自由端成纱：转杯纺纱技术的应用

（一）转杯纺纱

1.转杯纺纱的工艺过程 目前转杯纺纱的工艺流程主要有两种：开清棉→梳棉→头并条→二道并条→转杯纺纱；清梳联→带自调匀整单程并条→转杯纺纱。

图9-24 所示为转杯纺纱的工艺过程示意图，纱条从条筒内经喇叭口喂至喂给板和喂给罗拉之间，并在其压力下握持，然后通过分梳辊将纱条分梳成单纤维状态。分梳辊在纤维输送通道处设有排杂装置，在离心力的作用下排除纤维流中的杂质和微尘。被分梳成单纤维状态的纤维依靠分梳辊的离心力和转杯内的负压气流吸力而全部脱离分梳辊表面，并进入纤维输送管道。渐缩形输纤管使纤维在管道中随气流流动而加速运动，受到牵伸并提高纤维伸直度，输纤管内的牵伸倍数可达400 倍左右。通过输送管道的出口，纤维被送到纺纱转杯内壁的斜面上。转杯由两个中空的截头圆锥组成，两锥体交界处为杯内最大直径，形成一个凝聚纤维的凹槽，即凝聚槽。纤维在转杯高速回转的离心力作用下，从杯壁斜面（称滑移面）滑向内壁最大直径处的凝聚槽内，并在此叠合成环形的凝聚须条，称为“环形纱尾”。由于纤维在凝聚槽内沿其周向循环排列，从而产生单纤维之间的巨大并合效应。

图9-24　转杯纺纱的工艺过程

开车生头时，将种子纱（引纱）送入引纱管，由引纱管补入的气流吸入纺纱杯，由于纺纱杯内气流高速回转产生的离心力，使种子纱的头端贴附于凝聚须条上。种子纱一端被引纱罗拉握持，另一端和凝聚须条一起随纺纱杯高速回转，使纱条获得捻度，并借加捻使种子纱与凝聚须条捻合在一起。此时，将纱管放下，引纱罗拉将握持纱条连续输出，凝聚须条便被引纱剥离下来，在纺纱杯的高速回转下加捻成纱。此后，纤维不断地喂入，纱线不断地引出，形成连续纺纱过程。引出的纱线被卷绕在纱管上，直接形成筒子纱。纱条在回转加捻的过程中，受到阻捻盘的摩擦阻力，产生假捻，使阻捻盘至剥离点间一段纱条的捻度增多，可以增加回转纱条与凝聚须条间的联系力，以减少断头。

2.转杯纺纱的加捻过程

（1）加捻过程。如图9-25 （a）所示，由于受转杯内负压的作用，纤维经输纤管随气流吸入转杯的内壁，依靠离心力沿杯壁斜面滑移至转杯的最大直径处（凝聚槽）而形成纤维环（环形纱尾），转杯旋转对纱条进行加捻。

图9-25　转杯纺纱加捻过程示意图

当转杯高速回转时，受离心力作用使纤维环PQP 紧贴在凝聚槽上，如图9-25 （b）所示，O 为阻捻盘中心，也是引纱管的底部中心，P 为剥离点，OP 纱段称为纱臂。在顺向剥取的情况下，纱臂的转速大于转杯的转速，即nA ＞nR，称为超前剥取。当纱臂OP 以O 为中心转动一周时，在O 处的纱条上产生的扭力矩使纱段OA 绕自身轴线旋转一周，给OA 段纱条加上一个真捻捻回，并自O 经P 向Q 传递，PQ 称为捻回传递长度，O 为实际加捻点。纱臂OP上的捻度是由O 点传来的真捻与由阻捻盘产生的假捻两者组成，其值大时，传递长度PQ 就长，对正常纺纱有利，但不利于成纱质量。捻回传递长度还与凝聚槽对纱条形成的抗扭力矩有关，当抗扭力矩与纱条的真捻扭力矩及阻捻盘的假捻扭力矩达到平衡时，捻回就不再传递。抗扭力矩是由纤维与凝聚槽在剥离区的摩擦力所产生的。

现设纱臂的转速为nA，引纱速度为V，则转杯纱的捻度为：

引纱速度V 与纱臂转速nA 有如下关系：

式中：D——转杯的直径；

　　　η——捻缩率。

将式（9-22）代入式（9-20），得：

式（9-23）中的（πDη）-1 为一常数，由转杯直径和捻缩率决定。因它的大小与各种线密度纱条的捻度值相比很小，所以一般情况下，此值可忽略不计。

转杯纺纱的成纱捻向是由转杯的回转方向决定。如果转杯角速度的矢量方向朝向引纱罗拉时，得S 捻；背离引纱罗拉时，得Z 捻。

（2）加捻区内的捻度分布及其影响因素。加捻过程中，纱臂在一定的张力下被压紧在阻捻盘表面，由于纱臂的回转，阻捻盘对纱条便产生切向摩擦阻力，使纱条沿阻捻盘表面滚动而产生绕本身轴线的自转运动，结果在阻捻盘的两侧纱条上便加上数量相等、捻向相反的捻回。阻捻盘相当于一个假捻器，其两端的握持点分别为剥离点P 和引纱罗拉A。若纱臂上的假捻捻向与真捻捻向相同，则可使OP 段的捻度增加。

在转杯纺纱机上，阻捻盘既是假捻点，又是捻陷点，阻止捻回自O 向P 传递。将图9-25（a）与（b）展开成如图9-25 （c）所示，根据稳定捻度定理及假捻、捻陷和阻捻的概念，可以求得图中各段纱条上的捻度。

PQ 段：由O 加给的捻回为nA，因受阻捻盘和剥离点的捻陷影响，实际O 给PQ 段加上的捻回为nAη1η2，由阻捻盘加给的假捻为n′η1，而自P 带出的捻回为TPQV，则nAη1η2+n′η1=TPQV，得：

式中：n′——阻捻盘对纱条的摩擦阻力而引起的纱条自转转速；

　　　η1——剥离点P 的捻度传递效率；

　　　η2——阻捻盘的捻度传递效率。

OP 段：由O 实际加给的捻回为nAη2 （1-η1），由阻捻盘实际加给的假捻为n′ （1-η1），由PQ 段带入的捻回为TPQV，而自O 带出的捻回为λTOPV，则nAη2 （1-η1）+n′ （1-η1）+TPQV=λTOPV，因TPQV=nAη1η2+n′η1，则：

式中：λ——阻捻盘的阻捻系数。

AO 段：由O 实际加给的捻回为nA （1-η2），由阻捻盘实际加给的假捻为-n′，由OP 段经O 带入的捻回为λTOPV，而自A 输出的捻回为TAOV，则nA （1-η2）+λTOPV-n′=TAOV，因λTOPV=nAη2+n′，则：

式中：TAO——成纱捻度。

比较式（9-24）和式（9-25），因η1＜η2，且η1 与η2 均小于1，故TOP ＞TPQ，且TPQ 随η1η2 和n′的增加而增加，即当剥离点和阻捻盘处的捻陷小或阻捻盘的假捻作用增大时，则传递长度内的纱尾捻度增加。比较式（9-25）和式（9-26），当η2 ≥λ 或增大n′时，则TOP ＞TAO；反之，当n′很小，且λ＞η2 时，则纱臂捻度不足，容易引起杯内断头。因此，适当增大阻捻盘的假捻作用或减小阻捻盘的捻陷作用，可增加纱臂段的捻度，对降低断头有利。转杯纺整根纱条上的捻度分布如图9-26 所示，实线表示n′和η2 较大时的捻度分布，虚线表示n′和η2 较小时的捻度分布。

图9-26　转杯纺加捻区的捻度分布

图9-27　搭桥纤维形成

由于阻捻盘的假捻效应，使纱臂段纱条上有较多的捻度，而且捻度能越过剥离点传递到凝聚槽中。捻度从剥离点起过渡到无捻须条的这段长度，即纤维环上有捻回的一段弧长称为捻度传递长度。假捻效应和捻度传递长度的增加将增加纱臂与纤维环的联系力，对减少杯内断头有利。

3.转杯纺纱线的结构与性能

（1）纱线的结构。图9-27 所示，在转杯加捻过程中，在纤维环的尾端G 点处，有少量的纤维骑跨在回转纱条上，一些输纤管喂入的纤维还没有到达凝聚槽就直接骑跨在回转纱条上（H 点处），形成所谓搭桥纤维，使纱的外表形成包缠纤维。因此，转杯纱的最大特征是纱体表面具有由搭桥纤维形成的不同包缠程度的缠绕纤维（包缠纤维）。转杯纱由纱芯和外包（缠绕）纤维两部分组成。

单根纤维在由输纤管经纺纱杯滑移壁进入凝聚槽的过程中，其速度在渐缩形的输纤管内越来越大，以最大速度进入纺杯，并沿滑移面向下进入凝聚槽，在这一过程中纤维的运动方向和速度发生了改变，致使纤维产生对折、弯曲、打圈等现象，影响了转杯纺纱线中纤维的伸直状态。转杯内回转纱条上所受的张力较小，在剥离点处，纱条的张力更小。因此，剥离点处须条中纤维的向心挤压力大大减小，再加上凝聚槽中须条的密度较大，从而外层纤维不易向内层转移，内层纤维也不易被压向外层。因此，转杯纱中圆锥形和圆柱形螺旋线纤维比环锭纱少，而弯钩、对折、打团、缠绕纤维却比环锭纱多。

（2）纱线的性能。由于转杯纱中纤维形态比较紊乱，纱中纤维伸直度较低，弯钩纤维多，纤维在纱中纺纱张力低，径向迁移程度小，纱线紧密度小，以及分梳辊造成部分纤维断裂等原因，使得转杯纱强度比环锭纱低，约为环锭纱的80%～90%。转杯纱的包缠结构使得2～3mm 以上毛羽比环锭纱少50%以上，但离散性较大。转杯纺纱不用罗拉牵伸，其纱线没有因罗拉牵伸所产生的机械波和牵伸波，而且转杯纺纱在纤维凝聚过程中有并合均匀作用，因此，转杯纱的条干均匀度比环锭纱好。

因为环锭纱纤维呈有规则的圆锥型螺旋线，当反复摩擦时，螺旋线纤维逐步变成轴向纤维，整根纱就解体而很快磨断。而转杯纱外层包有不规则的缠绕纤维，故转杯纱不易解体，因而耐磨度好，一般转杯纱的耐磨度比环锭纱高10%～15%。同线密度的转杯纱比环锭纱粗10%～15%，意味着转杯纱蓬松、丰满、厚实、上浆率及吸色性能都比环锭纱好。由于分梳辊带有除杂装置，而且在转杯中纤维与杂质有分离作用，故转杯纱比较清洁，纱疵小而少，转杯纱的纱疵数只有环锭纱的1/4～1/3。

（二）无芯摩擦纺纱

1.无芯摩擦纺纱的工艺过程 摩擦纺一般纺制高线密度与超高线密度纱线。以纺制棉型高线密度纱为例，其工艺流程为：开清棉→梳棉→摩擦纺纱；对条干要求高时，其工艺流程为：开清棉→梳棉→头道并条→二道并条→摩擦纺纱；当纺废棉时，其工艺流程为：扯松→开清棉→梳棉→摩擦纺纱。

以DREF2 型摩擦纺纱机为例，其工艺过程如图9-28 （a）所示，一组条子（最多6 根）喂入喇叭口1，经由三对罗拉2、3、4 组成的牵伸装置，使须片呈薄层喂入分梳区，接受分梳辊5 的开松梳理而成为单纤维。分梳辊周围覆以罩壳6，但在纤维进、出口处各有一段弧面是开口的，以利于排杂。经分梳后的单纤维在其离心力和来自吹风管7 的气流共同作用下，从分梳辊上剥离。在沿挡板8 下落的过程中，随尘笼内胆的负压气流而到达两尘笼的楔形区。如图9-28 （b）所示，当两个尘笼同向回转时，一个尘笼对须条产生向下的摩擦力N1μ，另一个尘笼对须条产生向上的摩擦力N2μ，从而形成回转力矩，促使纱尾的自由端回转，给纱条施加捻度。因纱尾是靠尘笼的摩擦产生滚动而加捻的，尘笼直径约为纱尾直径的100 倍。如不计滚动时的滑溜，则尘笼回转一周加给纱尾的理论捻回为100。设加捻效率为20%，则尘笼一转可给纱条加上20 个捻回，故摩擦纺属于低速高产的纺纱方法，其加捻效率的大小取决于尘笼对纱条的吸力（即法向压力N）大小和尘笼与纱条间的摩擦系数μ 等。加捻后成纱被输出后直接卷绕成筒子纱。

图9-28　无芯摩擦纺纱的工艺过程

1—喇叭口 2—后罗拉 3—中罗拉 4—前罗拉 5—分梳辊 6—罩壳 7—吹风管 8—挡板

2.无芯摩擦纺纱的加捻过程

（1）加捻过程。如图9-29 所示，由分梳辊开松并输送的单纤维落在两个尘笼间的楔形槽（AB 区）中，先落入的纤维一经凝聚（靠尘笼内的负压产生对纤维的吸附能力），就被尘笼表面摩擦力带动回转而形成初步的纱体，后落入的纤维则包覆并捻入这个正在输出的纱体上。AB 区既是凝聚区，又是预加捻区，它使纱体的里外层获得不同的捻度，实际上是纱尾在AB 区内形成了纱体径向捻度分布的基础，也可以说是成纱里外层都在AB 区获得了不同的基础捻度。纱体再通过BC 区（其长度约占尘笼总长度的1/3），沿着尘笼的轴向，被引纱罗拉握持并送向卷绕机构卷成筒子纱。

图9-29　无芯摩擦纺纱加捻过程示意图

BC 区为捻度的增强区，纱的外层捻度在此区形成，即最外层的纤维由B 点开始捻入纱体，到C 点基本上全部包覆在纱体中。里层的纤维也逐步增强了捻度。

CD 区对纱体里外层捻度起到整理和匀整作用，因为在凝聚区直至尘笼的输出点C 为止，纱体上沿长度方向获得的捻度是不均匀的，经过CD 区可以使由于喂入纤维不匀造成的捻度不匀得到改善。

（2）纱条里外层捻度分布特点。摩擦纺成纱在形成分层结构的同时，还导致了成纱里外层捻度的不同，即径向的捻度差异。这种差异的形成过程较为复杂，包括两个阶段：纱尾（自由端）的预加捻过程和纱体的加捻过程。根据测定，纱条芯层的捻度为表层捻度的1.5～2.5 倍，如以平均值计，则纱芯层捻度近似于表层捻度的2 倍。设纱条为圆形且其密度相等，则纱条的平均捻度可近似地以分割内外层纤维数量相等的这一层纤维的捻度来表示。通过计算可得：纱条的平均捻度约为外层捻度的1.3 倍，说明外层纱条的捻度只有平均捻度的0.8倍左右。

在实际成纱过程中，加捻是在半握持、半自由状态的凝集槽内进行的，纱尾各截面处的直径、抗扭刚度、尘笼对纱体的吸附力、纤维与尘笼的摩擦系数、空气阻力以及纱体回转时受添加纤维的牵连作用等因素将会使纱条在加捻过程中产生不同程度的滑溜，从而影响加捻效率。生产环境的温湿度变化也会引起尘笼表面摩擦性能发生改变，同样影响加捻效率。在滑溜率较大的情况下，加捻效率η 一般在10%～20%之间。因此，在设计成纱外层捻度时，可用下式计算实际捻度T：(www.xing528.com)

式中：D——摩擦辊（尘笼）直径；

　　　n——摩擦辊（尘笼）转速；

　　　d——成纱直径；

　　　V——引纱速度；

　　　η——加捻效率。

3.无芯摩擦纺纱线的结构与性能

（1）纱线的结构。

①纤维在纱体中的排列形态。无芯摩擦纺纱过程中纤维进入凝聚区的形态各异，纤维与回转纱尾相遇直至完全捻入纱尾的位置与时间都具有随意性。纤维进入凝聚区时，沿成纱输出方向的分速度要比成纱输出速度高许多倍。因此，纤维凝聚到纱尾时，其运动速度的大小及方向都要发生变化，要突然减速并几乎产生90°转向，这样极易使纤维形成弯钩、折皱和屈曲，纤维的伸直度因此受到破坏。

无芯摩擦纺的纺纱速度为环锭纺的10～25 倍，为转杯纺的2.5 倍，但纺纱张力仅为环锭纺的20%，为转杯纺的14%，这导致纤维在纺纱过程中内外转移困难，纤维伸直少，纱线强力低、毛羽多。

②纱的分层结构。

a.组分分层。无芯摩擦纺纱过程中，纤维以垂直于成纱输出方向并沿尘笼楔形凝聚区逐渐添加并捻入锥形纱尾上，使摩擦纱形成从纱芯到外层逐层包覆的分层结构。图9-30 所示为6 根条子并排喂入时，成纱在组分上形成分层结构的情况。

条子①中的纤维落在楔形凝聚区的起点，即纱梢的顶端，成为纱的最内层，条子②、③、④、⑤、⑥的纤维则依次喂入，逐层凝聚而捻入纱体中，条子⑥中的纤维则最后加入纱体，形成最外层。这种从里到外逐层包覆的组分分层结构，为无芯摩擦纺纱产品的品种多样化以及合理利用原料性能提供了新途径，是其他纺纱方法难以实现的。

图9-30　组分分层的形成

b.捻度分层。无芯摩擦纺在形成组分分层的同时，还使纱体中的捻度具有沿径向由里到外逐层减少的分布，形成成纱内紧外松的捻度分层结构。

（2）纱线的性能。无芯摩擦纺的成纱原理造成纤维在纱中排列紊乱、平行伸直度差、纤维的长度利用系数小、呈圆柱形和圆锥形螺旋线的纤维少、纤维径向压力小、摩擦抱合力小等，纱粗而蓬松，使得其毛羽、强力等成纱性能都比传统环锭纺纱和其他新型纺纱差。由于纤维在尘笼楔形区的并合作用，使得其条干和强力不匀比传统环锭纺纱和其他新型纺纱稍好一些。

由式（9-27）可知，无芯摩擦纺的加捻效率与所纺纱线的线密度成正比，即线密度越小，加捻效率越低，加之无芯摩擦纺纱的加捻效率本来就比较低，只有10%～20%，因此，在实际生产中无芯摩擦纺纱比较适合纺特粗线密度纱，一般在100tex 以上（5 英支以下），纺纱所用的原料等级较低，成纱的档次不高。但其低速高产、适纺纤维广，纱线具有组分分层、内紧外松的独特结构，是其他纺纱方法所不具备的。

（三）涡流纺纱

1.涡流纺纱的工艺过程 纺纱以加工化纤为主，其工艺流程为：开清棉→梳棉→头道并条→二道并条→涡流纺纱。

图9-31 为涡流纺纱的工艺过程示意图，纱条从条筒中引出，由喂给罗拉和喂给板喂入，经分梳辊开松，借助分梳辊的离心力和气流吸力的作用，进入纤维输送管，通过涡流管壁上的输纤孔进入涡流管，输纤孔与涡流管成切向配置，使纤维以切向进入涡流管壁与纺纱器堵头之间的通道，并以螺旋运动下滑而进入涡流场中。

涡流管的另一端接抽气真空泵，用以抽真空，使涡流管内的空气压力低于大气压。空气从切向进风孔、切向输纤孔及引纱孔进入涡流管。由进风孔进入涡流管的空气有一部分气流向上扩散，这股气流起纺纱作用，称为有效涡流；一部分气流被抽气真空泵吸走，不起纺纱作用，称为无效气流；从输纤孔输入的气流是向下的涡流，由引纱孔进入的气流是起平衡作用的另一股向下的涡流。以上三股涡流以同一方向旋转，在纺纱器堵头下方的某一位置三个轴向分速度达到平衡，形成一个近似平衡的涡流场，这就是纺纱位置。喂入的单纤维就在其涡流场内进行凝聚并加捻形成纤维环。当生头纱从引纱孔被吸入涡流场，在离心力的作用下甩向管壁与纤维环搭接，纱条即被引出，经引纱罗拉，直接卷绕成筒子纱。

图9-31　涡流纺纱的工艺过程

2.涡流纺纱的加捻过程

（1）加捻过程。涡流纺纱属于自由端纺纱，在纺纱过程中，纤维的转移、凝聚、加捻和成纱全部借助气流完成。涡流纺纱的纺纱器结构简单，取消了高速回转的机件，借助高速回转的气流推动纱条实现加捻。

如图9-32 所示，在涡流管内，经分梳辊分梳的单纤维在涡流场中重新分布和凝聚，形成连续的纤维环，种子纱纱尾从引纱孔吸入后随涡流回转，与纤维环搭接形成环形纱尾，纱尾环随涡流高速回转，从而对纱条加捻，同时纱条上的捻度不断地向纱尾末端传递。不断喂入的开松纤维高速进入涡流场，与纱尾相遇时，即被回转的纱条抓取，而凝聚到纱条上去。纱条不断输出，纤维不断凝聚，使纱尾形成由粗逐渐变细的纱条。纱条受涡流的作用，绕涡流管的中心高速旋转进行加捻。设涡流的速度为n1，纱条的转速为n2，由于空气阻力与管壁摩擦阻力的影响，n1＞n2，纱条捻度T 为：

图9-32　涡流纺纱加捻过程示意图

式中：V——引纱的速度。

加捻效率η 为：

由式（9-28）与式（9-29）得纱条的捻度为：

由式（9-30）所示，涡流纺纱的捻度由气流回转速度、引纱速度与加捻效率决定，涡流纱捻度的大小与气压压力及稳定性有关，而加捻效率与所纺纱线线密度有关，所纺纱线线密度越高，其受空气阻力和管壁摩擦阻力就越大，加捻效率就越低。

（2）纱条在涡流管的位置对捻度的影响。纱条在涡流管内高速回转，因其纱尾不被握持，纱尾运动时可能不与管壁接触，也可能与管壁接触，这主要取决于纱条受力后的平衡位置和涡流场的状况。图9-33 （a）为纱条不与管壁接触的情况。纱条两侧气流的速度差使纱条除绕涡流管中心公转外，还绕自身轴线做同向自转。纱条公转一转，获一个捻回，纱条自转对捻度值的影响不大。图9-33 （b）为纱条与管壁接触的情况，因管壁对纱条的摩擦阻力，纱条所加捻度会有所减少，但这时纱条与涡流管中心偏离的距离R 较纱条不与管壁接触时略大，这是对纱条增速有利的一面。由于纱条的密度大于空气的密度，纱条在离心力作用下向涡流管中心外侧运动，纱条与涡流管中心偏离的距离R 与纱条的转速关系如下：

式中：d——纱条的有效直径；

　　　C——常数。

图9-33　纱条在涡流管中的运动

由式（9-31）所示，随R 的增大，n2 也增大，加捻效率高，捻度高。当R 不变，纱条直径d 增大，即纱条粗时，n2 下降，纱条加捻少；纱条直径d 减小，即纱条细时，n2 增大，纱条加捻多。这符合高线密度纱需要捻度小，低线密度纱需要捻度多的规律。当纺纱线密度变化范围不大时，不需要改变涡流纺的工艺条件，捻度可自行调节，这是涡流纺纱的一大特点。

3.涡流纺纱线的结构与性能

（1）纱线的结构。由于涡流纺纱主要靠气流控制纤维，属非接触式，不及机械作用可靠有力，因而纱条中纤维的平行伸直度较差，大部分呈弯钩或屈曲状态。另外，涡流纱还有内外层纤维的捻回角不一致，呈包芯结构以及有短片段条干不匀等结构特点，其原因也是由于纤维在涡流纺纱中完全是靠气流转移、凝聚、加捻而引起的。

（2）纱线的性能。涡流纱的强力为环锭纱的60%～90%，与转杯纱接近。但是涡流纱的织造断头并不多，而且股线强力也不低于同线密度、同种类的环锭纱股线。另外，涡流纱起绒织物的强力接近于同线密度环锭纱起绒织物的强力，涡流纱织物起绒后织物强力只降低5%左右，而环锭纱织物起绒后强力降低40%之多。其原因是涡流纱中打圈纤维多，呈闭环形毛羽，纤维两头端均缠绕在纱芯上，起绒后，表面纤维被拉断，不影响承担强力的纱芯；而环锭纱织物起绒后，拉断了纱中纤维，使纱的强力大幅度下降。因此，涡流纱较适宜作起绒织物。

涡流纱的短片段不匀率比转杯纱高，而乌斯特条干不匀率与转杯纱和环锭纱相仿。另外，涡流纱的粗细节、棉结比转杯纱和环锭纱都多，其原因主要是在输送纤维过程中，纤维伸直度差，输送纤维流不均匀。

（四）静电纺纱

1.静电纺纱的工艺过程 纺纱适合纺回潮率较高的天然纤维，以纺制纯棉纱为例，其工艺流程为：开清棉→梳棉→头道并条→二道并条→静电纺纱。

图9-34 所示为静电纺纱的工艺过程，喂入的棉条从条筒1 中引出，进入纺纱器2 中，纺纱器由分梳辊3、高压静电场4 与加捻机构5 组成。经分梳辊开松成单根纤维，并除去部分杂质，然后由气流将纤维从分梳辊上吸走，送入封闭的高压静电场内。在高压电场中产生的静电力，能起到平行、伸直、凝聚和输送纤维的作用，并使纤维向加捻器方向运动。当种子纱通过加捻器，被吸入静电场内后，凝集成束的纤维就添补到纱尾上。经过加捻器高速回转，而被加上捻度。最后由引纱罗拉输出，被卷绕成筒子纱。

图9-34　静电纺纱的工艺过程

1—条筒 2—纺纱器 3—分梳辊 4—高压静电场 5—加捻机构 6—引出罗拉 7—槽筒 8—筒子纱 9—总吸风管

2.静电纺纱的加捻过程 静电纺纱也属于自由端成纱，如图9-35 所示，同样是利用分梳辊与输纤管分梳、输送纤维流，由电场力凝聚纤维，再由加捻装置加捻成纱，引纱罗拉引出并直接卷绕成筒子纱。封闭的高压静电场内，左端是带正电荷的电极，右端是带负电荷的电极。由于纤维AB 本身带有水分，在静电场的感应下，纤维发生电离或极化作用，纤维中的正、负离子分别向纤维两端密集，左端带负电荷，右端带正电荷，产生与电极相反的电荷。因此，一根纤维的头端与相邻纤维的头端相斥、与相邻纤维的尾端相吸。这种同电相斥、异电相吸的力量，即纤维AB左右两端受到的作用力FA 与FB，使纤维定向、伸直，按场力线排列，随加捻器高速回转，被加上捻度。单根纤维上的电荷量，由电场强度决定。由于静电纺纱对纤维回潮率要求比较高，纺化纤有一定困难，加捻效率低，纱疵较多等原因，静电纺技术在短期内重大突破比较困难。

图9-35　静电场纤维受力情况

3.静电纺纱线的结构与性能

（1）纱线的结构。静电纺纱线与其他自由端纺纱一样，纤维伸直度较差，排列比较紊乱。静电纺纱线的中间部分是纱芯，纤维比较平直，外层是包缠纤维，近似圆锥形或圆柱形螺旋线纤维。

（2）纱线的性能。静电纺纱线的强力、断裂伸长、弹性比环锭纱要低。单纱强力比环锭纱低20%左右，断裂伸长约低30%，这主要是由于纤维伸直度差所造成。但是静电纺纱线也有类似转杯纱的一些优点，主要是纱线耐磨度好、成纱毛羽少、染色鲜艳等。