对纤维集合体特别是短纤维来说，加捻是使其成纱的必要条件。加捻作用是影响纱线结构的重要因素，它几乎影响到纱线所有的物理机械性能，以及由纱线组成的织物的性能，是纱线具有稳定性和可使用性的必要手段。纱线在受到任何外加张力时，将对内部产生内压力，从外层施加于内层，导致纱线扭应力的产生。近年来随着织机机速的不断提高和纱线的高支化日趋显著，对纱线强力的要求也相应增大，故而纱线的捻度也有增大的趋势。为了使纱线不起小辫子，保证纱线在后道织造的正常使用，定捻成为一道重要的工序。定捻目的一般通过蒸纱工艺来达到。据了解，目前中国棉纺行业大部分企业不采用蒸纱机处理棉纱，棉纱的调湿一般是通过车间存放、自然回潮来实现的，仅有少数棉纺企业采用传统蒸纱机对强捻纱进行捻度定形。而北美和欧洲的棉纺厂则基本采用蒸纱机来处理棉纱。蒸纱的主要目的是通过饱和蒸汽对棉纱进行蒸纱处理，蒸纱可以稳定棉纱捻度，但最大的不足在于其所需时间长，而且容易在纱线上留下水渍，影响纱线的正常使用。微波是一种高频电磁波，波长短，穿透力强。从1968年起，微波能开始被欧美、日本等国应用于工业加热，优点是热能利用率高，加热时间短。微波技术引入到纺织后，大多数用于烘干或者在线检测含水率方面。本课题首次将微波应用于纱线的定捻工艺，使纱线在常温下开始逐渐升温，对纱线的作用更柔和。定捻过程中的水分来自纱线本身，避免了传统蒸纱工艺可能导致的污渍、水渍等质量问题。利用微波的强作用力，使纱线迅速升温，只需要几分钟，相比传统蒸纱工艺的90分钟，定捻时间大大缩短。从纤维的大分子结构、抗扭性能和纱线的内部结构及受力情况分析出发，给出了理论方面纱线定捻的机理分析。与中科院相关专家共同合作开发研制了微波快速定形装置，采用磁控管功率可调技术，使定捻装置具有高低两档功率，可以更好的探索棉纱定捻工艺。纱线的热敏感要求远远高于食品对普通民用微波炉的要求，故需要测量微波的实际输出功率等相关参数，使其温度场的均匀性可以适用于纱线。以针织上最常用的14.5tex，，捻系数410的棉纱为实验对象，通过微波高低功率不同的时间组合，最后比较定捻效果，强力变化率这两个指标，并经过重复性实验的验证，确定最优微波工艺。在此基础上，采用优选的微波工艺，变换纱线的特数、回潮率、捻系数这三个最重要的参数，借助二次通用旋转设计的实验工具，分析各参数因子对定捻效果的影响，得到最优工艺。本课题重要以棉纱为研究对象，研究了其内部的定捻机理，并进行了相关验证实验，为其它种类纱线微波定捻提供了参考依据。