中國棉紡織行業協會

纖維回潮率直接影響纖維的加工性能，紡紗過程中各工序回潮率的合理控制是紡紗生產質量和效益的關鍵。適當增加棉紗線回潮率，可增加棉紗線強力，減少加工過程中斷頭率，進而提高生產效率?；爻甭蔬^低時，絡筒加工過程中易造成毛羽增幅變大，紗線質量下降。針對恒天永安新織造有限公司（以下簡稱永安公司）的國產新型紡紗生產線工藝特點，以紡制JC 9.72 tex紗線為例，提出“綜合控制棉紗回潮率”的概念。即通過重點控制原棉、粗紗、細紗、絡筒工序的溫濕度、工作區風速等參數，穩定半成品和成品的回潮率，增加紗線定形后處理工序，提高紗線回潮率，穩定紗線質量。

　　1 影響紗線回潮率的主要因素

在紡紗各工序中，纖維回潮率直接影響生產效率和半成品質量，是紡紗各工序控制的主要指標之一。由于棉纖維是多孔性物質，纖維素大分子上存在許多親水性基團，在一定的溫度下，棉纖維在空氣中是吸濕還是放濕與空氣的水蒸氣分壓力有關，水蒸氣分壓力大，相對濕度高，纖維處于吸濕狀態，回潮率增加，反之則相反。

車間相對濕度適中，使纖維的強力增加，有利于紡紗過程的高效生產。相對濕度偏高或偏低，都會不利于紡紗生產。相比相對濕度對生產的影響，環境溫度對生產過程影響較弱，但溫度過高或過低，也易導致棉纖維脆斷、產生靜電、棉蠟融化纏繞增加，對梳理牽伸過程產生影響。因此各工序在一定溫度范圍內的相對濕度是影響紗線回潮率、生產效率和紡紗質量的主要因素。

保證成品紗線回潮率是一個從原棉至各工序半成品回潮率控制的綜合結果。但由于原棉的來源不同，回潮率差異很大。各工序生產過程中，由于工藝設計和空調運行控制等因素，要保證各工序半成品回潮率在一個合理的數值范圍也非易事。特別是在粗紗、細紗、絡筒工序，要求纖維半成品分別處于吸濕、放濕、再吸濕的過程，由于各企業的實際生產情況，達到上述要求有一定難度。而且由于現代化紡紗設備的推廣使用，粗細聯、細絡聯等設備的大面積應用，粗紗懸掛于機臺上方，由粗紗車間向細紗車間移動，并且在細紗車間停留較長時間，和原來在粗紗車上存放的保濕狀態有較大的變化；細絡聯中細紗機落紗直接進入絡筒機進行卷繞成形，和原來紗管車在絡筒車間存放一定時間相比，來不及預加濕和穩定性能；細絡聯的應用還限制了細紗工序和絡筒工序的有效隔斷，比采用不同環境溫度、相對濕度控制的效果差，致使絡筒工序溫度高，相對濕度低，紗線回潮率低。這些因素都會造成紗線回潮率較低，影響絡筒機效率和成紗質量。

　　2 綜合控制回潮率的措施

為保持成品棉紗的回潮率，需要對前紡各工序車間溫濕度進行嚴格控制，在確保各工序半成品回潮率的基礎上，增加紗線定形后處理工序，提高紗線回潮率，穩定紗線質量。以采用新疆機采棉紡制JC 9.72 tex紗為例，根據生產工藝要求，以及永安公司冷熱源和車間設備布置實際情況，制定了紡紗生產各工序的溫濕度條件和半成品回潮率標準。

　　2.1　原棉

從實際運行中得知，原棉回潮率作為棉花主要性能指標之一，與紡紗生產可紡性、紗線質量都有著密切關系。原棉的含水率對后道各工序的半成品回潮率影響很大，但由于原棉的來源較為多樣性，回潮率差異很大，一般在5.0%~8.6%，不同的原棉回潮率對前紡加工過程的開松、除雜、梳理效果影響較大?；爻甭蔬^低時，纖維強度降低，在開松梳理過程容易斷裂產生短絨和飛花，纖維抱合力差，容易產生斷頭。由于飛花的因素，對車間環境也有影響，直接影響各工序半成品質量?；爻甭蔬^高時，不利于纖維開松除雜和梳理，容易產生棉結和塵雜，影響生條質量。

為保證生條和成紗質量，必須重點對原棉的回潮率進行控制。清梳聯加工前應在分級室對原棉采用松包、加濕、平衡、定形的方法，以穩定原棉回潮率和適紡性能。由于分級室沒有發熱量，宜和清梳聯采用同一套空調系統進行送風加濕，采用二次回風的送風狀態，確保分級室冬夏季溫度為27 ℃~30 ℃，相對濕度60%~70%，分級室正壓不小于30 Pa。在此環境下，原棉存放時間應不低于24 h，穩定原棉回潮率在6.8%~7.2%，為后道各工序纖維的適紡性能打下基礎。

　　2.2　清梳工序

清梳工序宜保持適中相對濕度，控制半制品回潮率。由于原棉在清棉、梳理階段已經過進一步的開松、除雜、氣流輸送、梳理等過程，回潮率會有一定的下降。此過程應適當控制車間溫度和相對濕度，控制纖維回潮率下降的幅度，達到纖維連續放濕的狀態。由此可以減小纖維間抱合力，纖維保持較好的彈性和剛性，利于有效開松、除雜和梳理，減少纖維黏連和扭結，減少棉結和短絨。車間空調通過調節二次回風比例，優化送風參數，保證車間冬夏季溫度控制在26 ℃~32 ℃，相對濕度64%~70%，生條回潮率作為空調溫濕度控制的目標，宜控制在5.8%~6.3%。

　　2.3　并粗工序

并粗工序作為紡紗過程主要的混和牽伸、初步加捻過程，半成品的回潮率不僅對加工過程影響很大，也對后續細紗加工有直接影響。適當提高熟條、粗紗回潮率，可增加纖維的柔軟性和抱合力，利于牽伸過程中羅拉對纖維的控制，使纖維有效伸直、平行，有利于并粗工序的混和、牽伸、加捻，使粗紗獲得穩定和均勻的捻度。該工序由于纖維和空氣接觸面積較大，容易吸濕，車間相對濕度宜偏大控制，使半成品處于連續吸濕狀態。適度提高粗紗的回潮率，在細紗工序形成外干內濕的放濕過程，可提高粗紗強力、穩定和提高細紗工序的可紡性和質量，是紡紗生產過程纖維回潮率控制的又一重點。該工序車間冬季需借用一部分細紗車間回風的熱量，采用機器露點送風，增加車間溫濕度；夏季高溫季節可采用冷凍水降溫或二次回風的方式，穩定送風機器露點，使車間冬夏季溫度控制在28 ℃~31 ℃，相對濕度64%~68%，粗紗回潮率宜控制在6.0%~6.5%。

　　2.4　細紗工序

實踐證明，細紗工序的相對溫度對車間生產效率、生產環境、棉紗回潮率和紗線質量的影響較大。以生產JC 14.5 tex紗為例，在一定的溫度下，細紗工序相對濕度從55%增加到62%，棉紗的回潮率可從5.7%增加到6.4%，強力從200 cN增加到225 cN，車間飛花、紗線毛羽和紡紗斷頭均減少。因此，在保證細紗工序正常生產的同時，相對濕度宜偏大掌握，使成紗回潮率增大，進而提高成紗強力。細紗車間裝機功率大，車間發熱量大，設備占地面積大，送排風系統大而且復雜，溫濕度控制是紡紗車間的難點。由于細紗車間送風不均勻和細紗機各部表面溫度差別大，非常容易使各區域溫濕度產生差異，從而影響各部位粗紗的放濕情況，造成不同區域不同部位的纖維回潮率差異，影響車間生產效率和產品質量。因此，細紗車間合理設置各區域的送排風量，減少車間橫向氣流，維持工作區穩定的溫度和相對濕度，使粗紗在一個相對穩定的溫濕度條件下放濕，保持粗紗退繞后的回潮率穩定，保證車間生產效率和質量。

細紗工序溫濕度控制措施是冬季循環水加濕，露點送風，確保車間相對濕度；夏季冷凍水降溫，機器露點送風，保證冬夏季溫度維持在32 ℃~36 ℃，相對濕度在58%~62%，并調節各送風管道和送風口風量，保持車間區域溫度波動不大于±0.5 ℃，相對濕度波動不大于±1.5%，維持紗線回潮率范圍在5.8%~6.3%。

　　2.5　絡筒

絡筒工序的相對濕度應比細紗工序偏高掌握，有利于控制絡筒工序紗線毛羽增長，維持絡筒清紗系統有效清除紗疵，減少絡筒工序卷繞過程中對紗線各項質量指標的影響和損失，是增加紗線回潮率、提高紗線強力和質量的主要工序。相對濕度過小時，由于紗線在高溫摩擦中纖維有吸熱放濕的趨勢，易造成卷繞過程中筒紗的蓬松、松弛、成形不良，筒紗強力降低，毛羽增加。相對濕度過大時，會影響筒紗的正常卷繞和清紗系統對紗疵的有效清除。因此，絡筒工序車間相對濕度應比細紗車間高，溫度應比細紗車間略低；保證車間空氣的含濕量高于細紗車間，利于紗線的吸濕。該工序空調系統在冬季應適當借用細紗車間排風的多余熱量，利于空氣加濕；在冬季采用循環水絕熱加濕，夏季采用循環水為主，冷凍水為輔的空氣處理過程，以機器露點送風為原則。保證車間冬夏季溫度在27 ℃~30 ℃，相對濕度在65%~70%，維持紗線回潮率范圍在6.0%~6.5%。

　　2.6　棉紗定形后處理

運行實踐得知，由于各企業生產實際情況的差異，在各工序滿足上述回潮率指標有一定的難度。棉紗定形后處理是在保證前紡、細紗、絡筒工序的溫濕度，穩定紗線回潮率的基礎上，在絡筒和成包工序之間增加定形后處理工序，使筒紗在具有一定溫度和相對濕度的空氣環境中存放保持一定的時間，讓紗線充分吸濕、定形，穩定紗線性能，提高紗線回潮率，保證紗線的強力穩定性，提高紗線質量。定形加濕工序的冬夏季溫度宜控制在28 ℃~31 ℃，相對濕度85%以上，紗線回潮率提高至7.5%以上。

合理地控制紡紗生產各工序半制品和成品的回潮率，是實現紡紗生產良好可紡性和穩定產品質量的保證。紡紗各工序應根據紡紗品種和工藝情況，制定各工序半成品所需要的回潮率。生產中在保證原棉回潮率和纖維穩定性的基礎上，通過控制紡紗生產各工序的車間溫度和相對濕度、氣流速度等條件，使各工序半成品實現不同回潮率，保證各工序半成品質量。

　　3 棉紗定形后處理設計運行

　　3.1　棉紗定形后處理系統設計

針對永安公司新型紡紗生產線（采用清梳聯，全精梳，國產長車1 200錠粗細聯細紗機，72錠VCRO?E型自動絡筒機）項目的情況，將絡筒機布置在車間中部，靠近空調室一側設置定形后處理工序。定形后處理工序設置專門的空調噴霧加濕系統，利用絡筒空調室部分送風、噴霧加濕空調送風的雙風道設計方案，控制定形后處理工序的溫濕度和空氣壓力。定形后處理工序設計參數：夏季環境溫度30 ℃，相對濕度75%，設計送風量60 000 m3/h，其中加濕空調設計送風量32 000 m3/h，絡筒空調送風量28 000 m3/h，合計換氣次數為13次/h，設計回風量50 000 m3/h，利用地排風口調節定形后處理工序的環境壓力。采用絡筒機工藝排風和空壓機排風余熱保持定形后處理加濕空調的進風溫度。

　　3.2　棉紗定形后處理系統運行

結合永安公司實際情況，在維持各工序溫度、相對濕度、確保半成品回潮率的情況下，為進一步提高紗線回潮率，對筒紗進行定形后處理。定形后處理工序空調系統利用絡筒車間空調維持環境溫度，噴霧加濕空調系統控制環境相對濕度。冬夏季溫濕度運行參數：溫度28 ℃~31 ℃，相對濕度85%~88%，工作區域風速不大于0.05 m/s，運行中保持區域正壓值20 Pa~30 Pa，后處理時間采用24 h。以JC 9.72 tex紗為例，定形后處理前后紗線質量指標如下。

由以上對比數據可以看出，增加定形后處理工序，可使紗線回潮率提高1.1個百分點，紗線強力指標提高4.4%，紗線質量進一步穩定，同時提高了后加工的適應能力。

　　3.3　紗線定形后處理影響因素

為驗證紗線定形后處理過程中各環境參數對紗線性能指標的影響，結合該試驗情況，對定形后處理過程中車間溫度、相對濕度、定形后處理時間、車間正壓值、工作區風速等參數的影響進行分析比較得知，紗線回潮率隨著溫度和相對濕度的提高而提高，相對濕度的影響相比溫度要明顯。這也證明了纖維回潮率與車間空氣水蒸氣分壓力有關的結論。

紗線強力指標隨相對濕度提高而提高，在一定的溫度下（28 ℃~31 ℃），相對濕度70%~75%時紗線回潮率和強力增加較快，但相對濕度超過75%后，回潮率和強力增加較緩慢。這是因為相對濕度與纖維伸長關系較大，吸濕后的纖維由于分子間距離增大，在外力作用下易產生相對位移，因而纖維的伸長也隨著相對濕度的上升而增加。但考慮成品棉紗吸濕過程較為緩慢，再因加濕空間有限、成品紗流轉等因素，實際應用中應適當提高加濕間溫濕度，加濕間執行溫濕度標準為溫度28 ℃~31 ℃，相對濕度85%~88%。

在一定的環境溫度和相對濕度條件下，車間正壓值對纖維回潮率有一定的影響，正壓值升高，纖維回潮率升高，這是由于適當高的空氣正壓，纖維表面呈收縮狀態，更容易使水蒸氣分子向纖維中滲透。為保證纖維的吸濕，定形后處理區域風速不易過高，宜采用不大于0.1 m/s的風速，最好在加濕車上面覆蓋紗布以穩定氣流。

在一定的車間溫度、相對濕度、正壓值條件下，紗線回潮率的提高隨著定形后處理時間的增加而增加，但當后處理時間超過一定限度后，回潮率的增加值很少。這是因為后處理時間越長，紗線內部水蒸氣含量越大，和空氣之間水蒸氣分壓力差越小，甚至接近平衡，分子運動趨勢逐步變小。用戶可根據絡筒后不同回潮率的筒紗確定后處理時間。一般情況下以處理15 h~24 h為宜。

　　4 結論

纖維回潮率對紗線強力、毛羽和紗疵影響較大，是紡紗各工序環境控制的重點。其中，原棉回潮率與紡紗生產全過程的可紡性、紗線質量有著密切關系，細紗工序的相對濕度對提高棉紗回潮率的影響較大，宜偏大掌握。采用綜合控制棉紗回潮率的方法，即增加棉紗定形后處理工序，是保證棉紗質量指標的關鍵，可在原紗線質量的基礎上，使JC 9.72 tex紗的回潮率提高1.1個百分點，紗線強力提高4.4%，有效提高了紗線質量。在紗線定形后處理工序中，在一定溫度下，對紗線回潮率影響最大的環境參數是相對濕度，相對濕度增加，纖維回潮率增加。紗線定形后處理的時間需根據用戶對紗線回潮率的要求確定，回潮率高，定形后處理時間增加，一般不應少于15 h。（來源：棉紡織技術）