【关注】刘志祥：纺纱创新工艺的理论分析与实践效果（棉结篇）

受东南亚纺织崛起的影响，低成本、低价格棉纱占据了中国部分市场份额，今年7月1日后减免进口棉纱关税对我国棉纺企业产生巨大影响，目前进口棉纱逐渐呈现势不可挡之势，在纺织市场持续低迷、整体需求疲软的情况下，新疆新上2000万纱锭的企业必须避开印、巴、越等国低价的同质竞争，充分利用优质新疆棉纺制精品纱，占领高档纱市场，做到低成本、高质量、高价格、无库存。在同等设备、同等原棉条件下如何鹤立鸡群、异军突起，用低成本做精品纱呢？只有技术创新，如果企业没有创新能力，应该积*搜集所有创新技术，再进一步消化吸收，做到尽量早用多用，以超越竞争对手。世界武术名人李小龙没有固守咏春拳拳法，而是博取各国拳击众长，创出截拳道为国争辉、名扬世界；政府推出一带一路、亚投行等创新措施为国家经济发展增加后劲，要想超越就要创新。精品纱出自于精细管理、微观工艺、系统控制；从原棉抓起直到布面风格，每道工序以创新方法提高纱的档次和稳定纱的质量。

当前棉纺有哪些创新技术呢？做精品纱需要掌握哪些生产诀窍呢？如何通过创新技术提高纺纱质量呢？**要提高对纺精品纱的认识深度。

即“匀、净、强”三个字可涵盖纱线的全部质量指标：保证实物质量的指标。

匀——显示纱均匀的五个CV值（条干CV、强力CV、重量CV、捻度CV、毛羽CV、各种CVb），影响布面的一致性、均匀性和平整度；

净——显示纱的外观洁净（包括棉结、杂质、纱疵、毛羽、色纱），影响布面的外观；

强——显示纱的强力（包括平均强力、*低强力、伸长率），影响织造效率。

在众多指标中难度*大的就是如何减少棉结！很多精品纱纺织厂反映，其他质量指标都有办法提高，唯有继续减少棉结不知从哪里着手，客户对棉结（白星）要求越来越严；从精品纱升级到**纱，*主要的指标就是要求大量减少棉结，棉结的大量减少相当于十万米纱疵的A1级纱疵大量减少，使布面感官纹路更加清晰、干净、清爽、平整，这种高档百检用纱给出的纱价比精品纱高出2000元/吨~3000元/吨，是纺织厂避开同质竞争、增加利润的又一方法，今天就重点与大家共同探讨减少棉结的部分方法。

1 棉花质量恶化的原因

做精品纱要求半成品纤维结构要做到“三度一少”，即纤维分离度、纤维伸直度、纤维平行度要好，短绒率要少，做好半成品纤维结构是纺精品纱的基础。棉花生长时，纤维虽不等长，但不产生棉结和索丝（见图1籽棉），纤维结构清晰，主要是后加工造成棉花质量不断恶化。

轧花机、皮清机和清花机是造成棉纤维不断恶化的主要工序，图2是梳棉机喂棉箱取出的棉样照片。

由图2可以看出，经过连续开松打击，将原纤维结构清晰的原棉变成含有大量索丝和棉结的开松棉，死索丝一般由几百根纤维甚至数千根纤维紧密缠结组成，乱纤维相互缠绕勾结十分紧密，不能被外力逐根分离，其体积远大于梳棉机各处紧隔距，经过梳棉机被分离成大量棉结和短纤维。部分死索丝长度远大于纤维长度，喂入梳棉机给棉罗拉时，当死索丝的一端还没有离开给棉罗拉的握持时，刺辊的锯齿就会高速的砍向死索丝另一端，死索丝不是被梳开，而是被打断成为更小的死索丝或短纤维；死索丝体积远大于锡林与盖板之间的隔距，当死索丝进入到盖板工作区被强分梳成短纤维和棉结。因此，造成梳棉机短绒率和棉结高的部分原因在清棉工序！

从图3也可以看出，棉结在各工序数量变化的一般规律，从棉包到延棉棉结急剧增多，随后逐步减少，在下方有一手剥棉做的水平线，手剥棉经过各工序的棉结都很少，用普梳设备流程能做出精梳档次的纱。因此，采用短流程和优选开松工艺是减少棉结和短绒的重要工作。

为什么清棉容易造死索丝呢？主要是打击过度，大家知道针刺无纺布，针刺无纺布是利用刺针的穿刺作用，将蓬松的纤网加固成布，在清花机里刀片打手就像无纺布的刺针，高速打手的刀片带着纤维不断穿入慢速棉纤维团，使纤维相互穿插，相互缠绕勾结，同时纤维团的外侧受到静止的沉棒摩擦产生使其静止的力，纤维团的内侧受到高速打手刀片的打击，迫使纤维团高速滚动向前运行，纤维团受到这两种力的作用只能不断翻滚和穿插，造成不同程度的索丝。

清棉减少索丝工艺原则：根据使用的原棉优选*佳工艺，打手要低速，大隔距，要自由开松，消除握持开松，流程要短，打击点少，打手能用梳针不用刀片，防碎早落原则，减少索丝数。将来原棉开松*高境界是光籽棉不开松，直接梳理。

2 减少梳理棉结的新技术

棉结分为梳理棉结、牵伸棉结、摩擦棉结。梳理棉结是梳理过程产生的棉结，梳棉机即大量产生棉结又大量排除棉结，要求少产生多排除棉结，少产生主要是做好传统做法，纤维成熟度、湿度、短绒率、四快一正、减少死索丝等，用新技术做到少产生多排除，精梳机排除能力决定成纱棉结数量。

各工序产生的棉结主要在各工序解决；纺精品纱**利用梳棉机使单纤维占有率达到95%以上，消除束状纤维团，只有纤维之间充分的分离，才能实现下一步的纤维伸直与平行，充分的暴露和分离棉网中的杂质、短绒、棉结，才能有效排除它们。纤维越早分离越不容易造成纤维梳断，只有相互钩挂的乱纤维团被强分梳时才会拉断纤维，增加短绒率和棉结。

减少梳理棉结的新技术主要有以下方面：

• 细绒棉采用皮辊轧花，纤维长度平均增加1.5mm，条干CV降低约0.6%，强力提高8%，棉结减少20%，纱价高500元/吨~1000元/吨，是精品纱用棉；不要用皮清棉。

表1是国外用AFIS对皮辊棉与锯齿棉纺各工序棉结含量测试，可以看出两者差异很大，皮辊棉棉结少。
 

• 短流程清花采用无死索丝工艺。根据使用的原棉优选*佳工艺，打手要低速，大隔距，要自由开松，消除握持开松，流程要短，打击点少，打手能用梳针不用刀片，防碎早落原则，减少索丝数。一般经过一次自由打击，棉结可增加10%；经过一次握持打击，棉结可增加20%。

   

• 梳针代替刀片打手。

   

• 多组活动盖板替代单组活动盖板。采用双组活动盖板可使生条单根纤维比例由70%提高到90%以上，棉结减少20%。采用三组活动盖板可使生条单根纤维占有率达到95%以上，棉结减少30%以上，并能有效的提高综合质量水平。试验结果见表2，图4（a）是双组活动盖板示意图，图4（b）是三组活动盖板示意图。

  
  
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• 采用梳针式刺辊、梳针式盖板，棉结减少20%，短绒减少6%~8%。

   

• 加宽活动盖板针面宽度10%~20%，增加梳理面积和分梳度，减少**排针挂长纤维，有利于提高锡林转速，依靠离心力更多的排除棉结和杂质，棉结减少10%~20%。

   

• 固定分梳板穿插到活动盖板中，利用固定分梳板齿尖光洁、锋利、不充塞的特点，使盖板上充满纤维搓转的乱纤维团能及时被分解成单根状态。工作区的活动盖板只有前10块能露出针尖参与梳理，后面的活动盖板全部被盖板花充满，针尖被埋藏在盖板花里面不能参加梳理，在这个区域里的锡林棉网被盖板花反复摩擦，*易造成乱纤维团和棉结，间隔穿插加入固定分梳板（不镶花的短针活动盖板，与固定分梳板相似），及时把乱纤维梳理成单纤维状，能有效的减少棉结10%以上。

   

• 振动棉网有效排除机采棉的叶壳杂质。

   

• 锡林加速要加大锺指面差，防止**排针挂长纤维，增加盖板花含长纤维量；盖板踵趾差过小易产生棉结。

   

• 采用变角度针布，制造锡林握持、脱离纤维的两种机遇，使纤维在锡林盖板之间反复转移提高分梳效果。

• 采用无棉结精梳机，精梳落棉＜10%，精梳条中无棉结……

3 梳棉机采用微观工艺去除棉结

纺织厂普遍做法是技术人员只负责下工艺，保全负责工艺上车，工艺单主要显示速度和隔距、齿轮等，保全工为了减轻责任，防止因盖板针拉直和锡林高速、高温膨胀造成的接针，一般做隔距时偏大掌握，质量指标与保全工工资一般没有关系（缺少企业奖罚制度），一个有学历或能深度掌握梳棉机原理的保全工是当今稀缺人才，决定着纱的档次。如充分利用不同速度时产生的不同附面层厚度，在附面层把棉网与结杂分离的关键位置，把每一个除尘刀口准确调整到关键位置，棉结、杂质能减少50%。图5显示上罩板和棉网清洁器除尘刀位置，图6显示众多除尘刀位置都要逐一调整到位。

调整工艺前后排除效果比较如下：

调整前：C40 S的棉结135个/km，结杂排除工艺不当，没有有效地排除棉结杂质，结杂回到棉网里使成纱棉结居高不下，但是盖板花很干净，见图7（a）。

调整后：根据不同转速和附面层气流厚度，经过优选、正确调整各个除尘刀口位置，使各部落棉含杂率增多，棉结下降为61个/km，棉结杂质被锡林离心力抛向盖板，上罩板位置使棉结杂质没有机会返回锡林，棉网显示比较清晰干净。盖板花显示含结杂很多，见图7（b）。




 

梳理棉结：梳理棉结是梳理过程产生的棉结，梳棉机即大量产生棉结又大量排除棉结，要求少产生多排除棉结，少产生主要是做好传统做法，纤维成熟度、湿度、短绒率、四快一正、减少死索丝等，用新技术做到少产生多排除，精梳机排除能力决定成纱棉结数量。

4 精梳机去除棉结新技术

采用透梳式微观工艺，微观精梳机梳理都是半梳理，锡林顶梳只梳理了50%，如何设置精梳机工艺：1）采用钝角顶梳针；2）加大顶梳插入深度；3）采用短给棉增加梳理次数；4）减小顶梳针隙；5）采用锡林前两排针改用梳针式，大量减少短绒率；6）弧背负角锡林针影响棉网下沉，影响透梳；7）减轻条痕，减少落棉含长纤维10%，采用45度导条，缩小条间距，产生搭接效果等。

采用透梳式微观工艺，JC 40 S条干CV 9.9%，细节0个/km，粗节2个/km，棉结3个/km；用无棉结精梳机（需要加装置）精落小于10%时精梳条中没有棉结，成纱千米棉结可以做到0个~1个。

5 其他类棉结控制

除了前文介绍的梳理棉结外，还有牵伸棉结和摩擦棉结。

牵伸棉结：牵伸棉结是牵伸过程产生的棉结，牵伸棉结受纤维结构“三度一少”的影响较大，在牵伸过程中因快速纤维钩挂相邻慢速纤维群，使慢速纤维束尾部提前变速堆积到前部所成，利用先拉直后牵伸或边拉直边牵伸，不改变相邻纤维结构来实现，牵伸棉结可降低20%~40%之间，牵伸棉结约占20%~40%。

摩擦棉结：指加捻成纱后因纱线通道不够光滑，摩擦移动松散纤维造成的棉结，如图8是钢领与钢丝圈不配套，钢丝圈重心太低，纱线通道太小，把正在运行的纱的表面松散纤维群阻止其运行，直至纤维群受到被埋在纱体里另一端的阻力，无法移动的位置停下来，与原纱直径相加大于棉结标准被记录成为棉结，络筒的摩擦棉结在细纱管纱基础上一般增加10%~****，毛羽越多，络筒摩擦棉结增加越多，如2013USTER公报紧密纺JC 40 S络筒摩擦棉结增加61%[(21 -13）/13=61%]。

减少自动络筒机与纱相互摩擦制造的退回棉结：在自动络筒机与纱摩擦的位置进行抛光，减少摩擦系数，棉结增长率减少50%。

6 结语

技术创新、管理创新、品种创新都会给企业带来丰厚的利润。相信：新疆纺织将来会代表中国的纺纱水平，即将在这里聚集中国***的纺织企业，聚集管理经验*丰富的纺织企业，聚集纺纱质量*好的纺织企业。在未来，这里有中国质量*好的新疆棉，有世界*先进的纺纱设备，有新疆纺织企业*喜欢的创新技术，相信：新疆纺织的崛起会引起世界瞩目，世界质量*好的纱应该出自新疆。棉结*少的纱出在新疆！谢谢大家！祝新疆未来更美好！