并條工藝在棉紡流程的創新及應用

陳玉峰

(光山白鯊針布有限公司，河南信陽，465450)

1 并條工序的任務

1.1 并條工序的傳統任務

并條工序的傳統任務是并合牽伸，混和成條。并合是將6根～8根條子并合制成一根條子，通過隨機疊合原理，降低熟條的重量不勻率。牽伸是將并合后的棉層抽長拉細，通過牽伸使條中纖維的分離度、伸直度、取向度得到提高?；旌褪峭ㄟ^并條機的并合與牽伸，使各種不同性能的纖維得到充分混和，使條子各截面內的纖維成分分布均勻，以減少色差。成條是將棉層聚攏成條，供下道工序使用[1]。

1.2 并條機在棉紡工藝中的邊緣化問題爭論

并條工序在工藝流程中存在兩種爭論：一種并條邊緣化，即處于輔助的地位，部分認為在新型紡紗過程中可以去并條化，特別是在梳棉有牽伸勻整，纖維伸直度非常好的條件下，但是這種只是停留在一些初級的研究階段；僅從經濟的角度看，并條機的作用不大，通常占到紗線成本的3%左右。另一種是質量的不可缺失性，并條工序對成紗條干影響很大，一是并條機是消除半制品不勻的最后機臺，并條之前的質量缺陷若在并條得不到消除，其后就會加劇，成紗質量發生惡化；二是并條機的產量很高，一旦產生疵點對流程中的影響極大，因此并條機是流程中必不可少的工序[2]。

2 并條機在紡紗工藝流程中的創新

梳棉機梳理后的生條，其內部結構存在以下分布：不同彎鉤狀態的纖維，40%～50%伸直狀態的纖維，8%～20%的短纖維，部分棉結和塵雜，帶籽屑棉結，0.5%左右的微塵含量，截面內成分不同的纖維集合體。后部工序需要清潔度較高、伸直度較高、棉結少、混和均勻的棉條。并條工藝中能夠解決的問題是伸直纖維、打開部分活棉結、排除部分短絨和塵雜。隨著紡紗技術的發展，并條不僅具有抽長拉細、均勻混和的功能，也有補充梳理、整理功能，還有利于降低落棉、減少棉結的功能。

2.1 整理纖維

為了獲得成紗強力的最佳值，纖維在須條中的排列必須平行，而并條機的牽伸具備此項功能。同時利用并條工藝打開活棉結，使伸直的纖維進一步保證伸直效果，伸直不充分的纖維得到充分的伸直。特別是一些新型纖維，經過梳棉梳理后功能性纖維的狀態較為復雜，彎鉤纖維較多，需要進一步整理才能夠進入下道牽伸，由此必須依靠并條機功能來滿足整理的需要。

2.2 降低落棉

隨著紡紗高質量的要求，精梳紗線的應用呈增加趨勢。經過梳理后的生條，進入精梳后會產生10%～25%的落棉，這些落棉中有部分伸直不好的長纖維被精梳的錫林和頂梳梳理，造成成本的增加。利用并條功能，進一步提高纖維伸直平行度，保證進入精梳機鉗口纖維處于高度的伸直平行狀態，利于降低落棉。

2.3 控制多組分混紡比

混紡紗線，特別一些多組分纖維混紡紗線的紡紗工藝，需要精確的混紡比例，而如何控制混紡比例對并條提出了新的要求。同時部分色紡、渦流紡新型紡紗、半精紡、花式紗線對其組分混紡比例的要求非常嚴格，由此并條工藝不僅是需要道數和并合數的變化，還有工藝上的配合和創新。

2.4 混和任務的多樣性

混和是并條工序的首要任務之一，隨著紡紗技術的發展，特別是棉、麻、絲、毛以及新型纖維的綜合運用，短纖維紡紗呈集成發展趨勢，由此要求混和的形式、并合的道數、混和的功能都發生了多樣性的變化，滿足這些變化是并條工藝創新的必要需求。

2.5 除塵雜的作用

塵雜是影響紗線質量的關鍵因素之一，塵雜與纖維之間存在較強的黏附力，去除塵雜的條件是只有當單纖維與纖維之間有足夠的摩擦力時，除塵雜才能達到較好的效果。在整個紡紗工藝流程中摩擦力主要產生于梳棉和并條之間，在并條機上主要是牽伸作用使塵雜與纖維分離，而后依靠吸風系統去除塵雜。

3 并條工藝在棉紡流程中的創新應用實例

3.1 用多梳多并工藝改善麻纖維混紡紗線質量

亞麻/棉/粘膠 55/25/20 18.5 tex紡紗中存在的問題:麻棉混紡流程采用雙清雙梳工藝，纖維進行盤混，打擊點太多，損傷纖維嚴重；若不采用雙清雙梳工藝，麻纖維細化程度不夠，質量達不到要求；經過一清一梳一精工藝流程，指標可以達到要求，但是落棉成本太高，其中麻的落率占大多數；質量指標中棉結達3 000個/km以上，條干CV在17%～20%左右，達不到用戶的要求。

根據這種情況，具體措施是采取雙梳并條混和工藝。

采用并條作為二次梳理的準備工序，將生條利用并合制作成條卷，進行雙梳工藝。關鍵點是能夠利用并條加強混和，加強整理，制成新的小卷，重新進行梳理，保證了質量。

3.2 采用條混降低麻纖維混紡成本

采用精梳長絨棉與漢麻混紡，混紡比例65/35，紡紗號數9.7 tex，采用盤混工藝進行全混精梳梳理，噸紗落棉較多，制成率噸紗耗棉高達1 730 kg左右，且經過精梳后的混紡比例不易控制，后道工序生產不順利，斷頭率高。具體配置如下。

根據情況對工序進行了調整，采用精梳條棉網混和，貫徹“梳理不落棉，落棉不梳理”的原則，質量得到了改善，噸紗耗棉制成率降低到1 450 kg，效果明顯。

3.3 差別化纖維單染品種多并合解決單染問題

單染品種最容易出現橫檔疵布，一旦出現就會索賠，在并合上采用預并整理后再條混，有效地解決了問題。

其原理是差別化纖維經過梳理后，伸直度達不到并合要求(梳棉梳理后只有50%)，在并合過程中容易產生棉結或者同類纖維積聚，造成單染疵點。加強整理后，纖維伸直度得到了改善，效果明顯。

3.4 提高混和并合效果的優化措施

粘膠纖維規格為1.33 dtex×38 mm，混紡比例80%，改性滌綸規格為1.33 dtex×38 mm，混紡比例20%。原工藝并合數為6根×8根(一并×二并)，兩道并條的后區牽伸都為1.4倍。采用該工藝時出現針織布面棉結多，外觀差異大等問題。分析主要原因是并合少，混和不足，纖維間同類集聚造成棉結大，布面質量差。采取措施是將并合數調整為10根×8根(一并×二并)，后區牽伸一并1.8倍，二并后區牽伸1.2倍以上。即增加并合根數，合理分布后區牽伸，一并增加后區牽伸力，二并后區加強整理，質量得到了明顯改善。調整前后，R/T 80/20 19.5 tex紗的質量對比如下。其中，方案1并合數(一并×二并)為6根×8根，方案2(一并×二并)為10根×8根。方案1布面差異大，棉結多；方案2布面質量較好。

并合數 方案1 方案2

后區牽伸

(一并×二并)/倍 1.4×1.4 1.8×1.2

條干CV/% 10.37 10.23

細節

/個·km-10 0

粗節

/個·km-19 6

棉結

/個·km-120 9

管間CVb/% 1.73 1.71

3.5 差別化色紡應用預并提高產品質量

在色紡流程中運用預并主要有以下作用：通過準備的條并合、網并合，制成便于再梳理或者再精梳的小卷，再梳理等。具體對比見表1。

表1差別化色紡應用預并

項目工藝流程紡紗效果差別化纖維預整理精梳棉網制作色紡再梳棉準備色紡再精梳準備梳棉→預并→條卷→再梳理梳棉→預并→成網染色梳棉→預并→條卷→梳棉→并條染色梳棉條→預并→條并卷聯合機→精梳整理彎鉤纖維,提高質量實現單纖維梳理,提高質量降低棉結20%以上降低棉結30%以上

3.6 預并“一大一小”工藝伸直前彎鉤

梳棉后產生大量彎鉤纖維，特別是產量增加使纖維量增加后更為突出。根據彎鉤伸直理論可知，前彎鉤的伸直牽伸倍數不小于1.6倍，不大于3.8倍，否則前彎鉤纖維就會被精梳排除。因此，在預并加強對彎鉤纖維的伸直，是提高伸直平行度的有效措施。預并采取小的并合數和大的后區牽伸倍數，能夠實現對前彎鉤纖維的充分伸直(也是紡紗流程唯一具備條件的工序之一)。預并可強化彎鉤伸直，減少纖維橫向聯系造成的落棉，是對梳棉梳理不足的補充。一般預并工藝采用后區牽伸1.7倍，總牽伸5倍，4根～6根并合時，成紗棉結明顯降低,達15%以上。

3.7 精梳后并條采用“兩大一小”工藝提高成紗質量

提高牽伸伸直度，加強纖維尾端伸直，牽伸伸直度重點是纖維末端的伸直狀態。纖維頭端變速，尾端脫離鉗口控制，后部纖維的摩擦力和控制力決定纖維變速過程中的伸直狀態。單道并條采用“兩大一小”工藝：重定量，大后區隔距，小后區牽伸倍數。原理是高速條件下，纖維經過兩羅拉鉗口的時間變短，沒有足夠的空間無法在瞬間完成較厚棉層的整理，因此加大隔距，以空間換時間。重定量利用纖維間的內靜摩擦力，實現纖維變速時伸直。精梳后單道并條采用重定量時，一般工藝采用大后區隔距、小后區牽伸倍數，后區牽伸設計為1.15倍～1.25倍，總牽伸5.9倍，后區羅拉隔距17 mm，熟條定量21 g/5 m。

3.8 降低精梳落棉成本

高速重定量工藝的推廣，使生條中未伸直、未分離纖維增多，造成精梳機錫林和頂梳的梳理負擔加重，喂入精梳機小卷質量的理想狀態是纖維得到充分的分離、平行、伸直，可有效減輕精梳機梳理負擔，減少落棉，增加給棉長度(即產量)。防黏卷與精梳前工序大牽伸是一對矛盾，只要有能力解決精梳棉卷黏卷，就可采用多道預并條，實踐中多采用兩道并條，利用并條機提前分離、平行、伸直纖維，可以利于降低精梳落棉1%～1.5%。

3.9 新型渦流紡的并合

渦流紡紗的機理是纖維條經牽伸后形成纖維束，纖維束在噴管中穩定的渦流控制下加捻及末端擴張，再經空心錠子的捻搓作用后旋轉，完成外部包纏纖維和紗芯纖維的加捻作用。外部結構近似于環錠紡紗，包纏纖維呈螺旋狀，與無捻紗芯一起形成捻度，相對于真捻紗，包纏纖維比較少，并有伸直纏繞的情況。內部紗芯纖維的排列直接影響成紗強力，若纖維分布定向好，則單位截面承擔應力的纖維數量多，成紗強力弱環及細節出現概率少，成紗斷裂強度增加。

渦流紡紗時如果喂入條中彎鉤纖維和棉結多，則紗芯纖維定向差，易產生強力弱環及細節，短絨含量高還將導致渦流紡紗生產中的纖維散失，造成渦流紗斷裂強度下降。因此，渦流紡的并條一般采用三道并合，提高纖維伸直效果。由于生條內纖維平行伸直度較差，為了消除前彎鉤，改善熟條條干，根據系統工藝學原理，適當加大頭并的后區牽伸倍數，一般不低于1.7倍，末道并條后區牽伸一般不大于1.3倍，以提高條子伸直度，為成紗均勻打下良好的基礎。

3.10 半精紡小比例的梯度混和

半精紡小比例混紡色紗中，部分纖維的含量低于3%，很難混和均勻，為保證混紡比例的精確性，在并條上進行混紡比例調整，采用梯度稀釋方法能夠做到穩定和精確。例如生產彩點含量為1.5%的R 19.5 tex渦流紡產品，操作步驟為：將1.5%的彩點紗先擴大混紡比例，然后再稀釋。即先分別生產出100%本色粘膠纖維生條和本色粘膠纖維與彩點纖維混紡比例為92.5/7.5的混紡生條，然后再將4根100%本色粘膠纖維生條與1根混紡生條進行兩道或三道并條并合，最終實現小比例混紡纖維含量的要求。

4 結語

在棉紡工藝流程中，并條工藝隨著紡紗形式、紡紗質量的提高發生了很大的變化，重點體現在對纖維整理功能、控制多組分混紡比、混和任務的多樣性、除塵雜等方面，在實踐中合理運用并條工藝的創新點，能夠保證紗線質量穩定、混紡比精確、成本降低。