目前棉纺领域常见的纺纱方式有环锭纺、转杯纺、集聚纺、喷气涡流纺等。环锭纺的纺纱方法已有100多年的历史，而转杯纺、集聚纺和喷气涡流纺三种纺纱方式是在近年逐步发展起来的，称为新型纺纱。新型纺纱的快速发展，在促进技术进步、提高生产效率、降低生产成本、提升产品质量等方面有一定积极意义。
一、四种常用纺纱方式
1.1 转杯纺
转杯纺属于自由端纺纱方法，喂入纺纱器的棉条经分梳辊分梳成单纤维，纤维在分梳辊离心力和纺杯内负压气流的作用下脱离分梳辊表面，经输棉管道而进入纺杯，在凝聚槽中形成一个完整的纤维环，随着纺杯高速旋转，在接头纱的作用下，随着捻度不断的传递，纤维束被连续剥离并最终形成纱线。
1.2 喷气涡流纺
喷气涡流纺是一种包缠式结构的纺纱方式，纱线由芯纤维和外部包缠纤维组成，纱线具有毛羽少、耐磨性好的特点。棉条经牵伸装置牵伸后，从前罗拉钳口输出的须条被纺纱器喷嘴中涡流所产生的负压吸入，形成芯纤维，当纤维的末端脱离前罗拉时，因涡流作用而扩张，覆盖在空心锭子表面，并沿着固定的空心内壁回转，随着纱条的向前运动，纤维末端包缠在纱芯上而形成纱线。
1.3 集聚纺
集聚纺（紧密纺）是在环锭细纱机的牵伸装置前增加了一个纤维凝聚区，从牵伸装置输出来的纤维束经凝聚区凝聚，基本消除了纺纱加捻三角区，可以有效改善环锭纺纱存在的成纱强力低、毛羽高和飞花多等缺点，达到提高产品质量的目的，有利于后工序的生产。集聚纺有多种形式，但基本原理都是通过集聚作用使须条中的边缘纤维和浮游纤维得到有效控制，通过减少须条的宽度达到基本消除纺纱加捻三角区的目的，从而在环锭纺上生产出高质量的紧密纱。
1.4 环锭纺
环锭纺是最传统的一种纺纱方式，通过牵伸、加捻和卷绕几个过程而形成符合设计规格的纱线，主牵伸区中须条的宽度一般是所纺纱线直径的数倍，被牵伸成单根状态的纤维抵达前钳口时呈自由状态，离开前钳口时被捻合在一起，因此在前罗拉输出钳口处形成加捻三角区，加捻三角区阻止边缘纤维完全进入纱体，部分边缘纤维脱离主体形成飞花，大部分边缘纤维一端被捻入纱体，另一端形成毛羽。这些纤维不但影响纱线条干均匀度和弹性，还会降低纱线强力。在加捻时处于三角区外侧的纤维受到的张力较大，而在中心的纤维受到的张力最小，不同位置的纤维初始张力不匀，造成成纱的强力波动。传统环锭纺纺纱三角区的天然缺陷，造成环锭纺纱线强力波动大，毛羽数量多。
二、纱线结构形态
不同纺纱原理形成不同的纺纱方式，纤维在纱线中的排列形态以及纱线的紧密度亦不相同。从转杯纺、集聚纺、喷气涡流纺和环锭纺等不同纺纱方法的成纱电子显微照片（见图1）来看，不同纱线有明显的差异。
图1
2.1 转杯纺纱线结构
在加捻过程中，加转杯纺纱捻区的纤维缺乏积极握持，呈松散状态，因而纤维伸直度较差，纤维内外转移程度较低。纱线的结构分为纱芯和外包纤维两部分。纱芯结构与环锭纺纱相似，比较紧密；外包纤维结构松散，无规则地缠绕在纱芯外面。因此与传统环锭纺纱相比，转杯纺纱结构比较蓬松，外观较丰满。
2.2 涡流纺纱线结构
涡流纱也是一种双重结构的纱线，芯纤维是平行排列的，没有捻度，依靠旋转气流的作用使末端纤维包覆缠绕于芯纤维外部加捻成纱。喷气涡流纺纱的外层覆盖纤维比重约60%，可以使内部未加捻的纤维几乎被完全覆盖，表面纤维排列则更近似于环锭纺纱。
2.3 紧密纺纱线结构
紧密纺纱线中的纤维排列最为整齐，从一定意义上讲，可能是纱线中理想化的纤维排列方式。由于气流的收缩和聚合作用，纤维的端头能够被捻入纱线内，成纱结构最为紧密，纱线外观光洁、毛羽少，纱线加捻螺旋结构清晰可见，纤维几乎没有内外转移。这是集聚纺纱最显著的特性。这种纱线结构的改善是通过基本消除纺纱加捻三角区而获得的。
2.4 传统环锭纺纱线结构
传统环锭纺纱中纤维基本上呈螺旋线排列结构，由于存在纺纱加捻三角区，纤维不能全部被加捻到纱体中，较多的边缘纤维一端被捻入纱体，另一端裸露在纱条外面形成毛羽，因而虽然环锭纺纱结构较为紧密，但纱条表面纤维排列杂乱无序，光洁度较差。
三、纱线特点
通过不同的纺纱方式，可以产生不同的纱线结构，从而呈现出不同的产品特性。
3.1 强力
纱线强力取决于纤维间的抱合力和摩擦力，主要受纤维性能和纺纱方式的影响。纤维的形态及排列不同，影响成纱的强力指标。纱线中有打折、弯曲、缠绕等状态的纤维存在，减短了纤维平均长度，削弱纤维间的摩擦力，降低了纱线强力。
一般情况下，转杯纺纱的强力是环锭纺纱的80-90%左右，喷气涡流纺纱强力是环锭纺纱的80%左右，紧密纺纱线是环锭纺纱的115%左右。
3.2 毛羽
纺织产品的手感性能可以由毛羽数量来评判。试验中发现：长度小于2mm的毛羽对生产过程和织物的外观质量影响很小，可以使织物具有一种天然的柔软手感。长度超过3mm的毛羽，对纱线质量有比较明显的影响。转杯纺纱、喷气涡流纺纱、紧密纺纱的1-2mm的毛羽比环锭纺纱要少一些。
3.3 耐磨性
纱线的耐磨性与纱线的结构密切相关。环锭纺纱纤维大多呈螺旋线形态，当反复摩擦时，纱线易失捻解体而很快被磨断，耐磨性较差。新型纱线在耐磨性方面有着明显的优势，转杯纺纱、喷气涡流纺纱均由纱芯和外包纤维两部分组成，纱线表面包有不规则的缠绕纤维，纱线不易解体，同时纱线表面摩擦系数较大，在织物中纱与纱之间的抱合良好，不易产生相对滑移，故耐磨性提高。相对于环锭纺纱，紧密纺纱的纤维排列整齐顺直，纱线结构紧密，纤维不易脱散，因而纱线的耐磨性能更好。
3.4 抗起球
喷气涡流纺纱中间为平直的芯纱，外层包覆着缠绕纤维，纤维定向明显，织物内纱与纱之间的抱合性较好，不易产生相对滑移，耐磨性提高，抗起球等级高。
起球还与成纱毛羽关系密切，抗起球性能喷气涡流纺纱织物为4-4.5级，传统环锭为2级，转杯纺纱为2-3级，紧密纺纱为3-4级。
四、纱线的应用
4.1 转杯纺纱
转杯纺以生产粗支纱为主，外松内紧的纱线结构能获得较好的染色牢度和较深的色泽，从而形成牛仔面料蓝中透白的独特风格。目前我国转杯纺纱以机织为主，针织纱占比为10%左右，随着技术的进步和高档转杯纺设备的引进，转杯纺纱在针织领域的应用将会极大增强，针织纱的占比有望提升到30-40%。
4.2 喷气涡流纺纱
喷气涡流纺纱针织物具有抗起球等级高、无歪斜、条影少、缩水率低、布面匀整丰满等特点。适合运动装、休闲服饰、儿童服装、针织T恤衫和内衣等的生产，原料主要以涤棉混纺品种为主。
喷气涡流纺纱具有毛羽少、条干均匀、疵点少等优点，强力虽然较环锭纺纱低，但强力CV值小，能够满足无梭织机用纱标准，也可用于无梭织机。
4.3 集聚纺
集聚纺纱具有毛羽少、强力高、光洁度好的优势，适合生产高支精梳纱，用于生产高档纯棉衬衫、防羽布等，具有上浆成本低、织造飞花少、织造效率高、织物光泽度好、外观纹路清晰、色泽对比度强等优点。
4.4 环锭纺纱
新型纺纱快速发展，但环锭纺仍具有不可替代的优势存在，在纺纱生产中占有重要的地位，环锭纺产品应用最为广泛。由于环锭纺机构简单、适纺范围广、品种适应性强。环锭纺生产流程长，质量进一步提升有一定局限性，纱线毛羽多，制约着环锭纺纱线在高档产品上的应用。但是，环锭纺纱线在高支和特高支产品仍是具有不可替代的明显优势。
五、结语
（1）转杯纺以生产中低支纱为主，纱线结构外松内紧，可以实现较好的染色牢度和较深的布面色泽，彰显牛仔布面料蓝中透白的独特风格，非常适合生产牛仔布使用。
（2）喷气涡流纺纱毛羽少、耐磨性好、条干均匀、抗起毛起球性能优良，特别适合高档针织产品、休闲服饰的应用。
（3）集聚纺纱线成纱强力高、表面光洁、毛羽少，适合高支精梳产品生产，成品光泽度好，色泽鲜艳，广泛应用于机织高档衬衫、防羽布等生产。
（4）环锭纺纱品种适应性更强，适合差异化纤维，特种纱线的开发生产。也可以开发高支和特高支纱线的生产，使纱线产品实现差异化、多样化，满足不同客户差异化的需求。
（5）与传统环锭纺纱相比，新型纺纱线毛羽少、捻度低，更有利于针织生产，具有较低的上浆率，可以降低上浆成本，提高织机生产效率。新型纱线应用于针织产品或机织产品，具有一定的技术优势，新型纺纱快速发展将成为未来发展的必然选择。
