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把棉纖維加工成為棉紗、棉線的紡紗工藝過(guò)程。
棉紡_棉紡 -棉紡
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把棉纖維加工成為棉紗、棉線的紡紗工藝過(guò)程。這一工藝過(guò)程也適用于紡制棉型化纖紗、中長(zhǎng)纖維紗以及棉與其他纖維混紡紗等。棉織物服用性能產(chǎn)好，價(jià)格低廉，且棉紡工序比較簡(jiǎn)單，所以在紡織工業(yè)中占首要地位。紡紗最初用手工，后來(lái)逐漸應(yīng)用簡(jiǎn)單工具，如紡專、紡車(chē)。1758年出現(xiàn)羅拉式翼錠細(xì)紗機(jī)，1770年又出現(xiàn)珍妮細(xì)紗機(jī)，1774年創(chuàng)造出三滾筒梳理機(jī)，1779年發(fā)明了走錠細(xì)紗機(jī)，約在18世紀(jì)末葉，才有了并條機(jī)和粗紗機(jī)。棉紡工程的機(jī)械化是先從細(xì)紗機(jī)開(kāi)始的，所以細(xì)紗機(jī)有時(shí)也稱紡紗機(jī)。而細(xì)紗以前的工序，統(tǒng)稱為前紡，包括開(kāi)清棉、梳棉、并條、粗梳、粗紗等，依原棉的纖維長(zhǎng)度，含雜和成紗品質(zhì)要求等組成不同的前紡工藝；前紡加工之前，必須先進(jìn)行原料選配。細(xì)紗以后的加工，有絡(luò)筒、并紗、拈線、搖絞等。
棉紡工藝流程依紡紗系統(tǒng)分為三類(lèi)。
原棉選配把原棉按長(zhǎng)度、細(xì)度、強(qiáng)力等纖維性能以及產(chǎn)地、批號(hào)等，依紡紗要求進(jìn)行選配，目的是合理利用原料，穩(wěn)定質(zhì)量，降低成本。開(kāi)清棉把原料按選配的比例從棉包中抓取出來(lái)，混和均勻，開(kāi)松成小棉塊和小棉束，除去部分雜質(zhì)和疵點(diǎn),然后集合成一定寬度、厚度或重量的棉層,卷繞成棉卷。開(kāi)清棉是用開(kāi)清棉聯(lián)合機(jī)的一系列機(jī)械來(lái)完成，包括從棉包中抓取棉塊的抓棉機(jī)，初步進(jìn)行開(kāi)松并混和的各種開(kāi)棉機(jī)、混棉機(jī)、以及進(jìn)一步開(kāi)松和清潔原棉的清棉機(jī)（見(jiàn)開(kāi)清機(jī)械）等。清棉機(jī)可安裝成卷裝置以制成棉卷供應(yīng)梳棉機(jī)；也可不裝成卷裝置，直接以散狀纖維塊、纖維束用管道氣流輸送并分配給若干臺(tái)梳棉機(jī)，后者稱為清梳聯(lián)合機(jī)。
梳棉梳棉機(jī)把纖維塊或纖維束用針齒表面分梳成為單纖維狀態(tài)，同時(shí)除去較細(xì)小的或粘附在纖維上的雜質(zhì)疵點(diǎn)，也除去一部分短絨，最后制成棉條輸出。梳棉機(jī)輸出的棉條，俗稱生條，有規(guī)律地堆放在條筒中。生條中含有不超過(guò)0.1％的極少量雜質(zhì),纖維大部分呈彎鉤狀。
在廢棉紡中，采用羅拉梳理機(jī)，把輸出的棉網(wǎng)，按紗支要求，通過(guò)分條機(jī)構(gòu)分成窄條，經(jīng)搓皮板搓拈，然后在細(xì)紗機(jī)上直接紡成細(xì)紗。這種紗有松軟、毛茸多的特點(diǎn)，但強(qiáng)力較低，適宜于制棉毯等產(chǎn)品。
精梳把20根左右生條經(jīng)牽伸、并合制成小棉卷，這個(gè)過(guò)程稱為精梳準(zhǔn)備工序。把小棉卷喂入精梳機(jī)，利用不同的針排分別對(duì)纖維的兩端進(jìn)行梳理，斜去短纖維和雜質(zhì)，制成精梳棉條。經(jīng)過(guò)精梳的棉條，纖維整齊度和潔凈度好，能紡制品質(zhì)良好、號(hào)數(shù)較細(xì)的精梳棉紗。
并條為了紡制均勻且強(qiáng)力較高的細(xì)紗，把6～8根棉條并列喂入羅拉式并條機(jī)，經(jīng)牽伸把棉條拉細(xì)并匯集成一根棉條，圈入條筒。棉條的并合使條干和結(jié)構(gòu)都獲得改善，制成更均勻的棉條。在牽伸過(guò)程中利用纖維間的摩擦力使纖維伸直平行，尤其要使梳棉棉條中的彎鉤狀纖維伸直平行。并條工序一般有2～4道。并條制得的棉條俗稱熟條，其粗細(xì)與生條相似，但結(jié)構(gòu)有差異。由于并條時(shí)將幾根棉條并列喂入，所以有混和作用。以不同的纖維條按規(guī)定比例在并條機(jī)上混和，稱為條子混和，簡(jiǎn)稱混條。
粗紗把熟條牽伸拉細(xì)，加以合適的拈回，使須條稍為拈緊，繞在筒管上制成粗紗，以供細(xì)紗機(jī)紡紗用。
細(xì)紗是紡成紗的最后工序。把喂入的粗紗拉細(xì)成所需細(xì)度的須條，然后加拈、卷繞成細(xì)紗。細(xì)紗的強(qiáng)力、光澤等物理機(jī)械性質(zhì)應(yīng)符合以后加工和產(chǎn)品的要求。(見(jiàn)彩圖)早期的棉紡工序較多，以普梳為例：開(kāi)清棉有開(kāi)棉1道、清棉2道，并條為3～4道，粗紗有2～4道，加上細(xì)紗 1道總共有11～12道之多?，F(xiàn)在由于細(xì)紗機(jī)牽伸機(jī)構(gòu)的改進(jìn)，牽伸倍數(shù)大大增加，喂入細(xì)紗機(jī)的粗紗可以較粗，因此粗紗機(jī)的道數(shù)可以減少。同樣，粗紗機(jī)牽伸機(jī)構(gòu)的改進(jìn),減少了粗紗道數(shù)；并條機(jī)牽伸機(jī)構(gòu)的改進(jìn),加強(qiáng)了纖維的平行伸直作用，使并條道數(shù)減少。開(kāi)清棉聯(lián)合加強(qiáng)了均勻作用,使開(kāi)棉、清棉合成為一道。因此,現(xiàn)在普梳系統(tǒng)一般僅用6道工序。
細(xì)紗機(jī)紡成的棉紗都卷繞在細(xì)紗管上,稱為管紗,也可以卷繞在緯紗管上，直接供織機(jī)使用，稱為直接緯紗。管紗經(jīng)絡(luò)筒工序繞成直徑大的筒子紗。筒子紗可以供機(jī)織、針織和編織用，也可以直接出售。根據(jù)紗的用途不同，筒子紗有的搖成絞紗，經(jīng)小包機(jī)打成小包，再打成大包，稱為件紗。有的則將二根紗先并列繞成并紗筒子，然后在拈線機(jī)上拈成股線，必要時(shí)再經(jīng)過(guò)燒毛。股線還可多根并合復(fù)拈成較粗的纜線。
棉紡工藝的發(fā)展在棉紡機(jī)械上紡化學(xué)纖維或化學(xué)纖維與棉等其他纖維混紡，以及紡制包芯紗、包纏紗等各種花式紗線，已成為棉紡發(fā)展的重要方面。
開(kāi)清梳聯(lián)合,能進(jìn)一步簡(jiǎn)化工藝流程，節(jié)約能源,提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。近代，由于機(jī)械和電子工業(yè)的發(fā)展，提高了各類(lèi)機(jī)械的精度、速度和自動(dòng)化程度，如自動(dòng)控制，自調(diào)勻整，自動(dòng)或半自動(dòng)落紗等的應(yīng)用，提高了棉紡工業(yè)的水平。
20世紀(jì)中葉以前，棉紡工藝的改革進(jìn)展不快。50年代以后，開(kāi)始了自由端紡紗的研究，有轉(zhuǎn)杯紡紗、靜電紡紗等多種。60年代至70年代，新型紡紗層出不窮，促進(jìn)了加拈方法和對(duì)機(jī)件的進(jìn)一步研究。無(wú)拈紡紗的粘合成紗方法，也在探索之中。
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