紡紗基本原理體係

  將紡織纖維紡製成紗（shā）或線的過程稱為紡紗。紡紗學是一門（mén）應用科學，它有很強的實踐性。
  紡紗（shā）所使用的纖維，其性能往往差異很大，而且會（huì）隨著周圍環境的變化而變化，因此紡紗不像一般的基礎學科，它有自己獨特（tè）的一（yī）套理論體係。
最早人們利用天然的長纖維作為原料，後來隨著紡紗技術的發展（zhǎn），才利用短（duǎn）纖維進行（háng）紡紗。纖維是雜亂無章的，且纖維越（yuè）短，成紗就越困難，紡成紗（shā）的強（qiáng）力也低。要（yào）使紗能承受拉力，紗中的（de）纖維應當盡可能地伸直（zhí），並且大體沿著紗軸的方向排列。所以，紡紗的實質是使纖維自雜亂（luàn）無章狀態轉變（biàn）成順序縱向排列並加上撚度使之（zhī）具有一定強力的過程（chéng）。在紡紗（shā）之（zhī）前，纖維原料經過（guò）初步加王已去除一部分雜質，但纖（xiān）維的排列還是雜亂的，每根纖維（wéi）既不伸直，也沒有一定（dìng）的方向性。所以紡紗就是將各（gè）品種、各產地壓緊的且含有一定雜（zá）質疵點的纖維混合並紡製成粗細均勻（yún）、潔淨、並具有（yǒu）一定物理機械性（xìng）能的紗線。其紡紗原理和必須經過的基本過（guò）程如下:
一、原料的（de）選（xuǎn）配
  原棉的選擇是紡紗過程中（zhōng）一（yī）個重要的（de）步（bù）驟，紡紗廠一般不采用單一唆頭紡紗，而是把幾種暖頭搭配使用（yòng），通常使用由不同（tóng）成分的纖（xiān）維混合而成的原料。原棉的主要性能如長度、細度、強力、成熟度、含雜等，都隨著（zhe）棉（mián）花的品種、產（chǎn）地、環境、加工等情（qíng）況的不同（tóng），而有較大的差異。因此，紡紗時應根據紗線品（pǐn）質要求，在經濟合理的原則下，選擇（zé）與之相適應（yīng）的原料。所謂配棉，即（jí）正確擬定原料的配方，確定各混合成分在混合原料中所占的比例，並按產品分類（lèi）定（dìng）期編製出配（pèi）棉排隊（duì）表。
二、混棉
  混棉的目的是將配合好的各成分進行細致而多次地混合，使不（bú）同成（chéng）分的纖維得以正確而均勻地分布在成紗的任（rèn）一部分（fèn），並使各種成分的比例能和配棉方案相一致，為紡製優良（liáng）紗線打（dǎ）下良好的基礎。混合時必須先將原（yuán）料（liào）充分開鬆，排除部分雜質和（hé）疵點（diǎn），然後進行混合。開鬆（sōng）愈好.則混合愈細致（zhì）、愈均勻。混棉可在工序開始時以（yǐ）手工或機械（xiè）的方法完成（chéng），同時在整個過程中反複進行。一般采用包括按（àn）比例組合成棍合原料和隨機混合兩個步驟的混合過程。所謂按比例組合（hé）成混合原料，即有（yǒu）意識地按配（pèi）棉方案將各種成分的原料（liào）先組成混合原料，再把組合好的原料送入機內進行（háng）隨機?昆合。所謂隨機棍合是指在機器（qì）上（shàng）由於機件、氣流的作用，促使纖維產生隨機運動，而使任何成分的纖維有同樣的概率分布（bù）到紗條的任一部分內。混棉工作的好壞決定於混合纖維的數量（liàng）或棉包的多少、混棉（mián）工作（zuò）或機械對纖維作用（yòng）的隨機性以及（jí）混棉時纖維的（de）開鬆程度(如棉塊或棉束的大小（xiǎo）或在單纖維狀態下的混合)等。
三、開鬆與除雜
  開鬆是使用開鬆機等紡織設備（bèi）把大的纖維團塊扯鬆成（chéng）小塊（kuài）、小纖維束的過程（chéng），為以後進一步鬆解呈單根狀態創造條件。除雜是利用纖維與雜質在物理性質上的不同，在開鬆的（de）基（jī）礎上使纖維和雜質連漸分離並從中（zhōng）消除。由於（yú）原棉中含有各式各樣的（de）雜質（zhì），很難在一次作用時除盡，於是就在一個工序中用不同的機械分次完成。目前的開消棉機械主要利用角釘簾子及打手、塵棒的機械作（zuò）用，將原棉扯鬆使棉與雜質（zhì）得以分（fèn）離，同時利用它們在運動過程（chéng）中產生速度與動量的（de）差異而形成分離的力量，並（bìng）由塵棒使棉塊（kuài）得以阻滯，而雜質則通過塵棒的間隙下落。在整個開鬆（sōng）和除雜、混合的（de）過程中隨著加（jiā）工過程的進行，棉塊由大（dà）到小，機件（jiàn）的作用就更為細致（zhì）。
四、粗梳原理
  經過開鬆與除雜後纖維（wéi）已呈棉束狀，其中的大部（bù）分雜（zá）質被消除，但（dàn）要（yào）達到單（dān）纖維的均勻混合成分正確，還需進一步加工。粗梳（shū）是進一步開鬆、除雜和混合的有效方法。粗梳是利用大量密（mì）集的梳理機件把纖維小塊、小束進一步鬆解成單根狀態，從而去除細小雜質、疵點及部分短纖維。由（yóu）於反複的梳理作用，使纖維充分地均勻混合。此時各根纖（xiān）維間的橫（héng）向（xiàng）聯係（xì）基本被破除，但（dàn）還不徹底，因為纖維大多呈屆（jiè）曲（qǔ）狀。且有彎鉤，每根纖維間仍有一定的橫向聯係。梳理後，被鬆解的（de）纖維形成網狀（zhuàng），並（bìng）被收集成細長條子，逐步達到纖維沿縱向順（shùn）序排列。
梳棉機梳（shū）理的好壞，關（guān）係到纖維束分離（lí）的程度，從而影（yǐng）響後工序（xù）牽伸過程中纖維的正常運動，這和成紗強力、成紗條幹有著密切關係。同時除雜作用（yòng）在很大程（chéng）度上決定了成紗棉結雜質的多少，還（hái）影響成紗條幹（gàn）。梳棉工序的（de）落棉較多，且落棉中（zhōng）含有較多的可紡纖維，故控製落棉（mián）的數量直接關（guān）係到耗用原料的多少。另外，梳理（lǐ）機的台數多少，影（yǐng）響（xiǎng）紡紗廠的用人（rén）、能稅、占地及機物料的消耗。
五、精梳原理
  梳棉製成的生條中（zhōng），還存在缺陸，含有較（jiào）多的短絨及棉結雜質，纖維（wéi）的伸直平行度不夠好，這（zhè）些將影響成紗（shā）質量，因此為了紡製特數細、要求高或有特殊用途的紗，還需經過精梳。利用梳針對纖（xiān）維兩端進（jìn）行更為細致（zhì）的梳理，使纖維更加伸直、平行，消除雜疵，並去除（chú）一定長度以下的短纖維。化學纖維由於所（suǒ）含雜質疵點很少（shǎo），且較（jiào）伸直平行，一般不（bú）經過精梳。
六、井台與牽伸
  經過開清、梳（shū）理作用後製成的（de）半製品棉條，其（qí）粗細均勻的程度，仍不能滿足要求，因此還要經過並合，將多根棉條並合在一起，使粗細不勻的片段有機會相互補償而使均勻度得到改善。並合後的棉條（tiáo）很粗，要紡成合乎一定細度標準（zhǔn）的紗線，還要經（jīng）過多次的李伸才能成紗。牽伸是把集合成的條子抽拉細，使條子逐步達（dá）到預定粗細的過程。牽伸時，纖維間產生相對位移，由於（yú）相互摩擦（cā），彎鉤逐步消除，卷曲逐步順直。這樣，殘留在（zài）纖維（wéi）內部的橫向聯（lián）係有可能得（dé）到徹底破（pò）除，並沿紗條軸取向，為牢固地（dì）建立有規律的首尾銜（xián）接關係創造條件（jiàn）。但是李伸會帶來（lái）紗條短片段的不勻，因此需配置合理（lǐ）的牽伸裝置和工藝參數，使紗條不勻盡（jìn）可能減少，為最終提高紗線質量創造（zào）條付。
七、加撚與卷繞
  隨著紗條的抽長拉細，紗條內纖維根數減少，纖維變得更加伸（shēn）直平行，紗條（tiáo）強力下降容易斷裂並產生意外伸長，因此需要加上適當撚度使其具有（yǒu）一（yī）定的強力。加撚是（shì）將牽仰的細（xì）長須條繞本身軸線加以扭轉，產生徑向壓力（lì）使纖維間的縱向（xiàng）聯係固定起來。為了便於半製品和成品的儲存、運輸和（hé）下道工序的加（jiā）工，必須將半製品和成紗卷繞成一定的卷裝形式。卷（juàn）繞過程應該在（zài）不影響產品產、質量的前提下連續進行。卷繞的速度和方（fāng）向、卷繞的大小和形式、容器的規格及卷繞的方法等都與成紗質量和生產效率有關。
八、張力與斷頭
  產品（pǐn）的輸出線速度與卷繞線速度在（zài）紡（fǎng）製過程中應保持（chí）協調一致，一（yī）般情況下，卷繞速度略大（dà）於輸出速（sù）度，使之保持一定的張（zhāng）力。否則產品就會鬆弛，卷繞不緊密，成形不良，或者是產品受到意（yì）外牽伸產生不勻，甚至出現斷頭。在（zài）整個紡紗過程中，根據產品結構（gòu）不同，張力（lì）配置也有（yǒu）區（qū）別。在梳理過程中，張力可以便棉網順利輸出（chū），但（dàn）又不（bú）能破壞棉（mián）網絡構，在粗紗和細紗中，張力（lì）對產品質量有著重要的影響，尤其是張力過大時會引起斷頭。粗紗和細紗校一定的規律卷繞，便於下工序的退繞（rào），卷繞必須能適應在較大範圍內產（chǎn）品因（yīn）粗細、強（qiáng）度和其（qí）他性質不同（tóng）而造成的張力變化，並保證在一（yī）個卷（juàn）裝的（de）時間內張（zhāng）力變化不大。
  總（zǒng）括（kuò）起來，開鬆是初步（bù）的（de）鬆解（jiě），梳理是鬆解的基本完（wán）成，同（tóng）時又是初步的集合。牽伸最後完成鬆解，同時基本上達（dá）到集（jí）合，加撚則最後鞏固集合。