紗線內外轉移與徑向分布
1.內外轉移 當須條從細紗機前羅拉握持處吐出,便受到紡紗張力及加捻作用,使原來和須條平行的纖維傾斜,紗條由粗變細。把羅拉吐出處到成紗的過渡區(qū)域稱為加捻三角區(qū),如圖2—15所示。圖中Ty為紡紗張力,β為纖維和紗軸的夾角,Tf為纖維由于紡紗張力而受到的力,Tt為Tf沿著紗芯方向的分力,稱為向心力。從圖2—15中可以得出:
從上述可分析出,隨著纖維在紗中所處半徑的增大,向心力Tt也增大,即處在外層的纖維的張力和向心力較大,簡單向紗芯擠入(向內轉移),而處在內層的纖維張力和向心力較小,易被外層纖維擠到外面(向外轉移),形成新的內外層關系,這種現(xiàn)象稱之為內外轉移。一根纖維在加捻三角區(qū)中可以發(fā)牛多次這樣的內外轉移,從而形成了復雜的圓錐形螺旋線結構,如圖2—16所示。
纖維發(fā)生內外轉移現(xiàn)象,必須克服纖維間的阻力。這種阻力的大小,和纖維粗細、剛性、彈性、表面性狀以及加捻三角區(qū)中須條的緊密程度等因素有關。所以各根纖維內外轉移的機會并不是均等的,不是全部的纖維都會發(fā)生內外轉移的。發(fā)生內外轉移形成圓錐形螺旋線的纖維約占60%,其他纖維在紗中沒有發(fā)生內外轉移而是形成圓柱形螺旋線、彎鉤、折疊和纖維束等情況。
對于轉杯紡紗、摩擦紡紗、噴氣紡紗、渦流紡紗、緊密紡紗等新型紡紗,纖維在其中的幾何特征是不一樣的。緊密紡紗雖然在環(huán)錠紡紗機上實現(xiàn),但纖維的內外轉移很微弱,纖維的幾何特征基本上呈圓柱形螺旋線。轉杯紡紗、渦流紡紗及摩擦紡紗屬自由端紡紗.在加捻過程中,加捻區(qū)的纖維缺少積極的握持,呈松散狀態(tài),纖維所受的張力很小,伸直度差,纖維內外轉移程度低。紗的結構通常分紗芯和外包纖維兩部分。外包纖維結構松散,無規(guī)則地纏繞在紗芯外面。因此自由端紡紗和環(huán)錠紗相比,毛羽少,結構比較松散,外觀較飽滿,強度較低.有剝皮現(xiàn)象,條干均勻度較好,耐磨性較好。噴氣紡紗是利用高速旋轉氣流使紗條加槍成紗的—·種新型紡紗方法,紡紗線中纖維內外轉移沒有環(huán)錠紗明顯,具有包編結構。
觀看纖維在紗中配置的幾何形狀,浸沒投影法是比較簡便的一種方法。其原理是將紗浸沒在折射率和纖維相同的溶液中,這樣完線通過紗條時不發(fā)生折射現(xiàn)象而呈透明狀。如果在紡紗時混入少量有色示蹤纖維,就可在透明的紗條中清楚地觀看到有色纖維在紗中配置的幾何形狀。一般在顯微鏡下或投影儀中放大觀看。
2.徑向分布 由于纖維的內外轉移,對于由兩種不同性能的纖維紡成的混紡化纖織物紗,在它的橫截面上會產生不同的分布——徑向分布。存在均勻分布和皮芯分布兩種極限情況。徑向分布是一個很復雜的問題,即使在同一根紡紗線上不同截面間,分布狀況也有差異,所以必須用統(tǒng)計的方法來尋其變化規(guī)律。
徑向分布的定量表達用漢密爾頓轉移指數(shù)M。當M=0時,說明兩種混紡化纖織物纖維在紡紗線橫斷面內是均勻分布的;M>0時,說明被計算的纖維傾向于向外層轉移、分布,反之,M<0時,說明被計算的纖維傾向于向內層轉移、分布;|M|=100%時,說明兩種混紡化纖織物纖維在紡紗線橫斷面內是一種完全向內轉移,而另一種完全向外轉移,呈皮芯分布。
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