纺纱工艺设计与质量控制

纺纱工艺设计与质量控制

第一章 棉纺工艺设计

一、棉纺基本概念

1、棉纺产品：用棉纺设备将多种纤维加工成的纱线制品。

2、棉纺特点：工艺流程短，速度高，设备完善，对纤维适应性广，加工成本低。棉纺产品品种繁多，风

格各异。

3、棉纺设备可加工：传统的棉花、各种棉型化纤、中长化纤、长丝、以及其它天然纤维的纯纺和混纺。

4、棉纺规模：以细纱锭子数和转杯纺头数来表示棉纺厂的规模大小。5、棉纺产品开发设计包括：棉纺新

原料的开发、混纺纱不同混纺比的设计、新原料和新品种的工艺设计、多种花式纱的设计与加工方法。

三、棉纺工艺设计

纺纱工艺是纺纱加工中的流程和各机件的参数设置的总称。在纺纱工艺设计时，既要考虑到设备及其

状态，更要考虑到所加工的纤维原料的性能和最终产品（纱、线）的要求。1.纺纱系统：普梳、精梳、

混纺纱、新型纺、中长化纤、废纺，后加工

新型纺纱

开清棉梳棉→并条（2道）→新型纺纱。

中长纺 中长专用开清棉设备→M 型梳棉机→并条（2-3 道）→粗纱→细纱。 废纺系统： 利用下脚

纺制棉毯等。 开清→梳棉→粗纱→细纱。后加工

2.原料：（1）棉 籽棉轧棉→皮棉→打包→送到纺织厂

锯齿棉 皮辊棉 打包 国产棉包规格：100×42×60cm，V=0.25m܁，密度

300～360kg/m܁，G=75～90kg。 标注唛头、产地、规格等。

棉花品级及参考指标：中国 按成熟度、色泽、轧棉质量分级。 纺织部颁发：细绒棉分七级，长绒棉

分五级，三级为标准级。美国 按色泽、强力、长度、细度及成熟度（马克隆值）等分级。采用大容

量快速仪HVI检验原棉所有指标。

（2)化纤品种:粘胶（人造棉）、莫代尔、丽赛、天丝、竹纤维 涤纶（聚酯）腈纶（丙烯腈）锦纶（聚酰

胺、尼龙）维纶（聚乙烯醇、维尼纶）丙纶（聚丙烯）芳纶（芳族聚酰胺）氨纶 聚乳酸

化纤分等及质量指标

分等按内在质量和外观疵点分： 内在质量：断裂强度、断裂伸长、细度偏差、长度偏差以及超长纤维、

倍长纤维等。 外观疵点：粗丝、并丝、异状丝、油污纤维。

3.配棉

不同种类纱线与原棉性状关系：

1）棉纱号数 细号：所用原棉级数高，支数细，长度长，含杂少，不混用再用棉。中粗号：要求低，

可混部分再用棉。2）普梳纱与精梳纱

精梳纱：原料适合用成熟度好，含水低，棉结少的皮辊棉。普梳纱：纱外观要求低，用锯齿棉，对纱条干

及强力有利。3）单纱与股线股线：对原棉的疵点和短绒率等要求较单纱低。4）经纱与纬纱经纱：原棉要

求纤维较细、长，成熟度适中，含杂和色泽占次要地位。纬纱：纤维可粗些，短绒要求也较低，但色泽、

棉结杂质要少。5）特种纱：用途不同，要求各异6）针织纱要求条干好，杂质少，色泽好，柔软富有弹性，

捻度少，但强力应足够，应选细度、成熟度好，强力高的原棉。7）起绒织物用纱要求绒面厚实，丰满有

立体感，应配纤维粗短、成熟度好、弹性好的原棉。

8）浅色布用纱要求染色均匀，不产生花条，应选成熟度好的原棉，否则成熟度差，棉结多，白星多，染

色后产生斑点。9）一般染色的染色布和漂白布用纱坯布经漂白、染色后，可去除部分杂疵，黄白条花，

故可配较低品级的原棉。10）深色布用纱对深色布，不同纤维染后不易区别，故原棉要求较低，但死纤维，

僵棉应少用。11）印花布用纱印花布具有花纹图案，故疵点不易看出，原料要求可次些。

纱线品质与原棉性状关系：（1）纱线强力：a.纤维细度：纤维细度细，纱强高。b.单纤强力：单纤强力 高，纱线强力高。c.成熟度：成熟度好，单纤强力高。d.纤维长度、短绒率：纤维长度长，强力高；短绒

率高，强力低。（2）纱线外观棉结杂质数a.成熟度：差，梳纺时易形成棉结。b.僵棉、软籽表皮等有害

杂质：杂质多，加工中易分裂成结杂。c.含水率、轧工：含水率高，易形成棉结，纤维与杂质不易分离。

轧工差，索丝多，带纤杂质和短绒率多。（3）纱线条干均匀度a.纤维细度：纤维细，且细度不匀率小的

原棉有利于改善条干。b.原棉结杂：结杂影响牵伸时纤维的运动，导致牵伸不匀。c.原棉短绒率：短绒率

高或整齐度差影响牵伸时纤维的运动，条干差。（4）重量不匀率：主要由管理和机械决定，但与配棉也

有关。纤维的长度、细度、卷曲行等影响纤维的摩擦抱和性，因而影响纤维在牵伸时的牵伸效率。配棉方

法 分类排队法混合方法 （1）散纤维混（2）条混

第一节 开清棉工艺设计

二、工艺设计要点

（一）原棉的混合混和方法混和的目的

（二）开松开松是保证各混棉成分充分混合、清除杂质，并使纤维单纤化的必要条件。开松方法：按喂入

原料接受开松状况，开松可以分为自由开松和握持开松。开松的原则

先缓后急、渐进开松、少伤少碎除杂的原则 先大后小、先多后少（三）机器排列组合开清棉联合机

组中各单机性能有所侧重，因加工原料性能不同、产品质量要求不同、纺纱工艺流程亦异。1、组合

原则：开清棉工艺原则：多包取用、精细抓取、渐进开松、自由打击、早落少碎、均匀混合、以梳代

打、少损纤维。原棉、棉型化纤与中长化纤处理原则不同。2．棉箱和开清点的设置：棉箱设置 一

般用2个棉箱开清点设置 根据原棉含杂设置 含杂3%时：3—4个 加工化纤时：2—3个

开清点是指对原料起开松、除杂作用的部位，通常以开棉机和清棉机打手为开清点。就一般情况，大杂质

及含杂多应多落，一般原棉含杂率3%左右时，设置3～4个开清点；加工化纤时，配置2个或3个开清点。

为使开清棉工艺流程有一定的适应性和灵活性，流程中设有间道装置，可根据原料含杂、内容及纤维性状

调节开清点的形式和数量。在满足加工质量前提下，流程尽力缩短，但也要留有一定余地。

（2）加工棉型化纤流程

2×FA002→FA121→FA022→FA106(附A045B)→A062→2×A092AST(附A045B)→2×FA141。该流程设置2个开清点（FA106A和FA141）、2台棉箱机械（FA022和A092AST）。（3）棉（转杯纺）

FA002A圆盘式抓棉机×2－TC-1型除杂物装置→A035A混开棉机(A045B型凝棉器)→A022型吸铁装置

→FA022×6型多仓混棉机→FA106豪猪开棉机(A045B型凝棉器)→FA101型四刺辊开棉机→FA061强力除尘机→A062电气配棉器→[FA046A振动给棉机（A045B型凝棉器）＋FA141成卷机]×2。（4）清梳联

加工棉型化纤流程FA009往复式抓棉机→FT245F型输棉风机→AMP2000型金属火星二合一探除器

→FA029型多仓混棉机→FT240F型输棉风机→FA032型纤维开松机→FA053型无动力凝棉器→FT201B型输棉风机→FT301B型连续喂给控制器→119A型火星探除器→（FA178A型棉箱+FA231型梳棉机+FT024

型自调匀整器）×8。该流程设置1个开清点（FA032）、2台棉箱机械（FA029和FA178）。

（四）打手型式和速度打手型式应按加工原料品种和性能而定。例豪猪式开棉机加工棉时，采用矩形刀片；

而加工棉型化纤时，采用全梳针辊筒。打手速度应根据原棉性能、含杂及其紧密度而定。

（五）隔距在保证供应的条件下，棉箱机械的角钉帘子和均棉罗拉间隔距尽可能缩小，以提高其扯松效能。

开棉机各尘棒间隔距，按棉流自入口至出口由大渐小调节。排大杂质时宜大；反之，宜小。

豪猪式开棉机在合理排杂的同时，也要根据原棉含杂注意回收纤维，以节约用棉。棉流在清棉机上，以落

小杂质为主，尘棒间隔宜小些。打手与给棉罗拉间隔距，应按纤维长度来调节。打手与尘棒间隔距，在打

手室入口附近小，而出口附近大。棉卷号数大、隔距大、速度快。（六）除杂开清棉工序和梳棉工序，担

负着除杂的重要作用。开清棉联合机总落棉率应控制在:总落棉率/原棉含杂率=80~110％

（七）棉卷定量棉卷罗拉速度

棉卷定量一般是按细纱特数的大小选定。化纤的定量，较同特细纱纯棉卷重些以防粘卷，一般可接近纯棉

中特纱的棉卷定量。（八）温湿度控制和稳定开清棉车间的温湿度，对提高除杂效率和改进产品质量是极

为重要的。因此，本工序采用滤尘装备和洗涤室设备是十分必要的。 四、棉卷质量指标

此指标是半成品的企业标准，各企业的指标不尽相同。但都是为保证成品符合国家标准的技术依据。

（一）棉卷1、棉卷回潮率 棉：中细特纱7∼8％，中粗特纱7.5∼8.5％，

涤：0.4 ±0.1％。2、棉卷重量差异逐只称重，标准卷重±1∼1.5％，正卷率99％。3、棉卷重量不匀率与

伸长率主要评价棉卷纵向1m片段重量的均匀情况，同时测定棉卷的实际长度，核算棉卷伸长率，供改进

生产参考；及时调正和降低同品种各机台棉卷的伸长率差异，减少棉卷的外不匀率，以稳定纱线重量不匀

率和重量偏差。

参考指标

（1）棉卷重量不匀率棉及棉型粘纤为0.8%∼1.2%；棉型合纤及中长化纤为0.9%∼1.3%；涤棉为

1.4%。 （2）棉卷伸长率棉为2.5%∼3.5%；化纤为﹣0.5%∼1.5%；涤＜1%；台差＜1%。

4、棉卷含杂率主要评价棉卷的含杂量；对照混棉成分中的原棉平均含杂率，可计算开清棉机的除杂效率，

作为调整清棉、梳棉工序工艺设计的参考。参考指标：棉卷含杂率按原棉含杂率制定指标，一般在

0.9%∼1.6 % 。5、棉卷结构这是定量评价棉卷结构质量指标，供改进工艺作参考。6、总除杂率、总落棉率

通过了解开清棉机落棉的数量和落棉中落杂的多少，计算其除杂效率，由此分析开清棉机工艺处理和机械

状态是否适当，以提高质量、节约用棉。参考指标：

（二）筵棉：主要控制结杂（棉结neps和杂质trash）、短绒(short fiber less than 16mm)的增加率。

筵棉短绒率要达到不增长或负增长，最高不超过1％；棉结增长率控制在80％；筵棉含杂率

1％。

（三）作业：1. 写出纺制棉精梳纱及普梳纱的工艺流程（纯棉、涤棉） 。2.简述开清工艺设计要点

。3.简述开清机器排列组合原则与要求，写出纯棉、化纤开清棉和清梳联选用的流程。4.应从哪

些方面控制棉卷均匀度？

第二节 梳棉工艺设计

四、工艺参数设计

（一）生条定量

在纺细号纱时，生条定量较轻，反之，应较重；一般若产品质量要求较高时可采用较低的生条定量，有利

于提高转移率，改善锡林和盖板间的分梳作用。

高产梳棉机：采取刺辊加装分梳板，锡林加装前后固定盖板，盖板反转，新型金属针布等措施，加强对棉

层的分梳，弥补因定量重而造成刺辊分梳不良和分梳力不够的缺陷。定量不宜过轻。

一般纺化纤定量轻，品质要求高的精梳纱和混纺纱定量宜轻。

在锡林速度为450～600r/min的高产梳棉机,如DK903、FA232A等上，上述定量一般可增加10%。

（二）速度

1、锡林速度

是决定梳棉机产量、质量的一个极重要的参数，目前梳棉机的发展趋势是设法提高锡林速度。原因是：

（1）增加锡林速度能增加单位时间内作用于纤维上的针尖数，提高梳理作用。

（2）纤维在锡林上的分梳负荷因锡林速度的提高而降低，同时纤维不易在针面上搓转而形成棉结。

（3）锡林表面速度及离心力提高，排杂能力加强。

（4）锡林速度增加，梳理力增加不多。

5）锡林加速后与盖板间速比可保持不变，盖板速度相应提高有利于充分排

2、刺辊速度

（1）刺辊转速较低时，在一定范围内增加刺辊转速，握持预分梳作用增强，棉束百分率会降低。但刺辊

转速增加过多会明显增加纤维的损伤，使生条中短绒百分率增大，且刺辊速度过高，后车肚气流控制和落