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并条后棉结增加的原因及对策(下) 许鑑良（东华大学，金轮科创股份有限公司研究中心）
5 细纱牵伸工艺 普梳细纱，喂入的粗纱以后弯钩居多，应采用类似二并的牵伸工艺原则，即粗纱重定量、高捻系数、细纱后区大隔距小牵伸：前区紧隔距、小钳口、重加压、强控制、大牵伸。粗纱重定量高捻系数，前区紧隔距小钳口后，细纱牵伸力必然大大增加，为防止出硬头，一是要增加皮辊的加压，二是细纱后区握持距一定要放大。常规牵伸装置，一般在55～65 mm之间；V形牵伸，握持距可放大至65～75 mm。后区小牵伸：防止进入前区的须条扩散，增强对浮游纤维的控制，可改善条干。一般常规牵伸装置，后区牵伸在1.13～1.18间选取；V形牵伸在1.18～1.25间选取。前区紧隔距：在不出硬头的前提下，尽量减小皮圈钳口到前罗拉皮辊钳口间的实际浮游区长度（一般在13～15 mm，大于16 mm，成纱条干一定不好），迫使变速点尽量前移集中在前钳口，实现一次变速，以减少移距偏差，减少短粗细节。小钳口，增大皮圈钳口处的摩擦力界强度,也使变速点前移,有效控制浮游纤维的运动,从而减少短粗细节。前区大牵伸：牵伸倍数越大,快慢速纤维数量的比例越大，慢速纤维包围控制快速纤维尾端的可能性越大，变速点越易向前钳口集中，变速越稳定，可显著减少短粗细节，改善成纱条干。另外，采用大直径前胶辊和软胶辊，也利于改善成纱条干，减少棉结和粗细节。前区加压力棒，对控制浮游纤维运动，迫使变速点前移集中更有效，但前区牵伸力更大，应相应增大皮辊加压，适当放大皮圈钳口或前区握持距，适当增大后区牵伸倍数，或适当降低粗纱捻系数,以防出硬头。 细纱牵伸工艺对成纱棉结、粗细节、条干的影响，如表7所示［3］。
由表7可见：后区牵伸倍数减小，成纱棉结、条干CV值、粗细节均减少；皮圈小钳口，成纱棉结、粗细节减少、条干CV值改善；粗纱高捻系数，成纱条干显著改善；前胶辊直径大，成纱棉结、粗细节少，成纱条干好。 徐州天地缘公司粗、细纱改变牵伸工艺前后的成纱质量对比列于表8。 *：加压力棒后,不论何种工艺,均有个别锭子出硬头,可能是摇架个别弹簧失效,压力不足。
由表8可见：粗纱重定量、小牵伸、高捻系数和后区大隔距，细纱后区大隔距、高捻系数、小牵伸，前区紧隔距、小钳口、重加压、大牵伸后，可显著降低成纱棉结，减少粗细节，改善长片段（U%）不匀率和成纱条干CV%值，其中棉结降低23.28%，粗节减少39.46%，细节减少近70%，U%值降低7.2%，条干CV%值降低7.6%。前区采用压力棒后，成纱条干CV%值、棉结和粗细节改善更显著：棉结减少6489%，粗节减少82.70%，细节减少97.44%，条干CV%值减小19.16%。但钳口隔距块、后区牵伸倍数和前后区隔距应相应放大，或皮辊加压应增加，否则更易出硬头。
6 提高棉网的纤维分离度和平行伸直度 由前述图3、5前后弯钩伸直效果的函数图形可知，原始伸直度系数η越高，相同牵伸倍数E时，弯钩的伸直效果越好。所以并条以后棉结增加的根本原因是生条中纤维的分离度和平行伸直度差。前述并条及其以后牵伸工艺的调整，只仅仅是一种弥补措施，提高棉网的分离度和平行伸直度，才是降低并条后棉结增加的根本。 据费青［4］测定，金属针布梳棉机上，从生条到粗纱的伸直度变化如下：生条60.14%，头并80.89%，二并82.14%，三并91.72%，粗纱93.72%，精梳后头并93.68%。锡林速度提高，伸直度降低。梳棉机产量和定量增加，后弯钩增多，前弯钩减少，平均伸直度减小。金属针布的平均伸直度比弹性针布差。 据我们在生条棉结不高，并条后棉结成倍增加的某厂清梳联高产梳棉机上测定，生条的平均伸直度仅48%左右，头并后平均伸直度也仅58%左右，无方向性，纤维很乱，所以导致并条后棉结成倍增加。 提高棉网中纤维分离度和平行伸直度的对策如下： （1）严格整顿梳棉机，保证针布锋利、平整、光洁，各处隔距正确； （2）选用优质针布； （3）轻定量、合理速度和隔距； （4）充分发挥附加分梳件，特别是前固定盖板和棉网清洁器的作用； （5）提高盖板速度，适当增大道夫至圈条器的棉网张力牵伸； （6）加强吸尘，多排短绒尘杂； （7）开清棉：勤抓、细抓，多松少打，以梳代打，早落少碎，慢速度，大隔距，薄喂、快喂。 6.1 严格整顿梳棉机，确保五锋一正 整顿梳棉机的机械状态，是降低棉结，提高生条纤维分离度和平行伸直度的最基础性工作。只有机械状态良好，工艺才能正确上机，发挥合理工艺的效果。整机的主要技术要求，请见《梳理技术》第5期第67页“棉结杂质的控制”第三讲梳棉1.1～1.11［5］。只有把所列各点都做好了，才能确保工艺上车，隔距正确，针齿锋利、平整、光洁。为降低棉结打下坚实基础。 6.2 选用优质针布 梳棉机上的刺辊锯条,锡林、道夫、盖板、剥棉罗拉、预分梳板和固定盖板上的针齿,是梳机上加工纤维的核心元件。其齿形规格、制造质量，钢材成份及选用时规格配套,均直接影响成纱质量及机物料消耗，因此，选用优质针布，对降低棉结杂质具有极其重要的意义。 针布选型的主要依据是加工纤维类别、纺纱号数、梳棉机产量和速度等。不同纤维类别、不同纱号、不同梳棉机产量和速度选用针布的原则及选型的具体规格请见《梳理技术》第5期第69页［5］。 6.3 适度定量、合理速度和隔距 6.3.1 适度定量 棉卷和生条的定量一般与纱号成比例：粗号纱，定量重；细号纱，定量轻；高速高产机定量重；特细号纱，A186梳机，定量轻。重定量，锡林盖板间纤维层厚，梳理负荷大，虽可减少断头和改善条干，但不利于多排杂质和降低棉结。轻定量则相反，锡林盖板间纤维层薄，利于分梳和除杂，提高纤维分离度和平行伸直度，利于降低棉结和杂质。所以在梳棉机产量允许的情况下，梳棉采用轻定量，有利于提高成纱质量，降低棉结杂质。定量的具体选定，请见《梳理技术》第5期第72～73页［5］。 6.3.2 合理速度 梳棉机速度，包括刺辊、锡林、盖板和道夫的速度。其中锡林速度起主导作用。 （1）锡林速度 锡林速度影响单根纤维的作用齿数，与梳棉机产量成正比。锡林速度高，单根纤维作用齿数多，梳理度高，可提高纤维分离度和平行伸直度，利于降低棉结；锡林离心力增加，杂质易抛向盖板，提高盖板花的含杂率，减少生条中的杂质；锡林离心力增加，道夫转移率提高，锡林返回负荷小，可提高锡林盖板间一次分梳强度，也可提高纤维的分离度和平行伸直度，降低棉结。锡林速度对结杂的影响如下［6］，可见，锡林速度提高，结杂减少。 当锡林速度（r/min）为321、355、395、437时，结/杂（粒/g）分别为18/31、15/26、13/22、12/21。 这是一个方面。另一方面，锡林高速，单根纤维作用齿数过多，损伤纤维，短绒增加，反而增加棉结，影响成纱条干，降低强力；高速后纤维离心力增大，在针齿工作角选配不当，针齿锋利度差时，易产生游离纤维，在针面间，或针面与罩板间搓擦成结；锡林高速，振动增大，附面层气流流速加大，飞尘增多，易产生纱疵；锡林高速，道夫转移率提高，返回负荷减少，影响均匀与混和，于条干不利，且反复多次经过锡林盖板间梳理的机会少，纤维的平均梳理时间减少，梳理不充分；另外，高速后易断头等。鉴于这正反两面的因素，故应合理选用锡林的速度。 具体设计锡林速度时，应根据梳棉机单产、纺纱号数和纤维的性状决定。一般锡林速度和产量、纱号成比例,以保证一定的梳理度：粗号纱（27.76 tex以上）、高产机（40 ㎏/h以上），锡林速度高（400 r/m以上）；中、细号纱（27.76～12.96 tex），中等产量机（20～35 ㎏/h），锡林速度中等（360～400 r/min）；细号、特细号纱（12.96 tex以下），低产机（20 ㎏/h以下），锡林低速（≤360 r/min）。加工长绒棉、细旦化纤，梳机产量低，为防止切断纤维，增加短绒，锡林速度应降低，且抬高给棉板，增加分梳工艺长度;纺低级棉，成熟度差的原棉，锡林速度亦应降低。 （2）剌辊速度 刺辊速度影响握持分梳，损伤纤维,落杂和纤维向锡林转移。刺辊速度高，握持分梳作用剧烈，单根纤维的作用齿数增加，束纤维减少、减小，可减轻锡林盖板间梳理负荷，但易损伤纤维，增加短绒。刺辊高速，刺辊离心力成二次方增大，易抛落杂质，增加落棉，提高刺辊部分除杂效率，但亦易落白。刺辊高速后，锡林与刺辊速比减小，刺辊上纤维不易向锡林转移，刺辊上反花纤维多，反花纤维转至给棉板处，与喂入棉层剧烈搓擦，可制造大量棉结；转移到锡林上的纤维束不易拉直，卷曲的纤维束在锡林罩板间易搓擦成结。因此，锡林转速一定时，刺辊速度过高过低均不合理。在某一特定条件下，必有一个最合理的刺辊速度。A186梳棉机，纺纯棉，锡林速度360 r/min时,一般刺辊速度在800～850 r/min；纺棉型化纤，刺辊速度在600～650 r/min。锡林与刺辊的速比，纺纯棉应在2以上，纺化纤应在2.2以上。国内外梳棉机锡林与刺辊速度的配置，请见《梳理技术》第5期第70～71页［5］。 （3）盖板速度 盖板对清除带纤维籽屑、带纤软籽表皮、细小籽屑、短绒和棉结有独特功能。而这些均是产生成纱结杂的主要因素。故发挥盖板的分梳除杂作用，对控制成纱结杂具有重要意义。提高盖板速度，盖板在工作区内停留时间缩短，充塞饱和程度轻，每根盖板的盖板花数量减少，分梳负荷轻，梳理作用强，可提高分离度和平行伸直度；单位时间内走出工作区的盖板根数增加，总的盖板花量增多，而盖板花含杂率降低，盖板的总除杂效率提高。因此，提高盖板速度，利于降低成纱结杂。如下可见，盖板速度提高，结杂相应降低［6］。 当盖板速度（mm/min）为178、204、224、246、260时，结/杂（粒/g）为21/29、18/27、16/26、13/24、12/23。 但盖板提速后，盖板落棉率增加，纺纱成本提高。故决定盖板速度时，应兼顾成纱质量和纺纱成本。一般可根据纤维类别、纺纱号数和成纱质量要求确定：原棉带纤维杂质、短绒、棉结多时，开清棉可少落，盖板速度应提高；原棉中棉籽、破籽、不孕籽、僵棉、棉枝杆、砂土等大杂多时，开清棉应多落，盖板速度可降低；梳棉机产量高，盖板速度应提高；纺棉粗号纱，加工低级棉，盖板速度应提高；纺细号、特细号纱，梳棉机产量低，盖板速度应降低；纺化纤，因杂质很少，盖板速度可降低。纺品质好的原棉，盖板速度提高对生条结杂的影响不显著。盖板梳理负荷重时，提高盖板速度较有效。 （4）道夫速度 道夫速度和生条定量决定梳棉机的产量。当梳棉机产量相同时，提高道夫速度，则生条定量轻，棉网薄，锡林上返回负荷小，使锡林盖板针面负荷相应减轻，可改善锡林盖板间一次分梳的效能，从而利于改善生条质量。所以，相同梳棉机产量时，轻定量快速度比重定量慢速度利于减少成纱结杂。 6.3.3 合理隔距 梳棉机上的隔距有分梳隔距、转移隔距和除杂隔距三大类。分梳的主要隔距有刺辊~给棉板、刺辊~预分梳板、锡林~后固定盖板、锡林~盖板、锡林~前固定盖板、锡林道夫等隔距。转移纤维的主要隔距有：刺辊~锡林、锡林~道夫、道夫~剥棉罗拉等隔距。除杂隔距主要有：刺辊与除尘刀、小漏底，前上罩板上口与锡林，锡林与棉网清洁器尘刀等的隔距。 分梳和转移的主要隔距小，利于分梳和转移。隔距小，相邻两针面握持和梳理纤维的长度长，梳理充分，纤维分离度和平行伸直程度好，棉结少；纤维不易游离在针面间，不易搓擦成结；针面间转移充分，不易返花和缠滚筒。锡林与盖板、前后固定盖板的隔距对结杂的影响列于表9、10［6］。由表9、10可见，锡林与盖板,锡林与前后固定盖板的隔距减小,棉结杂质减少。但分梳隔距过紧，纤维易损伤，增加短绒，轧碎杂质，从而影响成纱结杂、条干和强力。如表11所示［7］。由表11可知：后固定盖板与锡林的隔距减小，棉结和粗节减少，但条干恶化，细节增多，短绒增加，成纱强力降低。故紧隔距应适可而止。纤维细、纤维长、单强低、成熟度差的纤维，隔距应适当放大。化学纤维，易产生静电，易缠滚筒，分梳隔距应放大，转移隔距应收紧；产量高，喂入棉层厚，分梳隔距应放大，否则易损伤纤维；新针布刚上机，针齿锋利度好，隔距可适当放大1～2/1000″，以防短绒增加；使用日久，锋利度衰退，分梳和转移隔距都应隔紧，防止棉结增多。
除杂隔距的大小，应视原棉含杂内容、纺纱号数、成纱质量要求而定。原棉含大杂（甲类杂）多，刺辊部份要多落，可采用低刀大角度、割短小漏底弦长、收小小漏底入口隔距等。化纤含杂少，刺辊部份可少落，可采用高刀小角度，延长小漏底弦长，增大小漏底入口隔距，增加回收等工艺。原棉含带纤维的粘附性杂质（乙类杂质）多，刺辊部份可少落，盖板部份应多落，可提高盖板速度和放大前上罩板上口隔距等。 梳棉机各部隔距的具体设计，请见《梳理技术》第5期“棉结杂质控制”第三讲梳棉第71～72页［5］。
7 充分发挥附加分梳件和棉网清洁器的作用 附加分梳件包括：刺辊下预分梳板、前、后固定盖板。预分梳板和后固定盖板，均起预分梳作用，补充梳理近给棉板一侧刺辊漏梳的棉束，可显著减少锡林盖板间的脉冲梳理力，减轻锡林盖板间梳理负荷，保护锡林盖板针布，提高纤维分离度和平行伸直度。产量越高，效果越显著。因以梳理大棉束为主，隔距宜大不宜小，以防损伤纤维，轧碎杂质，增加杂质粒数。一般预分梳板与刺辊的隔距常在22～30/1000″，后固定在18～14/1000″间。前固定盖板起整理分梳的作用，主要提高棉网中纤维的分离度和平行伸直度。不论何种产量，均有显著作用。这里均为单纤维，为提高其梳理作用，隔距宜偏紧掌握。一般此隔距应小于或等于锡林盖板间最小隔距。 棉网清洁器，由导向盖板和尘刀吸管组成。导向盖板针齿与锡林成提升配置，针齿方向是顺着锡林针尖方向，使锡林上纤维在离心力作用下，充分扬起，短绒和杂质在锡林离心力作用下，脱离锡林针面，以便于除尘刀铲除。尘刀的作用是分割锡林表面气流附面层中浮于外层的短绒、籽屑、叶屑。吸管的作用是吸除棉网中的短绒（特别是12.7 mm以下短绒，有气流精梳的作用）、籽屑、叶屑，尘刀还可括铲带纤维籽屑。棉网清洁器清除这些疵点有特殊的功效，可显著提高棉网中纤维分离度和平行伸直度，提高棉网清晰度，降低成纱棉结杂质，改善条干，提高成纱强力。为充分发挥其作用，导向盖板与锡林的隔距应偏大，一般可在30～40/1000″；尘刀与锡林的隔距应小，以便增加切割锡林气流附面层的厚度，多除短绒和细小杂质，一般此隔距应≤8/1000″；吸管风量和静压大，吸除短绒和尘杂多。过大，则落棉增加；过小，吸除短绒和细小尘杂的效果差。一般风量在150～250 m3/h,静压在50～60 Pa。
8 减少生条短绒率 短绒是产生棉结的主要因素。成纱棉结中60%～70%的是短绒。因此，要减少成纱棉结，必需减少纱条中短绒率。影响生条短绒率的因素有配棉，开清棉的产量、打手速度和隔距，吸落棉风量和风压;梳棉机产量、速度和隔距，棉网清洁器工艺等。 8.1 合理配棉 配棉等级、长度、细度和成熟度等，应根据纱号和质量要求确定。配棉等级不能过低，细度不能过细，长度不能过长。细长纤维一般单强低，刚度差，受打击易纠缠和扭结。单强低和成熟度差的纤维，受打击易断裂，增加短绒。一般成熟度系数应不低于1.5，马克隆值应不低于4.0。严格控制原棉的短绒含量，短绒含量高于12%时，应预处理。控制回花和再用棉的使用量，两者均应小于或等于5%。 8.2 开清棉低产、慢速、大隔距 为减少损伤纤维：开清棉应以勤抓、细抓，多松少打，以梳代打，早落少碎，慢速度，大隔距，薄喂快喂为原则。开清机组产量不宜高，产量高易损伤纤维。LA004开清机组，一般在500 ㎏/h左右；短流程清梳联，一般在300 ㎏/h左右。开清机组各打手的速度宜低不宜高。抓棉机应勤抓细抓，提高运转率。打手与给棉罗拉、尘棒或分梳板的隔距宜大不宜小，以免损伤纤维，增加短绒。采用梳针打手代替锯齿打手，以梳代打。薄喂快喂，减少打击冲量，避免损伤纤维。各机应有足够的吸落棉和排尘风量与风压，管道不漏风，不堵塞。有关开清棉机组短绒的具体控制，请见《梳理技术》第4期“棉结杂质的控制”第二讲开清棉，第73～79页［8］。有关短流程清梳联短绒的具体控制，请见《梳理技术》第12、13期“短流程清梳联短绒和棉结杂质控制”第63～69、57～68页［9］。 8.3 梳棉机少产生多排除短绒 要减少梳棉机生条的短绒，一是少损伤纤维，二是多排短绒。要少损伤纤维：可采用梳针刺辊代替锯齿刺辊。据孙鹏子等试验［10］，梳针刺辊比锯齿刺辊重量短绒率平均下降14.0%，根数短绒率平均下降12.2%，籽屑棉结下降8.1%，杂质下降5%，纤维长度增加，成纱条干改善，棉结、粗节、细节显著减少，刺辊寿命大大延长。采用梳针预分梳板代替锯齿预分梳板，梳针后固定盖板代替锯齿后固定盖板；采用轻定量慢速度工艺；适当放大刺辊与给棉板的隔距；抬高给棉板，增加分梳工艺长度；适当放大刺辊与预分梳板隔距、锡林与盖板间隔距、锡林与前后固定盖板的隔距。要多排短绒：可采用低刀小角度，割短小漏底，收小小漏底入口隔距，适当增大小漏底第4、5点隔距；提高盖板速度；增大前上罩板上口与锡林的隔距；增大锡林道夫上三角区吸尘风量与静压；放大棉网清洁器导向盖板与锡林的隔距，隔小棉网清洁器吸风尘刀与锡林的隔距，增大其吸风量和静压等，以充分发挥棉网清洁器清除短绒和细小尘杂的作用。
9 提高生条中纤维平行伸直度，减少弯钩 增大道夫到圈条器的棉网张力牵伸，适当拉直后弯钩纤维，防止头并后棉结增加。
10 结论 （1）梳棉后续工序棉结增加的根本原因是生条中纤维的分离度和平行伸直度差，其次是头并（预并）牵伸工艺不符合前弯钩伸直的理论，二并或条卷、条并卷牵伸工艺不符合后弯钩纤维伸直的理论。 （2）头并（预并）采用喂入重定量，小并合数、小总牵伸，后区大隔距和大牵伸，可显著降低头、预并后棉结的增加。 （3）二并或条卷、条并卷采用大并合、紧隔距，后区小牵伸，前区大牵伸，重加压，强控制，可有效降低二并或条卷、条并卷后棉结的增加。 （4）加强并粗细牵伸区内飞花、短绒的清除和各车间温湿度控制，防止绕罗拉绕皮辊。 （5）粗纱小总牵伸、重定量、高捻系数和后区大隔距小牵伸；细纱采用后区大隔距小牵伸；前区紧隔距、小钳口、重加压、大牵伸和大直径软胶辊，或加装压力棒,适当放大钳口隔距和后牵伸倍数,可显著降低成纱棉结，改善成纱条干和布面条干，减少粗细节。 （6）严格整顿梳棉机，选用优质针布，合理配置梳棉机的速度和隔距，从轻控制定量、适当调慢速度，充分发挥附加分梳件和棉网清洁器的作用，适度提高盖板速度，减少生条短绒率，增大道夫到圈条器的张力牵伸等，可显著提高生条中纤维的分离度和平行伸直度，从源头上防止梳棉后续工序棉结增加。 参考文献： ［1］上海纺织工学院棉纺教研究室.棉纺学（下）［M］.北京: 外文印刷厂出版: 40－47. ［2］马大椿，等.提高熟条质量的工艺试验与优化［Ｊ］.棉纺织技术,2007(11):38－40. ［3］邵珠莲,刘承晋.提高细纱均匀度的工艺优化配置［Ｊ］.棉纺织技术,2007(01): 9－12. ［4］费青.纤维伸直度的测定方法及影响因素分析［Ｊ］. 棉纺织技术,2005(04): 1－5. ［5］许鑑良.棉结杂质的控制［Ｊ］.梳理技术,2002(5): 67、69、71、72－73. ［6］周锁林.梳棉机生条结杂的研究与控制［Ｊ］,棉纺织技术,2007(02): 10－12. ［7］张毅,等.加装固定盖板对生条及成纱质量的影响分析［Ｊ］，棉纺织技术,2007(02): 6－9. ［8］许鑑良.棉结杂质的控制［Ｊ］.梳理技术,2002(4): 73－79. ［9］许鑑良.短流程清梳联短绒和棉结杂质的控制［Ｊ］,梳理技术,2006(12): 63－69； 2007(13):57－68. ［10］孙鹏子,等.新型针刺辊研究［Ｊ］.棉纺织技术,2007(06): 16－19. 《梳理技术》创刊于2000年，由金轮针布公司和原上海纺科院部分老专家，在梅自强院士（已故）的指导下联合创办。黄锡畴、许鑑良、孙鹏子（已故）先后任主编。并拥有一支国内外学界权威、行业技术专家组成的编委队伍。《梳理技术》每期发行一万多份，读者覆盖高校、科研机构、纺织企业各层面。成为纺织行业梳理领域内公认的具有极高专业性、权威性的技术刊物。《梳理技术》的宗旨是助力纺织行业进步，致力于行业技术的突破与提升，积极倡导学术争鸣，为技术交流提供平台，坚持免费提供给读者的原则，愿与广大客户和各界朋友携手共创梳理技术美好未来！
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