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当前,股线结构的研究日趋完善,但双股线性能的研究还停留在使用两根同规格单纱反向加捻的阶段。为了丰富双股线捻幅研究体系,本课题以粘胶纤维为原料,采用环锭纺纱方式纺制了不同规格的细纱,再将两根细纱同时喂入捻线机反向加捻形成双股线,通过理论推导及实验验证探索了单纱线密度、单纱捻度以及股线捻度对双股线性能的影响。理论推导中,沿用传统捻幅分析方法,分别考虑了单纱截面为圆形和椭圆时,不同规格单纱合股为双股线的径向捻幅分布,并结合单纱规格参数及股线捻度表达了股线径向捻幅分布函数。实验研究中,将规格不同的两根单纱细分为三种组合:(1)两根单纱线密度相同、捻度不同;(2)两根单纱线密度不同、捻度相同;(3)两根单纱线密度和捻度均不相同。通过九组实验探究捻比(股线捻度)对股线强力、毛羽、耐磨的影响作用,得到实际临界捻比(股线捻度)。再将各组中两根单纱的实际规格代入捻幅分布函数计算,得到理论临界股线捻度,并与实际临界股线捻度对比。最后,采用五因子二次通用旋转试验方法,在试验条件下,建立了粘胶双股线性能的回归方程,定量描述了两根单纱线密度、单纱捻度以及股线捻度对双股线强力、毛羽、条干等性能的影响,得到各项性能指标的最优解,并对计算的最优结果进行实验验证,获得以下实验研究结果:(1)在实验条件下,单纱线密度范围为15~30tex、单纱捻度范围为600~900捻/m、捻比为0~2范围时,双股线存在两个临界捻比(或股线捻度),分别为0.7和1.5左右。当两根单纱线密度差异较小时,第一临界强力与第二临界强力接近,且股线断裂伸长率和断裂强力随捻比的变化趋势一致。另外,第二临界捻比1.5时的股线比第一临界捻比0.7时的股线具有更少的毛羽,可承受的磨损次数更多,综合性能更优越。(2)根据捻幅分布的推导,分别计算得到了纱线截面为圆形(或椭圆)时,双股线径向(短轴方向)的捻幅分布函数。将实际单纱规格代入计算,根据计算结果,无论考虑纱线截面为圆形还是椭圆形,两者理论计算的临界股线捻度几乎完全相同,且两种截面形状的捻幅不匀随股线捻度变化的趋势也接近;圆形或椭圆截面理论临界股线捻度与实际第二临界股线捻度接近,相对误差在10%以内,可作为股线捻度设计的参考。(3)以股线强度为单目标的双股线五因子二次通用旋转优化的结果表明:在粘胶单纱线密度范围为15~30tex、粘胶单纱捻度范围为600~900捻/m、股线捻度范围为300~900捻/m试验条件下,两根单纱规格分别为26.94tex×600捻/m、28.19tex×900捻/m、股线捻度为300捻/m时,股线强度最优。此时,捻比为0.56,该值与第一临界捻比0.7接近。(4)以股线断裂强度、断裂功和耐磨次数为多目标的双股线五因子二次通用旋转优化的结果表明:在粘胶单纱线密度范围为15~30tex、粘胶单纱捻度范围为600~900捻/m、股线捻度范围为300~900捻/m试验条件下,两根单纱规格分别为24.95tex×600捻/m、23.72tex×600捻/m、股线捻度为796捻/m时,股线综合性能最优。