纺织技术 | 新疆长绒棉纺纱工艺优化及质量控制

近年来，随着国内外纺织市场对高品质纱线需求的持续攀升，新疆长绒棉凭借其独特的品质优势，在纺织业中的应用愈发广泛，涵盖了高端服装、家纺产品、工业用纺织品等多个领域。然而，新疆长绒棉在成纱过程中受多种因素的影响，成纱质量参差不齐，难以充分满足市场对高品质纱线的严格要求。

影响长绒棉成纱质量的因素有许多。由于长绒棉本身长度较长、细度较细，在纺纱过程中纤维容易相互纠缠，造成梳理困难，进而影响成纱的条干均匀度。同时，长绒棉的断裂强度较高，在加工过程中对设备的磨损较大，各个纺纱工序的工艺参数设置也很重要。本文从新疆长绒棉纺纱工艺角度出发，重点阐述长绒棉纺纱的参数优化及质量控制要点，为合理使用长绒棉，提高新疆优质长绒棉原料利用率提供一定参考。

1.工艺流程

A11型往复式抓棉机→B11型开棉机→B7/3型多仓混棉机→B60型精细开棉机→USTER JOSSI型异纤机→A70型喂棉箱→C51型梳棉机→SB2型预并条机→E32型条并卷联合机→E62型精梳机→RSB-D40型并条机→FA458A型粗纱机→F1516型细纱机→NO21C(配QUTUMN3型电子清纱器)型托盘式自动络筒机。

2.纺纱各工序主要技术措施

2.1 开清棉工序

在棉箱和输送管道中，通过优化气流分布和设备结构，减少棉花的翻滚现象，使棉花在运动过程中保持相对稳定的状态，避免纤维相互纠缠。同时棉箱棉量应保持稳定，以确保开松除杂效果的一致性。棉箱内的棉量过少或者过多，会导致开松除杂效果不佳。棉量不足时，棉箱内的棉花运动不够充分，无法得到足够的开松和除杂；棉量过多则可能造成堵塞，影响生产的连续性，同时过多的棉花堆积会使开松除杂不均匀。

合理设置多仓剥棉打手的速度、角钉帘的隔距及合理的棉箱压力，确保棉量稳定并减少纤维的纠缠，降低该工序的棉结增长。应合理调整B11型开棉机和B60型精细开棉打手速度、尘棒隔距等参数，使大杂质在开松过程中能够及时落下，减少纤维的损伤，开棉机打手速度通常控制在450 r/min~600 r/min，打手速度过快会使纤维受到过度打击，导致纤维断裂和短绒增加；速度过慢则开松除杂效果不理想，无法满足生产要求。

相对落棉率设置在4~8之间，B60型机的主体长度参数的设置依据USTER AFIS PRO型纤维测试仪测试原料的结果，具体参数应根据试验进行优化。经过B60型机，确保开松效果，为异纤清除打下基础，同时精细开棉流程的棉结增长率控制在15%以内。在此工艺下，既能有效柔和开松棉块，实现开松和除杂的目的，又能减少对纤维的损伤。提升有效纤维的利用率，在开清棉工序中，从清棉包台原棉到梳棉机后筵棉的AFIS棉结增长率最大不超过70%，否则要重新调整清棉工序的工艺参数。

2.2 梳棉工序

梳棉工序中，针对新疆长绒棉的特性，特别是机采长绒棉对棉花品质的影响，若刺辊与给棉板隔距过小，纤维在梳理过程中受到的挤压力过大，容易导致纤维损伤，增加短绒含量；若隔距过大，则梳理效果不佳，棉结和杂质难以有效去除。经过实践验证，将刺辊与给棉板隔距调整为0.2 mm~0.3 mm，给棉罗拉握持距调整到20 mm，锡林与盖板隔距为0.20 mm、0.18 mm、0.18 mm、0.18 mm、0.20 mm，盖板速度280 mm/min，刺辊速度900 r/min，锡林速度390 r/min，以及根据质量要求合理控制落物。

道夫速度直接关系到纤维的转移效率和生条质量。道夫速度过快，纤维在锡林和道夫之间的转移时间过短，容易导致纤维梳理不充分，生条中的棉结和短绒含量增加；道夫速度过慢，则会降低生产效率。对于新疆长绒棉，道夫速度可控制在20 r/min~25 r/min，可使纤维在梳理区得到充分的梳理，同时保证纤维顺利转移到道夫上，提高生条的质量和生产效率。

生条定量的选择应综合考虑纤维特性、设备性能和后工序的要求。新疆长绒棉纤维较长，为保证纤维的伸直平行度和生条的均匀度，生条定量不宜过重，可设定为16 g/5 m~20 g/5 m，使纤维在梳理和牵伸过程中能够更好地排列，减少纤维的纠缠和断裂，提升有效纤维的利用率，提高生条的质量，同时也有利于后工序的加工，保证成纱质量的稳定性。

通过优化梳棉工序的工艺参数和加强设备维护，生条质量得到了显著改善。生条中的AFIS棉结从原来的60粒/g左右降低到了40粒/g左右，降低幅度达到33.3%；20 mm以下短绒率从原来的14%~16%降低到了13%~15%。同时，选择合适的针布，并定期维护针布，保证梳理的均匀性和稳定性，可进一步降低短绒率。生条质量的改善为提高成纱质量奠定了坚实的基础。

2.3 精梳准备工序

考虑到新疆长绒棉纤维长度较长的特性，精梳准备工序重点优选预并条的罗拉隔距和车速，以及条并卷罗拉隔距及棉卷定量等工艺。

SB2型并条机罗拉隔距需适当增大，即由常规的8 mm×18 mm调整为10 mm×22 mm，后牵伸由1.7倍调整到1.6倍，这样的调整能够更好地适应长绒棉纤维的长度，避免在牵伸过程中对纤维造成过度拉伸，减少纤维的断裂和损伤，保证纤维的完整性。将SB2型并条机的车速由原来的550 m/min降至450 m/min。

降低车速能够使纤维在牵伸过程中有更充足的时间进行伸直和平行排列，减少因牵伸速度过快导致的纤维排列紊乱。车速降低还能减少纤维与设备部件之间的摩擦，降低纤维的损伤程度，提升有效纤维的利用率，从而提高棉条的质量。将预并条定量由原来的20 g/5 m减轻至18.5 g/5 m。

E32型条并卷机的罗拉隔距由原来的12 mm×16 mm调整为14 mm×18 mm，棉卷定量应偏小掌握，控制在55 g/m~65 g/m之间。在实际生产中，确保棉条重量不匀率控制在2%以内，棉卷重量不匀率控制在0.8%以下。

2.4 精梳工序

在精梳工序中，钳口至给棉罗拉隔距的优化对纤维的梳理和转移起着关键作用。由于新疆长绒棉纤维长度较长，若隔距过小，纤维在通过钳口时受到的挤压力过大，容易导致纤维损伤，增加短绒含量；若隔距过大，则纤维的握持力不足，梳理效果不佳，棉结和杂质难以有效去除。经过多次试验和实践验证，将钳口至给棉罗拉隔距调整为4 mm~5 mm，既能保证对纤维的有效握持和梳理，又能减少纤维的损伤，提升有效纤维的利用率，提高精梳条的质量。

弓形板定位直接影响分离罗拉倒入机内时纤维的状态。在使用新疆长绒棉纺纱时，为防止分离罗拉倒入机内时其尾端纤维被锡林末排针抓走而进入落棉，应将弓形板定位提前。以E62型精梳机采用90°锡林为例，可将弓形板定位由37分度调至36分度。

落棉隔距的设置对精梳条质量和落棉率有着重要影响。对于新疆长绒棉，可将落棉刻度盘由13调至12，在保证精梳条质量的前提下，能够有效降低落棉率，提高原料利用率。

经过以上调整工艺和维护设备后，AFIS精梳条短绒率从原来的10%~12%降低到了9%~11%。主要由于钳口至给棉罗拉隔距的优化、弓形板定位的提前以及落棉隔距的调整，能够更有效地去除短绒，减少短绒对成纱质量的影响。同时，棉结数量也大幅减少，AFIS精梳条中的棉结含量从原来的6粒/g~8粒/g降低到了3粒/g~5粒/g。

2.5 并条工序

并条定量、并合根数、速度、罗拉隔距等参数若设置不当，就会导致纤维的伸直平行度差，影响成纱的条干和强力。长绒棉因其长度长，马克隆值相对较低，强度高，整齐度好的特性，并条机前后罗拉中心距的设置应依据精梳条的AFIS测试结果的5%或者上四分位（25%）的重量长度为依据，前者前区增加1 mm~3 mm，后区增加8 mm~15 mm；后者前区增加7 mm~12 mm，后区增15 mm~23 mm。后区牵伸的选择一般在1.14倍~1.22倍之间。

并合根数的选择，9.7 tex及以下的纱线品种选用较少的并和根数，有利于成纱棉结和络筒切疵数的降低。并条定量的选择，在满足后工序工艺要求及供应的前提下，应偏小。速度偏低控制，在其他工艺参数确定的情况下，检验隔距设置合理性的依据是分析AFIS测试的并条与精梳条长度与短绒含量的变化，在不损伤纤维的条件下，兼顾熟条条干CV值的大小。

2.6粗纱工序

粗纱工艺设定和生产都是以保证细纱质量和生产顺利为目标。粗纱工序中，长绒棉牵伸倍数一般控制在8倍~10倍之间。以四罗拉牵伸系统来说，罗拉隔距13 mm×24 mm×34 mm，后区牵伸采用1.16倍，在保证牵伸顺畅的情况下，钳口隔距偏小掌握，以保证粗纱的条干均匀度和纤维的伸直平行度。

适当的捻度可以增加粗纱的强力，防止在卷绕和退绕过程中出现意外伸长和断头，但要避免细纱工序出现“硬头”问题，长绒棉品种的粗纱捻系数一般在80~120之间随纱号和纺纱型式、细纱机型、工艺参数不同有所差异。根据长绒棉的特性和后续加工要求，调整卷绕密度，一般在0.35 g/cm³~0.45 g/cm³之间。重量偏差控制在±1.5%以内。

粗纱条干CV值控制在3.8%以内。粗纱大中小纱的伸长率控制在-1.0%~+1.0%之间，能防止意外伸长和减少粗纱产生细节的数量，避免影响细纱的重量不匀率和条干均匀度。粗纱前后排大中小纱的伸长率差异绝对值小于0.5%，粗纱同品种机台间的平均伸长率差异小于0.8%。减少由于粗纱原因造成的成纱细节及支偏问题，减少络筒切疵数量，提升原料的利用率，除此之外，纺纱设备的稳定性，车间温度、环境因素等也会对成纱质量产生影响。

2.7细纱工序

由于长绒棉纤维细长，强力较高，在实际纺纱中所纺纱线号数数较低，可根据设备性能和纱线品种适当提高锭速，牵伸倍数控制在40倍~80倍，前区带压力棒时牵伸倍数一般不低于55倍。较大的捻系数能够增加纤维间的抱合力，提高成纱的柔软度和光泽度。但对于长绒棉品种，应适当降低成纱捻度，成纱捻系数一般在330~390之间，重量不匀CV%一般控制在2.0以内，一般通过加强对喂入粗纱重量的控制和细纱机牵伸机构的调整来实现。

条干CV值一般应控制在不低于USTER 2023公报25%的水平。这需要保证牵伸机构状态良好，罗拉隔距、后牵伸倍数、钳口隔距准确，胶辊、胶圈压力均匀。并加强温湿度管控，保证牵伸顺畅，降低细纱断头率，同时根据纱线用途确定合适的成纱质量指标。为获得良好的布面外观效果，要严格控制管间CVb，一般控制在2.8%以内。研究和制定DR值与布面外观的控制标准，严控控制纱线异常毛羽和DR值，杜绝产生对布面有影响的规律性条干纱线。

2.8 络筒工序

为提高纱线的后续加工性能和面料的外观质量，络筒重点在降低纱线毛羽增长.合理控制成型密度.纱疵残留数量，接头外观质量和减少接头数量，最大限度的提升长绒棉织物服用性能，依据槽筒规格，合理选择络筒速度、纺纱张力等工艺参数的优化，通过试验，生产100%长绒棉4.2tex紧密纺品种，络筒速度由1000米/min调整到850米/min，张力由42cN调整到48cN，3mm毛羽的增长率由6-8倍降低到4-6倍，清纱参数设置应侧重于去除有害疵点，减少接头数，确保接头强力及外观。

络筒电子清纱器清纱参数的选择要依据USTER纱体理论或通过管纱十万米纱疵的疵点分布重点对NSL通道进行优化设置，络筒100KM的剪切数由60-80降低到45-65之间，并通过筒纱的纱疵结果进行工艺验证，确保有害疵点的去除、切疵数的减少，提升了纤维的利用率。同时，筒子卷绕密度在0.45g/cm³~0.52 g/cm³之间卷绕紧密、均匀、成型好，保证了筒子在储存和运输过程中的稳定性，同时便于后道工序的退绕。在保证接头外观质量的同时络筒接头强力的控制，用于单纱织造的品种接头强力达到原纱强力80%的占比数不小于85%。确保了筒纱的质量。

2.9 纺纱质量

表1 长绒棉紧密纺4.2tex检测结果

注：上表数据使用USTER条干仪、UTJ4强力仪、USTER纱疵分级仪测得

由上表可以看出经过各工序的工艺优化成纱质量指标在条干均匀度、粗细节、+200%棉结、纱线强力、十万米小纱疵，都有不同程度的改善。

3.结论

使用新疆长绒棉为原料进行纺纱时，要依据纤维长度、马值、短绒含量、强度、含杂、原棉棉结等物理指标，结合生产品种、质量要求、生产速度，合理配棉，并依据设备配台、器材的配置情况，合理选择纺纱各工序的工艺参数，清花在保证开松除杂的基础上，重点降低原料的棉结增长率；梳棉工序重点在于提升棉结去除率；同时合理分配清梳工序各落物点的落物率，提升梳理质量，降低纤维损伤，提升有效纤维的利用率，精梳准备工序减少纤维的断裂和损伤，提高纤维的伸直均匀度为基础。

精梳工序重点在于提升梳理质量，减少棉结和短绒数量，提升有效纤维的利用率；粗纱工序要依据原棉质量指标、所纺品种纱支，结合细纱架高低、细纱中心距、牵伸区工艺配置等，合理选择粗纱定量及粗纱捻系数，同时要加强对清洁装置检维修，及时检查筒管牙的磨损情况与锭翼动平衡的校正，防止意外伸长和减少粗纱产生细节的机会，避免影响细纱的重量不匀CV%和条干均匀度及细纱DR值。

细纱工序应以细纱千锭时的断头数作为评价设备状态、工艺合理性及上机工艺一致性的依据，积极查找、调整、优化各工序的工艺参数，选择合适的细纱捻度，积极研究降低细纱千锭时断头，并将管间CVb控制在2.8%以内；络筒环节控制好筒子的卷绕密度，降低络筒有害毛羽的增长率。

通过各工序的参数优化，减少疵点的产生，进而减少有害的棉结、短粗节、长粗节、异纤等疵点，降低络筒切疵数，提升纤维原料的利用率，进一步提升长绒棉品种的成纱质量，满足不同领域对长绒棉纱线质量的不同要求。

作者：王娟、王欢（阿克苏地区纤维检验所）

刘刚（新疆三场丰收棉业有限责任公司）

王双省（阿克苏地区食品药品安全审查中心）

李国锋（阿克苏职业技术学院）

编辑： 中国纱线网，转载请注 明出处

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