纖維棉結向來是紡織廠和製造商的一大挑戰。在本文中，專家 Yehia Elmoghazy 博士回答了一些常見問題，藉此說明棉結對於製程的影響。棉結的成因？棉結是否可以控制？棉結會帶來哪些商業成本？探索答案及更多詳情
免責聲明：本文對於纖維棉結和碎籽殼的說明，旨在回應越南和孟加拉數間紡紗廠提出的相關問題。作者對於文中的內容和建議負有全責，並且樂於回答與本文主題相關的任何疑問。如有問題，請致函作者：yelmogahzy@gmail.com。
問題 1：什麼是棉結、棉籽產生的棉結、白點？他們如何產生？
棉花採收時或軋棉過程中因纖維纏繞打結所形成的棉籽棉結、纖維棉結或白點。在顯微鏡下觀察棉結，棉結可能由 5 至 20 打結的纖維所形成。在每包棉花中，都可能觀察到：
· 機械產生的棉結：僅由纏繞纖維所產生的棉結。這種棉結非常普遍，美國棉的棉結大多屬於此類，主要是在採收期間或軋棉的過程中，因機具作業而產生。
- 尚未成孰棉結：屬於較難處理的棉結，都由一簇未成熟棉花所產生，或因纖維與碎籽殼、葉肖等的纏繞而產生。這種棉結的產生會因軋棉過程的棉籽損傷等因素。
纖維棉結 (或機械棉結) 通常由較長的纖維組成。一般而言，長纖維較有彈性，較短纖維更容易捲曲纏繞。梳棉工序 尤其是低支紗梳棉可以理直蓬鬆的純纖維棉結；但尚未成孰的棉花產生的棉結比純纖維棉結更為棘手，不僅較難梳理，且容易在紡紗過程中逐漸形成愈來愈小的棉結。
問題 2：有沒有完全不含棉結的棉花？
無論是人工或機械採收、鋸齒或滾筒軋棉而產生的棉花，都含有纖維棉結。這是因為軋棉和清花設備不可避免造成纖維纏繞，從而形成棉結。每包棉花的棉結含量取決於纖維生產的方法。手工採收棉花的棉結少於機械採收；而機器棉採收需要更多清理工序，因此棉結稍多於手摘棉採收；此外，鋸齒軋棉所產生的棉結，也比滾筒軋棉更多。因此，每包棉花都難免含有棉結。最理想情況下，一包棉花的纖維棉結率約為每克 100 至 200 粒。這類棉花佔全球不到 8>#span###。在一包棉花中，可控制的平均棉結含量為每克 200 至 350 粒。高棉結含量的定義為每克 350 至 500 粒。至於帶籽的棉結，最理想的含量為每克 10 粒以下，11-20 粒為低量；21-30 粒為中量；31-45 粒為高量，大於 46 粒則屬於極高量。
問題 3：如何在紡紗過程中控制棉結的影響？
在紡紗過程中，有四個加工階段可以控制棉結含量：
(a) 混棉(b) 開棉及清花、(c) 梳棉、(d) 精梳。
棉結在混棉中
若要控制混棉中的棉結含量，關鍵在於購買棉結率較低的棉花，每克棉結不可超過 400 粒，帶籽棉結則必須在 35 粒以下。對於庫存中的這類棉花，可採用較慢的加工速度分別處理，或少量分散至多種混合棉之中。另一項重點是購買成熟度比率較高的棉花，因為在加工過程中，未熟棉纖維會造成難以清除的棉結。成熟纖維的細度值通常高於 3.8。超過 80% 的美國棉在此範圍。
在採用不同紡紗系統和設備的紡織廠中，棉結含量較高的棉花適用於中等品質的梳棉環錠紡或空氣紡。生產精梳紗時，棉結含量較低的棉花有助於避免浪費並減少精梳落棉。對於空氣紡來說，棉結是更為嚴重的問題，務必審慎選購棉花。
棉結在開棉及清花
在開棉和清花的過程中，纖維會產生棉結，比例介於 40% 至 90% 之間。紡紗廠必須瞭解，混棉的棉結含量越高，開棉、清花工序中的棉結增加率會越低。這方面的知識有待詳細說明，我很樂意與個別紡織廠討論。這裡的重點在於，開棉清花工序對於混棉的影響，通常與棉結含量的高低成反比。建議紡紗廠定期測量管道餵棉機中的原料棉結含量，藉此判斷開棉、清花工序中棉結增加的嚴重程度。
棉結在梳棉工序中的
梳棉工序必然會減少棉結，因為機具可以在梳棉過程中清除棉結，或在梳棉區整理纖維。梳棉工序中的棉結清除效率，可使用下列公式計算：100× (管道餵棉機的原料棉結含量 – 生條的棉結含量)/管道餵棉機的原料棉結含量]。棉結清除效率越高，就表示生條中的棉結越少。紡紗廠也必須瞭解，管道餵棉機原料中的棉結越多，棉結清除效率越低。建議紡紗廠定期測量管道餵棉原料和生條的棉結含量，藉此判斷棉結清除效率。也請務必對所有梳棉機採取上述措施。因為在梳棉工序中，各種梳棉機的針布鋼絲狀況不同，因此棉結清除效率也有所差異。如果各台梳棉機的棉結差異偏高，就必須加強維護梳棉機和針布鋼絲的配置時程。另外也應注意，梳棉速度越快，棉結清除效率越低。這表示應該依照棉結清除的實際需要，來設定梳棉機的作業速度。
棉結在精梳工序中
精梳工序必然會移除棉結，精梳工序中的棉結清除效率，可使用下列公式計算：100× (併條的棉結含量 –精梳併條的棉結含量 )/生條的棉結含量]。取決於精梳工序所採用的精梳落棉比例，棉結清除效率可能超過 80>#span###。因此，併條棉結含量越低，表示精梳落棉愈少，可為紡紗廠帶來可觀的節約效益。
問題 4：客戶經常抱怨我們紗線製成的布料含有白點和未染色斑點。這些瑕疵的成因為何？
這些瑕疵約有 80% 是在染色和加工過程中，因未染色的棉結或白點所造成；但也可能是在針織過程中，因落棉而產生的纖維雜質。紡紗廠務必非常審慎診斷布料瑕疵，並據此得出結論。企業定期執行測試以診斷相關瑕疵，發現問題可能發生在紡紗或針織過程之中。
問題 5：棉結和棉籽棉結會影響的成本？
棉結對於棉紗成本有雙重影響：(1) 必須清除大多數棉結，才能開始生產棉紗；(2) 殘留的棉結可能會損害紗線的外觀和價值。清除棉結會大幅提高紗線的製造成本，因為可能需要配置梳棉機的設備，或在精梳過程中增加精梳落棉量。假設紡織廠的精梳環錠紡紗的年度用棉量為 10 萬包，若能減少 1% 至 2% 的精梳落棉，每年約可節省 100 萬美元。粗梳紗的棉結殘留率可低至每克 30 粒，精梳紗則可低至每克 8 或 10 粒。這些價值可換算為：粗梳紗每千公尺棉結 3,000 粒以下，精梳紗則是每千公尺 400 粒以下。在棉紗中的大量棉結 (> 2,000 µm) 可能導致紗線外觀不良，並在成品布料上形成未上色的白點，尤其以死棉或未熟成棉的情況特別嚴重。
