【纺织技术】降低棉结的工艺改进措施

棉纱中的棉结不仅直接影响纱线的成纱质量，外观特征、牵伸过程中纤维的运动，而且还影响染整加工及纺纱织造过程的连续性。尤其是在后加工过程中棉结不易去除，常会造成染色不匀、白星等并最终影响织物外观。因此，在国内外市场产品质量竞争日益激烈的情况下，如何准确地掌握纺纱过程中棉结的产生及分布状况并相应采取有效措施，控制棉结数量，提高成纱质量已经成为一项重要工作。

1、棉结的分类：棉结基本可分为纤维棉结、带籽屑棉结和假性棉结。

1.1．纤维棉结（死棉结）

大约由数十根纤维组成，其中大多是成熟系数低的薄壁纤维，这类纤维刚性小，回潮大，受外力后容易扭结而成，如：轧花过程和开清过程中造成的如图1。

 

图1

1.2．带纤维棉结

主要由于带纤维杂质、僵棉、不孕籽或清棉中产生棉团，索丝转化而来。其实物如图2。

 

图2

1.3．假性棉结

由于松散性纤维扭结成团形成的棉结，这种棉结较死棉结阴影浅、体积大，本质区别是在纺纱过程中产生的。经过精梳、并条、粗纱、细纱工序之后会消除一部分，但仍有一大部分会形成死棉结。其实物如图3。

 

图3

2、棉结的形成原因：

大致分为以下几方面

（1） 原棉本身含有的。

（2） 开清棉过程中产生的。

（3） 牵伸过程中增加出来的，如予并牵伸时将弯钩纤维搓转造成。

2.1．原棉本身包括有死棉结和带籽屑棉结。

影响原棉棉结的主要原因：

成熟度：成熟度低时纤维刚性低，在原棉加工过程中容易缠绕形成棉结。如图4。另一方面成熟度差，棉籽表皮在棉籽上的附着力小，轧棉时容易造成纤维杂质如图5。

细度：细度过细时，在纺纱加工中会因抗弯性能差，纤维搓转形成棉结。如图6所示。

 

图6

含水：由于含水过高，纤维抱合力大，刚性低，易扭曲，杂质不易清除，成纱中棉结、杂质增加。其形状如图4与图5。

3、棉结的清除

在整个棉纺过程中，只有梳棉和精梳两道工序靠分梳有效去除棉结。其中精梳只可以去除棉条中的15%左右。梳棉工序去除棉结效率最高可达80%以上。如何减少清棉工序棉结的产生，如何在梳棉工序最大效率的清除棉结成为了我们研究的重要内容。同时必须保证其它工序纤维的伸直平行，棉结不增加。经过生产实践，现以二分厂JC40S全新疆棉为例介绍如何从工艺和设备上进行改进，使生条结杂由原来130粒下降至60粒，成纱棉结由60粒降到30粒左右的经验。

3.1．配棉

100%新疆棉，含杂1.0%。主体长度：30.5；品质长度：33.5；基数：34.5；均匀度：1060；短绒率：12.6%；棉结：35.5；带纤维杂：365；马值：4.3。虽然原棉的各项物理指标都比较好，但纤维抱合力强，弹性差，不易开松，特别是原棉中的带纤维籽屑不易排除导致成纱中棉结较多。

3.2．工艺流程

清梳联FA203梳棉→FA306G预并→SR80条并卷→CJ40精梳机→FA326A精后并→FA423粗纱机→FA507A细纱→青岛ESPERO自动络筒

4、针对原棉的特点清梳联主要采取了以下措施

4.1．抓棉打手的速度调整

调整FA009抓棉打手的速度，由原1050转／分调至1150转／分，抓棉深度控制2mm以内。由于松棉包，打手速度太低时抓取棉块大，不利于开松、除杂、混合，适当提高抓棉打手速度。严格控制抓棉深度，可使抓取的棉块相对较小，为后道工序开松除杂创造条件。

4.2．单轴流的滚筒速度调整

提高FA105单轴流的滚筒速度560转／分。加大尘棒之间的隔距，四组尘棒的角度分别为：30、27、24、21；调整进棉口静压力使其不落白花为好，增加开松和落杂，做到大杂早落少碎。

4.3．FA116主除杂

适当提高主刺辊速度420转／分，增加分梳度，放大第一、第二托棉板隔距，使其落物增加，减少梳棉机梳理负担。

4.4．梳棉机主要采取

（1） 提高刺辊和锡林速度，分别提高到950转／分和450转／分。

（2） 调整后部工艺采用低刀大角度工艺，使第一落杂区加大，多落棉杂。

（3） 盖板隔距调整为8、7、7、7、8。通过以上措施，增加了落率，加大了分梳度，生条棉结大幅下降（总60粒）。

5、梳棉以后工序的棉结控制

要想控制好成纱棉结，单从控制好生条棉结杂是不够的；控制好生条结杂是整个纺纱过程的基础。另外还要控制好后道工序的半制品棉结增长，争取做到少增加或不增加棉结。现将生条以后采取的措施分述如下：

5.1．精梳准备工序：

5.1.1予并

依据弯钩理论，喂入并条的梳棉生条中纤维排列紊乱，弯钩较多，且以前弯钩居多，如图7、8。

 

为防止生条中的弯钩在予并牵伸过程中搓转成棉结，从予并条工艺上主要采取了如下措施：

(1) 五根并合，采用小的总牵伸倍数。

(2) 采用较大的后区牵伸倍数，1.72倍，增加对前弯钩的伸直。

(3) 放大后区隔距，后区隔距由原来的3×12mm调整为3×16mm增加后弯钩在后区的伸直运动时间。采用以上工艺及调整隔距后结杂指标如下：

通过以上工艺改进使预并的结杂不增加。经过予并以后纤维的排列得到明显改善，纤维进一步伸直平行，其状态如图所示：

5.1.2条并卷：

为防止棉结在条并卷上增加过多。主要采取了如下措施：

(1) 防止粘卷，及小卷成形不良；对压力进行综合试验调节，一旦发现有以上现象及时修复。

(2) 采用较小的牵伸倍数，主牵伸1.41倍，防止牵伸过大时产生棉结，同时防止条子过烂时形成粘卷。

(3) 出条速度调节偏低掌握（90米／分）。小卷定量适中（64克／米）。

5.2．精梳工序

精梳对排除棉结杂质作用明显，但如果精梳状态不佳的情况下同时也会增加棉结。为使精梳有效排除棉结杂质，少产生新的棉结，针对精梳工序主要采取了如下措施：

(1) 定期更换和校正毛刷的隔距，保持锡林不挂花，不嵌杂，保证锡林对棉层的有效梳理。

(2) 调整导流板位置，调整气流状态，控制棉网质量，保持棉网清晰度减少破洞、云斑的产生。

(3) 加强顶梳的清洁管理，保证顶梳不挂花，嵌花。

(4) 对牵伸区吸风的调节，使牵伸区内的浮花及时吸走，减少疵点棉结的产生，防止皮辊粘缠。

(5) 调整棉网的搭接，在分离接合时不发生棉网相互顶撞交叉后经牵伸造成棉结。

经过精梳工序以后棉条的内在纤维排列如图9：纤维更进一步伸直平行，分离度更好。

 

图9

5.3．精梳后并条

通进试验分析我们发现精梳后并条棉结同样有所增加，通过不断的试验调整，精后并工艺采用集中前区牵伸（后区1.25倍），采用较小的总牵伸倍数（7根并合），以及较大的后区隔距（3×14mm）。同时为减少二并棉结增加，调整二并压力棒调节环，调节环由原Ø14mm调整为Ø12mm，通过调整其指标如下：

5.4．粗纱工序

粗纱工序，起到承上启下的作用。首先保证前面工序半制品的纤维结构不发生较大变化，使纤维更进一步伸直平行，防止棉结增加。其次要为细纱打下良好的基础，保证粗纱的粗细均匀，减少细纱上长粗长细的产生。同时保证粗纱表面纤维排列整齐光洁，减少细纱毛羽。为此我们主要采取了如下措施：

(1) 放大后区隔距：前×中×后：7.5×20×30（原7.5×20×21.5），采用小的后区牵伸倍数（1.19倍）。采用较大后区隔距是为了保证二并以后的熟条在进入粗纱牵伸区以后有足够的伸直空间与时间，减少棉结产生。同时采用小后区牵伸倍数使进入后区的纤维运动缓和，减少粗纱重不匀以及粗细节的产生。

(2) 保证细纱不出粗纱头情况下采用较大粗纱捻系数（107）。保证粗纱具有足够的强力，在细纱工序不产生意外伸长，形成长细节；同时较大的粗纱捻系数还有利于降低细纱毛羽的产生。

(3) 通过试验调整粗纱集合器的大小（由原5.5mm调整为3.5mm）减少棉结的同时使细纱毛羽得到了较大改善（测试采用日本LST毛羽仪）。

通过以上调整与改进以后成纱指标对比如下：

实际测试从二并到粗纱的棉结增加情况如下：

5.5．细纱

以上各工序基础工作做好以后，细纱上也要采用合理的工艺保证棉结不再过多的增加。

(1) 加强清洁工作。

(2) 选用合适的压力棒隔距块（3.25mm）；加强对浮游纤维控制的同时保证细纱不吐粗纱头，减少由于牵伸不良造小粗节及棉结纱疵的产生。

(3) 经试验皮辊（965）搭配上采用前大（31mm）后小（29mm）。

(4) 细纱采用较小的前区隔距，大的后区隔距，细纱中心距52×61mm，后区1.20倍牵伸。

成纱棉结形状如图10、11。

5.6．自动络筒

为减少自动络筒棉结的增加，主要采取了以下措施：

(1) 采用较低线速度（900米／分）。

(2) 控制好自动络筒张力，通过试验气压在35Pa时效果最好。

(3) 为发挥自动络筒有效清除纱疵，大棉结的作用对电清参数进行了试验调整：

通过以上技术改进措施，使管纱棉结控制在25-35粒左右，筒纱35-45粒以内，满足了用户需要。

6、总结：

(1) 棉结基本可分为纤维棉结、带籽屑棉结和假性棉结。

(2) 控制成纱棉结的重点是控制好清梳联的增加，发挥梳棉排除棉结的作用。

(3) 提高梳棉生条的伸直平行度，分离度，优化并条牵伸工艺保证并条工序棉结不增加也是控制棉结的重点。

(4) 精梳工序也会产生棉结，应采取相应的措施加强控制。

(5) 细纱工序主要采取加强控制前区浮游纤维的方法减少棉结的增加。

(6) 为防止自动络筒棉结的增升，采用较低的络纱速度以及合适的张力是重点。

编辑：纺织大学堂