S捻。

股線的捻向按先後加捻的捻向來表示。例如，單紗爲Z捻、初捻爲S捻、復捻爲Z捻的股線，其捻向以ZSZ表示。

紗線的捻向對織物的外觀和手感影響很大，利用經緯紗的捻向與織物組織相配合，可織出外觀、手感等風格各異的織物。

平紋織物中，若經、緯紗採用同種捻向的紗線，則形成的織物強力較大，但光澤差，手感較硬。斜紋組織織物，若紗線捻向與斜紋線方向相反，則斜紋線清晰飽滿。

Z捻紗與S捻紗在織物中間隔排列，可得到隱格、隱條效應。Z捻紗與S捻紗合併加捻，可形成起皺效果等。

如何判斷一根紗線的捻向

左手固定，右手擰螺絲的方向就是S捻

左手固定，右手反擰螺絲的方向就是Z捻

捻 縮

加捻後，由於纖維傾斜，使紗的長度縮短，產生捻縮。捻縮的大小通常用捻縮率來表示，即加捻前後紗條長度的差值佔加捻前長度的百分率。

捻縮率的大小，直接影響紡成紗的線密度和捻度，在紡紗和捻線工藝設計中，必須加以考慮。棉紗的捻縮率一般爲2%~3%。捻縮率的大小與捻係數有關外，還與紡紗張力、車間溫溼度、紗的粗細等因素有關。

3

真捻加捻和假捻加捻

真捻

須條上獲得真捻後，其外層纖維便產生傾斜的螺旋線捻回，纖維扭轉變形，紗條緊密抱合，改變了纖維集體的結構形態和機械物理性質，如圖9-3（甲）所示。

當對紗條存在包圍角時，纖維對紗條便有向心壓力，包圍角越大，向心壓力越大。由於向心壓力的存在，使外層纖維向內層擠壓，增加了紗條的緊密度和纖維之間的摩擦力，從而改變了紗條的結構形態及其物理機械性質，這就是真捻成紗的實質。

上述捻度、捻回角、捻幅、捻係數、捻向和捻縮均爲真捻加捻程度的指標。

假 捻

握持復絲的兩端，並在復絲兩端的中間通過加捻裝置進行加捻，復絲則在加捻裝置的兩端得到捻向相反、數目相同的捻度圖：一端爲S捻，另一端爲Z捻。而整根紗線的捻度之和爲0。

通俗的說就是把一根繩子的兩端固定，在中間加捻，一邊越捻越緊，而雖另一邊也越捻越緊，但捻向相反。因此在繩子上的總捻數是沒有變化的，仍然爲0，所以加的就叫假捻。

【真捻加捻原理】

加捻

須條一端被握持，另一端繞自身軸線迴轉，須條各截面間產生相對迴轉角位移－加捻。

廣義上：

凡是在紡紗過程中，紗條(須條、紗、線、絲)繞 其軸線加以扭轉搓動或軸向纏繞，使紗條獲得捻 回、包纏、交纏或網絡等都稱爲加捻。

∠θ=360°時，即須條繞本身軸線迴轉一週，獲得一個捻回。β是捻回角。

加捻實質

由於加捻，使外層纖維向內層擠壓，擠壓力爲q ， 改變了紗條的結構，增加了纖維間的摩擦力，從而增加紗條的緊密度和強力，並改變了紗條的物理機械性質。

真捻的度量

1.捻度

單位長度紗線在截面上相對迴轉的角度位移。 號數制捻度：Tt=10cm長鬚條上的捻回數， 英制捻度：Te=每寸長度須條上的捻回數， 公制捻度：Tm=1米長鬚條上的捻回數。 但捻度只能比較同樣粗細紗條的加捻程度，而不能直接比 較不同粗細紗條的加捻程度。 如下圖，同樣捻度的不同粗細紗條上的捻回角（加捻程度）是不同的。

2.捻係數

捻回角 β反映紗條加捻後纖維的傾斜程度。但其使用不方便，故用捻係數α來表示。 α與捻回角 β的關係可推導如下：

3.捻幅

單位長度紗線加捻時， 截面任一點在該截面上 相對轉動的弧長。

4.捻度矢量

根據加捻時紗條扭曲的 方向，紗條上的捻度可 分爲“S”捻和“Z”捻。

真捻的形成過程

加捻區及其捻度

一.加捻區

（1）靜態：加捻器B相對握持點A轉動的角位移 θL=ωt，加捻程度 BC區得到同樣相反捻度。

（2）動態時：經過t時間，AB區L段紗條捻度爲T 在t+dt時間，將有vdt長度的須條輸入AB加捻區， AB區L段紗條捻度增加dT，同時有vdt紗條長度帶 着T+dT捻度離開AB區而進入BC區。

二、瞬時捻度及穩定捻度定理

加捻器對AB加捻區在dt時間內增加的捻回應等於加 捻器加入AB區上的捻回扣除同時從B點帶走的捻回。

穩定捻度定理：當捻度達到穩定時，加捻器連續迴轉所加給AB區段的捻回數等於同時間從AB區段帶走的捻回數。n-Tv=0 若從A點喂入的紗條有T0捻度。

真捻的獲得

1、非自由端加捻

①最終紗條上沒有捻度的情況（如右上圖）。

②獲得真捻的情況（右下圖）AB區：n-vT1=0，T1=n/v。 BC區：vT1-vT2=0 ， T2=T1=n/v。 獲得真捻，捻度爲n/v。

2.自由端加捻

捻回的傳遞、捻陷、阻捻

（一）捻回的傳遞與分佈

加捻器迴轉使紗條產生扭轉力矩，從加捻沿軸向向握持點傳遞。影響捻度傳遞的因素： 扭轉剛度、紗條粗細、轉動慣性矩、紗條的圓整度、紗條緊密度、紗條長度(吸收功)、紗條捻度多少。

捻度快速傳遞的方法有：紗弦振動、紗條轉動、方向振動、軸向振動。

阻止傳遞的方法有：浸溼、熱定型、附加摩擦力界。

捻度的分佈主要與紗條截面的剛度有關，粗的部 分抗扭剛度大，則捻度少，細的部分抗扭剛度小， 則捻度多。最終紗條的各部分達到扭矩的平衡。

（二）捻陷

紗條輸送方向與捻回傳遞方向相反，摩擦 件位於加捻點與握持點間。由於摩擦件C使 紗條片段AC上的捻度比正常捻度減少的現 象。即：捻度傳遞效率η<1。

（三）阻捻

加捻區AB，中間摩擦件C，捻回傳遞與紗條輸送方向相同。C件的摩擦阻力矩阻止捻回傳至AC段，導致T2 捻度增多的現象。但對產品捻度無影響。

真捻的加捻結構

1.實捻

加捻鬚條基本上是呈圓柱體形。如長絲、股線等 單絲呈圓柱螺旋線。

2.卷捻

向心壓力Tisinθi，邊緣纖維θi大，Tisinθi大，中心纖維θi→0，Tisinθi→0，故邊緣纖維擠向中心，把中心纖維擠向外緣，中心纖維被擠出來，發生內、外層纖 維反覆相互轉移纖維在紗條中呈圓錐螺旋線。

3.層捻

纖維一邊凝聚一邊加捻，凝聚一層加捻一層，先凝聚多加捻，後凝聚，少加捻，成爲分層加捻狀 態如：摩擦紡,轉杯紡。

4.纏捻

部分纖維繞紗條主體包纏起來，如：噴氣紡，平行紡，包覆紡等。

5、搓捻

紗條作圓周滾動，如自捻紡、毛紡搓捻粗紗等。

加捻方式不同，成紗結構不同，不管何種方法，加捻後纖維都會產生：

(1)纖維各點作螺旋轉移和位移；

(2)纖維產生應力，其間相互擠壓。當紗條受到一定張力產生徑向壓力，纖維相互抱合緊密，不易滑脫，呈現一定強力。

【假捻的應用】

假捻的形成過程

靜態假捻過程

AB與BC段捻回數量相等，方向相反。

紗條沿軸向運動時的假捻過程

1、二個加捻區

當t→∞，T2=0。

應用穩定捻度定理：

AB段：n-vT1=0 T1=n/v

BC段：n-vT1－vT2=0 T2=0

第一區中（局部）的紗條有捻度，而最終產品的穩定捻度爲零。這種加捻過程稱爲假捻。

2、多個加捻區系統

AB段: nb-T1V=0 T1=nb/v

BC段：nc-nb+T1v-T2v=0 T2=nc/v

CD段：vT2-nc-vT3=0 T3=0

3、假捻結論

（1）當紗條作軸向運動，在兩個握持點之間不論有多少加捻器和它們的轉向如何，最後一個加捻區的紗條的穩定捻度都爲零。

（2）各加捻區紗條帶穩定捻度和捻向取決於該加捻區出口處的加捻器的轉速和轉向，而與其他加捻器無關。

假捻效應

假捻的作用

（1）使AB段（局部）的紗條有捻度，防止意外牽伸，減少斷頭。

（2）對化纖絲束進行假捻可制變形絲，彈力絲等。

例：粗紗錠管頂孔B點。使紗條附加轉動。 N′-TAB′v=0 TAB′=n′/v 故

在此產生n′/v假捻，增強了上端紗段的強度。

假捻的應用

捻度能從B點傳遞又能在此產生假捻，增強了紗段的強度。

增強假捻：

(1)適當放大頂孔直徑，增加紗條附加轉動轉數。

(2)錠翼頂孔刻槽或加裝假捻器，增大摩擦F(前排多刻槽)。

粗紗捻係數的選擇

（1）加捻目的

①承受加工過程中的張力

②細紗牽伸過程中的附加摩擦力界

（2）捻係數選擇的因素

①纖維長度、細度：在粗紗細度一定時，纖維長、 細度細，捻係數小些。

②粗紗細度：在纖維長、細度一定時，粗紗細度 粗，捻係數小些。

③附加摩擦力界：捻係數大，附加摩擦力界強， 但要防止牽伸不開。

④氣候季節乾燥季節，纖維發挺，捻係數應大。

環錠加捻

1、細紗機加捻

2、環錠加捻過程模擬圖及捻度分佈

卷裝上紗條捻度除上式捻度外，還存在nw/vR捻勢， 在退繞時，紗條上實際捻度爲：

捻度傳遞過程中存在着阻捻(氣圈段)和捻陷(紡紗 段)。紡紗段Ts<管紗段Tw<氣圈段TB，紡紗段本身 的捻度也呈某種分佈，近前羅拉處的捻度最少，稱 爲弱捻段。

3、一落紗中捻度變化

(1)一落紗中捻度變化

(2)鋼領板一次升降動程內捻度變化

4、影響紡紗段捻度的工藝因素

（1）紡紗段長度

（2）導紗角

（3）前羅拉包圍弧長

（4）氣圈高度

（5）鋼絲圈號數

5、細紗捻度(捻係數)與物理機械性質關係

（1）強力 P=ΣQicosβ+ΣFi

一部分纖維斷裂強力與部分纖維滑脫所產生摩擦阻力之和。

（2）彈性

隨捻度增加，彈性增加，紗線耐疲勞。但捻度到臨 界值後，彈性下降。

（3）光澤手感

捻度大，手感硬，光澤差。

（4）捻縮

捻縮率(%)=(計算長度-實際長度)/計算長度×100%

（5）捻向

紗線捻向對織物外觀手感影響較大。

(6)細紗捻係數選擇

①目的：滿足紗線用途和成品要求。

②捻係數選擇：

A 、紗線強力：強力高，捻係數高。

B 、手感及布面狀態

C 、斷頭率

6、股線加捻

股線的生產一般要經過絡筒、併紗、捻線等工序， 其工藝流程如下：

（1）合股加捻後股線性質的變化

①改善條幹不勻

②增加強力

一般雙股線中的單紗平均強力可比普通單紗強力大1.2~1.5倍，三股線大1.5~1.7倍。

③彈性及伸長率變化

④增加耐磨性

⑤光澤變化

⑥手感變化

（2）捻線的有關理論分析

①雙股線反向加捻

A、單紗捻幅

B、股線捻幅

C、股線綜合實際捻幅 如圖中丙所示。外層(R=2r0) 捻幅PB=P0-P1

D、M點捻幅

股線截面上任一點M捻幅Px應 爲此點的P0′與P1′的矢量和。

E、幾種特例

(1)股線的捻幅等於單紗的捻幅 P1=P0時，股線的表面捻幅爲零，則其手感、光澤好， 股線捻係數α1與單紗捻係數α0的關係

可按以下求出:

P=tgβ=2πrT

(2)股線捻幅爲單紗的兩倍P1=2P0 時，股線中各處的捻幅相等（均 勻），故股線的強力最好。此時， 股線與單紗間捻係數的關係可按 以下求出： P=tgβ=2πrT

2πr1T1=2×2πr0T0

(3)股線捻幅大於單紗捻幅P1>P0時，即α1＞0.707α0股線強力和彈性較好，又具有一定的光澤、手感。

②雙股線同向加捻

綜合捻幅

內外層纖維的捻幅差異很大， 外層纖維捻幅增加，股線的 手感較爲堅實。

股線捻向對股線性質的影響

①強力

②伸長及彈性

③光澤、手感、耐磨

A 、光澤：外層纖維與軸向平行光澤好。

B 、手感：外層捻幅低，手感柔軟。

C 、耐磨：捻幅分佈均勻，抗磨性強。

D、捻伸、捻縮與加捻的關係。

文章部分來源：環球紡機