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新型紡紗技術(shù)與設(shè)備的發(fā)展

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新型紡紗技術(shù)與設(shè)備的發(fā)展

發(fā)布時(shí)間: 2006/10/3 文章出處: 　

紡紗技術(shù)的發(fā)展一直未曾停止，從20世紀(jì)的50年代起，先后涌現(xiàn)出成紗機(jī)理與環(huán)錠紡截然不同的轉(zhuǎn)杯紡、噴氣紡、靜電紡、摩擦紡、平行紡、渦流紡、自捻紡等新型紡紗技術(shù)。近年來(lái)，又有噴氣自由端紡紗，以及在環(huán)錠紡上稍做革新而形成的賽羅紡、賽羅菲、索羅紡(國(guó)內(nèi)又稱纜型紡)和集聚紡等。這些紡紗新技術(shù)的出現(xiàn)，既有利于紡紗技術(shù)與設(shè)備水平的提升，也為成紗質(zhì)量的提高和產(chǎn)品風(fēng)格的多樣性提供了可能。
1 轉(zhuǎn)杯紡
1．1 轉(zhuǎn)杯紡技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)
在各種新型紡紗方法與技術(shù)中，轉(zhuǎn)杯紡紗由于其技術(shù)和產(chǎn)品的實(shí)用性，得到了大量的推廣與應(yīng)用。目前，轉(zhuǎn)杯紡無(wú)論是從技術(shù)上還是設(shè)備方面都有了很大的發(fā)展和完善，并且仍在不斷地進(jìn)步，從而使轉(zhuǎn)杯紡的生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量均有了迅速的提局，同時(shí)，也大大拓寬了轉(zhuǎn)杯紡的應(yīng)用領(lǐng)域。
在國(guó)際上目前的整個(gè)紡紗規(guī)模中，環(huán)錠和轉(zhuǎn)杯紡占了95％以上。其中，轉(zhuǎn)杯紡的頭數(shù)占到環(huán)錠紡錠子數(shù)的3％～5％(歐洲此比例為25％)，轉(zhuǎn)杯紡生產(chǎn)的產(chǎn)品按長(zhǎng)度來(lái)計(jì)，占到總紗量的25％，若按重量來(lái)計(jì)，轉(zhuǎn)杯紗占到總紗量的40％左右。相對(duì)而言，我國(guó)的轉(zhuǎn)杯紡發(fā)展較世界水平還有一定的差距，目前轉(zhuǎn)杯紡的錠數(shù)在65萬(wàn)頭左右，只占到環(huán)錠的2％。由此可見(jiàn)，轉(zhuǎn)杯紡在我國(guó)還有較大的發(fā)展空間，據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)預(yù)測(cè)，到2010年左右，我國(guó)的轉(zhuǎn)杯紡頭數(shù)有望達(dá)到(120—150)萬(wàn)頭。
從我國(guó)國(guó)內(nèi)的轉(zhuǎn)杯紡設(shè)備整體情況來(lái)看，目前全國(guó)約65萬(wàn)頭的轉(zhuǎn)杯紡中約20％為進(jìn)口設(shè)備，國(guó)產(chǎn)設(shè)備占80％左右。在我國(guó)使用的這些設(shè)備中，自排風(fēng)式居多，約占70％～80％，而抽氣式的占20％～30％。從發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，如果要提高轉(zhuǎn)
杯紡的經(jīng)濟(jì)適紡支數(shù)，亦即向中支甚至細(xì)支轉(zhuǎn)杯紗生產(chǎn)的方向發(fā)展，則抽氣式是發(fā)展方向，因?yàn)樵诔闅馐睫D(zhuǎn)杯紡紗機(jī)中，轉(zhuǎn)杯無(wú)排氣孔，轉(zhuǎn)杯輕、薄，負(fù)荷小，適宜于高速，此外抽氣式較小的轉(zhuǎn)杯負(fù)荷也有利于采用雙圓盤(pán)式間接軸承、空氣軸承等，從而更利于轉(zhuǎn)杯的高速化。當(dāng)然，除此之外，抽氣式還具有排雜效率高、杯內(nèi)塵雜積聚少、負(fù)壓穩(wěn)定且易控制等優(yōu)點(diǎn)，可使紡紗和成紗質(zhì)量較自排風(fēng)式在更長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定。．
自排風(fēng)式轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)目前的速度較抽氣式低，一股在(5～?)萬(wàn)r／min，其優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備成本低和動(dòng)力消耗少(可省去抽氣式中的抽氣機(jī))，此外，在同樣的條件下，較低的轉(zhuǎn)杯速度在紡粗支紗時(shí)可使紡紗和成紗質(zhì)量穩(wěn)定良好也是不爭(zhēng)的事實(shí)。因此，在較粗支的轉(zhuǎn)杯紗生產(chǎn)中，自排風(fēng)式設(shè)備仍將具有較大的競(jìng)爭(zhēng)力。值得指出的是，由于自排風(fēng)式主要依靠轉(zhuǎn)杯的高速回轉(zhuǎn)而產(chǎn)生纖維輸送所需的負(fù)壓，因此，在紡過(guò)低的紗支(如1—2公支)時(shí)，會(huì)因?yàn)檗D(zhuǎn)杯速度太低，負(fù)壓不足而導(dǎo)致纖維輸送不良。
在轉(zhuǎn)杯紡技術(shù)與設(shè)備方面，最新的機(jī)械普遍采用了無(wú)機(jī)械接觸的軸承，如空氣軸承、磁性軸承等，大大減少了高速回轉(zhuǎn)時(shí)的磨損和動(dòng)力消耗，降低了運(yùn)行成本，也使轉(zhuǎn)杯速度達(dá)到10萬(wàn)r／min以上，高的甚至可以達(dá)到15萬(wàn)r／min，出紗速度高達(dá)220m／min，為了適應(yīng)高速生產(chǎn)，自動(dòng)和半自動(dòng)接頭也正在普及應(yīng)用，轉(zhuǎn)杯紡生產(chǎn)效率的大大提高，為轉(zhuǎn)杯紡能經(jīng)濟(jì)地生產(chǎn)中、細(xì)支紗提供了條件，擴(kuò)大了轉(zhuǎn)杯紗的實(shí)用紡紗支數(shù)范圍。
轉(zhuǎn)杯紗以其均勻的外觀，正在被越來(lái)越多的應(yīng)用在針織加工中，轉(zhuǎn)杯紗獨(dú)特的性能如條干好、紗身光潔、紗疵少、延伸性大、耐磨和強(qiáng)不勻小等使其在針織加工中以及針織產(chǎn)品的應(yīng)用中受到青睞。但是，轉(zhuǎn)杯紗較多的捻度和粗硬的手感也為其針織產(chǎn)品帶來(lái)了不利的影響。目前，轉(zhuǎn)杯紡速度的提高和新型阻捻(低捻)裝置的出現(xiàn)和應(yīng)用，可望為轉(zhuǎn)杯紗加工較高支數(shù)的針織紗起到促進(jìn)作用。．
傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)杯紡中，輸棉管補(bǔ)風(fēng)大，則有利于纖維從分梳輥上轉(zhuǎn)移和伸直，但不利于塵雜的去除；若補(bǔ)風(fēng)小，則纖維弱轉(zhuǎn)移而導(dǎo)致棉粒增加，伸直不足，成紗質(zhì)量下降，為了改善氣流在排雜與纖維轉(zhuǎn)移之間的矛盾，有些機(jī)器采用旁路(bypass)補(bǔ)風(fēng)，既可使塵雜的去除不受大影響，又可有效提高纖維的轉(zhuǎn)移和伸直，從而改善了紡紗性能。
另外，轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)還在下列方面有所發(fā)展：在紗通道的部件上采用涂層技術(shù)，使部件壽命增加, 成紗質(zhì)量提高；應(yīng)用異質(zhì)纖維的檢測(cè)裝置，減少成紗中的異種纖維；與機(jī)器相連的技術(shù)信息中心及智能系統(tǒng)，可以實(shí)時(shí)反映生產(chǎn)情況，及時(shí)地檢測(cè)和判斷故障的原因和所在，達(dá)到優(yōu)化生產(chǎn)和管理的目的北方；等等。
我國(guó)國(guó)內(nèi)也在轉(zhuǎn)杯紡的設(shè)備與技術(shù)上取得了一定的進(jìn)展，如紡制毛型纖維的轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)、轉(zhuǎn)杯紡制花色(竹節(jié))紗裝置的探索、半自動(dòng)接頭裝置、低捻裝置、齒片式分梳輥等的研制與生產(chǎn)等。
1.2轉(zhuǎn)杯紡的產(chǎn)品及發(fā)展方向
目前，我國(guó)的轉(zhuǎn)杯紡還主要局限于粗支紗的加工，我國(guó)轉(zhuǎn)杯紡的平均紡紗支數(shù)在48．58～36．44tex(12～16s)，其中36．44tex(16支)以下的紗支約占80％，而國(guó)際上轉(zhuǎn)杯紡的平均支數(shù)達(dá)27．76～18．22tex(21—32s)，．27．76tex(21s)以
下的紗支比例不足50％。這主要是由于我國(guó)的轉(zhuǎn)杯紡設(shè)備速度低，紡紗的經(jīng)濟(jì)支數(shù)粗(僅36．44tex(16s)左右)，無(wú)法紡較細(xì)的紗支。在國(guó)際上轉(zhuǎn)杯紡的主要產(chǎn)品中，針織用紗，尤其是中、細(xì)紗支27．76—18．22tex(2l一32s)的針織用紗占
了較大比例，據(jù)資料報(bào)道，一些發(fā)達(dá)國(guó)家中，針織用紗中轉(zhuǎn)杯紗的比例已占到40％。當(dāng)前，我國(guó)的純棉粗支紗生產(chǎn)中的大部分份額已為轉(zhuǎn)杯紗所替代，因此，轉(zhuǎn)杯紡如仍局限于粗支紗將無(wú)更大的前途，近兩年來(lái)歐洲的轉(zhuǎn)杯紡增加的速度已在降低，這是一個(gè)值得注意的信號(hào)。
除了中、細(xì)支針織紗外，轉(zhuǎn)杯紡的產(chǎn)品發(fā)展還將體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：
(1)非棉類產(chǎn)品
總的來(lái)說(shuō)，非棉類產(chǎn)品的轉(zhuǎn)杯紗生產(chǎn)比例還較小，進(jìn)一步開(kāi)發(fā)化纖、毛、麻、絹等轉(zhuǎn)杯紗產(chǎn)品對(duì)于擴(kuò)大轉(zhuǎn)杯紡的應(yīng)用領(lǐng)域、豐富轉(zhuǎn)杯紗的花色品種有著重要的現(xiàn)實(shí)意義.
(2)花色紗產(chǎn)品
隨著國(guó)內(nèi)花色(如竹節(jié))紗等裝置的研制與推廣，以及轉(zhuǎn)杯紗和轉(zhuǎn)杯竹節(jié)紗的特殊效應(yīng)，轉(zhuǎn)杯紡花色紗的應(yīng)用必將日趨增加，實(shí)際上，目前市場(chǎng)對(duì)轉(zhuǎn)杯竹節(jié)紗已開(kāi)始有一定的需求。
(3)產(chǎn)業(yè)、裝飾用產(chǎn)品
在轉(zhuǎn)杯紡的早期產(chǎn)品中，生產(chǎn)過(guò)用于線、帶和篷帳等產(chǎn)業(yè)用轉(zhuǎn)杯紗，以后又在PU革底布和潔具用產(chǎn)品上有所發(fā)展，在裝飾產(chǎn)品方面，已生產(chǎn)出各種床罩、窗簾、臺(tái)布、家具布、掛毯等，而隨著各種功能性纖維的發(fā)展，利用這些功能纖維如阻燃、抗菌和保健纖維等來(lái)加工轉(zhuǎn)杯紗，則可望在防護(hù)眼、家庭裝飾用布和一些特殊場(chǎng)合的特定要求用產(chǎn)品方面，占有更大的市場(chǎng)份額。
2 噴氣紡
在新型紡紗中，噴氣紡一直以其輸出速度高、可紡紗支細(xì)的特性而被人們所看好。因其取消了高速回轉(zhuǎn)的加捻部件而利用高速回轉(zhuǎn)的壓縮空氣對(duì)紗條進(jìn)行加捻，從而使出紗速度可高達(dá)350—400m／rain，其生產(chǎn)效率為環(huán)錠紡的10--20倍、轉(zhuǎn)杯紡的3～5倍。同時(shí)，噴氣紡宜加工精細(xì)原料(如精梳、化纖等)，適紡中、細(xì)支紗的特點(diǎn)(一·般的紡紗支數(shù)為1S．22tex以上)，也使之與目前常用于加工低
級(jí)原料．適紡中、低支紗的轉(zhuǎn)杯紡在不同的產(chǎn)品領(lǐng)域中各領(lǐng)風(fēng)騷。
但是必須承認(rèn)，傳統(tǒng)的噴氣紡由于其包纏假捻的成紗特性，較適合紡制滌綸和滌/混紡紗，以及其它較細(xì)、軟的纖維，而紡制純棉紗時(shí)強(qiáng)力較低，僅為同類環(huán)錠紗的60％～70％，從而限制了其應(yīng)用范圍。這是噴氣紡的一個(gè)主要不足。噴氣紡的另外一個(gè)缺點(diǎn)是設(shè)備和運(yùn)轉(zhuǎn)成本太高。由于其高速，必須配有代價(jià)昂貴的自動(dòng)接：頭裝置和空氣捻接器：此外，由于其羅拉加壓大，速度高，使得膠輥、膠圈的磨損大，動(dòng)力消耗大。但是，隨著技術(shù)的進(jìn)步，這些問(wèn)題正在逐步解決。為了提高產(chǎn)品質(zhì)量和檔次，空氣捻接器的應(yīng)用日益普遍；由于轉(zhuǎn)杯紡速度的提高，自動(dòng)接頭裝置的普及勢(shì)在必行，其成本也在下降；在材料方面的革新，使得膠輥、膠圈的使用壽命大大增加；勞動(dòng)力成本的提高，也使得提高生產(chǎn)效率，減少用工人數(shù)成為必須，而動(dòng)力消耗相對(duì)而言已顯得次要。
在克服噴氣紡包纏假捻而導(dǎo)致純棉紗強(qiáng)力較低的缺點(diǎn)方面，已做了不少工作以改善其成紗機(jī)理，如將其成紗方式改為自由端的方式等，但目前仍不夠成熟。
日本村田公司長(zhǎng)期以來(lái)一直不懈地致力于噴氣紡紗機(jī)的開(kāi)發(fā)研制。其先后推出·了MJS、MTS、和M~S系列的各類噴氣紡紗機(jī)。據(jù)稱，其新推出的具有自由端成紗機(jī)理MVS851噴氣紡紗機(jī)可用于紡制純棉紗。MVS的原理是在雙噴嘴噴氣紡的第一‘噴嘴中加裝了一個(gè)斷紗鉤，從而使連續(xù)須條在此處被分割成刁；連續(xù)的，產(chǎn)生了自由端，故第二噴嘴對(duì)此自由端須條加上真捻而成紗。
總之，噴氣紡以其高生產(chǎn)率、高成紗支數(shù)而有著廣闊的應(yīng)用前景。目前，新型紡紗機(jī)的生產(chǎn)主要還是集中在轉(zhuǎn)杯紡和噴氣紡上。世界上，噴氣紡紗機(jī)的80％左右在美國(guó)，主要是由于其電力成本低，勞動(dòng)力成本高，并且其紡織品中適合于噴氣紡加工的滌／ta產(chǎn)品的比例很高所致。我國(guó)雖先后有西安、重慶、丹陽(yáng)、嘉魚(yú)、蒲圻、焦作、天津等地引進(jìn)了噴氣紡紗機(jī)，更有不久前在肇慶建成的具有10臺(tái)噴氣紡紗機(jī)的大規(guī)模的噴氣紡獨(dú)資廠，目前許多棉紡廠還正在準(zhǔn)備繼續(xù)引進(jìn)噴氣紡紗機(jī)，但必須注意開(kāi)發(fā)出噴氣紡所適合的產(chǎn)品，才能保證其更廣闊的應(yīng)用和發(fā)展前景。國(guó)內(nèi)盡管在噴氣紡技術(shù)與工藝方面已做了不少研究工作，但在噴氣紡的設(shè)備生產(chǎn)方面仍為空白，有待填補(bǔ)。
噴氣紗因其紗支高、硬挺、均勻、光潔和短毛羽較多的特性而通常用于制作襯衫、輕薄織物、床單、針織物和磨絨織物等。美國(guó)的噴氣紡主要用于生產(chǎn)上述產(chǎn)品。在我國(guó)，噴氣紡未能象轉(zhuǎn)杯紡那樣形成較大規(guī)模，主要還是在其產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)方面做得不夠。實(shí)際上，除了滌/棉襯衫本身具有很大的市場(chǎng)外，純棉噴氣單紗的強(qiáng)力雖低，但其加工成股線后強(qiáng)力會(huì)有較大的提高，同樣可以加工成特色鮮明
的產(chǎn)品，包括襯衫、外套和針織產(chǎn)品等。因此，開(kāi)發(fā)出噴氣紡的特色產(chǎn)品，是普及應(yīng)用噴氣紡的前提條件。
3 環(huán)錠紡新技術(shù)的發(fā)展15
除了新型紡紗以外，環(huán)錠紡本身也在不斷革新和完善，出現(xiàn)了新的紡紗技術(shù)如集聚紡紗(Com—pactspinning或Condenserspinning)等。

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