一、捻线工序的概述
(一)、捻线的任务
一般的单纱不能充分满足某些工业用品和高级织物的要求。因为单纱加捻时内外层纤维的应力不平衡，很难充分发挥纱线中所有纤维的强力作用，另一方面单纱也不能同时全面地满足较多物理性能的要求。单纱经过并合后获得的股线，性质变化较大，能够比较全面地满足这些要求。捻线的实质，就是通过改善纱线中纤维的受力状况来提高纱线的品质。
(二)、合股线加捻后性质的变化
1.改善条干  根据并合原理，n根单纱并合后其条干不匀率可降低到1/   。但合股纱各自分离，外观仍能分辨各股单纱。捻合成股线后才能起到并合的效果，甚至股线条干比理论计算更好些，因为纱上的粗节或细节总有部分隐藏在纱芯里面。
2.提高强力  n根单纱并合后的强力一般达不到原来单纱强力的n倍，如表8—3—1所示。因为各股单纱伸长率不一致，伸长率小的应力较集中，受力拉伸时各根单纱不同时断裂的缘故。股线是一个整体而且条干比较均匀，因此股线的强力常超过单纱强力的总和，一般双股线中的单纱平均强力是普通单纱强力的1.2~1.5倍，三股线强力是1.5~1.7倍。

3.弹性及伸长率改变  单纱中的纤维排列成螺旋线状，在拉伸不大时能表现出如弹簧般的伸长特性。股线的捻回使各单纱相互扭成螺旋线状，在较大张力下能象复式弹簧似的表现出更大的弹性伸长，而总伸长率则因为股线的结构较好，滑动纤维减少，所以反而比单纱要小一些。
4.耐磨性增加  纱线的耐磨性主要表现在轴向运动时纱线与机件接触的磨损程度，由于股线条干均匀，截面比较圆整，股线织物在使用中受到各向摩擦，即使表面纤维局部磨损，而纤维相互间仍有稳定的结构关系，股线仍有一定强度，因此有较好的耐磨性能。
5.光泽改变  纱线的光泽取决于表面纤维的轴向平行程度。单纱捻度愈多，纤维的轴向倾斜愈大，光泽较暗淡，反向加捻的股线可使表面纤维的轴向平行度提高，得到良好的光泽。另外股线条干均匀，截面圆整，表面光洁，可使外观和光泽获得改善。
6.手感改变  纱线的手感主要取决于它的径向压缩弹性和轴向挠曲刚性等方面。外松里紧结构的股线，径向弹性较好，轴向刚性较差，所以手感较柔软，外紧里松结构的股线则相反，手感坚实。
 
二、捻线机的工艺过程
图8—3—1是国产FA721—75型环锭捻线机，本机有纯捻和并捻联合两种纱架可供选择。左边喂入并纱筒子可进行纯捻捻线；右边喂人圆锥形单纱筒子，可作为并捻联合使用。现以右面为例，从圆锥形筒子引出的纱，通过导纱杆，在导纱器处并纱后，经上下罗拉钳口，绕过上罗拉引出，通过断头自停装置，穿过导纱钩，绕过钢领上回转的钢丝圈，最后卷绕在管纱上。

三、捻线工艺
(一)股线的股数和捻向的确定
一般衣着用线两股并合已能达到要求，股数太多不经济，实用性能也不佳。对强力及圆整度要求高的股线须用较多的股数，如缝纫线一般用三股。当超过五股以上时，容易使某根单纱形成芯线，使纱受力不均匀，降低并捻效果。因此，常用复捻方式制成缆线。
用复捻方式制成的缆线强力高，而且比较紧密，其耐磨、抗挠、抗压性能较好，捻回也比较稳定，因此，股线较多的缆线大多是用复捻方法制成，如帘子线、鱼网线等。对强力、圆整度要求很高，但要求比较厚而紧密的织物，如帆布、水龙带等，也可采用单捻方式，取其工艺过程简单，制成织物较紧密有挠曲性，也能符合使用上的要求。
合股线的捻向对股线的性质有很大影响，单捻反向加捻可使捻幅均匀，纤维的应力和变形差异小，能得到较好强力、光泽和手感，捻回稳定，捻缩也小，所以绝大多数的单捻股线是反向加捻。
单纱同向加捻时，股线比较坚实，光泽及捻回稳定性较差，股线伸长大，若单纱与股线捻系数配合得当，也能得到较高的强力。同向加捻的股线，外层纤维捻幅大于内层，外紧内松，具有回弹性高、渗透性差的特点，用于编制花边、结网及一些装饰性的织物。同向加捻股线强力增加很快，所以捻系数较小，生产率较高，故要求不高的股线也有同向加捻的。
生产上单纱多用Z捻，因为S捻的单纱在细纱机上是右手拔管左手接头，大多数人不习惯，除了特殊要求外，单纱一般不用S捻。股线结头用打结方式，捻向不影响操作。
在复捻时，为使捻回比较稳定，通常有两种捻向，即ZZS或ZSZ，这两种方式对股线性质的影响列于表8—3—2中。从表中可见，在复捻捻度较小时，ZZS的方式纤维强力利用系数和断裂长度较好，捻度较大时，ZSZ的方式要好些。用ZZS的缆线断裂伸长要大于ZSZ，捻回平衡方面两种方式都能达到。不过ZSZ不论、在初捻或复捻时，都比ZZS的捻度大，因而机器的生产率较低。通常根据缆线用途要求确定捻向。

在复捻时，为使捻回比较稳定，通常有两种捻向，即ZZS或ZSZ，这两种方式对股线性质的影响列于表8—3—2中。从表中可见，在复捻捻度较小时，ZZS的方式纤维强力利用系数和断裂长度较好，捻度较大时，ZSZ的方式要好些。用ZZS的缆线断裂伸长要大于ZSZ，捻回平衡方面两种方式都能达到。不过ZSZ不论、在初捻或复捻时，都比ZZS的捻度大，因而机器的生产率较低。通常根据缆线用途要求确定捻向。
(二)股线捻系数的选择
股线的捻系数对股线的性质关系密切，应根据股线不同用途的要求选用合适的股线捻系数。股线的捻系数应结合单纱的捻系数综合考虑，一般强捻单纱股线与单纱的捻度比(简称捻比)可小些，弱捻单纱股线与单纱的捻比可大些。

图8—3—2为4种不同捻系数的单纱在不同捻比配合时的股线强力(断裂长度)变化情况，其特点为：
(1)强捻单纱股线最大强力出现较早，弱捻单纱股线最大强力出现较迟；
(2)同样强度的股线，弱捻单纱捻比较大，强捻单纱捻比较小。
如果要求股线的强力好，则股线捻系数的配合应使股线内纤维的捻幅尽量均匀，以减少纤维应力与变形差异。一般股线不用它的最高强力点，因为这样的股线捻系数偏大，股线常呈里松外紧的结构，除强力较好外，手感、耐磨、渗透等性能不佳。当然捻比过小，强力、刚性、回挺性就差，股线呈外松里紧结构。衣着织物的经线要求股线结构内外松紧一致，强力高，捻比一般在1.2~1.4间(双股线)。
相同强度的股线，弱捻单纱股线的捻系数应较大(见图8—3)，这对捻线机产量不利，但捻比大，而股线捻系数的绝对值并不按比例增加，因为单纱捻系数在减小。又从图8—3可见弱捻单纱的股线强力较大，因此，生产上股线用的单纱捻系数一般偏低选用，当然也要考虑原料性能与工艺条件。
如要求股线的光泽与手感好，则股线捻系数的配合应使表面纤维轴向性好，这样不仅光泽好，而且轴向移动时的耐磨性较好，股线结构呈外松里紧，因此手感较柔软，渗透性能也好。当股线表面的纤维轴向平行时，捻比为0.707，在生产实践中取0.7~0.9时，外层纤维的轴向性最好。不同用途的股线，还需考虑工艺要求与加工方法的不同来具体选择。
四、倍捻捻线机
倍捻捻线机的锭子转一转使纱线加上两个捻回，故称为“倍捻”。它与环锭捻线机相比，具有以下优点：锭子每一回转可获得两个捻回，因此产量较高，并可直接做成大卷装的筒子，省去一道络筒工序；不用钢领钢丝圈，锭速不受钢丝圈速度的限制，减少纱线油污；工序少，卷装大，可以提高劳动生产率。
倍捻机也存在锭子结构复杂，造价高，耗电量大，断头后接头比较麻烦等缺点。

图8—3—3为倍捻机的工艺过程示意图，并纱筒子1套在静止的空心管3上，并纱由筒子顶端引出，经过空心管，再进入锭管与储纱盘的径向孔。储纱盘4随锭子回转，纱线则随锭子每转一转加一个捻回，如图中AC段，这和环锭捻线机加捻性质基本相同。当这段已加了捻回的纱线从加捻盘的径向孔出来引向上方时，又追加一个捻回，如图中BC段。因此，锭子转一转就加上两个捻回。加捻过程中纱线成两个气圈，从并纱筒子的退绕处到空心管入口形成第一个气圈，当纱线离开储纱盘引向导纱钩2时，又形成第二个气圈。
倍捻的原理可以从假捻的概念引出。如果将纱条两端握持，加捻器在两握持点的中间加捻，输出纱条不能获得捻回，如图8—3—4(1)所示，纱条被A，B两对罗拉握持且有轴向移动，加捻器C在AB中间，按矢向回转，为什么不能获得捻回呢?主要是AC与BC段捻向相反，如果我们从定点向加捻点看，加捻点作顺时针回转时，加捻区产生Z捻；作逆时针回转时，加捻区产生S捻，在一般加捻区中都可用这个概念确定捻向。我们从图中A点向C点看，加捻点逆时针回转，AC段获得S捻：从B点向C点看，加捻点顺时针方向回转，CB段获得Z捻。于是在AB纱段上获得数量相等方向相反的捻回，其结果是假捻。两段纱段捻向不同的根本原因是A、B两点在加捻点的异侧。如果将B点移至加捻点的另一侧，如图8—3—4(2)所示，而将C点扩大成为包含两段纱段(AC、CB)的平面而回转，则AC纱段以自己本身的轴线作自转，BC则以AB轴作公转，这时再从定点A与B看C点，都是逆时针方向回转，于是AC、CB段都获得S捻。若纱线沿轴向移劫时，AC段上纱的S捻输送到CB段即成为两个S捻了。

设纱线轴向移动的速度为V(m／s)，加捻器速度为n(r／min)，在稳定状态时AC段的捻度平衡式为：
T1 = n/v                                       (8-3-1)
BC段的捻度平衡式为：
T2 = n/v+T1=n/v+n/v=2n/v                      (8-3-2)
由上式可见，在倍捻捻线中纱线获得的捻回为加捻器回转数的两倍，即获得倍捻。