纺纱工艺设计步骤与内容简介

工艺设计师要熟知本公司的设备，熟悉流程配置状况，品种工艺设计必须要切合实际情况，以追求公司利益最大化并满足客户需求为目的。由于原料成本占整个纺纱成本的70%以上，所以工艺设计师要熟知原料情况（产地、特点、价格和适纺品种等），尽量以最小的配棉成本纺制适合的纱线品种。

（一）各工序工艺设计的主要内容

1.原棉的选配 配棉方式为分类排队法。配棉过程中需要考虑的指标主要有各原料成分配比、品级、成熟度、纤维长度、含水、含杂等。

2.开清棉工艺配置 目前开清棉工序一般有清梳联和成卷两种配置。

（1）清梳联配置：清梳联的半成品为延绵，因此一般不需要关注半成品的定量问题。其主要关注参数一般有棉包的排列、各单机尤其是往复抓棉机的运转效率（肋条的高低）、各单机间相连的气流参数保证、各部分打手速度配置、单轴流或者双轴流的尘棒隔距配置、各单机除杂效率分配问题。

（2）成卷线配置：由于半成品为棉卷，所以设计参数一般有棉卷定量、长度、伸长率，棉包排列及抓棉机运转效率，尘棒隔距，各处打手速度，各单机除杂效率分配。

3.梳棉工艺配置

（1）生条干定量（g/5m）。

（2）总牵伸倍数（机械、实际）。

（3）刺辊、锡林、道夫、盖板速度。

（4）小漏底工艺配置以及各处隔距配置。

4.并条工艺配置

（1）并条干定量（g/5m）。

（2）并合数。

（3）总牵伸倍数及牵伸分配。

（4）前罗拉转速（出条速度）。

（5）罗拉握持距。

（6）罗拉加压。

（7）喇叭口直径。

5.粗纱工艺配置

（1）粗纱干定量（g/10m）。

（2）总牵伸倍数及牵伸分配。

（3）设计捻度（捻/10cm）。

（4）罗拉中心距及罗拉加压。

（5）前罗拉、锭子转速设计。

（6）钳口隔距、集棉器口径。

（7）锭翼绕纱（锭端、压掌）。

6.细纱工艺配置

（1）细纱干定量（g/100m）。

（2）总牵伸（机械、实际）及牵伸配置。

（3）捻度（设计、实际，捻/10cm）及捻系数。

（4）罗拉中心距。

（5）摇架压力。

（6）钳口隔距块。

（7）钢领型号及直径。

（8）钢丝圈配置。

（9）捻向。

（10）锭速。

（11）前罗拉速度。

（二）纺纱工艺设计的一般步骤与基本思路

不同的设计内容，有不同的设计的步骤。总的来说，纺纱工艺设计的步骤包括以下几个方面。

（1）首先确定纺纱工艺设计的工艺流程。

（2）然后计算细纱的实纺特数。(www.xing528.com)

（3）确定纺纱过程中各工序的工艺参数（牵伸倍数、出条重量等）。

（4）根据实际情况，确定前纺其他工序的工艺参数（罗拉隔距、加压量和速度等）。

（5）根据前纺的实际情况，确定后纺各工序的工艺参数。

（6）最后填写纺纱工艺设计单。

根据目前的企业生产情况分为订单化生产、非订单化生产。下面分别来阐述其工艺设计的思路与步骤。

1.订单化生产工艺设计的基本思路与步骤 订单化生产，用户对产品质量、性能的要求明确，工艺设计的针对性更强。设计思路为：产品性能的要求——所需选定的原料——各工序的基本控制标准——各工序的供应——各工序的各具体工艺参数的设定——工艺上机后跟踪与微调——为节约成本而进行的优选优化。

下面举例说明思路。例如，某企业接到一个每月50吨JC14.6tex高档针织用纱的订单，需要组织生产。

（1）设计中首要问题的考虑：要根据用户对产品质量的要求、用途来考量产品优先需要达到细节、捻度、条干、三丝、色差等指标，而强力、毛羽等指标则可以作为辅助指标。根据这些质量要求，对仓库中的原棉进行分类选择，需要选用哪些原料能够达到产品质量的要求，而又不会造成成本的浪费；对于各工序特别是清花、梳棉、精梳的落棉指标心中大致有数，以有效控制用棉成本；根据成品质量要求，对各半制品所应达到的质量情况做到心中有数，以利在投产过程中第一批纱即达到预期质量。这是工艺设计人员所需做的第一步。

（2）流程选定和配台计算：根据用户交货期、产品质量要求确定工艺流程，确定细纱的锭速、配台。根据细纱配台情况，各工序设备情况选定各半制品工序的定量、车速。在这个选择过程中，要充分考虑设备的保养周期，以确保在设备保养的正常进行情况下，可以满足用户的交货期要求；同时要考虑到设备状态、操作水平、管理水平对生产运转率的影响。而定量的选择基本有如下三个原则。

①各工序设备在较佳的牵伸倍数范围内，且对牵伸倍数进行微调时，齿轮室内相应的齿轮数目充足，特别是细纱与并条工序。

②充分考虑工厂的机台配台情况，使前后纺的各品种配台尽可能合理，而不是仅考虑此次投产的一个品种。

③综合考虑各半制品定量的品种适应性。例如，本例中粗纱定量选择时，同时要考虑如果以后有13.1tex，以至于18.2tex等品种订单时，清花至粗纱品种可以不进行翻改，粗纱定量选择时就要兼顾这些品种生产时细纱的牵伸。再如，本例精梳定量的选择，同时考虑高比例棉涤混纺的高档用纱，在这类品种订单来到时，精梳以前工序无需翻改。再例如，某个企业各工序的机型都比较多，考虑到供应关系、车间现场、操作管理、设备保养时的生产调配等因素，半制品各机型定量尽可能设定为相同，这里面就要考虑一个质量一致性的问题，可能为了产品质量的稳定一致，要稍牺牲一些新型设备的质量。当然，如果首先考虑的是尽可能同一品种使用同一机型。这里面其实还是一种权衡的过程，根据企业的设备配台数目、新老设备的机台比例、操作、试验人员的熟练程度、企业管理的规范程度来决定。

（3）完成工艺设计表所有参数设计：根据所选的原料，以及产品质量预期，和本企业的设备状况、空调、操作等实际情况，对各工序的工艺参数进行详细的设定和计算。然后根据齿轮数目，特别是牵伸齿轮以及牵伸专件情况，对各工序的定量进行细微修订，形成一份完整的工艺设计表。

（4）确定各工序半制品质量指标：根据原料情况和设计工艺时的指导思路，设定各半制品所需试验控制的项目以及各项目的指标。尤其注意与成本最相关的落棉率的控制。

（5）最终审查：重新审查一遍工艺设计表，确保每一项参数准确无误，根据交货价格、制成率、原料成本、企业运作成本，对产品利润进行预判。

（6）工艺上机生产跟踪：根据制订的试验控制项目以及控制标准、实物质量对产品进行跟踪观察和控制，为最大限度地减少偶然，确保生产的正常稳定，每工序不少于三天的质量追踪。在各工序依次投产过程中，依据试验数据和生产情况，对不尽合理的工艺参数进行优选优化。

（7）进一步优化设计方案：首批纱出货后，针对用户质量要求和实际生产出的质量，考虑进一步工艺优化、降低成本的可能性，例如减少落棉、降低配棉、提高产能等。如果产品质量超出用户要求过多，则制订工艺优化方案，并进行小样试验。

（8）用户意见反馈修订设计方案：及时收集用户的反馈信息，必要时与用户进行沟通，及时了解使用情况与下游产品生产与质量情况，为下一步的工艺调整优化提供依据。

（9）总结：做好整个产品投产过程的各种工艺、生产、质量数据的收集与总结分析，为下一次投产同类产品或相关产品保留必要的资料。

2.非订单化生产工艺设计的基本思路与步骤 非订单化生产相较于订单化生产而言，产品的品质针对性要求稍差一些，所要面对的是市场上的所有用户，这时对产品的品质要求是要均衡与稳定。

（1）设计中首要问题的考虑：在进行设定之前，首先要考虑的是企业产品在市场中的定位，是要面向高端客户，还是中端客户，或是低端产品，在这种同类产品中的竞争对手的优势在哪，该类产品的整体质量情况如何，本企业的优势在哪，充分发挥自身优势，合理规避自身不足，产品定位是一个企业经营活动的龙头，整个企业的生产经营活动都是以此为核心。

工艺设计人员所要做的就是使产品质量与企业的产品定位相符，不拔高，不降低。产品质量拔高，意味着成本的提升，质量的降低则不能满足用户的需求，使整个经营活动运行不畅。明白了这个道理，就要对库存的原料进行分类整合，以确保主打产品，兼顾层次结构的原则，在保证质量稳定的前提下，对用棉做好计划。

（2）流程选定和配台计算：根据企业的配台情况与机台的维修保养计划，合理选定工艺流程和各工序的车速与定量。注意点有：

①细纱的千锭时断头率是一个企业管理的综合反映，合理选定细纱车速，让断头率控制在一个适当水平，这就兼顾了产量与消耗的平衡。

②在选定各半制品的定量与车速配置时，合理考虑企业的设备维修保养周期，容器具的数目与周转，半制品的存量与存放。

③结合定台供应选择各半制品的车速。

④在半制品的定量选定时，要考虑以后的品种翻改情况，尽量使同一配棉成分的各半制品的定量相同，只在细纱工序进行支数的分类。

例如，考虑到企业的产品定位、产品结构，一般在C13.1～18.2tex之间使用同一配棉成分，那么这些纱线可以选定同一种的粗纱及以前工序的定量；如果选定C18.2～36.4tex之间的纯棉纱，与涤棉混纺的普梳、精梳纱使用同一配棉成分，则考虑兼顾生条的配比关系（一般情况下，为了节约成本，降低消耗，以及纤维的弯钩状态，普梳混纺品种不推荐使用预并工序，用生条直接混并，这就要考虑到本企业经常投产的几种混纺比例，选定的棉生条定量与涤生条定量根据根数的不同搭配出所需的混纺比例），条卷预并的牵伸要求，纯棉普梳的并条牵伸状态与需求，梳棉机的分梳状态等综合情况选定生条定量。在这些条件中，首先而且是重点考虑的是梳棉机的分梳状态、并条的牵伸状态，兼顾其他条件。

在各工序的单产与供应上，同时要考虑企业的设备维修保养计划，防止因平揩车的进度而出现供应紧张及不足的现象。而且不可忽视具体企业的操作水平、管理水平、车间内温湿度控制等情况、设备状态对生产运转效率的影响。

（3）完成工艺设计表所有参数设计：各工艺参数的具体设定。一般来说，无订单生产的产品总会是一些常规产品，例如纯棉的18.2tex、14.6tex，涤棉的65/35混比、60/40混比等，特殊产品因其使用的局限性，所面对的只是小众而不是大众，因而一般不在企业的无订单化生产的计划之内。同样的，对这些产品而言，大多数企业都有大量的一手资料，例如历次投产时的工艺设计及部分工艺参数的变更，历次投产时的原料情况及各工序的试验数据，历次投产时的各工序的运转效率，这些都是我们在进行新一次投产时的重要参考资料。

我们要按如下思路进行。

①查阅历次投产时特别是最近一次投产时的原料、各半制品能及成纱的各试验数据，分析合理性。例如，清梳工序的落杂情况、短绒增长情况，各牵伸工序的牵伸效率情况，精梳的落棉短绒情况、棉结清除情况，以及成纱的粗细节数目、棉结数目、强力、重不匀等。在分析的基础上的工艺设计，也是一次有针对性的工艺改进优化。

②此次投产与上次投产原料变化有多少，哪些性能品质指标发生了变化，针对原料的不同，作出针对性工艺参数的变化。

③此次投产与上次投产，设备上特别是关键部件有没有改变：例如，梳棉的分梳元件，锡林、盖板的针布型号与状态，有无增加固定盖板、预分梳板，牵伸部件的胶辊胶圈的硬度厚度、表面处理情况，再例如新型的纺织元件在设备的使用等。针对这些设备的改进，对工艺进行适度的变化。

④根据此次投产与上次投产时环境的变化，对相关工艺作相应调整。例如，在其他一切条件基本不变时，上次投产是在干冷的冬季，本次投产在湿热的夏季，那么，我们就要考虑，纤维在这种环境变化时发生的变化，变得弹性更好，钢性减弱，在清梳工序就要注意棉结的增长，而短绒增加的幅度会减弱。在各部张力牵伸部位，考虑纤维抱合力变强，可适当增加一些张力，防止雍条雍卷。牵伸力小幅增加，可考虑粗纱捻度减小一齿，防止细纱出硬头等。对于新建工厂的非订单化生产工艺设计思路，可以参考订单化生产。

（4）审核并工艺上车：从前到后重新计算一遍工艺参数，确保各参数准确无误，严格检查工艺上车情况，确保每项参数准确上车。

（5）工艺上车生产跟踪：三天跟纺，观察实际的生产情况。每道工序至少有三天的跟踪，观察机台的生产是否顺利，各工序的质量是否达到了企业的内控标准。对一些不太适宜的参数进行细微优化。

（6）优化工艺设计方案：基于提高产品质量的工艺优化。常规产品的投产的频度与每次投产后生产的时间上为我们作一系列的工艺优化提供了时间的保证，让我们有比较充足的时间对优选前后的试验数据与生产现场进行对比，得到比较全面客观的结论。

工艺设计是一个系统的工作，这个系统不只局限于各工序的系统安排，它包含了我们生产中的方方面面。高度决定视野，如果能站在管理的高度考虑技术问题，也许问题解决得会更彻底一些。同时，生产是一个连续的过程，我们在追求质量的同时，生产的平稳同样的重要，不能平稳生产的工艺同样不是好的工艺。这在前文已反复提到，无论是设备状态、操作水平、温湿度控制、专件甚至是容器具的周转，都在这个统筹的考虑之内。

初学工艺设计切忌一开始就一头扎进数据堆里，那会迷失方向。工艺参数是随着各种条件的变化而变化的，前后工艺参数是相互联系相互影响的，每一个参数的确立你都得考虑其对其他参数的影响然后综合平衡。因此，对工艺设计理论和控制理论要有较深的认知。

具备了以上能力，当你拿到一份别人的工艺设计单，就能从中感知别人的控制思路，对每一个工艺数据的确立就能读懂其控制的目的，那么当再做工艺设计时就有了方向感，知道如何去把握。

本章工艺设计任务（下文简称“任务”）：客户订单产品JC9.8×2tex，用于织制高档府绸。要求长绒棉含量占35%，成纱条干均匀，强力高，棉结少，外观光洁。