一、原棉选配

（一）原棉选配的目的和意义

原棉的主要性质如长度、细度、成熟度、强力、含杂等，皆随着棉花的品种、产地、生长条件、轧工等情况的不同，而有较大的差异。原棉的这些性质与成纱质量有密切的关系，是纺纱工艺设计的主要依据。因此，纺纱厂在使用各品种的原棉进行纺纱时一般不使用单一唛头的原棉纺纱，而是将几种唛头的原棉按比例搭配混和纺纱。对于棉纺生产来说这就是原棉选配，简称为配棉。配棉可合理选择多种原棉搭配使用，充分发挥不同原棉的优点，是纺纱生产的一项非常重要的工作。配棉的主要目的有以下几点。

1.合理使用原棉，满足产品的实际需要 不同用途、不同品种的纱线，要具有不同的品质和特性，因此对原棉的质量也有不同的要求。纺纱厂某时期的原棉库存量以及可能到厂的各种原棉数量有多有少，质量有高有低，而质量较好的原棉不是一切性质都好，质量较差的原棉也不是一切性质都差。这就要合理利用原棉的特性，充分发挥各自的优良特点，根据原棉的实际条件和各种纱线对原棉的不同要求，将不同质量的原棉按适当的比例配成混和棉进行纺纱，以便取长补短，充分利用各种原棉的长处，满足不同纱线的要求。

2.保持生产和成纱质量的相对稳定 保持成纱质量稳定的前提条件是原棉质量的稳定。如果采用单一唛头的原棉纺纱，由于一批原棉的库存数量有限，使用时间自然有限，当一批原棉用完调用另一批原棉来接替使用时，因原料性质差异较大，频繁地、大幅度地更换原料，势必造成生产和成纱质量的波动。而采用多种原棉混配，即根据各种原棉的不同特点按比例搭配使用，当某种原棉用完后调换的仅仅是该种原棉所占的份额，这就可以保持混和棉性质的相对稳定，从而使生产和成纱质量相对稳定。

3.节约原棉和降低成本 棉纺织产品的原料成本占生产成本的80%左右，配棉要在保证产品质量的前提下降低成本。如果为了追求低成本，就采用低级棉纺纱（如受气候、虫害等影响而生产的成熟度和强力不好的低级棉），则成纱质量就会显著下降。而若将一定数量的低级棉混用在配棉成分中，如在纤维长度较短的配棉成分中，混用少量纤维长度较长的低级棉，或在纤维较粗的配棉成分中，混用少量纤维较细的低级棉，不仅不会降低成纱质量，相反还可使成纱强力得到一定程度的提高。另外，在配棉成分中使用一部分回花和再用棉，即节约了原棉又降低了成本。

（二）原棉选配的依据

原棉选配应根据成纱用途、特数及加工特点，并同时考虑纱线质量与原棉性质的关系。

1.产品的特数和用途 棉纺厂生产的产品多种多样，就产品的规格来说有细特纱和粗特纱；就生产工艺来说，有普梳纱（梳棉纱）和精梳纱；就产品的用途来说有机织用经纱和纬纱、针织用纱以及特种用纱等。品种不同，纱线的质量要求也不一样，应在配棉时分别考虑。

（1）细特纱与粗特纱。棉纱的粗细常以特数（俗称号数）来表示，其单位为特克斯（tex），是指1000m长的纱在公定回潮率时的重量克数。特数小的纱，细度细，纱截面内包含的纤维根数少，纤维随机分布造成的不匀较大，对棉纱条干均匀度的影响较大。而且细特纱中杂质暴露在纱的表面的比例高。为了使成纱质量能够满足要求，在配棉时，细特纱应选用品级高、细度细、长度长、整齐度好、强力高、含杂少、轧工质量较好的原棉；粗特纱的质量要求较低，对原棉的要求可差一些。

（2）精梳纱和普梳纱。精梳纱一般为高档产品，其细度较细，外观上要求纱的条干均匀度好、棉结杂质少，且精梳纱在加工过程中能够较多地排除短绒，使用含短绒稍多的皮辊棉，对成纱质量并没有显著的影响。锯齿棉一般含棉结较多，棉结在精梳加工中不易排除，应该少用。成熟度过差、含水率过高的原棉，在加工中易产生棉结，也应避免使用。配棉时可选用品级高、细度中等、长度长、整齐度略次、强力较高、未成熟纤维及棉结杂质较少、轧工质量好的原棉。

普梳纱多用于中档产品，纱线的质量要求比精梳纱低，对配棉的各项指标要求可适当低于精梳纱。

（3）单纱与股线。对于一般的单纱来说，其强力和外观疵点的要求均比用于合成股线的单纱高，原因是单纱并合成股线后，纱外部的疵点在合成股线的过程中会被去除一部分，同时也会因并合而被覆盖一部分；条干因单纱的并合而得到改善，强力也得以提高。因此，做股线用的单纱对原棉的要求可比一般单纱低，配棉时可选用品级稍低、长度一般、整齐度略次、强力中等、未成熟纤维及棉结杂质较多、轧工质量稍低的原棉。

（4）经纱和纬纱。经纱在织造过程中要承受各种摩擦力和较大的张力，因此对经纱的强力要求较高，应选用纤维长度长、细度细、短绒少、成熟度适中、轧工质量一般的原棉。又因为经纱在织造准备过程中，可清除部分杂质疵点，所以对经纱配棉的杂质和疵点数量要求不太高。另外，因经纱常被纬纱覆盖，故经纱用原棉的色泽要求也可低一些。

比较而言，对纬纱的强力要求比较低，但因其在织物中的屈曲波高比经纱高，常浮在织物表面，影响织物的外观和手感，且纬纱纺出后，有时直接使用，去除杂质疵点的机会少，因此对纬纱的手感、外观疵点和色泽的要求较高，故纬纱配棉时棉结和杂质要少，色泽要好，轧工好。纤维粗短及短绒稍多的原棉，对纬纱质量无太大影响。

（5）针织用纱。针织用纱要求条干好，棉结和杂质少，色泽好，柔软而富有弹性，加捻较少但要有足够的强力。因此，针织用纱比机织用纱对原棉的质量要求高，配棉时要选用品级高、长度长、长度整齐度好、细度细、成熟度适中、纤维强力较高的原棉。按国家标准规定，针织汗布、棉毛衫布用纱的各项技术指标（黑板条干除外）均按同特数机织用纬纱考核。因此，一般针织用纱的原棉可与机织用纬纱同样选配。而加工起绒织物的针织纱，为了保证毛绒挺立、产品绒面丰满，应该选用成熟度好、弹性好、细度稍粗、长度稍短的原棉。

（6）染色纱线。有的棉布需要进行染整加工，由于织物的吸色能力与纤维的性质有很大的关系，因此染色的深浅不同，对原棉的要求也不同。浅色布对原棉要求高，不能混用成熟度低和成熟度差异大的原棉，否则若混和不匀，染色后会产生条花，影响外观质量；深色织物用纱不能含有僵片，否则因僵片染不上颜色在织物上会出现色花。成熟度差的原棉含棉结较多，染色后还易产生斑点。漂白布对原棉的要求可低些，如坯布上有些黄白条花，经漂白后，一般可以消除。

（7）特种用纱。特种用纱要根据不同的用途和应具备的特性来选配原棉。如轮胎帘子布用纱要求强力高、伸长小、纱线质量指标的不匀率小，而对色泽和外观疵点无特殊要求，因此在配棉时要选用纤维细长、强力高、整齐度好、成熟度适当的原棉，但对原棉色泽和含杂的要求不高。其他如绣花线、缝纫线等用纱，要求强力高、条干好、毛羽少、外观光洁，应选配品级高、纤维长、细度细、整齐度好、含杂质和疵点少、色泽好的原棉。

（8）混纺纱。混纺纱的品种较多，棉与化纤混纺的纱要求纱疵少，因此对原棉的外观要求较高。配棉时可选择工艺性能接近化纤、未成熟纤维少、短纤维及疵点少、轧工质量较好的原棉。

一些常规产品的配棉方案见表2-1。

表2-1 常规产品的配棉参考指标

续表

2.纱线的质量要求 除根据纱线的用途进行配棉外，有时还要考虑纱线的具体质量技术指标。

纱线质量与原棉性质密切相关。根据国家规定的标准，本色棉纱线的品质评定根据强力和重量不匀率进行评等；根据条干均匀度、棉结和杂质粒数进行评级。其中品质指标反映纱线强度的高低，数值越大说明纱线强度越高。纱线的品级主要反映纱线粗细差异和外观疵点情况，直接影响织物的外观，如纹路的匀整、清晰与阴影的大小等。纱线的质量高低，除与生产管理、工艺条件、机械状况、操作水平等有关外，还与原棉的优劣及其使用的合理与否有密切的关系。因此，掌握好纱线质量对原棉性质的不同要求，充分发挥各种原棉的长处，对满足成纱质量达到设计要求、稳定生产和降低成本等起着重要的作用。

（1）纱线强力。影响纱线强力的因素主要有以下几方面。

①细度。棉纤维的细度常用公制支数来表示，公制支数是指公定回潮率时1g纤维所具有的长度米数，值越大，纤维越细。成熟度是指棉纤维细胞壁的加厚程度。成纱强力与纤维细度有很大的关系，在一定范围内，纤维细度细，成纱强力高。纤维细度细时，同样粗细的成纱截面内纤维根数多，纤维间的接触面积大，摩擦力大，拉伸时纤维滑脱的机会少，因此，成纱的强力就高。所以，纤维细度对提高成纱强力所起的作用较大。若由于成熟度差（胞壁较薄）造成的纤维细度细，则单纤维的强力较低，弹性也差，不仅纺成纱的强力低、强力不匀大，而且纺纱加工也困难。所以，配棉时要综合考虑棉纤维的细度和成熟度，并控制低成熟度的棉纤维的含量，以稳定成纱强力。

②成熟度。棉纤维的细度和成熟度还常用马克隆尼值（俗称M值）来表示，它是表示棉纤维细度和成熟度的综合指标，本身无量纲，值越大表示纤维越粗、成熟度越好。正常成熟的棉纤维，其M值在4～5之间。当原棉的M值大于4.8时，随着M值的增加，成纱的条干均匀度下降。但当原棉的平均M值小于3.6时，纤维成熟度较低，在纺纱加工过程中易产生棉结，且影响产品的染色性能，使成纱质量下降。

③产地。各地区（指省或产棉专区）的自然条件不同，棉花采摘时间不一，因此，原棉的性质、色泽、手感有很大差异。而色泽和手感在一定程度上反映了纤维成熟度的好坏，一般原棉色泽好、手感富有弹性，其成熟度就较好，成纱强力也较高。若纤维柔软无弹性，手感死板黏滞，说明纤维较细，成熟度差，对成纱强力及条干均不利。所以应掌握各地区原棉的特点，做到心中有数，以便在配棉时灵活应用。

④纤维长度、短绒含量及轧工方法。纤维长度长，纱中纤维之间接触的机会多，抱合力大，成纱强度高。细特纱因截面内纤维根数少，为保证成纱强力要选用长度较长的原棉。对于细绒棉，长度小于10mm以下的纤维为短绒；对于长绒棉，长度小于16mm以下的纤维为短绒。当短绒含量多时，纱中纤维之间的摩擦力小，增加了纱线拉伸断裂时纤维滑脱的机会，纱线的强力降低（一般控制短绒率为10%左右）。另一方面，短纤维在牵伸过程中易于成为浮游纤维而不易被罗拉的钳口控制，使成纱条干变差。原棉的轧工方法不同，短绒含量也不同，锯齿棉因有去除杂质和短绒的作用，其短绒含量比皮辊棉的要少，因此混用含短绒少的锯齿棉对控制成纱强力有利。

（2）重量不匀率。重量不匀率反映纱线长片段的均匀性情况，主要由车间管理工作和机械状态决定，但与原棉的性质也有一定的关系。原棉的有些性质影响牵伸效率，而牵伸效率又直接影响成纱的重量不匀率。抱合力好的原棉，在牵伸过程中所需的牵伸力大，牵伸效率低，成纱偏重；相反，抱合力差的原棉，牵伸效率高，成纱偏轻。如果因原棉变动影响牵伸效率，则成纱重量不匀率会偏大。因此，要控制好对成纱重量有影响的原棉的使用，避免波动太大，否则会在“接批”时影响重量不匀率。

（3）条干不匀率。条干不匀率反映纱线短片段的均匀性情况。可用目光对比法或纱线条干均匀度仪进行检测。影响条干不匀的主要因素有工艺参数、机械状态、车间温湿度及操作方法等，同时也与原棉的性质，主要包括纤维细度、短绒含量、棉结、杂质（特别是有害杂质）多少等，也有一定的关系。纤维越细，成纱条干越好。因此，配棉时要尽量降低混和棉的平均细度值，减少各种原棉间的纤维细度差异，否则对条干不利。但值得注意的是，若因成熟度低而产生的细纤维，则在加工过程中易于折断而会产生大量的短绒。短绒会影响成纱的条干均匀度，所以也要注意原棉中纤维的成熟度和短绒含量。部分棉纱上的粗节是由棉结及带纤维籽屑被包缠而形成，因此配棉时还要注意控制棉结、软籽表皮和带纤维籽屑的含量。

（4）棉结杂质粒数。成纱的棉结杂质粒数，是指1g的棉纱中附着的棉结杂质的粒数。一般的杂质经染整加工可去除，而棉结则不易除去。影响棉结杂质的因素主要有原棉的成熟度、有害疵点和含水率等。原棉成熟度差，在加工过程中因纤维刚度小易扭曲，而又由于弹性差而缺乏恢复能力，故易形成棉结。原棉中的有害疵点如僵片、软籽表皮等重量轻，颗粒小不易去除。原棉的含水率高时，杂质和纤维的黏附力强，杂质不易去除，且纤维和纤维间的黏附力也强，易形成索丝或棉结。

以上讨论了满足成纱质量要求在原棉选配方面应注意的一些问题，但在实际生产中，纱线质量方面所出现的问题是比较复杂的，应当根据具体问题找到原因，在配棉工作中有所侧重地加以解决。

（三）配棉方法

传统的配棉方法是分类排队法。配棉既要考虑当前，又要兼顾今后；既要考虑重点品种，还要照顾一般品种；从现实需要与可能出发，按轻重缓急交叉替换。安排要合理恰当，使每个品种所用原棉成分不产生明显的变化，以保持生产与成纱质量的稳定。

1.原棉的分类 分类就是根据原棉的性质和各种纱线的不同要求，把适纺某品种或某特数纱的原棉挑选出来划分为一类，共分若干类。因各种纱的质量要求不同，在原棉分类时，先安排特细特和细特纱，后安排中粗特纱；先安排重点产品，后安排一般或低档产品。具体分类时要考虑以下几个问题。

（1）成纱要求。要根据成纱的不同品种按其用途、线密度、特点、质量要求等来选配原棉，以便使原棉发挥最大的作用，获得质量优良的成品。什么品种配什么原棉，要物尽其用。如普梳纱一般选用细绒棉，而精梳纱一般应选用长绒棉。

（2）原棉的资源情况。为了在一定时期内保持混和棉品质的相对稳定，要了解和掌握原棉的资源情况，即原棉的当前库存情况和将来的到货（即来源）情况。对库存棉量不多而来源又少的原棉，尤其是特性较突出的要慎重使用；对库存棉量虽多，但来源困难的要少用；对目前库存量虽少，但来源多的原棉可适当多用。但因来源棉的性质不是十分稳定，所以原棉选用时，在可能条件下，适当保留一些性能好的原棉，要瞻前顾后，留有余地。

（3）成纱的指标平衡及纺纱力学的性能。在实际生产中，某个时期各种纱的质量指标往往存在不平衡现象，有的指标能够达到质量标准，有的达不到质量标准，还有的却超过质量标准很多。有的成纱某项指标较好而其他指标不好；也有成纱的各项指标都较好而只有一项较差，达到质量标准较困难，稍一放松就会出现质量问题。针对这些情况，在配棉时要加以注意，尽可能克服和改善质量上的不平衡情况。另外，纺纱机械的性能也有差异，如有的机械除杂效果好，有的机械牵伸效率高，在选配原棉时，应适当加以考虑机械性能的不同，发挥各种机械的特点。

（4）气候条件的变化。即使原棉的品质较为稳定，但有时也会因为气候条件而使产品质量波动。在气候条件变化较大，车间的空调不能适应时，要通过配棉予以解决。如夏天高温高湿，加工过程中纤维易缠罗拉、胶辊及针布，纱线断头多，成纱外观疵点增加，配棉时宜选用含水率低、成熟度好、杂质较少的原棉。

（5）混和成分性质的差异。在一定的范围内，混和棉中原棉的一些性质差异略大的可以起到取长补短的作用。如在以较粗纤维为主体的配棉成分中混用一些较细的纤维，或在较短纤维的配棉成分中混用一些较长的纤维，对改善成纱的条干和强力都有一定的好处，但混用量不宜过大。在正常情况下混和成分中纤维性质的控制范围见表2-2。

表2-2 配棉成分性质差异范围

2.原棉的排队 原棉的排队就是在分类的基础上将同一类的原棉排成几个队，把地区、性质、长度、细度及强力等指标接近的排在一个队内，以便当一个批号的原棉用完后，用同一队中的另一批号的原棉进行接替。原棉接批时要确定各批原棉使用的百分率，并使接批后混和棉平均性质无显著差异，达到稳定生产和保证成纱质量的目的。原棉接批时性质差异一般控制范围见表2-3。

表2-3 原棉接批时性质差异的控制范围

在排队中应注意掌握以下几个问题。

（1）主体成分。在配棉中应有意识地选择若干队性质接近的原棉作为主体成分，如以产地为主体，也可以长度或细度为主体，主体原棉一般占70%以上，它是成纱质量的关键。但由于原棉的性质很复杂，在具体配棉时可采取其一项性质以某几批原棉为主体，而另一项性质以另几批原棉为主体，但要注意同一性质不要出现双峰。

（2）队数和混用百分比。队数与各配棉成分的混用百分比直接相关。在一个配棉成分中，队数多则混用百分比可低，队数少时则混用百分比要高。队数多，车间管理工作不便；而队数过少，由于不同原棉混用百分比大，每队原棉“接批”时易造成混和棉性质波动过大。确定队数的多少要考虑总用棉量及各批原棉数量的大小，总用棉量大或每批原棉数量少，则队数宜多。在原棉各种性质差异小时，队数可少些；如果性质差异大，队数就要多些。一般选用5～6队，最多可增加到8队。在队数确定后，可根据原棉质量情况及成纱质量要求确定各队原棉混用百分比，一般为减少成纱质量波动，每队原棉最大混用百分比不超过25%，若先后接批原棉的主要性质差异过大，混用百分比要控制在10%以内。

（3）勤调少调。“勤”指调换的次数要多，“少”指每次调用的数量要少，勤调就可以少调，每次调换原棉的量少，容易保持混和棉的性质稳定。少调的具体做法就是提前调用原棉，把一次调换的分为两次。如某一批号原棉混用25%，若接批的原棉与前一批性质差异大，可在前一批原棉用完之前先将后批原棉用上15%左右，当前一批原棉用完后再将后一批原棉的份额增加到25%，这样部分提前接替使用可以减少混和棉性质的突变，但不能增加队数。

（4）交叉抵补。在“接批”时，有时会遇到后一批原棉比前一批原棉在某项性质指标方面较差的情况，这时可以在另外一队中选用该项质量指标较好的一批原棉同时“接批”，以便互相弥补。还应注意掌握在同一天内抽调的原棉批数不宜过多，一般不超过2批，以百分比计算不宜超过25%。

3.低级棉、回花和再用棉的使用

（1）低级棉的使用。低级棉是由于棉花在生长过程中遭受气候和病虫害的影响而产生的。一般分晚期低级棉和早期低级棉。晚期低级棉是由于霜袭产生的霜黄棉及剥桃棉，其特点是纤维成熟度差、纤维细、纤维强力低、含水率高、短绒多、疵点多。早期低级棉是因棉纤维在发育过程中或吐絮后，由于雨量过多、日照不足而产生的灰棉，其特点是棉纤维成熟度较好、含杂较少、但纤维粗、强力低、虫害棉中死纤维（僵片）较多。由于晚期低级棉纤维细度细，对成纱强力有利，可以在纺经纱的配棉中搭配一些；而早期低级棉纤维粗、强力小，对成纱强力不利，但其疵点较少，对成纱外观疵点影响不大，故可在纬纱配棉中混用一些。但使用时要注意低级棉对成品色泽和染色的影响，以免造成织物色泽上的差异。

（2）回花和再用棉的使用。回花是指在纺纱各工序中产生的一些可再回用的原料，如不合格棉卷、废棉条、粗纱头、皮辊花等。回花的性质基本上与混和棉相同，只是回花的棉结稍多，短绒有所增加。有些回花可直接在本特纱回用，但混用量不宜超过5%，有些需经处理后才能在本特纱回用或降至较粗特的纱回用。

再用棉是指在加工过程中产生的可再用的落棉，包括开清棉工序的落棉（一般称统破籽）、梳棉的抄斩花和精梳落棉等。再用棉的含杂多、短绒多。开清工序的落棉中，可纺纤维仅占20%～40%，纤维较短且含有大量的细小杂质，经处理后降至较粗特的纱或副牌纱使用；梳棉斩刀花和抄针花中可纺纤维占65%～85%，含棉结杂质粒数较多、短绒含量较高，一般经处理后降级使用；精梳落棉的纤维长度短，棉结多而小，杂质细而小，一般在粗特纱中混用5%～10%，一般用途的纱中混用3%～5%。