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摘 要：对转杯纺的现状，转杯纺粗特纱在当前市场上的应用的介绍。转杯纺纺制粗特纱的研究，提出了纺织粗特纱时的工艺路线及提高质量的方法。
关键词：转杯纺 质量 粗特纱 棉纱
转杯纺纱过去国内俗称气流纺纱，国际上称为Open-end Spinning（自由端纺纱，简称OE纱），现在国际上规范称为Rotor Spinning（转杯纺纱）。转杯纺纱是目前世界上在各种新型纺纱中，技术成熟最早，应用最广泛的一种纺纱技术。OE纱线指的是气流纺纱，又称转杯纺纱，它属于自由端纺纱方法之一。其纺纱原理是：用8000～9000r/min高速回转的小刺辊，将喂入条子开松成单纤维状，再借高速回转的纺纱杯产生负压，或利用外界抽气作用，把松懈的纤维经输棉管道吸入纺纱杯，在纺纱杯离心力的作用下，紧贴纺纱杯最大内径处的凝聚槽内，凝聚成自由端的环行须条。气流纺现在还只能纺比较粗的纱线，一般在30英支以下，它纺纱速度快，纱线条干，毛羽、较环锭纱要好。气流纺比环锭纺纱条干均匀，伸长大，结构蓬松，吸色性好，但是强力不及环锭纱，耐磨性比环锭纱高20-30%左右。目前，转杯纺纱技术已经日趋成熟，大有与环锭纺平分纺纱市场之势。
我国是20世纪70年代初开始引进转杯纺纱机的，那段时期我国的转杯发展速度比较缓慢，随着转杯纺纱机性能的不断改善和提高，加上从事转杯生产和研发的广大工程技术人员们不断探索和研究，在纺纱工艺技术和产品开发上均有较大突破和创新。据文献报道，目前世界上转杯纺头数在800万左右，40%的转杯纺纱机在生产中细特纱。据2008年底统计，我国的转杯纺纱机为220万头，较1999年的57万头增加了3倍多。与传统纺纱相比，转杯纺纺纱速度快，纱线条干，毛羽、较环锭纱要好，并且比环锭纺纱伸长大，结构蓬松，吸色性好，耐磨性高20-30%左右；在纺纱过程中，对所用原料的要求低的特点，纺纱特数多为29-97tex，中细特纱不到10%，还是以粗特纱为主。目前，市场上转杯纺纯棉纱主要用于牛仔布（21%）、绒类织物（20%）、灯芯绒（31%）、针织品（10%）、床单、手套等。
本次研究对象为为粗特纱，粗特纱的質量一般要求较低，原料选配时，可选用质量稍次的原棉或搭配部分低级棉和再用棉。一般品级为2.6-4.8级，长度为25.5-27.5mm。转杯放适合短纤维棉产品纺制，不适合纺长纤维和非棉产品的主要原因，是由于目前我国转杯纺纱机上大都装配着CEⅡ型纺纱器（自排风式），它的分梳直径比较小，只有65mm，因此限制了所纺纤维的长度。在一般情况下，所纺纤维长度不超过分梳直径的2/3，纤维太长会造成分梳辊齿端所握持的纤维刚脱离给棉板和给棉罗拉握持后，就立即进入梳棉通道口的转移释放区，这会给纤维转移和释放带来一定困难。因此转杯放过一般不适合纺长纤维和非棉产品。转杯纺适合纺低级棉，能吃“粗粮”，选用转杯纺的纤维原料应考虑以下性质：（1）转杯纺用棉纤维的线密度最好在0.13～0.17tex（6000～7500公支）；（2）转杯纺最适合纺25～38mm长度的纤维，因为纤维长度在这个范围内，有利于分梳、转移、并和及加捻；（3）根据所纺纱线的强力要求较高，应选择纤维自身强度较高，减少纺纱过程中的断头率；（4）转杯纺所用的原料含杂率一般较高（可高达7%～9%），但含杂率过高必然要降低制成率，增加制造成本；（5）供转杯纺使用的原棉含水率最好小于10%，熟条的回潮率在6.5%-8%。
纺纱工艺流程：FA002型圆盘式抓棉机×2→TC→1型除杂物装置→FA104型六辊筒开棉机（附A05B型凝棉器）→A022型桥式吸铁装置→FA022型多仓混棉机→FA106型豪猪开棉机（附A05B型凝棉器）→FA101型四刺辊开棉机（附A05B型凝棉器）→FA061型强力除尘器→A062型电器配棉器→A092AST型双棉箱给棉机（附A05B型凝棉器）×2→FA141型单打手成卷机×2→（FA201型梳棉机）→头并（FA319型并条机）→二并（→FA331型并条机）→FA601A转杯纺纱机）。
各工序纺纱工艺：纺织转杯纱时对棉质量要求高，所以在对杂质的处理上要求更加严格。在开清棉工序时要求：利用吸风来加强对微尘的清除，利用刺辊来加强对纤维的开松作用，使纤维在进入梳棉机前即分解为单根纤维状态，使杂质能充分落下，尽早排除。梳棉工序是控制棉结的重要工序， 梳棉工序采取“重定量、中速度、紧隔距、密分梳、小张力、快转移”的工艺原则， 适当增加落棉率， 缩小盖板隔距，提高盖板速度， 加密锡林针的密度， 不仅能够有效去除棉花中的杂质，还能将梳棉时产生的棉结减少。转杯纺时纺纱杯的直径必须大于纤维主体长度，以利于减小缠绕纤维，建议纺织粗特棉纱时用57mm直径的小直径杯；当纺杯直径一定时，纺纱杯转速越高，产量也越高。但产量高，喂入的原料多，分梳除杂效果差，并加大纺纱段的假捻捻度，使成纱强力降低，粗细节、棉结增加。所以，为了稳定质量，纺粗特纱时纺纱杯转速宜低。
转杯纺纱质量主要影响因素有： 断头、棉结。在纺纱工艺中，断头的出现取决于纤维须条所收的摩擦力和空气阻力，如果阻力大于纱线所能承受强力，则出现断头。由于转杯纺转速快，须条收到的阻力很大，所以出现断头是难以避免的。棉结的产生主要与原料和加工工艺相关，对于转杯纱，前纺时进行了强烈的除杂，所以主要的棉结产生与加工过程中。随着纺纱过程的进行， 棉结的数量也会逐渐增加。
要提高转杯纺纱的质量，就必须从原料到工艺以及管理上着手。本着“好的原料才能制造好的产品”的原则，要求选取质量较好的棉花；再工艺上严格控制在半制品生产过程中，掌握“多开松，少伤纤维，大隔距，低速度”原则，保证喂入面条质量达到转杯纺纱的要求。在转杯纺时，掌握“高负压，大直径，分梳辊高速，转杯低速”，减少断头，提高成纱质量；在管理上做好各个工序的清洁工作。这样，产品质量就会得到极大的提高。
转杯纺加共粗特棉纱不仅具有很好的可纺性， 而且简化了工艺流程， 降低了生产成本， 开发了新产品， 开拓了新市场， 具有较好的经济效益。
关键词：转杯纺 质量 粗特纱 棉纱
转杯纺纱过去国内俗称气流纺纱，国际上称为Open-end Spinning（自由端纺纱，简称OE纱），现在国际上规范称为Rotor Spinning（转杯纺纱）。转杯纺纱是目前世界上在各种新型纺纱中，技术成熟最早，应用最广泛的一种纺纱技术。OE纱线指的是气流纺纱，又称转杯纺纱，它属于自由端纺纱方法之一。其纺纱原理是：用8000～9000r/min高速回转的小刺辊，将喂入条子开松成单纤维状，再借高速回转的纺纱杯产生负压，或利用外界抽气作用，把松懈的纤维经输棉管道吸入纺纱杯，在纺纱杯离心力的作用下，紧贴纺纱杯最大内径处的凝聚槽内，凝聚成自由端的环行须条。气流纺现在还只能纺比较粗的纱线，一般在30英支以下，它纺纱速度快，纱线条干，毛羽、较环锭纱要好。气流纺比环锭纺纱条干均匀，伸长大，结构蓬松，吸色性好，但是强力不及环锭纱，耐磨性比环锭纱高20-30%左右。目前，转杯纺纱技术已经日趋成熟，大有与环锭纺平分纺纱市场之势。
我国是20世纪70年代初开始引进转杯纺纱机的，那段时期我国的转杯发展速度比较缓慢，随着转杯纺纱机性能的不断改善和提高，加上从事转杯生产和研发的广大工程技术人员们不断探索和研究，在纺纱工艺技术和产品开发上均有较大突破和创新。据文献报道，目前世界上转杯纺头数在800万左右，40%的转杯纺纱机在生产中细特纱。据2008年底统计，我国的转杯纺纱机为220万头，较1999年的57万头增加了3倍多。与传统纺纱相比，转杯纺纺纱速度快，纱线条干，毛羽、较环锭纱要好，并且比环锭纺纱伸长大，结构蓬松，吸色性好，耐磨性高20-30%左右；在纺纱过程中，对所用原料的要求低的特点，纺纱特数多为29-97tex，中细特纱不到10%，还是以粗特纱为主。目前，市场上转杯纺纯棉纱主要用于牛仔布（21%）、绒类织物（20%）、灯芯绒（31%）、针织品（10%）、床单、手套等。
本次研究对象为为粗特纱，粗特纱的質量一般要求较低，原料选配时，可选用质量稍次的原棉或搭配部分低级棉和再用棉。一般品级为2.6-4.8级，长度为25.5-27.5mm。转杯放适合短纤维棉产品纺制，不适合纺长纤维和非棉产品的主要原因，是由于目前我国转杯纺纱机上大都装配着CEⅡ型纺纱器（自排风式），它的分梳直径比较小，只有65mm，因此限制了所纺纤维的长度。在一般情况下，所纺纤维长度不超过分梳直径的2/3，纤维太长会造成分梳辊齿端所握持的纤维刚脱离给棉板和给棉罗拉握持后，就立即进入梳棉通道口的转移释放区，这会给纤维转移和释放带来一定困难。因此转杯放过一般不适合纺长纤维和非棉产品。转杯纺适合纺低级棉，能吃“粗粮”，选用转杯纺的纤维原料应考虑以下性质：（1）转杯纺用棉纤维的线密度最好在0.13～0.17tex（6000～7500公支）；（2）转杯纺最适合纺25～38mm长度的纤维，因为纤维长度在这个范围内，有利于分梳、转移、并和及加捻；（3）根据所纺纱线的强力要求较高，应选择纤维自身强度较高，减少纺纱过程中的断头率；（4）转杯纺所用的原料含杂率一般较高（可高达7%～9%），但含杂率过高必然要降低制成率，增加制造成本；（5）供转杯纺使用的原棉含水率最好小于10%，熟条的回潮率在6.5%-8%。
纺纱工艺流程：FA002型圆盘式抓棉机×2→TC→1型除杂物装置→FA104型六辊筒开棉机（附A05B型凝棉器）→A022型桥式吸铁装置→FA022型多仓混棉机→FA106型豪猪开棉机（附A05B型凝棉器）→FA101型四刺辊开棉机（附A05B型凝棉器）→FA061型强力除尘器→A062型电器配棉器→A092AST型双棉箱给棉机（附A05B型凝棉器）×2→FA141型单打手成卷机×2→（FA201型梳棉机）→头并（FA319型并条机）→二并（→FA331型并条机）→FA601A转杯纺纱机）。
各工序纺纱工艺：纺织转杯纱时对棉质量要求高，所以在对杂质的处理上要求更加严格。在开清棉工序时要求：利用吸风来加强对微尘的清除，利用刺辊来加强对纤维的开松作用，使纤维在进入梳棉机前即分解为单根纤维状态，使杂质能充分落下，尽早排除。梳棉工序是控制棉结的重要工序， 梳棉工序采取“重定量、中速度、紧隔距、密分梳、小张力、快转移”的工艺原则， 适当增加落棉率， 缩小盖板隔距，提高盖板速度， 加密锡林针的密度， 不仅能够有效去除棉花中的杂质，还能将梳棉时产生的棉结减少。转杯纺时纺纱杯的直径必须大于纤维主体长度，以利于减小缠绕纤维，建议纺织粗特棉纱时用57mm直径的小直径杯；当纺杯直径一定时，纺纱杯转速越高，产量也越高。但产量高，喂入的原料多，分梳除杂效果差，并加大纺纱段的假捻捻度，使成纱强力降低，粗细节、棉结增加。所以，为了稳定质量，纺粗特纱时纺纱杯转速宜低。
转杯纺纱质量主要影响因素有： 断头、棉结。在纺纱工艺中，断头的出现取决于纤维须条所收的摩擦力和空气阻力，如果阻力大于纱线所能承受强力，则出现断头。由于转杯纺转速快，须条收到的阻力很大，所以出现断头是难以避免的。棉结的产生主要与原料和加工工艺相关，对于转杯纱，前纺时进行了强烈的除杂，所以主要的棉结产生与加工过程中。随着纺纱过程的进行， 棉结的数量也会逐渐增加。
要提高转杯纺纱的质量，就必须从原料到工艺以及管理上着手。本着“好的原料才能制造好的产品”的原则，要求选取质量较好的棉花；再工艺上严格控制在半制品生产过程中，掌握“多开松，少伤纤维，大隔距，低速度”原则，保证喂入面条质量达到转杯纺纱的要求。在转杯纺时，掌握“高负压，大直径，分梳辊高速，转杯低速”，减少断头，提高成纱质量；在管理上做好各个工序的清洁工作。这样，产品质量就会得到极大的提高。
转杯纺加共粗特棉纱不仅具有很好的可纺性， 而且简化了工艺流程， 降低了生产成本， 开发了新产品， 开拓了新市场， 具有较好的经济效益。