第四节 细纱机加捻
一、加捻原理
加捻是使纤维成为纱线的必要手段，加捻的目的是将纤维条或长丝束捻合成具有一定物理机械性质和不同结构形态的单纱或股线。
加捻的实质是使纱条加捻后纤维发生倾斜，产生向心压力，使纱条获得最佳的强度、伸长、弹性、柔性、光泽和手感等性质，使成纱的结构形态多样化。
捻回效应分为真捻效应和假捻效应。
1.加捻的一般概念
（1）加捻指须条围绕轴心回转的过程。
（2）捻回。锭翼转动一周，侧孔到前罗拉段纱条获得一个捻回。
（3）捻回角。纱条加捻后表面纤维发生倾斜，表面纤维与纱条轴线的夹角，称为捻回角。
（4）捻向。指对须条加捻的方向，可分为S捻与Z捻。
2.加捻程度的度量
（1）捻度T。纱条单位长度上的捻回数，称为捻度，单位有捻/10cm和捻/m，特数制下用捻/10cm。其计算公式为：
式中：n——锭子转速，r/min；
v——前罗拉输出速度，10cm/min。
捻度可以用来衡量特数相同纱线的加捻程度，而不能用来衡量特数不同纱线的加捻程度，应用上有明显的局限性。如捻度相同时，粗特纱的加捻程度大，细特纱的加捻程度小。
（2）捻回角。从加捻实质看，最能反映加捻程度的是捻回角。如果纱条特数相同，即纱线直径不变，则捻回角随捻度的改变而改变；如果纱条捻度相同，则捻回角又随纱条特数的改变而改变。由于捻回角不易测量，为了便于测量，则用捻系数（物理意义相同）来表示纱线的加捻程度。
（3）捻系数αt。根据纱线特数计算捻度的系数，捻系数与纱线捻度T成正比，与特数的开方也成正比，计算公式：
式中：Tt——纱条特数；
T——纱线捻度。
捻系数是反映纱条加捻程度的一个物理量，没有单位。
（4）捻幅。单位长度的纱线加捻时，截面上任意一点在该截面上相对运动的弧度，称为捻幅。捻幅是用来研究股线结构以及讨论捻度与股线物理机械性质的关系。
二、细纱机捻度分布
细纱机是靠钢丝圈回转对纱条进行加捻的，纱条一端由前罗拉握持，另一端由钢丝圈带动绕其本身轴线自转。钢丝圈回转一周，使前罗拉钳口到钢丝圈的一段纱条上获得捻回；钢丝圈以下的细纱只绕锭子中心线公转，不绕本身轴线自转，没有加捻。
环锭细纱机的加捻与卷绕是同时进行的，正常卷绕如果不计纱条加捻时所产生的长度变化，则同一时间内输出长度等于卷绕长度。
1.加捻区的捻度分布
加捻区的捻度分布的特征为：T气圈段＞T卷绕段＞T纺纱段
由于在捻回传递过程中存在的导纱钩的捻陷和钢丝圈的阻捻，使的各段捻度不同，阻捻使气圈段增捻，捻陷使纺纱段减捻。
纺纱段的捻度也是呈某种分布，靠近前罗拉钳口处的捻度最小称为弱捻区或加捻三角区；贴在前罗拉表面的包围弧没有捻度，称为无捻区。设法增加弱捻区与无捻区的捻度，是细纱机工艺参数合理调整的主要内容。
2.一落纱过程中的捻度变化
卷绕直径相同时，纱条捻度随气圈高度的减小而升高，满纱部位的捻度较小纱多。在钢领板一次运程内，卷绕大直径时的纱条捻度较卷绕小直径时少。一落纱过程中，纺纱段和气圈段的捻度变化规律是一致的。
3.影响纺纱段捻度的工艺因素
影响纺纱段捻度的工艺因素有纺纱段长度、导纱角、前罗拉包围弧、气圈高度。
（1）纺纱段长度。纺小纱时比纺大纱时纺纱段长度大，纺纱段长度大，对导纱钩的包围弧虽小，但弱捻在纺纱段停留时间长，易造成上部断头。
（2）导纱角。随纺纱段长度的减小而减小，故大纱时，导纱钩的捻陷严重，从而影响捻度传递效率。
（3）前罗拉包围弧。随导纱角的增大而增大，故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，前钳口处的捻度小。
（4）气圈高度。纺小纱时气圈高度大于纺大纱的气圈高度，气圈凸性大，捻陷严重，纺纱段捻度小。
4.细纱捻度与其物理力学性质的关系
（1）捻度、强力及伸长的关系。捻度升高，强力和伸长均增大。但当捻度大于临界捻度值时，强力和伸长均下降。
（2）捻度与弹性的关系。捻度升高，弹性升高，弹性高，纱线耐疲劳。但当捻度大于临界捻度时，弹性降低。
（3）捻度与光泽、手感的关系。捻度增加，则捻回角增加，光泽差；反之光泽好。捻度增加，手感较坚硬；反之手感柔软。但捻度过小，纱易发毛，手感松软，光泽也不一定好。
（4）捻度与捻缩的关系。捻度增加，捻缩增加，影响纱的特数。
（5）纱线捻向与织物风格的关系。不同捻向的经纬纱一般在斜纹织物上采用较多，以得到清晰的纹路及柔软的手感。此外，由于纤维倾向不同而引起的反光方向不同，使织物表面呈明暗反映（闪光效应）。
三、细纱捻系数和捻向的选择
1.细纱捻系数选择
细纱捻系数根据产品用途及细纱的质量要求而定，捻系数越大，细纱捻度越大，细纱强力越高，细纱断头越少，但手感发硬，细纱产量越低。例如经纱与纬纱：经纱因在织造过程中承受张力与摩擦，强力要求高，捻系数需大些；纬纱在织造过程中承受张力较小，过大的数易出现纬缩疵点，捻系数应小些。一般同特数相比，经纱比纬纱高10%~15%；针织用纱的捻系数低于机织用纱，一般与纬纱的捻系数接近。因为一般针织物要柔软。细纱的越细时，则捻系数应偏小。因纱细时，纤维根数少，强力低。一般特数制捻系数在330~400。
2.细纱捻向的选择
细纱一般选用Z捻。在化纤混纺时，为了使织获得不同的风格，常使用不同的捻向。股线一般采用反向加捻，即采用ZZS捻向。
3.捻缩率
影响捻缩率的因素很多，主要的有捻系数、号数、纤维性质。捻缩率与捻系数的关系（示例）见表1-6。
表1-6 捻缩率与捻系数的关系（示例）
4.细纱捻系数应用举例
（1）常用细纱捻系数见表1-7。
表1-7 常用细纱捻系数
（2）针织用纱捻系数见表1-8。
表1-8 针织用纱捻系数
（3）常用织布用纱捻系数见表1-9。
表1-9 常用织布用纱捻系数
（4）涤棉（65/35）混纺纱的一般捻系数和捻度见表1-10。
表1-10 涤棉（65/35）混纺纱的一般捻系数和捻度
（5）涤纶混纺机织用纱捻系数见表1-11。
表1-11 涤纶混纺机织用纱捻系数
