Tudo sobre torção de fios

★ O que é fio?

Fio: termo genérico para fio e linha, é uma tira longa, fina, macia e contínua com certa força, é feito de fibras têxteis, incluindo fios simples e fios de lona.

Fio simples: Um fio feito de fibras descontínuas que foram fiadas de modo que as fibras descontínuas ou filamentos sejam dispostos em uma direção axial e torcidos. Mais sobre torção de fios pode ser adquirido neste artigo: Tudo sobre torção de fios.

Fio de dobra: é feito de dois ou mais fios simples por combinação e torção, que são mais forte e mais resistente à abrasão do que os fios simples, enquanto o fio de dobra também pode ser combinado e torcido de uma certa maneira para obter fio de dobra de torção dupla.

★ O que é torcer?

Se uma extremidade de um fio de fibra for segurada e a outra extremidade for virada para trás para formar um fio, esse processo é chamado de torção.

Para fibras descontínuas, é necessária torção para transformar as fibras em fios. Antes da torção, as fibras soltas geralmente se aglutinam em uma tira de fibra e, após a torção, as fibras externas são comprimidas em direção às camadas internas para criar pressão centrípeta, o que faz com que o fio ganhe atrito ao longo da direção do alongamento da fibra.

Para fios de filamentos e fios de lona, ​​a torção cria uma estrutura compacta que não é facilmente danificada por forças laterais externas, e a torção também cria filamentos deformados e fios de fantasia. A quantidade e a direção da torção afetam não apenas o toque e a aparência do tecido, mas também sua qualidade intrínseca.

Após a torção, as fibras externas são torcidas para trás em uma espiral inclinada, as fibras são torcidas e deformadas e os fios são mantidos juntos, alterando a forma estrutural coletiva e as propriedades mecânicas e físicas das fibras, conforme mostrado no diagrama abaixo.

Quando há um ângulo de enrolamento na tira de fio, as fibras exercem pressão centrípeta sobre a tira de fio, quanto maior o ângulo de enrolamento, maior será a pressão centrípeta. Quanto maior o ângulo de envolvimento, maior a pressão centrípeta. A pressão centrípeta, que comprime as fibras externas em direção à camada interna, aumenta a estanqueidade da tira do fio e o atrito entre as fibras, alterando assim a forma estrutural, as propriedades físicas e mecânicas da tira do fio, que é a essência da torção do fio.

★ Avaliação da torção do fio: direção de torção, torção, fator de torção, torção taxa de contração

Direção da torção: indica a direção da torção.

A direção de torção é a direção de inclinação das fibras em um único fio ou do único fio em um fio de camada. É dividido em dois tipos: torção Z e torção S.

Após a torção, a direção de torção do fio do canto inferior direito para o canto superior esquerdo, e a direção de inclinação é na mesma direção do meio do “S”, que é chamada de torção S. Quando a direção de torção do fio vai do canto inferior esquerdo para o canto superior direito, com a direção de inclinação na mesma direção no meio do “Z”, que é chamada de torção Z. Em geral, os fios simples são frequentemente torcidos com torção Z e os fios de lona são frequentemente torcidos com torção S.

A direção de torção do fio de lona é expressa na ordem das torções sucessivas. Por exemplo, em um fio de lona, ​​o único fio com torção em Z, a primeira torção com torção em S e a nova torção com torção em Z, cuja direção de torção é indicada por ZSZ.

A direção da torção do fio tem uma grande influência na aparência e no toque do tecido. Usando a direção de torção dos fios de urdidura e trama em conjunto com a organização do tecido, diferentes estilos de tecido podem ser tecidos.

Torção: o número de torçãoing rodadas por unidade de comprimento de fio.

Duas seções do fio produzem um deslocamento angular de 360 ​​°, que se torna uma volta de torção, comumente referida como uma volta.

Os fios de algodão são geralmente torcidos no sistema Tex, expresso como o número de voltas de torção por 10 cm de comprimento do fio. Para fios de lã penteados e filamentos químicos, use o sistema de contagem métrica, expresso como o número de voltas de torção por metro. Além disso, existe o sistema de contagem inglês, expresso como o número de rodadas de torção por polegada.

A torção afeta o força, flexibilidade, elasticidade e encolhimento do fio. À medida que a torção aumenta, a resistência do fio aumenta, mas a torção não deve ultrapassar um determinado valor, caso contrário, a resistência diminui, o que é chamado de torção crítica do fio. A torção crítica é diferente para fios feitos de matérias-primas diferentes. Em geral, desde que os requisitos de resistência sejam cumpridos, quanto menos torção o fio tiver, melhor porque um aumento na torção torna o fio mais rígido ao toque, menos elástico e mais encolhimento, esta é a razão pela qual os fios de filamentos são torcidos o menos possível.

Método de teste de torção do fio

Os dois métodos comumente usados ​​de teste de torção são o método de contagem direta e o método de desenrolamento e retorção. As fibras básicas e os fios de lona são geralmente testados pelo método de contagem direta, enquanto os fios fiados são testados pelo método de desenrolamento e retorção. Além disso, também existem métodos de torção e re-torção duas e três vezes, métodos de deslizamento, etc.

Método de contagem direta
Sob uma certa tensão, prenda as extremidades de um comprimento de fio, uma extremidade é fixada e a outra extremidade é girada axialmente na direção da nova torção até que o fio único no fio da camada esteja perfeitamente paralelo ou as fibras individuais em o fio simples ou o fio composto são perfeitamente paralelos, o número de voltas de torção recuadas é a torção da amostra de fio naquele comprimento.

Método de destorção e re-torção
Sob um certo tensão, prenda o fio em ambas as extremidades de um comprimento conhecido.

Uma extremidade é mantida no lugar e a outra extremidade é girada na direção da nova torção. Quando o fio retorna ao seu comprimento inicial após torção e torção reversa, teste o número de voltas de torção, que é o dobro da torção no comprimento da amostra.

Fator de torção: valor relativo do grau de torçãoing

A torção não pode ser usada para comparar o grau de torção de fios de diferentes espessuras, pois, para uma mesma torção, os fios mais grossos apresentam maior inclinação das fibras do que os fios mais finos. Na prática, o fator de torção é frequentemente utilizado para indicar o grau de torção de um fio. O fator de torção é um valor relativo que indica o grau de torção do fio em combinação com a densidade linear e pode ser usado para comparar o grau de torção de fios de diferentes espessuras. O fator de torção pode ser calculado a partir da torção e da densidade linear do fio.

Conversão do fator de torção: α_t = 95.07 × α_e = 3.162 × α_m

O fator de torção é um valor relativo que em combinação com a densidade linear, indica o grau de torção do fio e pode ser usado para comparar o grau de torção de fios de espessuras diferentes, quanto maior o valor, maior o grau de torção.

Contração de torção taxas

Após a torção, as fibras inclinam-se e o comprimento do fio encurta, resultando na contração da torção, que geralmente é expressa em termos da taxa de contração da torção, ou seja, a diferença no comprimento do fio antes e depois da torção como uma porcentagem do comprimento antes da torção.

A taxa de contração de torção, que afeta diretamente a densidade linear e a torção do fio fiado, deve ser levada em consideração no projeto do processo de fiação e torção. A taxa de contração de torção do fio de algodão é geralmente de 2% a 3%. A taxa de contração de torção está relacionada ao fator de torção, mas também à tensão de rotação, a temperatura e a umidade da oficina, a espessura do fio e outros fatores.

★ Efeito da torção nas propriedades do dobra fio

As propriedades do fio de dobra estão relacionadas às propriedades físicas do fio único, ao número de dobras do fio, à direção de torção e à resistência de torção. Uma vez determinadas as propriedades físicas do fio simples, o número de camadas, a direção de torção e força de torção são os principais fatores que influenciam as propriedades do fio de lona. Em geral, o desempenho do fio de lona é significativamente melhor do que o do fio simples.

Reduzindo irregularidades

De acordo com o princípio da fusão, quando n fios simples são fundidos, a irregularidade é reduzida para 1 / √n da taxa original. No entanto, quando a camada individual é separada, o nível de uniformidade da camada individual ainda pode ser distinguido do lado de fora. O fio de lona tem um efeito de fusão e às vezes até a aparência do fio de lona é melhor do que o cálculo teórico porque os nós mais grossos ou detalhes no fio estão sempre parcialmente escondidos dentro da cavidade do núcleo e não são facilmente visíveis do lado de fora.

Aumento de força

Depois de n fios simples foram combinados, a resistência sem torção geralmente não atinge n vezes a resistência do fio simples original, veja a tabela abaixo, isso ocorre porque o alongamento de cada fio simples não é uniforme e a tensão é mais concentrada onde o alongamento é pequeno.

Efeito de força de n fios simples combinados sem torção

Número de fusões	1	2	3	4	5
utilização de força de fio simples (%)	100	92.5	86.8	81.3	76.5

O fio da lona é um todo integral com melhor uniformidade. Durante o processo de torção, o nível de distorção original das fibras e o desequilíbrio de forças entre as fibras podem ser melhorados, e aumentar a pressão de torção entre as fibras e o fio, melhorando assim a resistência à ruptura, de modo que a resistência do fio da lona excede frequentemente a soma da resistência dos fios individuais que o compõem. De modo geral, a resistência de um fio de 2 camadas é de 1.2 a 1.5 vezes a resistência do fio único original (fator de aprimoramento), e o fator de aprimoramento de um fio de 3 camadas é de 1.5 a 1.7 vezes.

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Mudanças em elasticidade e alongamento

Quando o fio dobrado é torcido na direção oposta, o alongamento diminui ligeiramente porque a amplitude de torção das fibras externas diminui. À medida que o fator de torção aumenta, a amplitude de torção das fibras externas começa a aumentar, de modo que o alongamento começa a aumentar novamente. Quando o fio torcido é torcido na mesma direção, a amplitude média de torção das fibras aumenta com o fator de torção, de modo que o alongamento do fio torcido também aumenta e é numericamente maior do que quando o fio torcido é torcido na direção oposta, como mostrado no gráfico abaixo.

Maior resistência à abrasão 

Durante o processamento, a resistência à abrasão do fio é expressa principalmente no grau de resistência à abrasão quando o fio está em contato com as peças da máquina. Como o fio de dobra é seco uniformemente e arredondado na seção transversal, o atrito com várias peças da máquina é pequeno. Para o tecido de fio dobrado, mesmo que as fibras superficiais estejam parcialmente desgastadas, o tecido ainda possui uma certa resistência devido à sua estrutura apertada e, portanto, o tecido possui boa resistência ao desgaste.

Melhoria de brilho e sensação

O brilho e a sensação do fio de dobra dependem da inclinação das fibras na superfície do fio. Quanto maior a inclinação das fibras, pior o brilho e mais duro o fio de dobra; inversamente, quanto melhor o brilho e mais suave a sensação. Se o fio for torcido demais, a inclinação axial das fibras é alta e a tensão nas fibras é alta, o brilho é opaco e a sensação é dura. Nesse caso, a torção reversa melhorará o paralelismo axial das fibras na superfície do fio de dobra e reduzirá a compressão interna, melhorando assim o brilho e a sensação do fio de dobra.

Além disso, a torção afeta o volume, o peso e o diâmetro do fio, e o efeito de torção aumenta a estanqueidade do fio. Dentro de uma certa faixa, o volume e o peso do fio aumentam com o aumento da torção, e o diâmetro do fio diminui com o aumento da torção, resultando em alterações na cobertura do tecido, conforto, etc.

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