自捻纱的结构特点及捻度计算方法

自捻纺特有的加捻作用使其成纱结构有别于其他任何一种纺纱方式，自捻纱的捻度分布特点形成了其纱线结构特点。

1.单纱条的捻度及其分布　一般工艺上掌握的捻度，实际上是一种捻度平均值，是指半个周期长度内的总捻数，称为半周期捻数。

单纱条在前罗拉与搓捻辊之间（图5-7的U区）获得的半周期捻数T可按单纱条的直径计算：

式中：h——搓捻辊动程（在搓捻辊输出半周期长度单纱条期间的横动路程），cm；

d——单纱条直径，cm；

p——单纱条截面的圆周长度，cm。

搓捻辊对单纱条所加的捻度在进入搓捻辊和汇合导纱钩之间（图5-7的V区）时，被反向捻回抵消了一部分。因此，实际进入导纱钩时所得捻数要少于式（5－1）计算值，下面简要说明这一点。根据研究，可得出进入汇合导纱钩并由导纱钩输出纱条上半周期的总捻回数T为：

式中：U——喂入段长度，cm；

V——输出段长度，cm；

L——自捻纱的周期长度，即搓捻辊往复一次纱条通过的长度，cm。

当U→∞，V→0时，纱条的捻度最大，T的极限值Tmax为：

事实上，U在5cm左右，V在1.5cm左右，所以不能满足上述要求。如果把L看作变数，取T对L的偏导数并使它等于0，可得，这时T值最大：

理论加捻效率η：

即进入汇合导纱钩的单纱条半周期捻数为：，其值小于。

在T的表达式中，如U、V、L和h不变，唯一影响T值的自变量是p。而（Tt为纱条线密度），所以：

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上式中的K值即可看做是自捻纱的捻系数，但在搓捻机构中，纱线捻系数K在生产中会保持在一个恒定水平上，不必像环锭纺那样在纱线线密度改变时，去调整前罗拉转速和锭子速度之间的比值。所以自捻纺的适纺线密度范围相当大。

2.自捻纱的捻度　关于单纱捻度的分布已如前述，因搓捻辊的速度在往复过程中两头慢、中间快，所以使捻度两头少、中间多。自捻纱的捻度分布与单纱捻度分布是一致的。因为自捻纱是靠单纱退捻力矩的作用而自捻成纱的，单纱的退捻力矩越大，自捻纱的反向退捻力矩也越大。

在求得单纱条捻度的条件下，如何求出自捻纱的捻度？现介绍以下近似方法：

设单纱的捻系数α大致与自捻纱相等，并令单纱条捻度为t，自捻纱捻度为T；单纱条的线密度为Tt1，自捻纱的线密度为Tt2，则：

所以：

因纱条的直径与线密度的平方根成正比，因此，两者捻度之比等于两者直径的反比。假定自捻纱的断面接近圆形，密度和单纱条相同，则自捻纱的截面积约为单纱条的2倍，即：

所以：

实际的自捻纱捻度等于（1／1.4）～（1／1.5）乘以单纱条的捻度。

3.自捻股线的结构和捻度　图5-9（a）所示为自捻纱原来的结构；图5-9（b）所示为追加捻度时的状态；如按上半部的S捻追加捻度后，则上半部S捻增加，下半部Z捻被抵消而退捻；如继续追加捻度，直至全部退掉Z捻，使下部两根单纱完全呈现并列的状态，如图5-9（c）所示，这种状态叫作“对偶”，达到这个阶段所需要的追加捻度，称为对偶捻度；继续再追加捻度的结果，如图5-9（e）所示的状态，这时纱的捻向都成为S捻；追加捻度的最后结果如图5-9（d）所示的状态。捻度分布有改善，具备了织造的条件。

图5-9　自捻股线的形成

自捻股线有三种捻度，即单纱捻度、自捻捻度和追加捻度（其中还包括对偶捻度）。根据国外经验，追加捻度Ta（每米捻度）：

式中：Tt——自捻股线的线密度。

根据国内的经验：