细纱卷捻技术是细纱工序实现优质、高产、省工、低耗的关键，直接影响成纱毛羽、断头率、质量和产量的高低。
细纱卷捻系统分为卷绕与加捻两个部分，由叶子板、导纱钩、气圈环、锭子、筒管、钢领、钢丝圈、钢丝圈清洁器、钢领板、锭带、锭带张力盘、滚盘、升降系统等部件组成。
一、细纱卷捻工艺的设计
细纱的卷捻工艺应以“提高成纱强力、降低细纱断头、适应高速生产”为设计目标。
1.1 锭速的设定
根据所纺品种的原料、纱支、纺纱方式、用途等因素来确定锭速。要在可接受的纺纱断头率水平的情况下设定锭子的最高转速。一般情况下，相同纱支的纯棉品种车速要低于化纤品种，竹节纱车速低于一般平纱，赛络纺纱低于普通环锭纺纱等。当然细纱车速还与设备状态、工人熟练程度、车间温湿度等因素有关。
随着锭速的增加，成纱毛羽也会逐渐增加，当锭速超过临界值时，细纱毛羽会大幅度增加，所以细纱速度要根据实际情况而定。有变频控制的细纱机要充分发挥十段锭速的优势（见图1），通过观察小纱、中纱、大纱的断头情况合理设定开车段、小纱段、中纱段、大纱段、落纱段的速度，减少低速段长度，增加高速段长度，使平均锭速达到较高的水平，以降低断头率、提高细纱产量、提升企业的经济效益。
图1 十段车速的设定
1.2 捻度的设定
细纱捻度也是影响产量与质量的重要因素，在锭速一定的情况下，适当降低捻系数可以提高细纱产量。当然，捻系数过小会导致成纱强力降低，毛羽增加；捻系数过大会使纱线手感发硬、生产效率降低。细纱捻系数主要取决于原料、所纺品种，以及客户对成品的质量要求。
1.3 卷绕工艺的设定
根据线密度设定合理的卷绕螺距和卷绕密度，卷装的容量与钢领直径、升降动程、筒管长度、卷绕密度、纱支等有关。相对大的卷装容量可以减少工人劳动强度、提高生产效率。把卷绕系统改成电子伸降系统，可取得方便操作、改善管纱成形和降低断头的效果。
二、卷捻专件器材的选择
2.1 钢领钢丝圈的选型与配备
钢丝圈的线速度是影响细纱速度的一个重要因素，纺纱时由于钢丝圈与钢领的摩擦会产生大量的热量，当钢丝圈的线速度超过临界速度时会由于急剧升温而烧毁，从而产生飞圈而造成断头。当锭速达到20000r/min时，使用38mm的钢领钢丝圈的线速度可达40m/s，使用42mm的钢领钢丝圈的线速度可达44m/s，如此高的速度对钢丝圈的耐磨性、散热性等提出了非常高的要求。从纺织厂细纱断头的统计分析可以看出，一般情况下由于钢丝圈磨灭、飞圈等导致的断头数占总断头数的1/3以上。所以钢丝圈的线速度必须控制在一定范围内，也就是说速度的增加是有限度的。在钢丝圈线速度相同的前提下，使用小直径钢领是锭速可以开更高一些，因此小直径钢领比大直径钢领有很大的提速优势。在同样锭速的条件下，钢领直径越大钢丝圈的线速度就越大，因此钢领直径直接影响钢丝圈的寿命周期和使用效果。试验表明，生产R50S纱，使用38mm的钢领比使用42mm的钢领锭速至少可以提高500—1000r/min，并且毛羽棉结等指标也可以得到改善，见表1。
钢丝圈和钢领的选型要相匹配，否则易引起飞圈，使断头增加。钢丝圈的选型要从圈型、重量、材质等多个方面考虑。如紧密纺的钢丝圈圈型与普通环锭纺明显不同，用错了会造成大量飞圈。
钢丝圈重量对细纱断头也有一定的影响，太重时拎头重、张力大，气圈碰筒管头，大纱断头多；太轻时拎头轻、气圈圈型大，小纱易打隔纱板，毛羽多，小纱断头多。一般钢丝圈重量的配置原则是：小纱不碰隔纱板，大纱不碰筒管头。
小直径的钢领更适合用在带集落装置的细纱车上，既可以提高产量，又能保证纱线质量。钢领最好选用高品质轴承钢钢领，直径、边宽的大小应根据不同品种、纱支而定。
新钢领在上机时必须要经过磨合处理，新圈型的钢丝圈上机时也需要经过磨合，否则会造成大面积飞圈，不利于后续的提速。
2.2 锭子的选择
锭子是环锭细纱机的关键部件，在纺纱过程中起到加捻和卷绕两大作用。锭子的选择应根据所纺纤维类型、纺纱品种、纺纱速度、落纱方式、节能性能、加油周期、使用寿命、车间环境、管理水平等综合考虑，优先选用新型平底锭子。
在纱线捻度一定的前提下，锭盘直径越小越利于节能与细纱提速，但锭盘直径越小锭带的滑溜率也越高，特别是做粗支纱、低捻度纱时影响较大，锭盘过小易产生弱捻纱；做32S以上品种时锭盘直径大小对锭带的滑溜率影响很小，可以忽略不计。
所纺纱支的锭速在8000-12000r/min时，锭盘直径可选用24mm或22mm；锭速在12000-16000r/min时，锭盘直径优先选用22mm或20.5mm；锭速在16000-18000r/min时，锭盘直径优先选用20.5mm或19mm；锭速在18000-22000r/min时，应选用平底型锭子，锭盘直径优先选用19mm或18.5mm。
2.3 导纱钩的选择
导纱钩对纱线捻度的传递、气圈的稳定性、成纱毛羽及细纱断头都有较大的影响。导纱钩要求耐磨与光滑。目前导纱钩品种繁多，钢丝直径、孔径大小、材质等都有不同的选择，见图2。纺织企业应根据所纺品种来确定导纱钩孔径的大小，40S以下的粗支纱适用孔径为2.5-3.5mm、40S以上的细支纱适用孔径2.5mm、80S以上适用孔径为1.5mm。用小孔径与材质好的导纱钩可有效减少成纱毛羽。
图2 各种型号的导纱钩
三、各卷捻部件的质量控制
3.1 叶子板、导纱钩
要求灵活无松动，其高度、角度应符合要求，并保持一致，导纱钩应耐磨、不起槽、通道光洁。纱线与导纱钩的摩擦系数越小导捻效果越好，如导纱钩内孔毛糙、起槽，会引起导捻受阻，使细纱捻不匀加大，断头率增加；纤维运动通道不畅，造成毛羽恶化，断头增加。目前市场上有陶瓷导纱钩或表面镀陶瓷的导纱钩，表面光滑、硬度高、耐磨性好；缺点是表面不导电，易产生静电而引起短绒集聚，陶瓷件易碎而造成挂花现象。
3.2 气圈环
细纱机的气圈环在国外使用的较为广泛，如在立达、青泽、马佐里等几家主机厂的细纱机上，气圈环都是标配件。而国内细纱机大多是短车，采用手工拔纱，加之锭速不高，气圈环一直处于弃之不用的状态。事实上，气圈环通过把大气圈变成小气圈，有效地降低了纺纱张力（可降低25％），可以有效减少断头、提高锭速，现在国内随着细纱锭速的提高，气圈环的使用逐渐增多。气圈环减小了纱线的张力，减轻了钢丝圈对钢领的磨损，相对延长了钢领钢丝圈的更换周期，同时还避免了由于气圈过大刮碰隔纱板而造成的毛羽纱，减少了细纱断头，特别是在细纱高速大卷装时有明显的优势。
气圈环必须要有好的光洁度和耐磨度，安装的同心度、高度必须一致，以减少毛羽的产生。加装气圈环的缺点是会对挡车工、落纱工的操作带来一定的麻烦。
3.3 锭子
锭子是环锭细纱机的核心卷捻专件，锭子在高速转动中会出现振动、磨损等问题。随着锭速的提高，其运行稳定性也会减弱，高速会造成摇头锭子、麻手锭子增多，影响捻度的稳定性，造成毛羽、棉结、断头增多。
所以细纱锭子必须具备以下几个要求：
（1）锭子的运转平稳性要好，在空锭和满管的情况下振幅都要很小。
（2）锭子的承载能力要强。
（3）维护方便，加油周期长。
（4）节能效果好。
（5）可靠性能好，在更换周期内无漏油、摇头、麻手、锭钩失效、锭盘磨损、铝杆锭子的留头器、锭刹支持器失效等问题。
（6）工作锭速的范围广、适纺性好、寿命长。
新旧锭子不要混用，最好是整台车全部更换为新锭子，把换下的旧锭子挑选后作为备用锭子。减少由于锭子因素造成的捻不匀、弱捻、管纱成形不良、毛羽纱等问题。
3.4 细纱管
要求无跳动，与锭子配套正常，管身无弯曲、毛刺，纱管重量一致等。纱管天眼胶木套不能松动（光杆锭子），纱管内的衬套要耐磨（铝杆锭子）、与锭子配合良好。还要根据所纺品种确定纱管的纹路。细纱管还要按周期进行保养，及时剔除坏管。
3.5 钢丝圈清洁器
清洁器的刀口要求无缺损、歪斜、松动等现象，根据所纺品种调整好隔距，减少钢丝圈挂花，减少毛羽棉结的产生。清洁器隔距随细纱号数的增加而加大，一般在1.8-3.0mm之间根据实际情况来调整。
3.6 钢领板
要求无打顿，纵横向无松动、窜动。钢领板窜动会导致钢领、锭子不同心,进而影响细纱卷绕成形,造成断头和毛羽增加。钢领板的定位要准确。
3.7 锭带
锭带的长度要一致、无伸缩、反面无沾花、无扭曲、接头处要粘接牢固、无反接，接头要与锭子转向相顺、无磨损等，以减少捻不匀的产生。
3.8 锭带张力盘
转动灵活，无缺油，位置准确、无跑偏、碰锭带、重锤无搁煞、支架灵活等。特别在做S捻向纱时，一定要调整好张力盘的位置，以防止弱捻的产生。
3.9 滚盘
要求无变形，安装位置准确，以减少锭子跳动，使用重量较轻的滚盘有利于节能。
四、卷捻新技术的应用
4.1 集落技术的应用
由于用工成本不断攀升、用工紧张问题逐渐突出，为了摆脱繁重的手工落纱、提高生产效率，细纱工序急需配套的机械化、自动化落纱技术，从而达到减少人工、提高生产效率的目的。国产细纱机绝大多数是不带集落的短车，经过最近几年的创新与实践，国产超长带集落装置的细纱机以及短车的集落改造技术已经成熟，得到了广泛的应用。与人工落纱方式相比，集体落纱自动化程度高，在生产过程中能够自动完成纺纱→落纱→开车的自动循环过程，几乎无需人工干预，劳动强度大幅度降低，降低了用工。
4.2 单锭检测的应用
目前细纱机单锭在线检测系统主要有光电式和电感式两种。单锭检测系统的主要功能有：断头锭位警示、断头粗纱停喂、弱捻锭位警示、单锭锭速显示、断头LED警示、单台控制显示、数据传输分析等。使用单锭检测系统后的效果见表2。
细纱单锭检测系统能够明显提升细纱机的生产效率，降低挡车工劳动强度，提高成纱质量。特别在色纺企业能极大的提高工人的生产效率，减少消耗，效益提升很明显。单锭检测系统将是未来细纱机的标准配置。
4.3 细纱智能纱管的应用
通过把高频无源FRID电子标签植入每只细纱管中，可进行ID身份识别，从而实现智能可追溯性。工厂可按周期做好扫锭工作，对发现的不合格管纱，可以准确地追查到具体的细纱锭位，从而有效消灭落后锭子，提高产品质量，改善布面质量。
五、结语
细纱的卷捻技术是细纱工序不可忽视的部分，只有做好基础管理工作，并结合新技术的推广应用，才能达到低耗、高速、高质、高效、省工的目标，为企业创造更高的经济效益。
作者：陈磊磊 中国纱线网
编辑：中国纱线网新媒体团队
