第九章纺纱简介

1纺纱简介

一、纺纱基本过程纺纱：用物理或机械的方法将纺织纤维纺成纱线的过程。纺纱基本过程：初加工、原料的选配、原料的混合、开松除杂、梳理、精梳、并合、牵伸、加捻、卷绕等。初加工：在纺纱加工前对纤维原料进行初步加工，使其符合纺纱加工的要求。原料选配与混合：合理使用原料，稳定成纱质量；2开清：大团到小块、小束，同时除杂的过程；梳理：横向联系基本消除成单纤维状但有弯钩，除杂混合；精梳：进一步梳理去除短纤维和细小杂质；3牵伸：抽长拉细条子，纤维伸直、去弯钩；并合：多根条子混合，改善均匀度；加捻：回转，使纤维间的纵向联系固定下来，给予一定物理机械性能；卷绕：半制品在各工序过渡的形式，保证纺纱连续性。45二、纺纱工艺系统

纤维材料的种类是选择纺纱系统的重要依据之一。由于纺纱生产所用纤维的种类繁多，其纺纱性能差别较大，所采用的纺纱系统、纺纱机械和加工步骤也不尽相同。在纺纱系统上有棉纺、毛纺、麻纺、绢纺和化学纤维纺纱等区别；在工艺处理上有精梳、普梳和废纺之分。即使是同一种类的纤维，根据纤维的物理性能和成纱结构的不同特点，也需分别应用不同的纺纱设备和加工步骤，组成不同的纺纱生产流程。6

本课程将纺纱系统分成四大模块：棉纺毛纺麻纺绢纺

7

三、棉纺系统与工艺流程

原料，棉和棉型化纤；产品，纯纺、混纺。

1.普梳系统→普梳纱

配棉→开清棉→梳棉→头并→二并→粗纱→细纱→后加工↓↓↓↓↓↓棉卷生条半熟条熟条粗纱细纱8直行式抓棉机9抓棉

（抓取排列好的各种棉包以喂入前方机械）10开清工序产生的棉卷喂入到梳棉机11梳棉→棉条12并条13粗纱14细纱152、精梳系统→精梳纱配棉→开清棉→梳棉→精梳准备→精梳→头并→二并→粗纱→细纱→后加工

163、棉与化纤混纺系统（涤棉混纺）→混纺纱图1-4化纤与棉混纺系统流程图174、废纺系统

下脚、回丝等→开清棉→梳棉→粗纱→细纱→副牌纱开清棉

－－开松与除杂

一、开清棉工序的任务

1.开松将棉包中压紧的块状纤维开松成小棉块或小棉束。

2.除杂去除原棉中50%～60%的杂质。

3.混合将各成份进行均匀混合。

4.成卷制成均匀的棉卷或棉丛（清梳联）供梳棉工序使用。二、开清棉联合机的组成

1.抓棉机械：抓取原棉喂给前方(下一台)机械。2.混棉机械：将原料充分混和。3.开棉机械：打击、松解棉块，进行除杂。4.清棉成卷机械：细致开松除杂，成卷或由气流将棉丛送至梳棉机。还有：给棉机械：将原料均匀输出；辅助机械：如金属探测器、输棉风机等。开清棉联合机工艺流程组合示意图抓棉松解混合喂给成卷从棉包抓取成纤维块将纤维块松解成膨松的纤维块将纤维成分混和将膨松纤维块分解成更小的纤维块开解恒定喂给、控制纤维流制成均匀的棉卷或棉丛1、纺棉工艺流程示例FA002A型圆盘式抓棉机×2→TF30A型重物分离器（附FA051A型凝棉器）→FA022型多仓混棉机→FA106型豪猪式开棉机（附A045B型凝棉器）→A062-Ⅱ电器配棉器→FA046A型振动棉箱×2→FA141A型成卷机×22、纺化纤流程示意图FA002A型圆盘式抓棉机×2→FA022型多仓混棉机→FA106型豪猪式开棉机（附A045B型凝棉器）→A062-Ⅱ电器配棉器→FA046A型振动棉箱×2→FA141A型成卷机×2抓棉机械

（BalePlucker）

一、抓棉机的作用

1.抓取原棉喂给下一台机械

2.初步开松、混和二、抓棉机的分类

1.环行回转式：如FA002

2.往复直行式：如FA006

FA002自动抓棉机直行式抓棉机三、环行式抓棉机（P42）（一）结构及其作用1-输棉管2-抓棉小车3-抓棉打手及肋条4-中心轴5-内圈墙板6-堆棉台7-外圈墙板8-行走轮（二）抓棉打手(Beater)结构分析打手四、直行抓棉机棉包的排列

(1)周向分散、径向叉开（横向错开、纵向分散）

(2)棉包的松紧、高低一致，一唛到底；

(3)回花打包后使用。混棉机械

(MixerorBlender)

类型（1）多仓式（6～10仓）（2）棉箱式：如A092A二、多仓混棉机（一）FA022混棉机（如FA022-6）

1.FA022的结构和工艺过程

FA028多仓混棉机或MCM（特吕茨勒）特点：输棉帘将棉筵直接喂入清棉机，供棉稳定，减少棉结的产生。2.混和原理

时差混和——各仓同时输出的原料是不同时喂入的。3.空仓喂料

自然梯度：先依次将各仓喂满，再开车自动运转。人工梯度：先人工控制各仓喂料高度差，再…。4.棉仓个数个数越多，混合效果好。

5.光电管安装高度太高、太低都会出现空仓现象，一般安装在棉仓高度的1/3-1/2处。

(二)FA025多仓混棉机1.结构和工艺流程1-喂棉管道，2-棉仓7-水平导带，5-角钉帘4-均棉罗拉，6-剥棉罗拉2.混合原理程差混棉——同时喂入的原料因路程差而不同时输出。3.工作特点同时输入、多层并合、先后输出、多层混和。混合效果评定1、混入有色纤维2、切片法3、染色评定法开棉机(Opener)主要任务

1.开松将大块（束）纤维松解为小块（束）。

2.除杂除去（大）杂。作用形式1.自由打击：棉块在无握持状态下接受打击。开松作用缓和、纤维不易损伤、杂质不易破碎、除杂效果稍差。2.握持打击：棉块在握持下接受高速打手打击。打击力大、除杂作用强、杂质容易破碎、纤维容易损伤。开棉机械的排列顺序：先自由，后握持。

一、自由打击开棉机（一）六辊筒开棉机（如A034A、FA104）（二）轴流开棉机（一）FA104六辊筒开棉机光电管给棉罗拉V形剥棉刀辊筒尘格（二）轴流开棉机卧式角钉辊筒，对自由状态下的原棉进行打击和扯松。原料入口和出口分别在辊筒的两端。

1、类型单辊筒轴流开棉机双辊筒轴流开棉机

（2）FA105A单轴流开棉机主要特点：无握持开松，不损伤纤维；V形角钉富有弹性，开松柔和充分，除杂效率高（25％以上）；（3）双轴流开棉机两辊筒平行排列，转向、转速相同；棉流落在两辊筒之间，受自由打击和扯松；棉流绕2-3周输出；二、握持打击开棉机

1.FA106豪猪开棉机工艺过程木罗拉：初步压缩棉层金属给棉罗拉：紧密握持棉层豪猪打手：握持开松尘格：除杂、开松凝棉器储棉箱出棉口输杂帘调节板FA106系列豪猪开棉机打手型式豪猪打手梳针辊筒锯片辊筒清棉成卷机

（Cleaner）一、作用

1.细致开松

2.清除小杂和部分短纤维

3.控制和提高棉层纵、横向的均匀度，制成一定规格的棉卷。

二、FA141单打手成卷机的工艺过程A092AST双棉箱成卷

①棉卷定长：定长自停②减少退卷时棉层粘连：棉层加压、防粘罗拉③棉卷成形良好、卷绕紧密：棉卷加压防止退卷时棉层粘连，用凹凸防粘罗拉轧出槽纹；凹凸错开。五.作用分析（1）开松作用综合打手的细致开松。（2）除杂作用尘笼除杂。（3）均匀成卷作用

天平调节装置改善棉卷的纵向均匀度；上下尘笼的均匀吸附和并合改善棉卷的横向均匀度。开清棉机械的连接和组合一、开清棉机械的连接装置

二、附属设备开清棉机械的组合

1.

原则精细抓棉、混和充分、逐渐开松、早落防碎、以梳代打、少伤纤维、防火防爆。

2.开清点数量原棉含杂3％左右时；3~4个开清点（开松除杂机械）化纤：2～3个开清点为适应不同原料加工，流程中设有间道，必要时可跳过某一机台。一、加工原棉实例

FA002环行（2台）

FA121

除金属杂物

A062

电器配棉

开清点

棉箱FA104六辊筒（A045B）FA107豪猪（A045B）FA106豪猪（A045B）FA141成卷机（2台）FA022-6多仓混棉机A092AST给棉机（A045B）（2台）ZFA026预混棉（A045B）除金属间道凝棉器配棉器输棉管排尘输棉管：将各台机械联接起来，并输送棉流。管径250~300mm。作用：清除金属碎物，避免轧坏机件或引发火灾。原理：探测到棉流中含金属，探测器发出信号，打开活门，夹杂棉流从旁路进入排杂棉箱，原棉流中断2~3秒。除金属杂物装置（FA121）A045凝棉器尘笼皮翼打手风机1.作用（1）输送棉块（2）排除短绒和细杂2.结构尘笼、风机、剥棉打手配棉器均匀配棉，一台开棉机2～3台清棉机，保证生产的连续性。二、清梳联加工棉的工艺流程FA006往复抓棉机TF27型桥式磁铁AMP2000火星、金属探测器FA109三刺辊清棉机FA028六仓混棉机FA103型双轴流开棉机FA151除微尘器FA177A

喂棉箱×10FA225

梳棉机×10德国特吕茨勒：

BDT019型抓棉机→SP-F多功能分离器+高效凝棉器→MFC双轴流开棉机→SC155金火探测器→MCM型10仓混棉机→CXL型四打手清棉机→DX型高效除尘机→DK903型高产梳棉机多功能分离器：重物分离;空气分离；防火；分离金属物。金属重物FA002型（2台）FA121除金属杂物FA106A梳针（A045B）A062A092AST（A045B）（2台）FA141（2台）三、加工化纤实例FA022-6型多仓混棉机梳棉

Carding梳棉工序概述一、梳棉工序的任务梳理：使棉束单纤维(锡林、盖板作用)除杂：清除杂疵、短绒混和：进行单纤维间的混和成条：制成均匀的棉条时间机型锡林转速

(r/min)产量

(Kg/h)梳理元件1950s

11812805-7弹性针布1960-1980s

A186C-F

330-36018金属针布1991-2000s

FA201,FA223-225

360-60020-100金属针布2005TC-03600140金属针布二、梳棉机的发展国内外主要梳棉机制造厂商德国特吕茨勒：DK803、DK903瑞士立达：C51、C60英国克劳斯罗尔：MK5、MK5D马佐里（东台）：C501青岛宏大：FA231A、FA232A郑州宏大：FA225B、FA221D金坛纺机：JFA226江阴机械：FA212B东佳集团：FA208微机控制及数显；道夫变频调速；带传动平稳，噪音低；高精度、整体式锡林道夫；机内滤尘箱连续吸，车肚机外间歇吸；后固定盖板及刺辊分梳板；可视棉网的双皮圈导棉装置；全封闭安全罩；安全自停装置；棉卷或棉箱喂入，自调匀整通用设计。二、梳棉机的工艺过程DK903梳棉机FA231A梳棉机结构简图1.控制柜2.车肚花吸点3.棉卷架4.棉卷罗拉5.给棉罗拉6.刺辊分梳板7.刺辊放气罩吸点8.刺辊9.盖板花吸点10.棉网清洁器吸点11.后固定盖板12.后盖板杂质点吸13.盖板14.锡林15.前盖板杂质吸点16.前固定盖板17.三角区吸点18.前棉网清洁器19.道夫20.清洁辊吸点21.剥棉罗拉22.导棉装置23.圈条器吸点24.前压辊25.圈条器二、两针面间的作用1.特点自由梳理——损伤纤维少，有调头梳理作用反复梳理——梳理细致储存纤维——均匀、混和作用2.两针面间的作用三种作用：分梳作用、剥取作用、提升作用（棉和化纤的梳理中提升作用较少）基本条件：两针面具有一定的针齿密度（500-1000枚/平方英寸）、两针面具有相对运动、两针面间的隔距很小（6-13C）。

（1）分梳作用条件与特点

条件针齿平行配置一针面针尖迎着另一针面的针尖相对运动（图中VB>VA）受力分析

P＝Rcosα;Q＝Rsinα

R——纤维束产生的张力（梳理力）特点：两针面均有抓取和握持纤维的能力，纤维束一分为二。可用以实现纤维从一个针面向另一个针面的转移。（2）剥取作用条件与特点条件针齿交叉配置；一针面的针尖从另一针面针齿背上越过（顺着针尖）特点：快速针面抓取纤维，慢速针面释放纤维。（3）提升作用条件与特点条件：针齿平行配置；相对运动方向顺着对方针尖（V2>V1）特点：两针面都不抓取纤维，只是使纤维自针隙提升至针尖位置。V1V2V1V2V1V2清梳联加工棉的工艺流程FA006往复抓棉机TF27型桥式磁铁AMP2000火星、金属探测器FA109三刺辊清棉机FA028六仓混棉机FA103型双轴流开棉机FA151除微尘器FA177A

喂棉箱×10FA225

梳棉机×10精梳

combing85一、精梳工序的任务1.排除生条中一定长度以下的短纤维。2.排除条子中的杂质和棉结。3.使纤维进一步伸直、平行和分离，并制成精梳棉条。

精梳效果：

成纱强力可提高10%~20%；

棉结杂质粒数可减少50%~60%；

条干均匀度和光泽显著提高；

精梳纱线强力高、结杂少、条干匀、光泽好。86二、精梳的特点及精梳纱的应用1.精梳过程的特点

握持梳理：一次完成一个须从的梳理，先握持后端梳前端，再握持梳理过的前端梳后端。2.精梳纱的应用

7.3tex（80s）以下的超细特纱和强力大、光泽好的19.4-9.7tex（30s-60s）细特针织用纱以及具有特种要求的轮胎帘子线、缝纫线、牛仔纱时，均应采用精梳加工。87

三、精梳机的发展

1.1958年上海国棉二厂，制造了我国第一台红旗牌精梳机。

2.20世纪60年代初，研制了A201型及A201A型精梳机，车速为116钳次/分。之后A201B、A201C型精梳机，车速为145钳次/分。

3.20世纪70年代末80年代初研制开发了FA251型精梳机，车速为180钳次/分。

4.1991年到1993年相继开发了FA261型、SXFA252型精梳机，车速为300钳次/分。到了1998年以后以相继开发了PX2、FA266、F1268、SXF1269型精梳机，精梳机的速度提高到350钳次/分。885.到2002年我国开发了SXF1269A、F1268A、FA269型精梳机，最高车速达到了400钳次/分。

6.国外精梳机的发展有100多年的历史。代表国际先进水平的有：瑞士立达公司的E7/5、E7/6和E70R；德国清泽公司的VC-300；日本丰田公司的CM100等。89

精梳工序所用机械由精梳准备机械和精梳机组成。一、精梳准备工序的任务

1.伸直平行纤维。以减少精梳时纤维损伤和梳针折断，减少可纺纤维的损失。

2.制成均匀的小卷。便于精梳机加工。精梳的准备90

二、精梳准备机械和工艺（一）精梳准备机械

1.预并条机：并条工序通用

2.条卷机

3.并卷机

4.条并卷联合机(条卷、并卷组合)2、3和4为精梳准备专用机械。91并条机(牵伸)92条卷机(制卷)压辊导条辊导条罗拉牵伸罗拉紧压辊条卷棉卷罗拉棉条条筒V形导条板1、20-24根棉条在导条辊与导条压辊的引导下，在V形平台上转过90°平行排列。2、棉条在导条罗拉的引导下进入牵伸装置。（E＝1.1～1.4）3、牵伸后的棉层经紧压辊压紧以防粘卷。4、棉层由棉卷罗拉带动制成小卷。93条卷机94条卷机的主要性能机型A191BFA331FA334并合数16～2020~2420~24牵伸倍数1.1～1.31.1～1.41.3～1.7牵伸型式三上三下双区二上二下单区四上六下曲线

加压型式重力加压气动加压同左小卷最大直径mm400400450小卷宽度（mm）230230、270、300230、250小卷加压N/两端机械式289×2气压式560气压式，6×105Pa成卷速度m/min30～4060～7049~69台时产量80~120kg160~240最大25095小卷棉卷罗拉牵伸罗拉曲面导板紧压罗拉棉卷成卷罗拉1、6只精梳小卷分别进入牵伸装置（E=5.4-7.1）；2、牵伸后的棉网通过光滑的曲面导板转向90度，在输棉平台上6层相互叠合3、进入紧压罗拉，再由成卷罗拉卷成精梳小卷。并卷机(牵伸、叠并)96并卷机97条并卷联合机1、喂入部分分成三组，每组有16-20根条子经导条罗拉喂入，各组棉条经V形导条板和牵伸装置牵伸成棉网（E＝1.2-2.5）；2、棉网输出后经曲面导板，转90度在平台上叠合3、经压辊压紧后，由棉卷罗拉绕成小卷。98

（二）精梳准备工艺流程

1.并条条卷工艺（条卷工艺）

梳棉棉条→并条机→条卷机

2.条卷并卷工艺（并卷工艺）

梳棉棉条→条卷机→并卷机

3.条并卷工艺

梳棉棉条→并条机→条并卷联合机99（三）工艺流程比较和偶数法则1、三种精梳准备工艺流程的比较（1）并条条卷工艺总并合数（＝分并1×分并2）（6~8）×（20~24）＝120~192E总：（6~8）×（1.1~1.4）＝6.6~11.2

小卷特点：横向有条痕，钳板横向握持不匀，精梳落棉多。工艺流程短，投资少，目前国内应用较多。

100

（2）条卷并卷工艺总并合数：（20~24）×6＝120~144E总：（1.1~1.4）×（6~8）＝6.6~11.2

小卷特点：成形良好，层次清晰，且横向均匀度好，有利于钳板的握持，落棉少；产量低，一套只能供应5-6台精梳机。

101

（3）条并卷联合工艺总并合数：（6~8）×（16~20）×3=288~480E总：（6~8）×（2~5）=12~40

特点：小卷横向均匀，牵伸大，纤维伸直好，但小卷易粘连，对车间温湿度要求高；占地面积大。1022、精梳准备工序的偶数法则当喂入精梳机的纤维呈前弯钩时，易于被梳直进入棉网。梳棉生条后弯钩纤维居多，为保证喂入精梳机的多数纤维呈前弯钩状态，在梳棉与精梳之间的准备工序应按偶数配置。工序道数与纤维弯钩方向的关系

103精梳机的工艺过程小卷张力辊4-给棉罗拉5,6上下钳板顶梳分离皮辊分离罗拉棉网托板集合器引导罗拉承卷罗拉一、工艺过程

104承卷罗拉导卷板6给棉板钳板5毛刷3锡林4尘笼1尘笼1顶梳分离罗拉导棉板12输出罗拉喇叭口导向压辊导条钉16牵伸装置输送带SXF1269A精梳机105精梳机工艺过程并条

－－并合和牵伸

（Drawing）107概述一、生条直接纺纱带来的问题1.生条中纤维伸直平行度差→成纱条干不匀率及强力差。2.生条中有少量的棉束→造成很多粗节与细节

108二、并条工序的任务1.并合：改善生条的中长片段均匀度2.牵伸：提高纤维的伸直、分离度3.混合：充分混合纤维4.定量控制：根据细纱的细度控制条子的细度5.成条：卷绕成适当的卷装供后道工序使用。109

三、并条机的发展国内第一代，“１”系列，出条速度40~60m/min，如1242、1243、1241。第二代，“Ａ”系列，出条速度180~250m/min，如A272A、B、C型，A272F。第三代，FA系列，出条速度为150～600m／min，如FA302、FA305、FA306、FA311、FA322。国外SH800型和DX7A型，出条速度在400~800m/min，最高达1000m/min。110

四、主要机构和工艺过程（一）机构

1.喂入部分：棉条筒、导条辊、给棉罗拉。

2.牵伸部分：牵伸罗拉、牵伸皮辊、加压机构等。

3.成条部分：集束器、圈条器等。（二）工艺过程见下图。111

ＦA311型并条机工艺流程图１－喂入棉条筒２－导条罗拉３－给棉罗拉４－牵伸罗拉５－导条管６－紧压罗拉７－圈条器８－棉条筒112并条机（双眼）114并条机（单眼）115并合原理一、并合的均匀作用1.并合的均匀作用并合可能出现的三种情况（两根为例）：（1）粗节与细节并合，并合后均匀度大大提高。（2）粗节与粗节、细节与细节并合，均匀性没有改善，但也没有恶化。（3）随机并合（粗节或细节和适中片段并合），不匀率降低。因此，条子并合后均匀度可得到改善。

116棉条的并合

+1%0+3%-6%+9%+6%1173.并合道数涤/棉（精）棉：开→梳→精涤：开→梳→预并涤/棉（普梳）棉：开→梳→预并涤：开→梳→预并纯棉精梳：开→梳→精→并一普梳：开→梳→头并→二并头并→二并→三并头并→二并→三并118（二）降低棉条不匀率的途径

1.轻重条搭配：不同梳棉机生成的条子（轻条、重条、轻重适中的棉条）搭配喂入并条机的每个眼。

2.积极式喂入：减少消极拖动棉条喂入产生的意外伸长。

3.断头自停：保证正确的喂入根数。119罗拉牵伸的基本原理一、牵伸概述（一）牵伸牵伸：将须条抽长拉细，使须条截面减细变薄。罗拉牵伸：利用不同转速的罗拉来实现牵伸。牵伸的实质，纤维沿纤维集合体轴向相互位移，排列在更长的片段上。

120（二）实现罗拉牵伸的条件1.有两个能积极握持纱条的钳口：罗拉加压2.钳口间隔距：隔距>纤维品质长度3.钳口相对运动：V输出>V输入三个条件缺一不可！121（三）牵伸类型（1）张力牵伸（第一类牵伸）：速度差小，纤维间未发生轴向的相对位移，须条发生弹性变形。防止须条松坠。（2）位移牵伸（第二类牵伸）：速度差大，纤维间产生相对运动，须条被抽长拉细，属永久变形。122（四）牵伸倍数E表示纤维集合体抽长拉细的程度。1.机械牵伸倍数（理论牵伸倍数）

E=

v2/v1

v1

、v2：前后罗拉表面速度2.实际牵伸倍数L2、L1—牵伸前、后集合体的长度W1、W2—牵伸前、后集合体的线密度（定量）123

3.牵伸效率η

罗拉打滑等因素使牵伸效率常小于1；偶尔大于1（纤维散失较多时）。牵伸效率的倒数1/η，称为牵伸配合率，其值由历史统计资料取得，实际生产中根据1/，算出机械牵伸倍数，然后确定牵伸变换齿轮的齿数。124

（五）总牵伸与部分牵伸

1.总牵伸倍数E：最前与最后罗拉间的牵伸倍数。

2.部分牵伸倍数e：相邻两对罗拉间的牵伸倍数。例：

V3>V2>V1

e1=V2/V1；e2=V3/V2；则

总牵伸倍数等于各部分牵伸倍数之积。125