精梳工序减少棉结的工艺措施与分析

文/冯清国 任家智 陈宇恒，中原工学院

1. 棉结的定义及分类

美国材料试验学会对棉结的标准定义是：棉结为一根或多根纤维呈纠缠和不规则的团状物。瑞士的AFIS、印度的aQura将棉结分为了纤维棉结和带籽屑棉结两大类。且AFIS单纤维测试系统定义的棉结为：非单根的纤维即为棉结。我国通常认为棉结是由纤维、未成熟棉或僵棉因轧花或纺纱过程中处理不当造成一根或多根纤维紧密纠缠、集结而形成的黄色、白色的微小颗粒或粒状纤维结，又称白星，形状呈扁形、圆形。

轧棉初加工棉结，原料初加工纤维受损伤而成；纺纱加工棉结，纺纱过程中的各道工序中由于纤维的纠缠弯曲形成。而纺纱加工棉结又可分为在开松分梳原棉纤维时形成的棉结；受纤维通道的摩擦阻力和黏、缠、堵、挂形成的棉结；弯钩纤维和伸直平行度差的纤维在牵伸过程中搓转、摩擦形成的棉结。

2.棉结的危害

棉结直接影响纱线品级和织物外观及生产效率，也影响染整加工后的布面及色泽，还会破坏半制品的内在结构：棉结在纺纱过程中出现，可降低纱线强度，增加断头率；在牵伸过程中，须条中的棉结会造成纤维成束或成团地变速，使条干恶化，还会和周围的纤维集聚而形成粗节；在现代高速整经机、无梭高速织机加工时，由于棉结的存在容易产生断头，并且在坯布上产生棉结疵点；在印染加工中，因染色不匀而产生白星等疵点。

3.棉结的产生原因

实践表明，纺纱过程中棉结产生的根本原因是纤维与纤维、纤维与机件间的搓转和摩擦造成的。

3.1长纤维形成棉结

纺纱过程中由于被拉紧的纤维具有弹性，当纤维的一端从紧张状态中被突然释放，纤维就可以自由运动，于是转变为一种动能。因为纤维承受不了横向压力，因而发生弯曲，当纤维在弯曲时，在纤维的局部地方会产生超过弯钩限度的弹性变形。在这种条件下，纤维就发生紊乱并纠缠成死结。即使那些没有发生弹性变形的纤维也会在弯曲时紊乱。当纤维弹回时，它会纠缠在其它纤维上，而牢牢地缠进了已经形成棉结的乱纤维中。在纺纱各工序，有些乱纤维结自己解开，有些愈缠愈紧，通过加工过程的摩擦和压力而形成了棉结。

3.2短纤维形成棉结

原棉中的短纤维及纺纱过程中纤维（特别是未成熟纤维）受到打击，分梳、牵伸时被撕断而形成的短纤维，在纺纱过程中失去有效控制成为浮游纤维，当受到摩擦、搓转、翻滚、牵伸、加捻与卷绕时，纤维相互纠缠形成棉结。据统计，16mm以下的短纤维形成的棉结数量占棉结总数的60%~70%

4、精梳工序棉结控制

4.1精梳准备工序减少棉结

实践证明，生条经过预并、条并卷，虽杂质降低10%左右，但棉结会增加20%左右。由于精梳准备工序棉结、棉团增加明显，需对预并及条并卷工序合理设定牵伸倍数和罗拉隔距，严格控制小卷质量，减少黏卷，保持通道光滑清洁。在精梳准备工序，棉条和棉卷每经过一次皮辊与罗拉的牵伸都会或多或少的产生棉结，同时由于牵伸倍数和牵伸隔距、并合数的不当造成前后弯钩换位次数增多，极易产生小棉结。经过几道牵伸后，有些棉结由大变小，有些棉团经压实后变成棉结，任何一处不光滑的过棉通道、过棉件以及一些意外的因素，都会造成棉结的增加。

4.1.1牵伸倍数与棉结

牵伸时须条中分离度、伸直平行度越差，则纤维相互交叉纠缠，摩擦力越大，纤维越容易纠缠、抽拉成棉结。喂入预并的梳棉生条中前弯钩纤维较多，纤维伸直平行度差，浮游纤维多。生条中的棉结在牵伸时会带动周围的纤维超前或滞后变速，导致纤维变速不一致，从而使纤维发生摩擦形成棉结。牵伸倍数越大，前弯钩纤维形成的棉结就越多。因此，预并工序宜采取的牵伸倍数应小于并合数，且采用大后区牵伸倍数的工艺，有利于减少精梳条棉结。

4.1.2罗拉隔距与棉结

在牵伸过程中，纤维的弯钩部分和主体部分分别以快、慢速度运动，而且必须保持一段时间，时间越长，纤维伸直平行度越好。因此要增加延续时间，需适当加大预并罗拉隔距，给牵伸中的弯钩纤维以充分伸直的机会，为纤维在后续牵伸运动中减少棉结、提高条干均匀度奠定基础。合理的罗拉隔距应以使最长纤维顺利通过为原则，罗拉隔距小容易使最长纤维在牵伸中被拉断，由此影响纤维的正常运行而形成新的棉结；选择过大罗拉隔距会使纤维变速点分散不集中，对控制浮游纤维不利，影响棉纱条干均匀性。

在实际生产中，条并卷联合机应配置合理的牵伸倍数和适当的加压，若牵伸倍数过大、加压过重，有利于纤维充分伸直，小卷表面光滑；但易造成粘卷、棉层不清晰、纤维紊乱，在精梳机的分梳过程中易形成棉结。适当减少并合数，明显改善精梳机退卷粘连现象，有利于提高成纱质量，减少成纱棉结。后区隔距放大有利于生条中的纤维伸直拉展，防止纤维弯曲打结。条并卷机也采取类似的方法，放大后区隔距。

故对精梳准备工序的牵伸、并合数及罗拉隔距等工艺参数的配置应以满足精梳条质量要求为主，保证小卷不粘卷，纵横向均匀，纤维尽量伸直为原则。将条并卷机的总牵伸倍数降低到1.5倍左右，同时调整后区牵伸倍数及隔距。在保证条并卷机成形良好的前提下，尽可能采用较小的成卷压力，避免棉层的黏连。检查所有过棉通道的光滑清洁程度，避免缠挂产生棉团。调整条并卷成卷宽度，严格避免因夹持圆盘对棉卷两端面的摩擦而造成侧面纤维的纠缠和黏连。

4.2精梳工序减少棉结

4.2.1喂给工艺

降低精梳棉结是一项较为全面而复杂细致的工作，具有一定的技术难度。需根据喂入小卷情况，合理设定相关隔距、定时定位等工艺参数，优选梳理元件，充分发挥锡林与顶梳的排除棉结作用，合理调整毛刷相关参数，加强运转管理，做好台面清洁，严格控制车间温湿度等技术与管理措施来减少棉结、提高精梳条质量。

（1）小卷定量

根据立达公司有关资料，小卷定量最大可设定至80g/m。但在实际生产中，小卷定量设计不宜过大，一般在65g/m左右，主要是考虑到锡林针齿所承受的负荷以及顶梳齿高与棉层厚度。若小卷定量大，棉层厚，在遇到相对湿度过小时，棉层蓬松，由于受顶梳齿高度所限，底部纤维得不到有效梳理，造成棉结无法排除。为了能使顶梳充分梳理棉丛的底部，小卷定量不宜过大，即棉卷不宜太厚，从而有利于减少精梳条棉结数量，提高精梳棉条质量。

（2）梳理度

精梳机的一个工作循环中，参与梳理总针数不变，减小精梳小卷定量就是减小了受梳理纤维的根数，增加了精梳机的梳理度。因此在精梳机梳理原件不变的情况下，减小精梳小卷定量，可以提高精梳机的梳理度，降低棉结。

（3）重复梳理次数

给棉长度及给棉方式的变化影响纤维的重复梳理次数，因此影响棉结的去除率。

4.2.2梳理工艺

（1）锡林与顶梳密度

锡林针数越多、针密度越大对棉结的去除率越高，但针密度过大锡林容易嵌花，尤其是在原料含糖及棉蜡比较高时；

增大顶梳的密度以增加对纤维的挤压从而提高纤维间的摩擦，可以有效降低棉结、杂质及短绒，但同样会损伤更多长纤维形成新的棉结。

（2）梳理隔距

梳理隔距越小锡林梳针越容易刺入和穿透棉丛，有利于降低棉结，但隔距太小会梳断大量长纤维，此时若锡林嵌花，会造成纤维之间的搓转而形成棉结。

（3）落棉隔距

落棉隔距增大，精梳机落棉量增加，纤维伸出上、下钳板钳口的长度大，受锡林梳理的重复次数增多，棉结排除量大，在增加排杂量的同时，还要兼顾节约成本。

（4）顶梳插入深度

若插入过深，顶梳根部嵌花严重，影响下一次的梳理，清除棉结效果差，严重时会造成棉 破洞；若插入过浅 ，须丛底部未被顶梳梳理，部分棉结遗留在棉层中，造成棉结增多。

（5）锡林定位

保证钳板正常闭合时，锡林定位提前，增加了锡林与钳板的相对速度，特别是增加了锡林后几排针与钳板的相对速度，对降低棉结十分明显。

（6）针齿状态

对锡林、顶梳要求更为严格，金属针齿不能有损伤，不应有断针、并针、歪针、钩针等现象。

4.2.3分离接合及钳板工艺

分离接合刻度值过大则增加分离接合长度，使棉 接合处棉层变厚，梳理不充分，部分棉结清除不掉。所以在保证精梳条干及不出现弯钩的情况下，适当减小接合长度有利于控制棉结。

钳板的运动规律是前进慢，后退快，所以顶梳从棉层中抽出速度也快，此时若分离罗拉顺转还未结束，部分须丛尾端未能得到顶梳的梳理，则须丛尾部棉结较多。因此要根据纤维长度合理调整分离接合时间，以减少须丛尾部棉结的产生。

钳板开口定时应与分离接合定时配合好，钳板开口定时晚，锡林梳理过的棉丛受上钳板压制不能迅速抬头，不能很好地与分离罗拉倒入机内的棉 相搭接，使分离罗拉输出棉 出现破洞、破边，顶梳无法充分发挥梳理须丛后端的作用，造成棉结增多。

钳板闭合定时与锡林定位应配合好。钳板闭合定时不当，直接影响棉层的握持状态。当落棉隔距较大时，应使闭合时间推迟，此时给棉罗拉给棉顺畅，增强了钳板握持棉层的能力，可更好地供锡林梳理。

4.2.4毛刷工艺与棉结的控制

（1）毛刷插入锡林深度

毛刷进入锡林浅，对锡林针齿间的嵌花清刷不充分，锡林无法对纤维丛有效梳理，从而不能完全去除短绒和大棉结；毛刷进入锡林过深，毛刷的棕毛与锡林针齿间嵌花搓揉而易产生细小棉结，在分离结合过程中小棉结被带入棉 中，造成棉 清晰度较差、精梳条棉结增加。

（2）毛刷清扫锡林时间

在设置清扫周期和清刷时间时，应充分考虑落棉率的稳定和棉 清晰度。纺中、细 纱时，每隔40min清刷锡林一次，清刷时间为20s，能够保证对锡林的清理效果，保持落棉率的稳定和锡林针齿的清洁度。

（3）毛刷维护周期

由于毛刷受锡林针齿的阻力较大，长时间运转会造成毛刷棕毛一边倒，正常使用3个月的时间应将毛刷左右逐只换向。毛刷内嵌花，不利于锡林清洁，还会把毛刷上的结杂带入棉 中，形成棉结。应定期检查毛刷直径，当直径小于85mm时，应统一更换新毛刷，从而保证毛刷对锡林的充分清理。

（4）毛刷与锡林速度匹配

锡林转速增加，虽然产量提高，但会导致棉结增加。在产量满足的情况下，可降低锡林转速，并使毛刷转速与之相应，以便较好地清洁锡林，降低棉结。

4.2.5牵伸工艺与棉结的控制

根据牵伸理论，纤维的移距偏差和牵伸倍数为正比关系，牵伸倍数越大，牵伸时会带动周围的纤维超前或滞后变速，导致纤维变速不一致，从而使纤维发生摩擦形成棉结。

（1）总牵伸倍数

将精梳、并条工序罗拉总牵伸倍数降低，加大粗纱工序总牵伸倍数，以发挥胶圈牵伸控制纤维运动的优势，可达到提高成纱均匀度、减少成纱棉结的目的。

（2）后区牵伸倍数

后区牵伸倍数加大，在总牵伸不变的情况下前区牵伸倍数减小，移距偏差减小，条干CV值及重量不匀率会得到改善。

（3）罗拉隔距

由于精梳后纤维伸直平行度及弯钩现象得到很大改善，在牵伸过程中牵伸力下降，在不出现牵伸不开的情况下，减小后区隔距使后胶辊对纤维的握持更加积极主动，纤维变速点集中前移，弥补了由于后区牵伸倍数增加而带来的后区纤维移距偏差增大，从而使末并条干CV值得到改善。

4.2.6生产管理环节与棉结的控制

（1）车间温湿度

温湿度对精梳的正常生产影响极大，加强生产车间温湿度管理，可以减少棉结波动。温湿度过低，胶辊和清洁绒辊容易产生静电，造成胶辊和清洁辊绕花、棉 破边、破洞从而影响精梳机的正常生产；温湿度过高，胶辊和整个过棉通道吸收水分后容易缠花、粘花，最终也会影响精梳机的正常生产。绕花、缠花也是产生棉结的一个重要方面，因此加强精梳车间的温湿度管理也是降低棉结的一个重要举措。

（2）维护与保养

精梳棉条与台面、喇叭口等棉条通道时时接触。若棉条通道有毛刺或附着棉蜡等不光滑时，棉条在向前输送的过程中摩擦力增大，使纤维在台面上搓揉而产生棉结。所以各棉条通道要定期用汽油或酒精擦拭光滑，在平时生产过程中必须保证各棉条通道无毛刺，无棉蜡附着，保持棉条通道光洁。

5、结束语

精梳工序是纺纱工艺流程中清除结杂的重要工序，该工序棉结的产生和排除对精梳纱的棉结至关重要。精梳棉结不仅影响成纱棉结、条干等外观质量，而且对纺织生产效率也有很大影响。因此要减少精梳工序棉结，须掌握以下原则：轻定量，合理牵伸，隔距适当，慢车速，低并合，勤检修，重清洁，重保养。

对于本期话题你有什么看法？欢迎转发、收藏、评论、点赞，走过路过不要忘了关注@中国纱线 ，不关注一个，不许走~

如想了解更多纺织技术、市场、资讯内容，关注v信 newyarn，回复进群，加入500个纺织群。

关注@中国纱线 ，阅读更多文章：

一根纱线的诞生过程，从原理到成纱一文读懂

领取福利！500个纺织群等您加入，一分钟找到客户

纺织基础知识大全：献给纺织新手