纺纱学（第2版）

纺纱学是一门应用科学，它有很强的实践性，要掌握它不仅要学习理论知识，还要到生产中去实践领会。纺纱学具有与生产实践相结合的完整的基本理论体系。

纺纱作为一门工程技术，其加工对象是纤维集合体，而纤维集合体的各项特性，往往差异很大，且常因周围环境条件（如空气温湿度等）等变化而改变，故纺纱工程必须使用机械、气流、化学等手段以及最新发展的各种技术，将离散的纤维原料加工成具备足够强力和外观特性的连续细缕（纱线），以满足下游织造生产的需要。

纺纱实质上是使纤维由杂乱无章的状态变为按纵向有序排列的加工过程。纺纱之前，纤维原料经过初步加工去除了大部分杂质，但纤维的排列仍是杂乱无章的。每根纤维本身既不伸直也没有一定方向，所以纺纱都是要经过开松、梳理、牵伸、加捻等基本过程的。

纺纱加工中，需要先把纤维原料中原有的局部横向联系彻底破除（这个过程叫作“松解”），并牢固建立首尾衔接的纵向联系（这个过程叫作“集合”），松解是集合的基础和前提。

在现代技术水平下，松解和集合还不能一次完成，要分为开松、梳理、牵伸、加捻四步进行，如图1-1所示（见动画1-1）。

图1-1 纺纱的基本过程

开松是把纤维团扯散成小束的加工过程。开松使纤维横向联系的规模缩小，大块（团）的纤维集合体变为小块（束），为以后进一步松解到单纤维状态提供条件。

梳理是近代松解技术，是采用梳理机的机件上包覆的密集的梳针对纤维进行梳理，把纤维小块（束）进一步分解成单纤维。此时，各根纤维间的横向联系基本被破除，但纤维大多呈屈曲弯钩状，各纤维之间因相互勾结而仍具有一定的横向联系。

梳理后，分解的纤维形成网状，可以收拢成细长条子，逐步达到纤维的纵向顺序排列，但这些纤维的伸直平行程度还是远远不够的。牵伸是把梳理后的条子抽长拉细，使其中的屈曲纤维逐步伸直，弯钩逐步消除，同时使条子获得所需粗细的加工过程。这样残留的横向联系才有可能被彻底解除，并沿轴向取向，为建立有规律的首尾衔接关系创造条件。

加捻是利用回转运动，把牵伸后的须条（即纤维伸直平行排列的集合体）加以扭转，以使纤维间的纵向联系固定起来的加工过程。须条绕本身轴向扭转一周，即加上一个捻回。须条加捻后，其性能发生了变化，具有一定的强度、刚度、弹性等，达到了一定的使用要求。

因此，在纺纱中，开松是对原有集合体的初步松解，梳理是松解的基本完成。加捻则是最后巩固新形成的纤维集合体（纱或线），它们之间既各自对纤维进行作用，又有相互联系，如图1-2所示。

图1-2 纺纱中各步骤的相互关系简图

除了以上四种对成纱有决定影响的步骤或作用外，纺纱还包括其他许多步骤或作用，其中混合、除杂、精梳（去除不合要求的短纤维和细小杂质）、并合可使产品更加均匀和洁净，从而提高纱线质量，但它们对能否纺成纱线没有决定性影响。

还有一类是使纺纱过程中前后道工序能相互衔接所不可缺少的过程，即卷绕过程，它包括做成花卷，装进条筒，绕于纱管上，络成筒子，摇成纱绞等。

纺纱是一个复杂的过程，若以成纱为目的来划分以上纺纱过程中的各种作用，可以把它分成三个层面。

（1）主层。开松梳理牵伸加捻，它决定着成纱的可能性。

（2）次层。包括混和、除杂、精梳、并合，它与主层相配合，决定成纱的质量和加工进行的顺利程度。

（3）夹层。由每两个相邻的间断工序之间的卷绕构成。

要纺出质量优良的纱、线，以上三个层面是必不可少的。通过对纺纱过程各种作用的深入分析，抽象、分析、演绎，形成将在以后各章节展开的开松、梳理、牵伸、加捻、混和、除杂、精梳、并合、卷绕九大纺纱原理，构成纺纱学的理论体系。这些作用体现在纺纱工程的各工序中，且在各工序中又是相互重叠、共同作用的。

要将纺织原料纺成符合一定性能要求的纱，除了以上述纺纱原理为基础外，还需要应用各种相应的技术手段，并经过一系列加工过程才能实现。把纺织纤维制成纱线的过程称为纺纱工程，它由下列若干子工程或工序组成，而上述的纺纱原理就贯穿于这些工序之中。

1.初步加工工序 纺织原料特别是天然纺织原料，因为自然环境、生产条件、收集方式和原料种类本身的特点，除可纺纤维外还含有多类杂质，而这些杂质必须在纺纱前加以去除，这个过程即为初步加工工程。各种纺织原料初步加工工程随原料不同而异。

（1）从棉田中采摘下来的棉铃除了棉纤维外，还含有棉籽及其他杂质，在进行下道加工前必须用轧棉机排除棉籽，制成无籽的皮棉，故棉的初步加工称为轧棉。轧棉在轧棉厂里完成，轧下来的皮棉（原棉）经检验打成紧包后，运输到棉纺厂进行后续加工。

（2）毛纺工厂使用的原料是从羊身上剪下来的羊毛（原毛）。原毛含有油脂、汗液、粪尿以及草刺、沙土等杂质，必须在原毛初步加工（俗称开洗烘工程）中清除。除杂时，首先将压得很紧的纤维进行开松，去除原毛中易于除去的杂质如砂土、羊粪等，然后用机械和化学相结合的方法去除羊毛中的油脂、羊汗及黏附的杂质。有的羊毛如散毛含草杂较多时，还需经过炭化，即利用化学和机械方法除去净毛中所含的植物性杂质，所用的设备为开洗烘联合机和散毛炭化联合机，得到的半制品分别为洗净毛、炭净毛。

（3）从茎秆上剥下来的麻皮（又称原麻）中除含有纤维素外，还含有一些胶质和杂质，它们大多包围在纤维表面，使纤维粘在一起，为了确保纺纱过程的顺利和纱线质量，这些非纤维杂质必须在成纱前全部或部分除去，这部分初步加工在麻纺厂称为脱胶。苎麻原麻经过脱胶后得到的半制品叫做精干麻。

（4）绢丝原料是养蚕、制丝和丝织业的疵茧和废丝，其中含有丝胶，油脂，泥沙污杂物和其他杂质。这些杂质必须在纺纱前用化学、生物等方法去除，这种初步加工在绢纺中称为精练工程，制得较为洁净疏松的半制品叫做精干绵。

2.梳理前准备工序

（1）棉纺梳理前准备俗称开清棉工程。首先是按配棉规定来混和各原料成分，将压紧的纤维进行初步开松、除杂和混和，制成较为清洁、均匀的棉卷或无定形的纤维层。使用的机台为开清棉联合机。

（2）羊毛经初加工所得的洗净毛或炭净毛，首先按照不同生产品种的要求进行选配（配毛），然后对混料开松、混和、加油给湿，如有需要还要进行散毛染色。这些经和毛机和好的混料即为梳毛机的原料。使用的机台为和毛机。

（3）苎麻脱胶后的精干麻，还含有少量的杂质，回潮率也低，同时由于纤维上残留的胶质干后硬化使纤维显得板结，手感粗硬。经过梳理前准备工程中的机械软麻、给湿加油、分磅堆仓等工序加工，可改善纤维的柔软度，增加纤维的回潮率，减少静电，增大纤维延伸性和松散程度，供开松机和梳麻机继续加工。使用的机台为软麻机和开松机。

（4）在绢纺中，由精炼工程制得的精干绵，经过绢纺梳理前准备工程中的选别、给湿、配绵、开绵等工序，首先剔除精干绵中所混杂的毛发、麻丝、残存的筋条、茧皮，清除精干绵中部分蛹屑和其他杂质，增加纤维回潮率，减少静电，然后配制成调合球，最终制成有一定松散度、纤维伸直平行伸直度及一定规格厚薄均匀的绵片，供后道工序使用。使用的机台是开绵机。

3.梳理工序 梳理工序是利用表面带有钢针或锯齿的工作机件对纤维束进行梳理，使其成为单纤维状态，且进一步去除很小的杂质、疵点及部分短绒，并使纤维得到较充分的混和。然后聚拢成均匀的条子，并有规律地圈放或卷绕成适当的卷装。棉纺使用的机台为盖板梳理机，毛纺、麻纺、绢纺使用的机台为罗拉梳理机。

4.精梳工序 棉纤维在纺制成低特纱或有特殊要求时，需经过精梳工程加工。它主要是利用梳针对纤维的两端分别在被握持的状态下进行更为细致、充分的梳理。精梳中，先使纤维须丛的前端在后端被握持的状态下得到梳理，然后在纤维须丛的前端被拔取（握持）时，再梳理其尾端。这种特有的积极梳理能排除纤维丛中的短纤维、纤维结粒和杂质，并能显著地提高纤维的伸直平行度，所使用的机台为精梳机。而毛、麻、绢纤维，由于其长度长且长度整齐度差，故都要经过精梳加工。为了适应精梳机工作的要求，在喂入精梳机前需进行一系列准备工序，即精梳前的准备工序，意在尽量去除梳理条（粗梳条）中的弯钩，提高纤维的平行伸直度，减轻精梳的负担，并预先制成适用于精梳机加工的卷装。

5.并条（针梳）工序 并条（针梳）工程是运用牵伸、并合原理，使用并条（针梳）机将并合在一起的若干根条子进行牵伸，制成具有一定线密度的均匀条子。并合能提高条子的均匀度，并使各种不同性质、色泽的纤维按一定比例均匀混和。牵伸则可将喂入条子抽长拉细，并提高纤维的伸直平行度。并条（针梳）工程使用的机台为并条机或针梳机。

6.粗纱工序 粗纱工程是把均匀的条子进行牵伸达到适当的细度。由于牵伸后的纤维须条（粗纱）较细而松散，极易产生意外伸长，一般采用加捻（真捻）或搓捻（假捻）方法来提高纱条的紧密度，赋予粗纱以必要的强力。为了满足运输、贮存和下道加工的需要，制成的粗纱要卷绕在粗纱管上，所使用的机台为粗纱机。

7.细纱工序 细纱工程是将粗纱进行进一步的牵伸、加捻，从而获得达到最终产品所要求的线密度、强力和其他力学性能的连续细纱，然后卷绕成细纱管纱，供下道工序加工。所使用的机台为纺纱机，如环锭细纱机、转杯纺纱机、喷气纺纱机等。

8.后加工工序 后加工工程包括络筒（或络纱）、并纱和捻线工程等，后加工是对纺成的细纱做最后的整理。络筒（或络纱）工程是将单纱或股线接长，去除部分杂质和疵点。绕成大容量筒子，使用的机台是络筒机。并纱工程是捻线前的准备，是使用并纱（线）机将两根或两根以上细纱（或股线）并合在一起绕成并纱（线）筒子，所使用的机台是并纱机。捻线工程是在捻线机上将两股或两股以上单纱并在一起加捻制成股线。股线在强力、弹性及手感、均匀度、耐磨性及表面光洁度、美观性等方面均优于同样线密度的单纱。所使用的机台为捻线机（或倍捻机）。