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新型纺纱的类别AP0911310何嘉伟【摘要】纺纱技术的发展一直未曾停止，从20世纪的50年代起，先后涌现出成纱机理与环锭纺截然不同的转杯纺、喷气纺、静电纺、摩擦纺、平行纺、涡流纺、自捻纺等新型纺纱技术。近年来，又有气自由端纺纱，以及在环锭纺上稍做革新而形成的赛罗纺、赛罗菲、索罗纺(国内又称缆型纺)和集聚纺等。这些纺纱新技术的出现，既有利于纺纱技术与设备水平的提升，也为成纱质量的提高和产品风格的多样性提供了可能关键词：转杯、喷气、摩擦1.转杯纺纱.转杯纺纱俗称气流纺，属自由端纺纱。目前，转杯纺纱机已普遍应用于棉纺系统，并在以纺制中特、粗特纱线为主的基础上，向精梳纱、低特纱、针织纱方向发展，原料也趋于多样化。在各种新型纺纱方法与技术中，转杯纺纱由于其技术和产品的实用性，得到了大量的推广与应用。目前，转杯纺无论是从技术上还是设备方面都有了很大的发展和完善，并且仍在不断地进步，从而使转杯纺的生产效率、产品质量均有了迅速的提高，同时，也大大拓宽了转杯纺的应用领域。在转杯纺技术与设备方面，最新的机械普遍采用了无机械接触的轴承，如空气轴承、磁性轴承等，大大减少了高速回转时的磨损和动力消耗，降低了运行成本，也使转杯速度达到10万r／min以上，高的甚至可以达到15万r／rain，出纱速度高达220m／min，为了适应高速生产，自动和半自动接头也正在普及应用，转杯纺生产效率的大大提高，为转杯纺能经济地生产中、细支纱提供了条件，扩大了转杯纱的实用纺纱支数范围。转杯纱以其均匀的外观，正在被越来越多的应用在针织加工中，转杯纱独特的性能如条干好、纱身光洁、纱疵少、延伸性大、耐磨和强不匀小等，使其在针织加工中以及针织产品的应用中受到青睐。但是，转杯纱较多的捻度和粗硬的手感也为其针织产品带来了不利的影响。目前，转杯纺速度的提高和新型阻捻(低捻)装置的出现和应用，可望为转杯纱加工较高支数的针织纱起到促进作用。传统的转杯纺中，输棉管补风大，则有利于纤维从分梳辊上转移和伸直，但不利于尘杂的去除；若补风小，则纤维弱转移而导致棉粒增加，伸直不足，成纱质量下降，为了改善气流在排杂与纤维转移之间的矛盾，有些机器采用旁路(bypaSS)补风，既可使尘杂的去除不受大影响，又可有效提高纤维的转移和伸直，从而改善了纺纱性能.转杯纺的产品发展主要将体现在以下几点：(1)非棉类产品总的来说，非棉类产品的转杯纱生产比例还较小，进一步开发化纤、毛、麻、绢等转杯纱产品对于扩大转杯纺的应用领域、丰富转杯纱的花色品种有着重要的现实意义。(2)花色纱产品随着国内花色(如竹节)纱等装置的研制与推广，以及转杯纱和转杯竹节纱的特殊效应，转杯纺花色纱的应用必将日趋增加，实际上，目前市场对转杯竹节纱已开始有一定的需求。(3)产业、装饰用产品在转杯纺的早期产品中，生产过用于线、带和篷帐等产业用转杯纱，以后又在PU革底布和洁具用产品上有所发展，在装饰产品方面，已生产出各种床罩、窗帘、台布、家具布、挂毯等，而随着各种功能性纤维的发展，利用这些功能纤维如阻燃、抗菌和保健纤维等来加工转杯纱，则可望在防护服、家庭装饰用布和一些特殊场合的特定要求用产品方面，占有更大的市场份额。2.喷气纺纱。由美国杜邦公司在1936年开创研制的单喷咀喷气纺纱机之后，经过几十年不断的发展，德国已生产出peysic喷气纺纱机并供应市场，日本村田公司又相继研制开发出MJS801、MJS804喷气纺纱机，并在1995年米兰国际纺机展览会上展出，纺纱质量特别突出，纱体外观质量好，纱疵少、毛羽只有少量O．5毫米，我国除了早期引进的MJS801外，2001年又引进了一批第二代喷气纺纱机MJS802纺纱速度高，约为2000米，喷气纺纱机纺纱条干明显估优于环锭纱。喷气纺一直以其输出速度高、可纺纱支细的特性而被人们所看好。因其取消了高速回转的加捻部件而利用高速回转的压缩空气对纱条进行加捻，从而使出纱速度可高达350～400m／min，其生产效率为环锭纺的10-20倍、转杯纺的3～5倍。同时，喷气纺宜加工精细原料(如精梳、化纤等)，适纺中、细支纱的特点(一般的纺纱支数为18．22tex以上)，也使之与目前常用于加工低级原料，适纺中、低支纱的转杯纺在不同的产品领域中各领风骚。喷气纺纱的工艺过程是喂入的棉条经过罗拉牵伸后，从前罗拉输出的须条达到设计的细度，然后须条经过第一、第二喷咀加捻，喷咀中的气流以约30万转，分的速度回转，须条首先经过第一喷咀的气流作用，完成凝聚与伸直，然后在第二喷咀分离出一部分表层纤维，并以一定的捻角和压力包缠在另一部分中芯纤维的外表，如此连续进行，最后以200～300米／分的线速度卷绕成筒子。所形成的包缠捻度属真捻。第一、第二喷咀的回转气流方向是相反的，使在钳口处造成一定的自由纤维和纤维前端实现包缠的必要条件，前罗拉钳口到第一喷咀间须条的捻向与气流回转方向必须相反；第二喷咀气流回转速度，必须大于第一喷咀的气流速度这是成纱的必要条件。喷气纺纱加捻原理属于包缠纺范畴，纱芯部分的纤维基本平行伸直，而外表面则形成对纱芯纤维的包缠，两个喷咀气流的回转方向相反，使成纱的包缠纤维数达到30％左右，包缠纤维数量越多，未被包缠纤维的数量越少，纺出的纱强力越大。喷气纱单强比环锭纱单强低10-20％，3毫米以上的毛羽很少，单纱耐磨性比环锭纱差。喷气纺的另外一个缺点是设备和运转成本太高。由于其高速，必须配有代价昂贵的自动接头装置和空气捻接器；此外，由于其罗拉加压大，速度高，使得胶辊、胶圈的磨损大，动力消耗大。但是，随着技术的进步，这些问题正在逐步解决。为了提高产品质量和档次，空气捻接器的应用日益普遍；由于转杯纺速度的提高，自动接头装置的普及势在必行，其成本也在下降；在材料方面的革新，使得胶辊、胶圈的使用寿命大大增加；劳动力成本的提高，也使得提高生产效率，减少用工人数成为必须，而动力消耗相对而言已显得次要。在克服喷气纺包缠假捻而导致纯棉纱强力较低的缺点方面，已做了不少工作以改善其成纱机理，如将其成纱方式改为自由端的方式等，但目前仍不够成熟。喷气纱因其纱支高、硬挺、均匀、光洁和短毛羽较多的特性而通常用于制作衬衫、轻薄织物、床单、针织物和磨绒织物等。美国的喷气纺主要用于生产上述产品。在我国，喷气纺未能象转杯纺那样形成较大规模，主要还是在其产品的开发方面做得不够。实际上，除了涤衬衫本身具有很大的市场外，纯棉喷气单纱的强力虽低，但其加工成股线后强力会有较大的提高，同样可以加工成特色鲜明的产品，包括衬衫、外套和针织产品等。因此，开发出喷气纺的特色产品，是普及应用喷气纺的前提条件。3．摩擦纺纱。摩擦纺纱与转杯纺纱一样是用自由端纺纱原理的一种新型纺纱。在国外由奥地利菲勒尔纺机公司研制生产,设备命名为DREF系列摩擦纺纱机,目前已生产的型号有DREF22、DREF23、DREF2000与3000型等多种型号。摩擦纺的成纱机理是:一对起凝聚与加捻作用的尘笼(打成上千万小孔的滚筒),尘笼内装有针对一对尘笼锲形部分的吸嘴,依靠外界风机在此处产生负压使开松后向下输出的纤维流在该处沿尘笼轴向凝聚(留下纤维分流气流),同时籍同方向旋转的尘笼表面与须条表面产生摩擦力矩,将凝聚纤维加上捻度而成纱。在摩擦纺机上还可以生产包芯纱和花式纱。只要在尘笼锲形握持线上通过长丝或纱线使凝聚纤维包覆在外面形成花式纱。此外,如加装超喂装置或由计算机控制的牵伸装置间歇或快慢变速地喂入包覆纤维,就可纺成起圈、结子、竹节等花式纱。由于它靠一对尘笼表面凝聚纤维,故在国内又习惯称为尘笼纺纱。摩擦纺纱是在众多新型纺纱中使用原料范围最广、纺纱工序最短,可纺纱支最粗的一种纺纱方法,其优势是:a)生产效率较高。一般环锭纺的线速度为20m/min左右,而DREF22的摩擦纺机纺线速度已在120～280m/min,最近生产的DREF2000与3000型纺纱速度更快。因其成纱采用摩擦加捻的原理,使加捻机件的转速在不很高的情况下就可达到加捻目的,其次纺纱张力低也是摩擦纺纱生产效率高的因素之一。b)对原料的适应性广。摩擦纺纱对使用原料的要求较低。由于摩擦纺纱机理借助尘笼内部的吸风装置的吸力清除杂质,使它能用低级原料甚至下脚废料也能纺出较好纱线。当混合原料中有50%纤维短于16mm或纤维长度离散、线密度差异大、含杂多时,环锭纺和转杯纺都不能纺纱,但摩擦纺仍可以顺利纺纱。它适纺纤维长度在10～150mm,纤维线密度在0.16～1.6tex.c)工艺流程短、纺纱成本低。在纺粗支纱时,原料经梳理机制成条子后,可不经并条工序,直接在摩擦纺机上纺纱。是已有纺纱系统中工艺流程最短的一种,因而在设备、厂房建造、投资费用和人工工资费用都是最省的。同时,由于其使用原料档次较低,成本下降,其总成本要比环锭纺纱低15%～30%。d)产品花式多样,风格独特。摩擦纺纱用条子喂入纺纱,其喂入条子最多可达6根,喂入的各根条子可以采用不同原料和不同色泽,故可生产混色纱和多组分的混纺纱。e)摩擦纺纱的产品可用于起绒织物及服装、装饰、产业、特种用途织物等,品种多样,风格独特,价廉物美。由于摩擦纺纱是当今新型纺纱领域中具有设备简单、生产效率高、使用原料广泛、产品多样化,经济效率好等特点,故在国外得到各国的重视和发展。在国内随着纺织产品应用领域的拓展,尤其在装饰与产业用纺织品中对特粗号纱的需求量的增加,摩擦纺又具综合利用各种原料及下脚废料二次开发的优势,发展新型摩擦纺纱已引起国内纺织业的重视和关注,故发展摩擦纺纱技术,开发摩擦纺纱线与产品的前景看好。参考文献1.狄剑锋.王瑞.转杯纺、摩擦纺和喷气纺的技术分析和发展趋势.1990.2.郁崇文.新型纺纱技术与设备的发展.2000.53.秦贞俊.新型纺纱技术的发展.2004.64.赵连英、章友鹤.新型纺纱技术的发展与传统环锭纺纱的技术.2006.7当纺