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的纖維，當Ｏ端被握持，Ｏ′端繞軸線回轉，纖維ＡＢ就形成螺旋線到ＡＢ′的位置，在Ｏ′截面上產生角位移θ，螺旋線ＡＢ′和紗軸線間的夾角β，稱為捻回角。當θ＝３６０°，即須條本身軸線回轉一周時，這段紗條上便獲得一個捻回，如圖（ｃ）的螺旋線ＡＢ″所示?？梢娔砘氐墨@得是由于紗條各截面間產生角位移的結果。
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紗條加捻時外層纖維的變形

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在近代紡紗技術中，出現了眾多的新型紡紗技術。為了適應高速高產，它們所用的加捻機件和方法與傳統的不同，并且各具特點，如轉杯加捻、渦流加捻、搓捻、假捻，甚至使長絲束產生交纏、網絡等，因此，隨著紡紗實踐的發展，需對加捻的實質給以廣泛的定義，即凡是在紡紗過程中，紗條（須條、紗線、絲）繞其軸線加以扭動、搓動、纏繞、交結，使紗條獲得捻回、包纏、交纏、網
絡等都稱為加捻。但傳統或者是廣義的加捻，其實質均是通過使紗條中各纖維相互緊密結合而提高紗的強力，可用如下的力學分析來簡要說明。
9 F3 t* C% G3 B, a, u) a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，如不計ｌ段產生的摩擦力，則ｌ兩端存在張力ｔ。令ｑ為兩端張力ｔ在紗條ｌ中央法線方向的投影之和，即：
ｑ＝２ｔｓｉｎФ/２
: n7 Q. h' L+ W; V, W式中：ｑ———纖維ｌ對紗條的向心壓力。
7 p& K* Z2 }4 X' E5 _8 ?" F: s當Ф很小時，ｓｉｎФ/?２＝Ф/?２，則：
0 v/ P5 o0 Q8 a/ V0 iｑ＝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，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及其力學性能，這就是真捻成紗的實質。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為螺旋線的曲率半徑，可以推導出向心壓力與捻回角的關系為：
ｑ＝ｔθｓｉｎβ
0 b5 p3 f6 p' \式中：ｔ，θ———常量。
由于０＜β＜π２，故ｑ與β成正比?？梢?，捻回角的大小能夠代表紗線加捻程度的大小，且它對成紗的結構形態和物理機械性質起著重要的作用。