棉纱毛羽的成因及控制措施

文/归玉成 刘 福（山东聊城大生纺织有限公司）

随着国内外市场对纺织品质量要求的不断提高，客户对棉纱的毛羽也提出了更高的要求。目前，我国的棉纱质量标准中还没有对毛羽指标进行考核，因此很多企业对棉纱毛羽指标不够重视。但是棉纱毛羽的均匀性和稳定性对织布厂的生产效率和坯布质量，乃至印染效果都有很大的影响。目前很多织造企业使用无梭织机，织造过程中梭口小、张力大、速度高，如果纱线毛羽问题严重，就容易引起经纱阻挡断头，织造效率降低。可以说，控制棉纱毛羽非常关键。另外棉纱毛羽还会在下游各工序中因摩擦脱落而形成飞花，导致环境污染，危害员工的身体健康。

1 毛羽的分类及危害

棉纱毛羽根据纤维伸出纱线基体的形态差异可划分为端毛羽、圈毛羽和浮游毛羽三类；按照毛羽的方向又可以分为头向毛羽、尾向毛羽、双向毛羽、圈向毛羽和乱向毛羽等。通常，长度在0.5-1mm之间的毛羽占总量的60%左右，长度在1-3mm之间的毛羽占总量的35%左右，而长度超过3mm的毛羽仅占总量的5%左右。

棉纱是由纤维捻合凝聚而成的，因此在目前的生产条件下，有部分纤维伸出纱体形成毛羽是不可避免的。但毛羽长度超过3mm会严重干扰后道的生产过程，影响纱线及其最终产品的外观、手感和使用性能。如毛羽容易在纱线之间形成缠结，导致在织布过程中纱线无法顺利通过经停片、综眼和筘齿，造成开口不清或断头数量增加等问题。

2 纤维性质对毛羽的影响

棉纱毛羽的产生与棉纤维的长度、成熟度、短绒率和细度等指标密切相关。毛羽主要是由纱线中纤维的头尾端外露而形成的。在其它条件相同的情况下：

（1）纤维越细，纱线截面积内的纤维根数就越多，纤维头尾端的数量也相应增加，外露的概率也加大，就容易导致毛羽数量增多。

（2）纤维长度越短，短绒率越高，纤维的头尾端数量增多，外露的概率也增加，而且短纤维在牵伸过程中不容易被有效控制，越容易伸出纱线主体形成毛羽。

（3）纤维的成熟度过高，天然卷曲数减少，棉纤维的扭转刚度和挠曲刚度就会增大。在纤维加捻的过程中，刚度大的纤维不易附着在纱线主体内，容易伸出纱体形成毛羽。但如果纤维的成熟度过低，纤维强度降低，在生产过程中容易受到损伤而形成短绒，增加了纤维头尾端的数量，也会造成毛羽增多。

（4）纤维的平行度和整齐度对毛羽的影响也非常大。平行度和整齐度差的纤维，纤维在须条中的排列结构较为紊乱，更容易伸出纱体形成毛羽。

为此，我公司目前主要选用新疆长绒棉、皮马棉等原料。这类原棉的成熟度高，纤维的强力好，纤维粗细均匀，长度达到37毫米。纱线单位长度内纤维数量减少，且长而细的纤维容易受到加捻扭矩和纤维间摩擦力的作用，使生产出来的棉纱更加光滑，毛羽数量较少。

3 配棉工艺对毛羽的影响

配棉工艺不当会直接影响成纱毛羽的数量。如果成熟度低、短绒含量高的棉花使用比例超过15%，回花的使用比例超过7%等，会造成成纱毛羽较多。尤其值得注意的是，回花经过二次打击后会形成40%的短绒量，而粗纱头经过打击后形成的短绒含量更高达60%。因此，配棉中要严格控制这类回花的使用比例，否则配棉中短绒过多，会导致成纱产生大量的毛羽。

4 前纺工艺产生毛羽的原因

4.1 清花

在打击点较多的情况下，清花工序的开松效果会更好，但也会产生更多的短绒，从而在成纱中产生更多的毛羽。因此，打手速度需要进行反复试验才能确定，特别是握持打击的打手速度，更需要慎重选配。

清花工序还要注意温湿度的合理控制。过高或过低的温湿度都不利于对毛羽的控制。过高的温度会使成纱棉结增加，而过低的温度则会使纤维短绒增加，进而导致成纱毛羽增加。因此，要掌握温度和湿度的平衡，以确保成纱质量的稳定性。

4.2 梳理

梳棉工序以排除短绒和棉结为主，同时也会产生一定量的棉结和短绒。短绒排除率直接影响到成纱毛羽的数量。当梳棉短绒排除率较低时，成纱毛羽数量就会较多。一般来说，由于普梳纱不经过精梳工序，须条中的短绒含量较高，因此毛羽比精梳纱多30%-40%。精梳可以排除大量的短纤维，提高纤维的伸直平行度，因而精梳纱毛羽的数量大幅减少。

4.3 并粗

经过两道并条时成纱毛羽比只经过一道并条时少，这是因为经过二道并条后，须条中纤维的伸直平行度得到了改善，有利于减少毛羽。另外，并条后区牵伸采用头并大、二并小的配置也有利于纤维伸直。而二道并条采用集中前区牵伸的工艺更有利于减少纤维弯钩。

粗纱条表面不光滑也会导致毛羽增多。因此：

（1）适当加大粗纱捻系数可以有效减少成纱毛羽。

（2）粗纱机的棉条通道不光滑会导致成纱毛羽增多。

（3）在工艺配置上，采用“增加粗纱捻系数、减小后区牵伸倍数、放大后区罗拉中心距、减小后区牵伸倍数”的思路，可以降低须条在后牵伸区中纤维的扩散程度，提高须条进入前牵伸区时的紧密度，从而有效降低成纱毛羽。

（4）粗纱前皮辊前冲3mm，以加强对粗纱加捻三角区纤维的控制，使粗纱的纱身更加光滑，可以有效降低成纱毛羽。

（5）喇叭口口径及集棉器开口大小也是减少毛羽的关键因素。一般应该选择较小的口径和开口大小。

4.4 细纱

细纱是纺纱工程的关键工序，纺专器材的优劣对成纱毛羽影响较大。主要表现在以下几个方面：

（1）钢领的直径不精确、圆整度不良、平整度差，或者跑道表面有波纹、毛刺、凹凸不平、不光洁等现象，会导致纺纱张力的波动，钢丝圈与纱线摩擦效应增加，从而使得纱线毛羽增加。

（2）钢丝圈与钢领配合不良或嵌花，会导致纱线毛羽显著增加。

（3）导纱钩起槽，会使得纱线毛羽增加。

（4）胶辊胶圈硬度过大，会产生静电集聚，导致缠绕严重，成纱毛羽增加。适当降低胶辊硬度可以改善棉纱的毛羽分布状态。在实际生产中，可以采用WRC-963双层表面不处理胶辊并配以内花纹胶圈，以加强胶圈与罗拉的啮合，减少滑溜，增强有效驱动，提高对纤维的控制能力，从而减少毛羽的形成。

（5）锭子、钢领和导纱钩三中心不对中，会导致纺纱张力波动增加纱线毛羽数量。

（6）细纱集合器可以收拢须条边缘的纤维，使须条结构更加紧密、光滑，从而减少毛羽。但如果集合器的开口过小，则会使须条变得毛糙，反而会增加棉纱毛羽。

（7）纱线对导纱钩的包围弧过大，会影响捻度的传递，导致纺纱段捻度减小，毛羽会增加。

（8）当导纱杆上有锈迹或毛刺时，会导致粗纱条发毛，进而使成纱毛羽增加。

（9）细纱锭速也是影响毛羽的重要因素。在纺纱号数和配棉工艺一定的情况下，棉纱毛羽数量随锭速的增加而几乎成正比例增加。因此，在实际生产中应合理选择细纱锭速，并妥善处理细纱产量与质量的矛盾。

（10）车间温湿度的控制同样是影响毛羽的重要因素。当车间高温低湿时，成纱毛羽会急剧增加。试验表明，细纱车间的相对湿度低于50%时成纱毛羽会急剧增加。

（11）细纱机加捻部分的工艺条件与设备运行状态不良，或纱线受到刮擦时，会损伤纱线中的纤维排列结构，从而使毛羽增加。在加捻过程中，外来飞花和短绒附着于纱体而部分捻人纱中，也会形成毛羽。

（12）适当放大后区罗拉中心距，并减小后区牵伸倍数有利于减少成纱毛羽。在制定细纱工艺参数时，在充分考虑设备运转状态的情况下，尽量偏小掌握前区罗拉中心距，减小胶圈钳口至前罗拉握持点的距离，以提高牵伸系统对纤维的控制力，从而降低成纱毛羽。

4.5 络筒

络筒工序是纺纱的最后一道环节，除了改变棉纱的卷装形式和质量外，还可以切除纱线上的粗细节等疵点。但如果络筒工艺设置不当，也可能会导致棉纱毛羽数量大幅度增加。我们的生产实践表明，管纱经过络筒后，毛羽数量会增加50%-150%，有的甚至高达250%。而且纱线支数越高，毛羽增加也会越多。这是因为在络筒过程中，纱线会与络筒机的相关部件发生接触、碰撞和摩擦，导致原来已经被包裹在纱线内部的纤维端露出，形成新的毛羽，或者将棉纱上原来的短毛羽擦刮成长毛羽。络筒工序影响毛羽增长率的部位有：

4.5.1 槽筒

老式的络筒机采用胶木槽筒，耐磨性较差，使用过程中表面易起沟槽，导致棉纱毛羽大幅增加，而自动络筒机采用的是金属槽筒，具有消除静电的功能，并且表面光滑，不易在槽筒表面形成沟痕，因此可以显著降低棉纱毛羽增长率。

4.5.2 络纱通道

在络筒机的络纱通道上，有气圈控制、张力装置等部件。如果这些部件上有毛刺、凹槽、破损，或者与纱线的接触面不光洁，纱线在运行过程中就会受到较大的摩擦并产生静电，从而导致棉纱毛羽大幅增加。正常情况下，络纱张力应该是稳定的，但如果张力波动较大，此时棉纱受到的摩擦力变大，纱线毛羽会大幅增加。

4.5.3 断头抬起装置

当纱线断头时，应能够保证筒纱立即脱离高速旋转的槽筒。否则筒纱与槽筒产生摩擦作用会严重损伤纱线，使毛羽增加。接头后筒纱下降过快，接触槽筒时的冲击力过大，也会使棉纱受到损伤，毛羽数量增加。

4.5.4 纸管与槽筒的配合

当大小夹头位置出现偏差时，纸管与槽筒接触不良，筒纱在运动过程中产生跳动，筒纱与槽筒之间的滑移较大，会使棉纱的毛羽数量明显增加。

4.5.5 大吸嘴与筒纱间距

大吸嘴与筒纱的间距过大，大吸嘴无法有效吸附纱线，影响生产效率；间距过小，大吸嘴与筒纱之间容易产生摩擦，吸力过大，也容易吸毛纱线。因此，要定期检查、调整大吸嘴与筒纱的间距。

4.5.6 锭脚位置

在生产过程中，必须确保锭脚处于正确的位置，否则管纱退绕过程中气圈不正，纱线与气圈破裂器之间的摩擦力增加，从而产生较多的毛羽。

4.5.7 络筒次数

生产实践表明：第一次络筒后，筒纱毛羽比管纱增加2.8倍，第二次络筒增加3.8倍，第三次增加4.8倍。络筒纱次数越多，毛羽增加越多，因此应尽量减少倒筒次数。

4.5.8 优化工艺参数

（1）提高车速会导致纱线与槽筒之间的摩擦力增加，进而导致纱线毛羽数量的增多。在一定的速度范围内，筒纱毛羽的数量基本上与络纱速度成正比。但当车速增加到一定程度时，络纱张力会增大并趋于稳定，这使得纱线在运动过程中的偏斜程度减轻，从而减少了纱线与络纱部件的碰撞机会和碰撞力度。因此，当络纱速度增加到一定程度后，筒纱毛羽数量会有所下降。尽管自动络筒的设计速度可以达到1800m/min，但在实际生产中通常选择1100m/min左右，不建议追求过高的速度。

（2）络纱张力增大，纱线与通道各 部件的摩擦力增大，会使棉纱毛羽变长、增多。因此，应保持适当的络纱张力。

（3）预清纱器隔距过大，无法起到清纱作用；隔距过小，纱线会一直与预清纱器板接触磨擦，会导致毛羽大幅增加。因此，应合理选择预清纱器隔距。

（4）气圈破裂环的位置过高或导纱距离偏大，会是管纱退绕时受到的摩擦力增加，进而使毛羽数量增加。因此，应合理调整气圈破裂环的位置和导纱距离。

（5）筒纱卷装容量对棉纱毛羽也有一定影响。如果卷装容量过大，筒子重量增加会导致筒子与槽筒的摩擦力增大，从而增加毛羽数量。

（6）当管纱退绕到小纱时，络纱过程中的毛羽增长率会增大。这是大纱退绕时气圈较小、张力较小、磨擦较轻，磨擦纱段较短，所以毛羽增长率较小；而小纱退绕时气圈变大、退绕张力增大、磨擦加剧，磨擦纱段不断增大，毛羽增长率也会增大。因此，可以使用络筒机的VSS等功能，适当降低小纱时的退绕速度和张力，以稳定毛羽增长率。

（7）温湿度对自络毛羽增长率的影响也较大。适当增加自络工序的相对湿度可以减少车间飞花，并降低筒纱毛羽数量。

5 结语

在生产实践中，为了确保成纱毛羽的稳定性，除了对各工序的工艺配置进行优化外，还必须从操作管理、挡车工质量意识培养等多个方面着手加强管理力度。只有当企业的全体员工从思想上重视产品质量问题，并配合科学的管理方法，才能取得长期稳定的改进效果。

编辑：纺织大学堂

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