捻度、捻系數、臨界捻系數的計算及對紗線的影響

紗線的加捻程度用捻度、捻系數來表征。
捻度是指單位長度紗線上的捻回數，即單位長度紗線上纖維的螺旋圈數，其單位長度隨紗線種類或者紗線線密度指標而取值不同，特克斯制捻度的單位長度為１０ｃｍ，公制捻度的單位長度為１ｍ，英制捻度的單位長度為１英寸。
粗細不同的紗線，單位長度上施加一個捻回所需的扭矩是不同的，紗的表層纖維對于紗軸線的傾斜角也不相同。因此，相同捻度對于紗線性質影響程度也不同。對于不同線密度的紗線，即便具有相同的捻度，其加捻程度并不相同，沒有可比性。當需要比較時，需采用捻回角或捻系數。
; I5 x3 f# D/ W' Y加捻后紗線表層纖維與紗線軸向所構成的傾斜角，為捻回角，簡稱捻角，如下圖所示。捻回角雖能表征紗線加捻緊程度，可用于比較不同粗細紗線的捻緊程度，但由于其測量、計算等都很不方便，實際中較少應用。

捻回角

為此，定義一個指標———捻系數（ｔｗｉｓｔｍｕｌｔｉｐｌｅ），其計
算及推導如下：
設：Ｔ_ｔｅｘ為紗線的捻度（捻／１０ｃｍ）；β為捻回角；λ為捻距或螺距（ｍｍ），λ＝１００/Ｔ_ｔｅｘ（ｍｍ）；Ｄ為紗線的直徑（ｍｍ）。

可見，如上定義的捻系數α_ｔ與捻回角的正切成正比，即與捻回角成單調增函數關系，可以用于表征不同線密度紗線的捻緊程度，并能夠由紗線捻度Ｔ_ｔｅｘ與線密度Ｔｔ簡單地推算，避開捻回角β的復雜測量，這就是捻系數指標的優越性。
7 Z8 N( j" t7 w* S9 M6 ]6 E7 A類似地，可推導出公制捻系數αｍ的計算公式：

在相同的公定回潮率條件下，其間的關系是：α_ｔ＝３．１６２αｍ。

加捻會對紗線的物理力學性能、外觀、手感等諸多方面都產生很大影響，紗線拉伸斷裂強度隨捻系數的變化呈現下圖所示的曲線變化，這是因為加捻使紗線中纖維間摩擦力增大、紗線強度不勻率減小，使紗線強度增加；另一方面，加捻作用使紗線中纖維產生預應力，且減少纖維強度的軸向分力，使紗線強度降低。這兩種因素的共同作用導致了紗線的強度隨著捻度的增加呈現出先增加后減小的趨勢。使紗線強度達到最大值的捻度，稱臨界捻度，相應的捻系數稱臨界捻系數α_ｃ，如下圖所示。
$ `  {& X4 P% k6 c3 j- B但織物強度達到最大的臨界捻系數略小于紗線的臨界捻系數，故生產中采用的紗線捻系數，一般略小于下圖的臨界捻系數。當紗線采用的原料種類和質量規格不同，其臨界捻系數也不同?；旒徏喚€的臨界捻系數，還與混紡比有關，如滌棉混紡紗的臨界捻系數隨著滌綸混紡比的增加而下降。
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捻系數與紗線強度的關系

加捻對于紗線的斷裂伸長率也有較大影響。一般而言，紗線拉伸斷裂所產生的伸長是由三部分構成的，第一部分是紗線中纖維之間相互滑移；第二部分則是纖維自身在外力作用下產生的伸長；最后一部分是因捻回角和直徑變化產生的。隨著捻度的增加，第一部分產生的伸長會逐漸減小，但是在臨界捻度范圍內，后兩部分則呈增大趨勢，而且這兩部分所產生的伸長是主要的。所以，在常用捻系數范圍內，隨著捻度的增加，紗線的斷裂伸長率增大。加捻對于紗線的直徑、長度的影響也很大。紗線直徑起初隨著捻度的增加而減小，當捻度超過一定的范圍以后，紗線的直徑一般變化很小，有時甚至會出現紗線直徑隨著捻度的增加而增加的現象。由于在加捻后，紗線中的纖維從平行于紗線軸線而逐漸轉繞成一定升角的螺旋線，使得紗線長度相應縮短。紗線因加捻引起長度縮短的現象叫捻縮。此外，隨著捻度的提高，紗線的光澤變暗，手感漸硬。