纱线棉结的数量直接影响纱线的外观质量、条干CV值以及布面风格，因此在纺纱生产过程中必须严格控制棉结的产生，控制棉结要从原棉采购做起，达到规定的指标要求方可入库。由于纺纱工序多，各工序承担着不同的工作任务，清除棉结主要集中在前纺设备中完成，要保证前纺各工序设备的完好状态，合理设定各单机的工艺参数，如工艺速度、牵伸隔距等。
一、影响棉结的主要因素
1.1 原棉采摘及加工对棉结的影响
棉花一般有机器自动采摘和人工采摘两种采摘方式。机器采摘的原棉含杂相对较高，也会增加一定数量的棉结，所以优质棉、长绒棉大多采用人工采摘，以降低原棉的含杂率，减轻轧棉设备的除杂压力，减少原棉棉结数量。
棉花在轧花过程中，有些棉籽被打碎变成杂质附入到原棉中。棉花轧花加工的方法不同，产生的棉结也不同，在加工同一批号的棉花时，皮辊棉加工出来的原棉棉结一般在140粒/g左右，而锯齿棉加工的棉结一般在230粒/g左右，锯齿刀片在分解棉籽时，在对棉纤维进行搓擦剥离时易产生棉结，同时增加索丝和短绒，在纺纱设备加工时容易形成纱线棉结。
1.2 原棉成熟情况对棉结含量的影响
（1）成熟度不良的原棉，纤维的弹力、强力都较差，在握持打击、梳理时容易折断而产生新棉结。
（2）原棉的成熟度和细度一般由马克隆值表示，原棉成熟度越好、马克隆值越高，在纺纱工艺中棉结产生越少，而成熟度低的纤维，刚性差、单根强力低，在打击力度相同的条件下，容易产生棉结和短纤维。如在清花打手速度为820转/分时，由于马克隆值不同产生的棉结及短绒也不同，但降低打手速度情况会有改善。
（3）在选用原棉及优化清梳联工艺参数时，除了要考虑纤维的长度、细度、含杂、短绒等指标外，还要注意合理控制马克隆值和纤维成熟度，选用范围一般控制在3.8～4.2之间，以确保减少棉结，稳定成纱质量。
1.3前纺各工序对棉结的影响
清花是纺纱工艺流程中产生棉结较多的工序，清花工艺配置不合理（如打手速度设计不当），开松除杂效果不良，都会造成棉结增多，因此在设定清花工艺参数时，应重点考虑降低短绒率和棉结的相关措施。
梳棉机是减少棉结的重要工序，梳棉各部梳针针条钝化、梳针挤伤损伤严重，工艺隔距设计不当，针布配置选用不合理，梳针嵌入杂物较多，清洁吸风装置效果不佳等都会影响梳理效果，导致棉结清除不良。
精梳机是生产高档精梳棉纱的重要工序，精梳工艺设计不合理，各部件定位定时不正确，梳理器材状态不佳，未能合理确定精梳机落棉率与棉结含量之间的关系，对于减少棉结含量及短绒的含量的工艺控制不利。
并条和粗纱工序如果牵伸分配不合理，牵伸隔距不当，棉条纤维伸值平行度差或意外牵伸大，造成不规则弯钩纤维被拉紧或者拉断，导致失控纤维相互扭结形成死棉结和小粗节。另外由于过棉通道不光洁，在不光洁处挂花积聚也容易产生意外棉结。
应用Afis分别对原棉、开清棉、梳棉、精梳等工序的半制品进行了大量而细致的测试，从原棉到粗纱各工序半制品中的棉结含量进行了多次试验。（各工序棉结含量变化情况如表1所示）。
表1前纺各工序棉结含量数据表
从表1可以看出，原棉在加工轧花过程中会造成一定数量的棉结，一般为200粒/克，最低约100粒/克，最高可达400粒/g；在清梳联工序中棉结急剧增加，一般为400粒/克，最低200粒/克左右，最高600粒/g左右；梳棉是减少棉结的重要工序，经过梳理后的梳棉生条棉结含量大幅减少，一般为70粒/g，高的有200粒/g，低的可达50粒/克；精梳工序是降低棉结的主要工序之一，精梳条中棉结一般在20粒/g及以下；其他工序如并条、粗纱等棉结含量变化不大，但都会稍有增加。总之，原棉在轧花等初加工过程中产生一定数量的棉结，清梳联是增加棉结的主要工序，梳棉及精梳是减少棉结的重要工序。
二、我公司清梳联工艺配置流程
JW1009往复抓棉机AM300金属火星探测器FA125A重物分离器JWF1107单轴流开棉机JWF1029多仓混棉机JWF1115精开棉机FG-90H异性纤维分离机JWF1171喂棉机JWF1203梳棉机FA317并条机FA360条并卷联合机FA388精梳机TD03-600单眼并条机。
三、原料品质指标
以我公司生产的JC80支品种为例，采用229新疆棉，AFIS检测的主要性能指标为：纤维重量平均长度26.7mm；12.7mm以下重量短绒率6%；25%纤维重量加权平均长度31.8mm；纤维根数平均长度22.0mm；12.7mm以下根数短绒率20.3%；5.0%纤维数量加权平均长度35.9mm；2.5%纤维数量加权平均长度38.3mm；棉结208粒/g；带籽屑棉结32粒/g；杂质总数221粒/g；尘杂193粒/g；粒杂29粒/g；可见异物率0.72%。
四、清花设备降低棉结的工艺措施
4.1抓棉机
JWF1009抓棉机具有“初步开松、多包取用、精细抓棉”的技术特点，在生产过程中，由于经受打手的打击，棉结会明显增多。要合理设定抓棉机的小车运行速度、抓取辊速度、抓取辊刀片伸出肋条距离和抓臂每次下降动程这四个工艺参数，这些工艺参数不仅会影响抓棉机的运转率和开松效果，而且还会影响单位时间抓取棉包唛头的多少，最终影响除杂效率和均匀混和效果。在通常情况下，抓取辊速度采用1250～1350r/min，不宜过高，否则抓取力大，损伤纤维，也有些厂家采用1000r/min；抓取辊刀片伸出肋条距离一般采用-2～-3mm，以抓取浮起于肋条以上的棉层，保证开松效果。
工艺调整好后，在平时的生产过程中不要随意改动。如果需要调整抓棉的供应量或提高生产效率，应根据棉包密度的变化，通过变动小车往复速度和抓棉下降动程来实现。为了做到多包取用，往复速度以控制在15m/min左右为好。在生产中经常碰到是棉包密度差异较大的情况，这对保证自动抓棉机实现精细抓棉带来了一定困难。例如棉包过松，为了保证供应，有的厂小车往复速度高达18m/min，抓取辊刀片与肋条隔距-5～-7mm，抓棉臂每次下降动程也相应较大，致使抓取的棉块体积相对较大，不利于除杂和均匀混和。因此当棉包密度较小时，可以适当提高抓取辊的速度。抓取辊的速度越高，抓取的棉块相对越小，对纤维损伤也相对较小。反之如果棉包密度过大，则要相对缩小刀片与肋条的隔距，并要调整抓棉臂每次下降的动程，为了减少纤维损伤，可适当降低抓取辊速度，做到精细抓棉。
4.2单轴流开棉机
JWF1107单轴流开棉机是清梳中主要的开松除杂设备，该设备采用单个角钉辊筒对原棉进行自由开松，作用柔和，对纤维损伤较小。在工艺设计中应重点注意两点：
（1） 掌握好四个位置的压力。棉流进口处静压一般应掌握在+50～+150Pa，不宜过大，否则受气流冲击进口处尘棒，易出现落白花现象；出口处静压一般掌握在-50～-200Pa，不能过低，否则容易造成短绒和尘杂回收现象；排杂口应保证落物顺利排出，一般静压不低于-800Pa；排微尘口静压一般控制在+100～-200Pa，不宜过低，否则网眼易糊塞短绒。
（2）调节好四区尘棒的角度。尘棒安装角度定为25度，打手与尘棒间距随尘棒安装角度增加而缩小，尘棒间距随安装角度增加而增大。理论上棉流进入工作区，打手至尘棒间距应随着原料的开松而逐步增大，而尘棒间距则随之相应缩小，即尘棒角度第一区至第四区应逐步减小。但实际上第一区角度应视落杂情况而选择，主要是发挥第二、三区落大杂的功能，尘棒角度可适当调大，第四区则为了防止尘杂、短绒回收应调小角度。
一般采用500r/min的打手速度时棉流经打手开松后棉结增加较少(如果原棉含杂率在2.5%以上，打手速度可以适当提高，尘棒角度也要相应调整），如某企业在生产CJ14.5tex纱线时，原棉含杂率为1.02%，打手速度为590r/min，尘棒与打手间隔距为1mm，尘棒间隔距为9mm，四组尘棒角度分别为18、12、6、3°，该机落棉量适中，除杂效率达到35～46%。
4.3 多仓混棉机
多仓的混棉效果与抓棉机的运转效率有关，抓棉机运转率越高，多仓混棉效果越好。多仓混棉机是清梳流程中主要的混棉设备，适当增加换仓压力设定值，增加棉箱储棉量，可以有效提高混棉效果，JWF1029型多仓混棉机的斜帘、水平帘子均采用变频调速，斜帘运转率受棉箱内部压力传感器和喂棉罗拉的控制，水平帘子受斜帘子速度的控制，棉仓压力提高到270Pa（纺棉时设定值的控制范围为180～280Pa）、开松打手速度为670r/min时，棉箱下棉顺畅，给棉罗拉握持棉层密度压力适中，输出棉层均匀有序，棉结增长率为6.5%左右。
多仓混棉机产生棉结的数量，与该机的给棉打手、均棉打手及剥棉打手速度有关，一般在不堵车的情况下，各部位打手速度偏低掌握有利于降低棉结增长率。
4.4 精开棉机
JWF1115精开棉机采用梳针打手，开松作用柔和，纤维损伤较小，若工艺设计得当，开松除杂效率较高。该设备最关键的工艺参数是打手速度。速度过低影响开松效果，杂质与纤维不能充分分离，除杂效果较差；打手速度过高易产生大量棉结及索丝。打手速度对生条质量的影响见表2。
表2 打手速度对生条质量的影响
在清梳联的工艺处理中，棉结、杂质和短绒是一组矛盾，我们通过对清梳联工艺特点的分析研究，提出了“连续均匀喂给、薄喂柔和开松、早落少伤纤维、梳理转移适度、结杂短绒兼顾、气流参数保证”的工艺要求，做好开松、分梳元件的配套工作，根据所纺品种的质量要求和使用原料的特性不断优化工艺设计，加强日常维护保养，保持设备良好的运行状态，是降低棉结和短绒的重要措施。
（未完待续）
来源：张庆军 东营市宏远纺织有限公司
编辑：中国纱线网新媒体团队
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