并条后棉结增加的原因及对策

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1、并条后棉结增加的原因及对策（上）并条后棉结增加的原因及对策（上）许良（东华大学， 金轮科创股份有限公司研究中心）0前言梳棉棉结不高，但并条以后棉结成倍增加，致使成纱棉结大幅度增多。 这种现象在不少棉纺厂中存在，长期找不到一个良好的解决 办法。究其原因（1）牵伸工艺不符合纤维弯钩伸直的理论。 梳棉机锡林道夫间为分梳配置。锡林表面速度远远大于道夫 表面速度。纤维从锡林转移到道夫上时，道夫针齿往往抓住 扬起在锡林针面的纤维尾端，其前端，则受锡林针齿梳理而 伸直。前端伸直，尾部被道夫针齿握持的纤维，被剥棉罗拉 剥下后，在棉条中便成为后弯钩纤维（约占50%左右，属多 数）。这种后弯钩纤维圈入条筒再引出喂

2、入头并或预并时， 便成为前弯钩纤维。前弯钩纤维圈入条筒再引出喂入二并时， 便成了后弯钩纤维。其余以此类推。如图1所示。所以，喂 入头并或预并的是以前弯钩纤维居多的生条，而喂入二并 （或条卷、条并卷）的是以后弯钩纤维居多的半熟条。图1梳棉和后续工序纤维弯钩的变化 弯钩纤维在牵伸过程中若得不到伸直，在高速回转的罗拉和 皮辊剧烈搓擦下，就可能形成棉结。所以，普梳头并、精梳 预并的牵伸工艺，应有利于前弯钩纤维的伸直；普梳二并或 条卷、条并卷的牵伸工艺，应有利于后弯钩纤维的伸直。以此类推，普梳喂入粗纱机的是以前弯钩纤维居多的熟条，粗 纱的牵伸工艺，应有利于前弯钩纤维的伸直；普梳喂入细纱 的是以后弯钩纤维

3、居多的粗纱，故细纱牵伸工艺应利于后弯 钩纤维的伸直。精梳准备工艺纤维弯钩变化，亦可按此类推。 但经精梳后，弯钩纤维已基本伸直，均可按后弯钩纤维伸直 要求设计牵伸工艺。（2）生条中纤维分离度和平行伸直度差。 梳棉棉结虽不多，但纤维分离度和平行伸直度差。紊乱的纤 维在牵伸过程中被抽拉时，本来蓬松不成结的纤维，被拉扯 成了死结。（3）生条中短绒高。开清和梳理过程中，纤维损 伤严重，致使生条中短绒大幅度增加。短绒在高速牵伸过程 中易聚集在纱条的某一局部，或飞散积聚在纱线通道的机件 上，积到一定数量，便进入纱条，经与纱线通道机件摩擦， 便形成棉结。鉴于上述，可采取如下对策：（1）普梳头并、 精梳预并、普

4、梳粗纱牵伸工艺应符合前弯钩纤维伸直的理论; （2）普梳二并、精梳并卷或条并卷、普梳细纱牵伸工艺应 符合后弯钩纤维伸直的理论；（3）提高生条的纤维分离度和 平行伸直度；（4）减少生条短绒率；（5）严格控制各工序温 湿度。1并条机上弯钩纤维伸直的理论1 前弯钩纤维伸直的理论前弯钩纤维的伸直开始于弯钩的中点 到达变速点R时，此时纤维主体中点仍在R的后方，仍以慢 速前进。见图2。图2牵伸变速点和前弯钩纤维的伸直过程FF,-前钳口线；BB-后钳口线；N1-快速纤维数量；N2- 慢速纤维数量；R-变速点；R-变速点离前钳口的距离；G- 握持距；n-纤维原始伸直度系数；n-纤维结果伸直度系数； L-弯钩纤维

5、原长；VF-前罗拉速度；VB-后罗拉速度；NR- 变速点处快速或慢速纤维的数量1.1.1当牵伸倍数较小时（EK3 ）牵伸倍数E为：此时变速点位置R离前钳口较远，见图2中（2 ）,主体长度 的一半伸直过程不受前钳口的干扰。结果伸直度系数n为： 在不同的原始伸直度系数n下，在牵伸倍数较小时（估计E v 3倍左右时）,对前弯钩纤维有一定的伸直效果，在伸直过程 不受前钳口干扰的条件下，其伸直效果随牵伸倍数增大而相 应增大。1.1.2当牵伸倍数较大时（E3 ）牵伸倍数E为：变速点离前钳口的距离R则为：，见图2中（3 ）,变速点位 置R离前钳口距离较近，伸直过程易受前钳口干扰，前弯钩 纤维伸直效果并不始终

6、随牵伸倍数的增大而提高，而是先增 加后减小，达某一点最高值后，牵伸倍数再增大，伸直效果 因受前钳口干扰反而降低。其结果伸直度系数n为：1.1.3 当牵伸倍数更大时（E4）见图2中（4）,牵伸倍 数E为：，变速点离前钳口的距离R为：，即变速点位置R 靠近前钳口，前弯钩未伸直前，弯钩的前端首先进入前钳口， 前钳口对弯钩纤维伸直干扰作用严重，前弯钩纤维丝毫得不到伸直。1.1.4前弯钩纤维伸直的延续时间t为（3 ）式中VB为后罗拉速度。这是前弯钩开始变速到纤维主 体也变速的时间。此时间越长，前弯钩伸直的可能越大。所 以要设法延长前弯钩伸直的延续时间。前弯钩在不同牵伸倍 数和原始伸直度系数下的结果伸直度

7、系数如图3所示。图3 中、区为上述三种情况的区间范围。图3前弯钩纤维伸直效果的函数图形 由图3可见：（1 ）当牵伸倍数E4倍时），前弯钩伸直效果越差。这是因为牵伸倍数 越大，快速纤维数量越少，快速纤维不可能包围慢速纤维的 弯钩前端，对前弯钩的快速摩擦力（引导力）很小，不足以 克服前弯钩的弯曲刚度而伸直；也因牵伸倍数越大，变速点 越靠近前钳口，伸直延续时间越短，弯钩来不及伸直便进入 前钳口，受前钳口干扰严重所致。1.2 后弯钩纤维的伸直 理论1 后弯钩纤维的伸直过程开始于纤维主体部分的中 点到达变速点，纤维主体快速，后弯钩仍以后罗拉慢速运动，伸直过程一直延续到剩余的弯钩部分的中点也到达变速点R,

8、如图4所示。图4后弯钩纤维的伸直过程（符号同图2）1.2.1 当牵伸倍数较小时（见图5中）当牵伸倍数较小 时，此时变速点离前钳口的距离R较大，可求得结果伸直 度系数为：当牵伸倍数较大时（见图5中）牵伸倍数， 此时2R值较小，即主体部分的中点尚未到达R点，而其头 端已进入前钳口，伸直过程提前开始，延续时间有所增长。 可求得结果伸直度系数为：1.2.3 当牵伸倍数更大时（见图5中）当牵伸倍数更大 时，此时R值最小，RM更小，这时主体快速，后弯钩慢速， 更利于后弯钩伸直。只有在后弯钩长度较大，当弯钩的中点 尚未到达R点位置，而弯钩的端点，即纤维的尾端已经进入 前钳口，才使伸直过程中断。可求得结果伸直

9、度系数n为：以上三种情况可用图5的函数图形表示。图5后弯钩伸直效果的函数图形图5 中、区的曲线，表明上述三种情况，其结果伸直度 系数都是随牵伸倍数的增大而逐渐提高，且牵伸倍数越大， 对后弯钩纤维的伸直效果越好。图5中可见，原始伸直度系数越大，牵伸倍数增大时，结果伸直度系数提高越快；原始 伸直度系数小的，结果伸直度系数提高较慢。2 头、 预并牵伸工艺应符合前弯钩伸直理论2.1头、预并并合根数宜少不宜多，总牵伸倍数宜小不宜大鉴于前述牵伸倍数越 大，前弯钩伸直效果越差，故头、预并并合根数应少。只有 并合数少，才能减小总牵伸倍数。一般可控制在56根， 使头、预并的总牵伸控制在6倍以内。2.2 头、预并

10、的后 区牵伸倍数宜大不宜小鉴于前弯钩在较小牵伸倍数时提高 牵伸倍数，可提高前弯钩的伸直效果，故后区牵伸倍数应尽 量增大，一般可在1.8 2.0内（E后=1/3E总），以使前区 牵伸控制在3倍左右，不要大于3.5倍，使其处于前弯钩伸 直的最高点（见图3中的区曲线的最高峰对应的牵伸倍数 区间）。当生条中原始伸直度系数较小时，后牵伸倍数取下 限；当生条中原始伸直度系数较大时，后牵伸倍数取上限（见 图3中区内不同原始伸直度系数曲线最高峰点对应的牵伸 倍数）。例如华宝公司，头道并条机为FA305C，纺半精梳 27.76tex纱,改变牵伸工艺前后的棉结和纤维伸直度列于表1。由表1可见 头并或预并后区牵伸倍

11、数和罗拉隔距增大后， 经头、预并后，结果伸直度系数提高，棉结和杂质显著降低， 棉结降低42.85%，效果极显著。又如湖北3542纺织有限公 司2 , FA306 并条机，纺 JC/Tencel （ 60/40 ） 7.3 tex 纱，头并牵伸工艺改变前后的结果伸直度系数列于表2。由表2可见，后区牵伸倍数和隔距增大，结果伸直度系数乎 提高。2.3 头、预并的后区握持距宜大不宜小鉴于前弯钩 伸直需要有足够的伸直延续时间，即需要提早变速，故后区握 持距宜大不宜小。一般在53-60 mm。纤维长，后握持距取 上限，纤维短，后握持距取下限；重定量取上限，轻定量取 下限；纺化纤取上限，纺棉纤取下限。头、预

12、并的前区握持 距亦可比常规放大2-3 mm,以增长弯钩伸直的延续时间， 防止前弯钩来不及伸直，经搓擦形成棉结。后区握持距放大 后的工艺效果见表1、2。由表1、2可知，后区握持距放大 后，棉结降低28.27%，工艺效果较显著。结果伸直度系数乎 均有不同程度提高（表1中的方案一、表2）。徐州天地缘纺 织有限公司在FA303并条机上试验如表3所示。由表3可见：头并并合根数减少，定量加重，后牵伸倍数增 大和前后区握持距增大后，乌斯特条干CV值改善，棉结杂 质显著减少，工艺效果显著。总之，头、预并应采用重定量、 小总牵伸、后区大隔距、大牵伸工艺，前区较大隔距、小牵 伸，以利于前弯钩的伸直。必须指出：以上

13、工艺是针对并条 后成倍增加棉结而采取的牵伸工艺，此工艺能有效降低棉结， 但对条干可能不利。故实际生产中应视当前的主要矛盾方面 而定。3二并牵伸工艺应符合后弯钩伸直的理论3.1 二并的并合数和总牵伸倍数宜大不宜小鉴于前述后弯钩伸 直理论：牵伸倍数越大，伸直效果越好。故并合数宜大不宜 小。只有并合数多，或者采用较重定量喂入，牵伸倍数才有 可能增大。一般并合数均为8根，可使总牵伸倍数控制在8 9倍。以利于后弯钩的伸直。3.2 二并的后区牵伸倍数宜 小不宜大，前区牵伸倍数宜大不宜小每经一次牵伸，就产生 个牵伸波叠加到纱条上，此牵伸波在后续牵伸中，波幅减 小，波长拉长。为减少牵伸波叠加，后区牵伸倍数应小

14、。另 外，鉴于前述，牵伸倍数越大，后弯钩伸直效果越好，为使 前区牵伸倍数尽可能大，后区的牵伸倍数就应减小。一般后 区牵伸倍数为1.15-1.2 ,以便集中前区一次牵伸。3.3 二 并前后区应重加压紧隔距强控制为防止纤维提前变速，产生 移距偏差，影响条干，前后区握持距在不出硬头的前提下， 应偏紧掌握。一般3上3下压力棒牵伸，纺细绒棉时，前区 握持距为纤维品质长度Lp+(810)mm，般在41-48 mm，后区握持距为品质长度Lp + ( 10-15 )mm，常在44- 53 mm。纤维长、喂入定量重、纺化纤时，此握持距适当放 大；纤维短、喂入定量轻，纺棉，此握持距应小。二并牵伸 工艺对结果伸直度

15、系数的影响，如表4所示2,纺纱条件 同表2。由表4可见,二并的后区小牵伸、前后区紧隔距、压力棒直 径较大时，对提高结果伸直度系数n有利。如徐州天地缘公 司，纺18.22 tex纱,FA303并条机，在二道并条上改变牵伸 工艺的试验如表5所示。由表5可见：二并后区牵伸倍数减 小后，棉结显著降低，杂质亦有所减少，但因后区中心距略 有放大，乌斯特条干CV值（）有所恶化。江苏华宝纺半精梳14.58K，FA305并条机，二并牵伸工艺 的对比试验列于表6。由表6可见：在定量、并合数和总牵伸倍数相同的情况下， 二并后区牵伸倍数改小，后区隔距放大，熟条棉结减少、萨氏 条干改善，成纱棉结和粗节减少。熟条乌氏条干

16、，成纱乌氏条 干，因后区隔距放大，互有上下。总之，二并应采用紧隔距， 后区小牵伸，前区大牵伸，重加压，强控制工艺，利于降低 棉结，改善条干。精梳以后的并条，因基本上无弯钩纤维， 故可采用类似二并的牵伸工艺。3.4 减少并条牵伸区内短 绒现代高速并条机上，牵伸过程中纱条速度高，纱条中短绒 在高速气流的作用下，很易飞散积聚在纱线通道的机件上， 积聚多了，便进入纱条，或形成纱疵，或搓擦成结。对此应 加强吸棉清洁：缩短吸棉箱掏棉周期，经常保持吸棉箱较大 的吸棉风压和风量；加快回转绒套转速，加速吸除积聚的短 绒；防止吸风管漏风，稳定吸棉风量和风压等。3.5 控制 并条车间温湿度并条车间应处于吸湿状态，以

17、利于牵伸过程 中纤维的平行伸直，防止静电产生。但温湿度也不宜过大， 以免缠罗拉、缠皮辊反而产生纱疵。一般温度可控制在22 24对。温度超过32 C时，棉蜡融化，含油脂的化纤发粘， 易缠罗拉，缠皮辊。一般相对湿度控制在60% - 65%。加工 合成纤维时，相对湿度低于55% ,会因静电严重而缠罗拉或 皮辊。4 粗纱牵伸工艺据前述，普梳喂入粗纱机的是前 弯钩居多的纤维。但经头、二道并条牵伸，纤维的伸直度系 数已有很大提高，伸直度系数一般可在90%以上。根据前弯 钩纤维伸直的理论，在头、预并牵伸工艺设计指导思想的基 础上，亦可作适当调整。故粗纱应采用“重定量、小牵伸、后 区大隔距、高捻系数”的工艺。

18、粗纱“重定量、小牵伸、高捻 系数”：一是可减少牵伸波的累积，减少成纱中长片段不匀率； 二是可减少粗纱加捻、卷绕过程中和粗纱在细纱机上退绕过 程中的意外伸长，可减少细纱的长细节，显著改善布面条干； 三是粗纱高捻系数，可促进捻度重分布，粗节处抗扭力矩大， 细节处抗扭力矩小，使捻度向细节传递，增加细节处捻度， 从而减少粗纱的弱环；四是经细纱后区牵伸后，进入细纱前 区的须条密集，纤维不易扩散，易于控制浮游纤维运动，减 少成纱短片段不匀，改善Uster条干；五是重定量、高捻系 数，可减少飞花和毛羽，从而减少纱疵；六是粗纱重定量， 可提高粗纱台时产量，提高劳动生产率，降低纺纱成本，实 现高效工艺，产生显著

19、的经济效益。粗纱“重定量”，就是不 论何种纱号，用足细纱的牵伸能力来设计粗纱的定量。由粗 纱定量和喂入条定量计算粗纱实际牵伸。在粗纱小牵伸，重 定量时，牵伸力必然增大，容易出硬头，故粗纱后区隔距应 放大，可在55-60 mm内选择。喂入定量重、纤维长、纺 化纤，取上限；喂入定量轻、纤维短、纺纯棉，取下限。后 区牵伸倍数，因喂入条纤维的伸直度已较高，以小为宜，以 减少牵伸波累积。一般可在1.15-1.2内选取。粗纱“高捻系 数”，就是在细纱牵伸不出硬头的前提下，尽量增大粗纱捻系 数。一般粗纱捻系数与纤维类别、粗纱定量和纤维长度、细 度密切相关：粗纱定量轻、纤维粗、短，粗纱捻系数应高； 纯棉的粗纱

20、捻系数大于化纤的粗纱捻系数；反之，粗纱定量 重、纤维细、长，粗纱捻系数可低些。（未完待续）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、许良、孙鹏子（已故）先后任主编。并拥有 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！