试验一 筒子卷绕密度试验
一、试验目的与意义
（1）测试圆锥形筒子和圆柱形筒子的卷绕密度。
（2）筒子的卷绕密度直接影响到筒子的卷装容量。
（3）筒子的卷绕密度间接反映络纱张力的高低。
（4）对于染色用的筒子，卷绕密度影响染液的渗透，从而影响上染的均匀性。
二、试验周期与取样
各品种每季度至少测一次，翻改品种时必须试验，取样时随机取筒子的数量不少于5只。
三、试验仪器与用具
钢板尺、天平（量程必须大于筒子的最大重量）。
四、试验方法与计算
1.圆锥形筒子的测试
（1）测量。用钢板尺测试如图1-1所示的各项数据，并用天平称出筒子的重量。
（2）计算。根据下述公式计算筒子的卷绕体积和卷绕密度。
式中：V——圆锥形筒子的绕纱体积，cm3；
D——筒子大端直径，cm；
D1——筒子小端直径，cm；
d——圆锥形筒子筒管大端直径，cm；
d1——圆锥形筒子筒管小端直径，cm；
H——筒子绕纱高度，cm；
h——筒纱绕纱锥体底部的高度，cm；
G——筒子净重，g；
γ——卷绕密度，g/cm3。
图1-1 圆锥形筒子
图1-2 圆柱形筒子
2.圆柱形筒子的测试
（1）测量。用钢板尺测试如图1-2所示的各项数据，并用天平称出筒子的重量。
（2）计算。根据下述公式计算筒子的卷绕体积和卷绕密度。
式中：D2——筒子直径，cm；
d2——圆柱形筒子筒管直径，cm；
H——筒子高度，cm。
五、纯棉纱圆锥筒子卷绕密度的经验控制标准（表1-1）
表1-1 筒子卷绕密度
注 1.股线较单纱卷绕密度高10%～20%。
2.涤棉等混纺纱较纯棉纱卷绕密度高约10%。
六、影响筒子卷绕密度的主要因素
（1）络纱线张力高，则卷绕密度大。
（2）络纱线速度高，则卷绕密度大。
（3）纱线线密度小，则卷绕密度大。
（4）纤维材料：纤维弹性好、表面光滑，则卷绕密度大。
①涤棉混纺纱的弹性较高，卷绕密度较纯棉纱高10%～15%。
②粘胶纱较纯棉纱的筒子卷绕密度高约10%。
（5）筒子的卷绕角α：
式中：γ——卷绕密度，g/cm3；
α——卷绕角的角度数；
C——系数。
图1-3 筒子重量平衡装置
由上式可知，在其他条件一定时，随卷绕角的增加，卷绕密度逐渐降低。α=0°，即平行卷绕时，卷绕密度最大；α=90°，即垂直交叉卷绕时，卷绕密度最小。
棉纺织生产中，由于整经筒子的卷绕角为30°，染色用的松式筒子卷绕角为55°左右，故后者的卷绕密度较前者小。
（6）筒子重量。随着卷绕直径的增加，筒子自重增加，络纱张力逐渐增加，易形成外紧内松的“菊花芯”结构，现代络筒机采用了气压式筒子重量平衡装置（图1-3）。
七、快速测定卷绕密度的方法
（一）仪器与原理
1.试验仪器 邵氏硬度计（图1-4）。
图1-4 邵氏硬度计
2.测试原理 筒子的卷绕密度越大，即纱线卷绕越紧密，则其硬度越高，通过测定其邵氏硬度（HSA），可间接测定筒子的卷绕密度（g/cm3）。
3.仪器基本原理 将具有一定形状的钢制压针，在试验力作用下垂直压入试样表面，当压足表面与试样表面完全贴合时，压针尖端相对压足平面有一定的伸出长度，其值的大小来表征邵氏硬度的大小，伸出长度值越大，表示邵氏硬度越低，反之硬度越高。邵氏硬度大小与压针位移量有关，通过测量压针的位移量，即可计算出邵氏硬度值。
本硬度计用传感器测量出压针位移量，再通过CPU计算处理，得出邵氏硬度，并直接显示出邵氏硬度值。
（二）试验方法
（1）将邵氏硬度计的探测头端抵住筒子的表面并充分密接，直接读取读数，再根据预先建立的筒子实测卷绕密度（g/cm3）与邵氏硬度值（HSA）的分挡对应关系表查出对应的卷绕密度。
（2）在不同的位置测定五处，取平均值。
（三）注意事项
（1）该试验方法具有快速简便的特点，但准确性稍差，一般用于生产现场估测。
（2）该试验仪器对试验人员操作熟练程度要求较高。
（3）邵氏硬度计一般用于橡胶辊（如浆纱机压浆辊）的硬度检测，也可用于筒子、整经轴、织轴、布轴卷绕密度的测定。