纺纱学课后习题解

纺纱学课后习题解

第三章原料选配1、何为配棉？其⽬的要求是什么？选配原棉时⼀般注意哪些原则？

答：将⼏种唛头、地区或批号的原棉，按⽐例搭配使⽤的⽅法，称为配棉。其⽬的要求如下：（1）能满⾜不同纱线的质量要求由于原棉的主要性能如长度、细度、强度、成熟度含杂等随原棉品种、产地、收摘期、批号及轧⼯等情况的不同⽽不同，为了解决好不同纱线对原棉性能的不同要使得混合棉的性能基本上满⾜不同纱线质量要求；

（2）能保持⽣产过程和成纱质量的相对稳定采⽤多种原棉搭配成混合棉，则混合棉的批量要⽐单⼀品种的原棉批量⼤得多，其性能也不存在单⼀品种间的较⼤差异。采⽤混合棉既可增加投产批量，⼜能在较长的时期内保持原棉性能的稳定，从⽽可使⽣产过程和成纱质量保持相对稳定；

（3）能节约原棉和降低成本原棉是按质论价的，选⽤⾼等级的原棉，成纱质量好但成本⾼，选⽤低等级的原棉，成本低但成纱质量得不到保证，通过配棉，可以利⽤某⼀种原棉的某些长处来抑制另⼀种原棉的某些短缺。

选配原棉时⼀般应注意的原则：挑选原棉时，要按纱线特数和⽤途挑选，

依次为先细特后中、粗特，先⾼档后⼀般；要严格控制对与对之间和同⼀队中批与批之间的原棉质量差异。3、配棉中的分类排队是什么意思？达到什么⽬的？

答：分类就是把适合纺某种特数和⽤途纱线的原棉挑选出来归为⼀类，组成该种线纱的混合棉，这是配棉⼯作的第⼀个步骤；排队就是把同⼀类中的原棉按地区或质量相近的原棉挑选出来列为⼀队，准备接批时使⽤

⽬的：可从进⼚时间不同、数量和质量不等的多种批号的原棉中选出若⼲批号组成⼀种混合棉，使其既能满⾜某种特数和⽤途的纱线质量要求，⼜能降低成本和保持较长时间的质量稳定。5、原料的混合（选配）的⽬的是什么？主要应考虑哪些因素？其综合性能是如何表⽰的？答：原料选配的⽬的是：（1）、保持⽣产和成纱、织物质量的相对稳定；（2）、合理使⽤原料；（3）、节约原料和降低成本。主要应考虑的因素是：（1）、应根据纱线和织物的特征和品质要求来选⽤原料；（2）、应考虑原料的加⼯性能，使⽣产稳定，易于制成优良产品，提⾼劳动⽣产率；（3）、应考虑加⼯成本。选配原料的各项技术指标，可⽤混⽤纤维各成分的重量百分率加权平均计算。6、什么是混纺⽐？什么是投料⽐？两者间有何关系？

答：混纺⽐: 混纺纱中以混纺纤维⼲重计算的⽐例。

投料⽐: 混纺时以混纺纤维湿重计算的投料⽐例。

若、分别为A、B两种成分的投料⽐，+ =1。、W2K1、K2分别为A、B两种成分的成纱混纺⽐，K1+K2=1

第五章梳理

第七章牵伸与并合1、什么是牵伸？实施牵伸的必要条件是什么？牵伸的实质是什么？

答：牵伸：将须条抽长拉细的过程

必要条件：（1）须条上必须有积极握持的两个钳⼝。（2）两钳⼝间有⼀定距离（隔距）。（3）握持点必须有相对运动。其实质：使纱条内的纤维沿轴向产⽣相互间的位移，从⽽使纤维排列在更⼤的长度上。2、何谓变速点？其分布对纱条的不匀有何影响？

答：变速点:在牵伸区中，纤维由慢速变为快速的位置。

纤维在牵伸时，当在不同位置变速时，则⼆根纤维间将产⽣移距偏差，Δα= x(E-1)，导致纱条在牵伸时产⽣新的（粗细）不均匀。X⼤，则产⽣新的（粗细）不均匀⼤。3、根据移距偏差说明为什么牵伸后纱条的不匀会增加？

答：纤维在正常牵伸时，纤维头端移距为Eα（纱条仍然是均匀的），当纤维变速点呈x分布时，则牵伸后纤维头端移距为αE±x(E-1)，纤维头端间距增加或减少了x (E-1)。故变速点分布x将导致纱条新的不匀的产⽣（变粗或变细）。4、什么叫摩擦⼒界？影响摩擦⼒界的因素是什么？

答：在牵伸区域中，须条受到压⼒和张⼒，纤维在牵伸运动时受到摩擦⼒作⽤的空间称为摩擦⼒界。

其影响因素：（1）罗拉压⼒：压⼒增加时，钳⼝内的纤维被更有⼒的握持，由于胶辊的变形以及须条本⾝的变形，须条在上、下罗拉接触的边缘点外移，摩擦⼒界的长度扩展，摩擦⼒界分布的峰值也增⼤。（2）罗拉直径：直径增⼤时，同样的压⼒分配在较⼤的⾯积上，所以摩擦⼒界的分布曲线的峰值减⼩，但分布的长度扩⼤。（3）须条定量：须条定量增加时，⼀般紧压后须条的厚度与宽度均有所增加，此时摩擦⼒界分布曲线的长度扩展，但因须条单位⾯积上的压⼒减⼩，使摩擦⼒界的峰值降低。5、说明摩擦⼒界的作⽤及其在牵伸区中的布置要求？牵伸区中的中间控制机构起什么作⽤？

答：摩擦⼒界的作⽤：能够有效的控制纤维在牵伸区中的运动。（理想的摩擦⼒界布置如图所⽰）

布置要求：摩擦⼒界的分布应使其既能满⾜作⽤于个别纤维上⼒的要求，同时⼜能满⾜于整个牵伸须条上⼒的要求。

牵伸区中中间控制机构作⽤：产⽣附加摩擦⼒界使整个摩擦⼒界接近理论要求；握(托)持⽽稳定地向前输送须条进⼊前钳⼝；同时使纱条保持⼀定张⼒、适当密度，防⽌纤维扩散。14、并合与牵伸对纱条的不匀是如何影响的？

答；纺纱过程中，牵伸与并合往往同时应⽤。并合可以改善须条不匀，但使须条变粗，

增加了本⼯序及后⼯序的牵伸负担，牵伸可使须条拉细，然⽽⼜会引起须条的附加不匀。⼀般情况下，牵伸的附加不匀，随牵伸倍数的增加⽽增⼤。对于须条均匀度来说，增加并合数，对较长⽚段的均匀度⼀般是有帮助的，但对须条的短⽚段均匀度不⼀定有效。

第⼋章加捻1、加捻的实质与⽬的是什么？

⽬的：

答：（1）给纤维须条以捻度，使之成纱或使纱、线捻合成股线

（2）加捻后使纤维、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。

实质：

须条各截⾯间产⽣相对回转⾓位移，纤维倾斜⼀定⾓度（捻回⾓），在拉⼒作⽤下对纱条存在向⼼压⼒。2、衡量加捻程度的指标有哪些？

答：有捻度、捻系数、捻幅、捻向。3、什么是阻捻、捻陷、和假捻？举例说明它们在纺纱加⼯中的应⽤。

捻陷阻捻假捻

答：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了，这种现象称为捻陷。粗纱机锭翼顶孔和细纱机导纱钩均为捻陷点。

阻捻：加捻区AB，中间摩擦件C，但纱条运动与捻陷情况相反，即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，摩擦件C对⼀段纱条(BC段)有增捻，这种现象称为阻捻，但对产品捻度并⽆影响。粗纱机锭管边孔、空⼼臂、压掌处以及细纱机钢丝圈处均为阻捻点。

假捻：如图所⽰加捻器B位于中间，AB与BC为两个加捻区，当捻度稳定，即t→∞，AB 区中的纱条有捻度，⽽BC区的稳定捻度为零，产品中没有捻回，这种加捻过程称为假捻。粗纱机的锭翼顶孔是假捻点，在假捻变形加⼯中也应⽤了假捻原理。4、简述真捻加捻的实质。推导出捻回⾓与纤维对纱条的向⼼压⼒的关系式，并说明意义。答：取纱条中⼀⼩段纤维l，当l对纱条存在包围⾓时，纤维对纱条便有向⼼压⼒，使外层纤维向内层挤压，增加了纱条的紧密和纤维间的摩擦⼒，从⽽改变了纱条的结构形态及其物理机械性质，这就是真捻加捻的实质。

如不计两端产⽣摩擦⼒，l两端张⼒为t，设φ为对纱线l的包围⾓，令q为两端张⼒在纱条中央法线⽅向的投影之和，即q=2tsin(φ/2)，为纤维对纱条的向⼼压⼒,设r为纱条半径，β为捻回⾓，ρ为螺旋线的曲率半径，则φ=l/ρ，⼜因ρ=r/sin2β,sinβ=rθ/l, φ=θsinβ,所以推出q=tθsinβ.

式中，t 和θ可视作常量，因0

根据捻度稳定定理：BC段：n-TBCvλ1=0 TBC=n/vλ1

AB段：TAB=nη/vλ1, 由于B点的摩擦阻⼒

CD段(空⼼臂段)：-n+TBCvλ1+n-TCDvλ2=0 TCD=n/vλ2

DE段(压掌上)：TC Dvλ2-TDEvλ3=0 TDE=n/vλ3

管纱段：TDEvλ3-Tv=0 T=n/v6、画出环锭细纱加捻模拟图，⽤稳定捻度定理求出各段的捻度并画出加捻区的捻度分布图。答：根据捻度稳定定理：

BC段：⽓圈段：nt-TBCVλ2 TBC=nt/Vλ2

AB段：纺纱段：TAB=ntη2/Vλ2

CD段：卷绕段：TBCVλ2-TCDVR=0 TCD=nt/V

卷装上纱条的捻度除上式捻度外，还存在nw/V捻势，在退绕时，纱条上实际捻度为：T=nt/V+nw/V=ns/V7、影响细纱机纺纱段捻度的⼯艺因素有哪些？分别简述之。

答：影响细纱机纺纱段捻度的⼯艺因素⼤致有以下⼏点：

⼀纺纱段长度：当前罗拉中⼼到锭⼦中⼼的垂直距离和前罗拉直径⼀定时，纺纱段长度随导纱钩到前罗拉中⼼⽔平线的垂直距离⽽变。因纺⼩纱⽐纺⼤纱时纺纱段长度长，易造成断头。⼆导纱⾓：导纱⾓随导纱钩到前罗拉中⼼⽔平线的垂直距离减⼩⽽减⼩，故纺⼤纱时导纱钩的捻陷严重，从⽽影响捻度的传递效率。

三前罗拉包围弧：纺⼩纱时前罗拉对纱条的包围⾓⼤，即包围弧长，则加捻三⾓区的⽆捻区长度增加，前钳⼝处的捻度少。

四⽓圈⾼度：纺⼩纱时的⽓圈⾼度较纺⼤纱时⾼，此时，⽓圈凸形⼤，捻陷严重，纺纱段捻度⼩。8、细纱的捻度和捻向对纱线的强伸度、光泽、⼿感以及对织物的风格有何影响？

答：细纱的断裂伸长在⼀定的捻度范围内随捻度的增加⽽增加，弹性也增加，但达到临界值

后，弹性下降；捻度⼤时，捻回⾓也⼤，光向旁边侧⾯反射，光泽就差，反之光泽就好。捻度⼤时，纤维间压⼒⼤，纱的紧密度增加，⼿感硬，

反之⼿感柔软，但捻度过⼤纱易发⽑，⼿感松软，光泽也不好。

织物中若经纬向的捻向相同，则在经纬纱交错处的纤维倾斜⽅向⼀致，彼此容易吻合⽽密贴，使织物具有紧密的外观及触感，但织物表⾯由于经纬纱的纤维排列彼此相反，易引起光线的乱反射⽽减弱光泽，因⽽纹路不甚明显。反之则结果相反。另外，由于纤维倾向不同⽽引起的反光⽅向不同，使织物表⾯呈现明暗反映，例如在经纱中采⽤Z捻与S捻间隔排列时，可以织出隐条闪光效应的织物。对于⾼密度的府绸类织物，因经纱浮于织物表⾯，其捻系数应适当⼩些，⽽纬纱捻系数应适当⼤些，以增加纬纱的刚度，使经纱易于凸起⽽形成颗粒状，对⿇纱类织物，经纱捻度应⼤些，可使织物具有滑爽感。针织物⽤纱的捻度应⽐机织⽤纱⼩些。9、什么是临界捻系数？为什么超过临界捻度后，纱条的强⼒反⽽随着捻度的增加⽽降低？答：随捻系数增加，纱线强⼒逐渐增加，当捻系数超过某⼀值时，纱线强⼒开始下降，这时的捻系数称为临界捻系数。

细纱的强⼒可看作为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。P=ΣQicosβ+Σfi

捻度增⼤，β增⼤，纤维间压⼒增加，摩擦⼒增加，纱的强⼒增⼤；当达到临界捻度时，捻度已相当多，β⾓也相当⼤，β⾓的增⼤反⽽使纤维强⼒Q在纱条轴向分⼒减少，纤维能够承担的纱线强⼒降低，此时这⼀因素已占主导地位，纱条强⼒开始下降。10、⼆股纱反向加捻时，股线最好强⼒、最好光泽时的捻系数与单纱捻系数的关系如何？并作出综合捻幅图。

答：1）如图：股线的捻幅等于单纱的捻幅，P1=P0时，股线最外层纤维都直⽴平⾏，捻幅为零。股线只是内层纤维倾斜，股线获得最佳光泽，⼿感柔软，纵向耐磨。此时股线捻系数a1与单纱捻系数a0的关系为：