精梳落棉率对精梳条及成纱质量的影响

精梳落棉率对精梳条及成纱质量的影响

秦贞俊

不同的原棉、不同的纺纱品种，对精梳工艺要求不同，不同的落棉率对精梳条及纺纱质量的影响十分显著，如精梳落棉对精梳条中棉结含量、短纤维含量、不成熟纤维含量以及好纤维含量等项的变化，影响显著，而且会影响成纱质量，如成纱条干CV%，千米细节、粗节及棉结的数量，以及细纱毛羽及成纱断裂强力及伸长率等。经过对精梳条内部结构及精梳落棉的检测，并与细纱综合质量对比，可以作为优化工艺提高细纱质量的重要依据。

1    对精梳落棉率的检测

精梳落棉率的多少直接与精梳条及成纱质量相关，因此寻求合理的经济的精梳落棉是精梳工程中的重要环节，作为精梳机优化工艺的重要内容。

现以15%、18%及21%三种精梳落棉率为试验，分别加工生产20tex（30Ne）、14.5tex（40Ne）、9.8 tex（60 Ne）、5.9 tex（100 Ne）及5 tex（120 Ne）为例，并考核这些细纱的综合质量进行对比。

对比内容：精梳条中棉结、短绒、棉结大小、平均纤维长度等以及细纱条干CV%、千米细节、粗节、棉结、毛羽及单纱强力、伸长率等。

主要应用乌斯特AFIS纤维性质检验仪进行各项试验，细纱以纱疵分级仪、乌斯特条干仪、单纱强力仪等进行测试。

1.1     不同落棉率对精梳条纤维平均长度及偏差的影响

表1中平均长度n为纤维长度，以根数计；w为长度以重量计。

从上表可看出：不同的落棉率对精梳条纤维平均长度及偏差有显著影响，一般14.5 tex平均长度n提高了1.8mm，9.8 tex提高了1.4 mm，5.9 tex改进了0.5 mm。

细支纱的改进程度不太明显，当落棉率增加时CV%降低，落棉中短纤维含量增大，可以改进精梳条中纤维长度分布的均匀度。

1.2     落棉率对精梳条中不成熟纤维含量的影响

精梳落棉中，由于不成熟纤维强力低，从开清棉、梳棉起，经过打击梳理，不成熟纤维变成短纤维，在精梳机的作用下，会继续变成短纤维，现以14.5 tex、9.8 tex及5.9 tex以不同落棉进行比较，在不同落棉时精梳条中不成熟纤维含量占的百分比的变化见表2。

表2为各支数不同落棉条件下，精梳条中不成熟纤维及成熟纤维含量。

不成熟纤维（IFC）（Immature fibre content）成熟纤维含量-MR在精梳落棉率加大时，精梳条中不成熟纤维减少，相对提高了成熟纤维的比率。

1.3     精梳机落棉率对减少精梳条棉结含量的影响

精梳工程的主要作用是能在精梳机上去除精梳条卷（或生条）中的短纤维及棉结，以提高精梳条及细纱的质量，精梳条在不同的落棉率进行对比试验测得，精梳中的棉结含量粒/g，SCN（带籽屑壳棉结）及其大小，仍以落棉率15%、18%、21%，纺14.5tex、9.8tex及5.9tex进行对比试验（见表3）。

从表3中可看出，不同的落棉都可减少精梳条中棉结及籽屑壳棉结，当精梳机落棉率增加，精梳条中棉结减少，籽屑壳棉结也稍有减少。

表3    不同精梳落棉率对精梳条中棉结含量的影响

1.4     不同落棉率对精梳条中短纤维含量的影响

精梳条中因落棉率增加，短绒含量相应减少，见表4。

1.5     不同落棉率对精梳条棉结及籽屑棉结的影响

当精梳落棉率增加时，精梳条中棉结减少，带籽屑棉结也有减少，精梳机排除棉结效率因落棉率增加而增加。不同落棉率排除棉结效率见表5。

精梳机清除棉结的效率取决于棉结颗粒大小（与精梳条卷中棉结颗粒大小比较），精梳机在高落棉时，临界棉结数及临界棉结尺寸，如14.5 tex的临界棉结尺寸为550 μm，这种大的棉结不可能被加大落棉率所排除。

1.6     精梳落棉率对纤维细度的影响

纤维细度对细纱质量是一项十分重要的因素，在纱的横截面中全部纤维根数受纤维细度的影响，见表6。

纤维细度的增加，主要受开松程度及纤维平行度、条卷中纤维弯钩及短纤维、棉结的影响，但精梳落棉率对纤维细度无显著的影响。

1.7     精梳落棉率对籽屑壳棉结数量及大小尺寸的影响

在精梳机上籽屑壳棉结及短绒、棉结等一起被排出，不同的落棉率及不同的纺纱支数，排出的籽屑壳棉结的数量不相同。见表7。

当精梳机落棉率增加时，精梳条中的籽屑壳棉结减少。

1.8     精梳落棉中好纤维含量（%）与落棉率的关系

通过对单纤维检测，精梳落棉中会有一定比例的好纤维（可纺纤维），一台好的精梳机，不会将许多好纤维排到落棉中，如果落棉中纤维长度比右半部平均长度长，例如：假设右半部平均长度为31.2 mm，所有纤维长度在15.6 mm以上都是好纤维，见表8。

从上表8中可看出，三种支数GFP（好纤维百分比）。当落棉率增大时，在落棉中好纤维率亦增加，14.5 tex增加3.1%，9.8 tex增加2.2%，5.9 tex 增加2.4%。现代单纤维长度检测仪可详细的提供条卷、精梳条及落棉中纤维长度的分布情况，可以很清楚的了解好纤维在落棉中占的比例。

一台好的精梳机可最大限度去除条卷中短纤维、不成熟纤维及棉结，但也会有一定数量的好纤维存在于落棉中，可用以上这些指标来综合评定，考核一台精梳机的工作效率。

2      精梳条中短纤维含量对纺纱质量的影响

精梳条中短纤维含量对纺纱质量的影响，因不同的落棉率而异，下面专门讨论纺纱质量与精梳落棉率之间的关系。

2.1      短纤维含量对纱线条干不匀率及纱疵的影响

精梳条中短纤维含量对纱线的不匀率影响很大，不同的落棉率精梳条中含短纤维不一样，造成的牵伸波不一样，落棉率加大的精梳条中短纤维含量减少，可使牵伸波平稳。使细纱条干CV%得到改善。从喂入精梳条中短纤维含量的多少，可以看出纺出纱线不匀率的情况。

纱疵包括细节、粗节及棉结等，当落棉率加大，纱线不匀率U%及纱线纱疵呈减少趋势，以20 tex（30 Ne）、9.8 tex（60 Ne）、5 tex（ 120 Ne）的落棉率15%、18%、21%对比。见表9。

由表9可看出，细纱中细节、粗节及棉结含量，因精梳落棉率加大而减少，落棉率加大，会使牵伸波平稳，细节、粗节及棉结都因落棉率加大而减少。

2.2     精梳条中短纤维含量对纱线断裂强力及断裂伸长的影响 

纱线中短纤维含量的多少，对单纱强力及伸长率影响显著。当精梳落棉加大时，精梳条中短纤维含量减少，纱线断裂强度及伸长率相应增加。纱线断裂强度及伸长率的改进主要与精梳落棉、排除短绒量相关。当精梳落棉排除短绒率多时，留在精梳条及纱线中的长纤维量相应增加，将会提高纱线断裂强度及伸长率。

现代高速度单纱强力试验仪如乌斯特Tensojet，可细致、大量提供关于单纱断裂强力和伸长率及偏差情况的测试数据。根据Tensojet高速强力仪测试的数据，可以预测纱线在机织或针织机上的织造性能、织造效率。精梳机上不同的落棉率表现的单纱强力分布情况不一样，落棉率少的精梳条及纱线中的短纤维含量较多，低强力或强力弱环出现的概率高，造成机织或针织机上断头率高；精梳机落棉率高，使精梳条及纱线中短绒含量少、弱环少、平均强力高、强力不匀率低，伸长率大，伸长率不匀率低，使织造效率高。因此，加大落棉率，减少短纤维含量，可提高织造效率。

2.3     精梳条中短纤维含量对纱线毛羽的影响

短纤维含量影响纱线毛羽，精梳机落棉率对纱线毛羽的影响，见表10。

精梳机加大落棉，将精梳条及纱线中的短纤维排除得多，在纺纱过程中纤维受到控制良好，短纤维越少，纱线上的毛羽亦越少。

2.4     短纤维含量对纱疵分级的影响

纱疵中有短粗节（S）、长粗节（L）及长细节（T）等疵点，这些疵点对纱线及织物的外观质量影响很大，原棉中的短纤维会影响纺纱质量，产生各种疵点，表11为不同精梳落棉率对纱疵的影响。

从表11中可看出，落棉率增加时，主要排出了短纤维、不成熟纤维及棉结，不同的落棉率使纱线的短粗节疵点不一样。

长粗节及长细节不因落棉率大小而呈相关减少的趋势，这些疵点主要是由于机器特性、车间清洁工作、回花处理、粗纱、棉条或粗纱头处理等方面造成。

表11    短纤维含量对纱疵分级的影响

2.5     讨论

（1）精梳机的落棉率对于从条卷中排除短纤维棉结、带籽屑棉结、不成熟纤维、提高精梳条中好纤维占的比例，减少精梳条及纱线中的短纤维、棉结等起重要的作用。

（2）不同的精梳机落棉率，会使精梳条及纱线中短纤维、棉结含量不同，好纤维的比例亦不相同，对成纱质量有显著影响。短纤维含量的多少影响纱线的性质，如单纱强力、强力不匀率、断裂伸长、伸长不匀率及强力弱环等物理指标。

（3）纱线毛羽与精梳落棉率有关，落棉率加大，会改善纱线的毛羽。

（4）精梳机排除较大的棉结是有极限的。较大的棉结临界尺寸，仍保留在精梳条中。

（5）精梳条中短纤维含量少可减少短粗节，但与长细节、长粗节无显著相关，不论落棉率增加多少，均无显著相关。

（6）精梳机落棉率增加，好纤维在落棉中比例增加。

（7）所有条卷、精梳条及精梳落棉的短纤维含量、棉结含量及好纤维含量的检测都是应用高科技纤维检测仪进行的，如应用乌斯特AFIS等。

（8）纱线的物理及外观指标的检测，都是应用高科技检查仪器进行的，如乌斯特条干仪、快速单纱强力仪、毛羽检测仪等。

（9）国产高科技检测仪亦有使用，如我国长岭的纤维检测仪、条干仪及强力机等。

（10）对精梳系统的条卷、精梳条及落棉三个环节的纤维检验，应列入常规检验，而且每当原料换批、工艺变更、落棉率改变都要相应配合检验。只有正确掌握了对精梳三环节的纤维性质、结构，才能优化工艺，稳定与提高生产。

对于纱线的条干及纱疵检验，亦要相应进行试验，以便掌握纱线的强力、纱疵及毛羽的动态状况，作为下游工序优化工艺的依据。

3      结语

生产高支精梳纱，可以通过加大落棉率的方法，降低精梳条中短纤维及结杂含量，以提高精梳条的质量，是一项值得重视的方法。国外一些企业将精梳纱生产体系与高档转杯纺纱生产体系相配套，一方面加大精梳落棉（落棉率在21%以上），提高高档精梳纱质量，另一方面，将精梳落棉混配到转杯纺生产线中，生产高档转杯纱，目前像德国Auto360、瑞士R40及意大利F-3000转杯纺纱机都可以生产30~9.8tex（24~60Ne）纱，一般美国西欧的高档转杯纱在18.5~14 tex（32~42 Ne）左右，生产高档T恤衫，是既经济又合理的工艺配置。我国在发展精梳纱的同时，也要考虑配备高档转杯纱生产线。目前国际市场上，供应的BT923型等半自动转杯纺纱机，转杯速度在11万 r/min，很适于在中国应用，亦可在吸收、消化国外先进技术的基础上，研制开发国产的半自动（没有自动接头及自动换筒）转杯纺纱机，建立高档转杯生产线与精梳纱生产线配伍，做到新产品质量与经济效益兼顾。

参考文献：

［1］秦贞俊.现代棉纺纺纱新技术［M］．上海：东华大学出版社.2008．

［2］秦贞俊.现代精梳技术的发展［C］．2006年全国纺织质量研讨会论文集．

［3］Arindam Basu and kadirved.New methodology to assess combing efficiency［Ｊ］．the Indian text gournal   2006.（4）：25－30．

［4］周晔君.提高精梳细特号纱质量的实践［C］．2000年全国无结头纱会议论文集.38－41．

［5］上海2008ITMA Asia and CITAME技术资料 ．

［6］上海2010ITMA Asia and CITAME技术资料．

［7］秦贞俊.世界棉纺织前沿技术［M］．北京 .中国纺织出版社.2010．