纺织技术 | 纺纱过程中减少棉结的实践

棉结是棉纤维纠缠而成的球状小结，其中大多数是未成熟纤维，一般因轧棉过程和纺纱时开清、梳理不当而产生。牵伸过程也可能形成新的和紧的棉结。经过纺纱各工序后，最终棉结分散在细纱内部和表面，其中一部分显然在织物表面上影响外观，故必须在纺纱过程中尽力消除。棉结是权衡成纱品质的一个重要指标，籽棉中原本没有棉结，但从籽棉经轧花加工成皮棉的过程就会产生棉结，开清棉直接产生的棉结数量不多，但棉层中形成的束丝（俗称“萝卜丝”），将导致后工序产生大量棉结。梳棉工序中既产生棉结又能去除棉结。

自生条起经头并、二并、粗纱、细纱等各工序，棉结的数量是增加的，但棉结的平均重量是减少的。一般认为棉结的原因50%归属于原棉的性质，另50%的棉结与纺纱加工手段有关。从原棉到筵棉棉结增长率50%-100%，从筵棉到生条棉结去除率为80%左右，从生条到细纱，棉结增长率约70%左右。经研究证明，牵伸过程棉结增长率，取决于生条中纤维单根化率。纤维单根化率高，棉结增长少；单根化率低，棉结增长多。因此可以归结，不但梳棉大量产生棉结，而且并、粗、细牵伸中棉结的增长率也取决于生条纤维三度。由此可见梳棉是控制棉结的关键工序。

棉结的定义：一个棉结是由数十根纤维捻在一起并有一个核心组成的密度较大的集体。分析棉结中纤维多半是成熟度差的薄壁纤维。这类纤维刚性差，弹性小，在外力作用下，恢复性能就差。短纤维比例多于长纤维。棉结又可分松棉结、紧棉结，紧棉结带有杂质疵点，棉结有大、有小，重量有数倍之差。

一、棉结的形成与原棉物理性质的相互关系

原棉的成熟度、细度、长度与棉结的形成呈显著相关。

1.1 原棉成熟度与棉结的相关

原棉成熟度差的纤维，胞壁薄、刚性差，易于弯曲，在外力作用下，恢复性能又差，在梳理中难以梳开成单纤维而呈结集体纤维，即形成棉结。所以成熟度差的原棉，成纱棉结随之增多。

1.2 原棉细度对棉结的影响

纤维支数高，就是纤维细，即同样的喂入量，纤维根数增加，梳理负荷大，再者支数高的纤维刚性差，也容易自然弯曲，纤维反复梳理，反复转移的几率减少，梳成单根纤维减少，成为集结体纤维变多。所以纤维细度越细，梳理度不当时，棉结增加。

1.3 原棉长度对棉结的影响

纤维长度长，纤维在梳理过程中，受反复转移梳理的次数少，单纤维率低，呈现集结体纤维多，所以棉结增加。故愈长的纤维，愈容易产生棉结。

原棉的成熟度、细度、长度三者对棉结的影响程度来说，一般成熟度影响最显著，其次是纤维支数，再者是纤维长度。

二、原棉轧工、清棉工艺与棉结的相关关系

除了原棉物理性质对棉结有显著影响外，在原棉加工生产工程中，也会大量产生棉结，现分述于下。

2.1 原棉轧工的影响

现几乎都用锯齿轧花机加工籽棉，除长绒棉等特殊籽棉仍沿用皮辊轧棉。一般皮辊轧棉很少产生棉结，而锯齿轧棉就会产生棉结。因锯齿轧棉能大量排除杂质，原棉开松度好，对后加工有利。故采用锯齿轧棉，但在锯齿轧棉时，由于工艺状态差造成转移不良，多次返花搓捻成束丝，还有籽棉受潮时，在轧棉过程也产生束丝（即“萝卜丝”），这种束丝在梳棉时不易梳开而产生棉结。

2.2 开清棉工艺对棉结的影响

开清棉工艺本身并不会产生多少棉结，因其宗旨是开松棉块，清除杂质，但过多棉块转移不良，多次翻滚搓成“萝卜丝”，就会在后工序大量产生棉结。其次要求开清棉后喂入梳棉机棉层中的棉块平均重量要小，减轻梳棉梳理负担。并要求棉层的横向均匀度要好，避免梳棉给棉罗拉握持不良状态影响刺辊分梳效能而产生棉结。

三、梳棉工艺对棉结的影响

3.1 认真做好梳理元件的平整度、锋利度、光洁度三大要素

梳理元件平整度、锋利度、光洁度是梳理工艺的三大要素，是提高梳理品质的前提，任何针齿损伤或倒齿、毛糙都会因梳理转移不良而产生棉结。平整度：是保证隔距准确，使纤维有良好的梳理，而有效地减少棉结。锋利度：用齿端面积来衡量，国外有的已将齿端面积极限为零，达到最锋利的程度。一般有经验的操作人员常用手感来评定锋利度，但有时针齿毛糙误导手感锋利，所以要细心观察。锋利度好，齿端面积小，显然穿刺性能好，反之就差。光洁度：工厂有经验的人员往往用纤维检查齿背挂花现象的程度来衡量。

3.2 “四快一准”是提高梳理品质的关键

业内人士无所不知梳棉机要做到“四快一准”，“四快“是指刺辊、锡林、道夫、盖板的针齿要锋利，“一准”是指隔距要准确。值得指出的是现代新型梳棉机不宜多磨，因为衡量锋利度的齿端面积与针齿高度的磨耗量成平方比的关系。所以要从刺辊、锡林、道夫的铁胎和盖板的铁骨机械基础工作上来提高圆整度、平整度，不能用简单平磨办法来改善平整度，否则锋利度、光洁度必受很大影响。

3.3 各部转移流畅才能有效减少棉结

刺辊~锡林间转移是否通畅，刺辊有否大量返花，锡林~道夫间的转移是否适当等均是改善梳理品质、减少棉结的根由。在机台上不难发现，因针齿损伤，隔距不当产生绕花现象，在绕花中伴有大量棉结，所以只有改善光洁度，改善三要素才能减少棉结。

3.4 合宜的纤维受梳平均次数是稳定、改善梳理质量的重要举措

单位纤维量所受刺辊平均梳理齿数以及受锡林盖板梳理针齿数与梳理品质密切相关，受梳理次数过多也会损伤纤维；反复转移过多也会搓成棉结，但受梳次数过少，纤维还未及梳理就被转移出去，如此，纤维单根化率就低，未梳开的结集体纤维就多，产生棉结必然增加。笔者近年在生产第一线多次实践这一问题，明明梳棉机机械状态一般，而单产却开得很高。成纱品质恶化，棉结显著增多，就在于喂入纤维受针齿梳理次数过少之故，往往还埋怨原棉不好，技术不好，操作不好等，并不理解问题的实质。适当降低单产，棉结会大幅度减少，这里的实践最好地说明了产量与质量矛盾的一个实例，所以产量一定要服从质量，要保证梳理度。

四、并、粗、细牵伸工序降低棉结增长的实践

4.1 并、粗、细工序棉结的形成

后工序出现棉结的两个必然条件，一是被牵伸的须条中依然有结集体纤维，二是牵伸过程总是有前、后罗拉控制的两种速差作用力同时发生于一个结集体纤维上会形成棉结。

4.2 并、粗、细工序棉结的走势

经多次试验论证一致表明，生条经并、粗、细工序棉结呈规律性增加，尤以并条增幅为大，其次是粗纱，细纱无明显增加，因喂入品定量轻又是皮圈牵伸，控制纤维运动有效，增长率几乎不明显。试验结果见表1。

用两次生条作相同试验，这里将梳棉生条制成小卷，然后按相同喂入量均匀地铺在梳棉机给棉板上经第二次梳理制成的条子，这里称之谓二次生条，将二次生条与正常生条作相同试验，结果表明，两次生条在并、粗、细工序棉结的增长大幅降低，与正常生条截然不同，却与精梳条相似。两次生条与清棉棉卷的主要差别是单根化率相差悬殊，更值得注意的是喂入两次生条时，梳棉棉结反而减少。由此可见，梳棉形成棉结的多少主要取决于喂入品的开松程度，而在并、粗、细工序棉结增长率取决于生条中的纤维单根化率。并、粗、细棉结变化的试验结果（粒/g）为：生条215、两次生条208、头并227、二并237粒/g、粗纱235、细纱236。再用相同原料、定量的精梳条作相同试验，结果表明，在并、粗、细工序棉结再无明显增长，其原因在于须条中的纤维单根化率已显著提高。试验结果见表2。

4.3 导出一个引人深思的结论

以上分别通过正常生条、二次生条和精梳条做了在并、粗、细工序棉结增长的大量对比试验，结果与生产实践一致。引入一个引人深思的结论：在并、粗、细工序棉结之间幅度的多少，主要取决于纤维单根化程度和未梳开的结集体纤维数量。

4.4 在并、粗、细工序如何降低棉结增长的实践

须条中结集体纤维，仅是形成棉结的一个必然条件，另一个必然条件在于各工序自身缺陷，造成纤维不规则相对移动，致使结集体形成棉结，所以要针对性地做好工作，减少形成棉结的几率。

4.4.1 并条工序

头并、二并是棉结增长最多的工序，将达20%左右，要重视做好如下工作。生条定量不宜过重。喇叭口口径要适当，口径小压缩程度大，须条中纤维相对移距就大，易形成棉结，另外喇叭口表面要光洁，无缺损，无挂花。集合器选型要适宜，切忌有损伤、毛糙而阻碍须条有规则运动。罗拉、皮辊沿口无损光滑，沿口光洁不挂花。平台、通道方面凡须要经过的各部通道，都要光滑无阻，无挂花。

4.4.2 粗纱工序

棉结增幅虽少于并条，但还是明显，增幅将达8%左右，应着重做好如下工作。

锭翼无毛刺、空心臂光洁无挂花。集合器选型要合宜，防止有破损。须条不在集合器内而产生不规则移动。每只喇叭口都要光洁无损，无挂花。罗拉、皮辊无损，光洁，不挂花，不绕花。须条通过的部位通道，要光洁无挂花。

4.4.3 细纱工序

棉结无明显增长，一是皮圈牵伸对控制纤维运动好，游纤维少，二是喂入定量轻，经多道工序作用后，须条中含结集体纤维少，但还应做好下列工作，减少棉结的形成和改善均匀度甚会有益。集合器需选型合宜，不抖动，无损坏，须条是否走出集合器等产生以外摩阻。罗拉、皮辊须无损、光洁、无挂花、无绕花。喇叭口不损坏，边缘不毛糙，察看喂入粗纱是否进入喇叭头。钢丝圈表面光洁不挂花。

五、生产实践中如何控制棉结

纺纱厂技术部门常常接到成纱棉结多、颗粒大的反映，要求立即改进，否则要退货等等，无疑纱厂要立即组织技术攻关。

5.1 实现把好原料关

用户要求布面光洁，棉结要少，那么在选用原棉时，用成熟度较好，纤维细度偏粗、长度偏短的原棉就可。用户要求纱线强力高，条干匀，棉结少，显然用成熟度好、纤维偏长、细度偏细的原棉为好，一旦使用细而长的原棉，对改善条干、提高强力有利，但棉结会增多，应采用细化梳理的措施。切忌使用纤维很细又不成熟的纤维，甚至含有僵死纤维，会突发性产生大量棉结、白星，而且上色困难，面料上呈现白点。

5.2 开清棉的棉层发现束丝多时应立即改进

一般开清棉形成束丝（“萝卜丝”）有两个原因：一是原棉未经充分湿平衡，喂入原棉所含水分偏大，开松阻力大；二是开清棉工艺流程失常，棉块翻滚多，转移不顺畅所致。

有资料介绍，把“萝卜丝”直接看作是在梳理中必定形成棉结，“萝卜丝”异常增多应及时改正。

5.3 生条中棉结的控制

人们总是把减少棉结的责任落到梳棉工序，正常的控制措施有以下几点。

（1）纤维细度在7000公支以上的原棉在梳理生条中棉结会数倍增长，对这类成熟度差的原棉应从配棉中剔除。

（2）降低梳棉喂入量，降低梳棉机单产。

（3）加快盖板速度，多排除盖板花。

（4）检查生条棉结多的落后机台，应先停车，维修后再予开车，待查明棉结增多的确切原因后，再予合理调整至正常工艺配置。

（5）当用棉成分相差悬殊时，受棉包混棉的局限性，宜采用开清棉单独处理成卷，梳棉用适应工艺上车，在头道并条机上采用棉条混棉，似乎显得复杂，但运作简易方便，不失为一个合理使用原料，有效降低成本，稳定成纱品质的重要举措。

六、结语

棉结的控制是一个综合性的问题，涉及到原棉的选择、原料处理、梳理技术、设备状态等多个方面。因此，只有通过不断的技术创新和工艺优化，才能实现降低棉结、提升产品质量的目标。

来源：陈振铎 常州金恒纺织有限公司

编辑： 中国纱线网，转载请注明出处

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