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環(huán)錠紡紗機上的集聚技術

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環(huán)錠紡紗機上的集聚技術

發(fā)布時間: 2006/10/3 文章出處: 　

近幾十年來開發(fā)了許多新型紡紗技術，大幅度提高了紡紗產量，但傳統(tǒng)環(huán)錠紡因其優(yōu)良的紗線品質依然是占據主導地位的紡紗方法。為使環(huán)錠紗的品質更優(yōu)良，近年來，在環(huán)錠紡紗機上進行了多種改造，其中集聚紡紗技術就是其中之一。采用集聚技術紡制出的紗線稱集聚紗(或緊密紗、光潔紗)，集聚紗提高了單紗強力，特別是明顯減少了紗線的表面毛羽，使紗體光潔，從而改善了最終織物的外觀，更好地滿足了現代消費者對織物外觀的超高要求。
1 傳統(tǒng)環(huán)錠紡毛羽的形成
傳統(tǒng)環(huán)錠紗大多數纖維端都伸出在紗身的外面成為毛羽，毛羽不僅影響紗線的外觀和織物的滑爽，而且在織造過程中會造成經紗開口不清。毛羽主要是在加捻三角區(qū)形成的，牽伸后的纖維束呈現一定的寬度，此時纖維束內部聯系力很小，在到達加捻點之間的一段距離中纖維幾乎完全失控，邊緣纖維在加捻之前可能脫離主體成為飛花，也可能一端捻入紗線另一端形成毛羽；在加捻三角區(qū)內，因紡紗張力的作用，纖維發(fā)生內外轉移，最終纖維的頭端不再進行轉移，露在紗體表面紗線上的毛羽主要是在此形成的。
2 集聚紡紗原理
為減少毛羽的形成，關鍵是消除或減小加捻三角區(qū)，加強對邊緣纖維的控制。緊密紡紗技術就是在環(huán)錠紡紗機上的牽伸與加捻之間加上特殊裝置，使牽伸后有一定寬度的纖維束有控制地逐漸橫向收縮，使邊緣纖維有控制地向中間集聚。如圖1所示為傳統(tǒng)環(huán)錠紡和集聚紡在紗線形成時的區(qū)別，牽伸后纖維束寬度為B，進入加捻三角區(qū)的纖維束寬度為b，傳統(tǒng)環(huán)錠紡的B>b且b較寬，緊密紡的B=b且b較窄，加捻區(qū)減小或消失。

目前集聚技術比較有代表性的是瑞士立達公司Com4集聚技術和德國緒森公司Elite集聚技術。兩者雖然機構不同，但集聚原理一樣，都是在牽伸區(qū)與加捻點之間增加了控制纖維束橫向收縮的裝置，如圖2所示，在牽伸裝置的前鉗口前方增加集聚區(qū)和輸出鉗口，集聚區(qū)由濾網、傾斜的吸風狹槽和吸風系統(tǒng)組成。牽伸前鉗口輸出的須條進入集聚區(qū)，受空氣負壓作用被吸附在濾網對應狹槽的部位，濾網回轉帶動須條向前移動至輸出鉗口，在吸風狹槽區(qū)域內的纖維在負壓作用下集聚在一起，在集聚過程中，因狹槽與前進方向有一定的傾斜角度，須條移動時因受到吸風的橫向引導而繞其自身軸線回轉，這個轉動包裹的動作保證纖維尾端完全裹入須條。良好的纖維集聚和均勻的纖維排列、使紗線毛羽明顯減少、紗線中纖維得到充分的利用，紗線強力高，伸長好。
3 集聚裝置
3．1 瑞士Rieter公司Com4
瑞士Rieter公司Com4集聚裝置如圖3所示，其中濾網是帶孔的鋼制滾筒，它同時代替了牽伸裝置中的前羅拉，滾筒圍繞內部的固定圓筒主動回轉，摩擦傳動牽伸前上膠輥和輸出膠輥，在兩個膠輥之間的滾筒表面借助負壓形成集聚區(qū)，纖維束按滾筒的表面速度向前運動；滾筒內的固定圓筒在須條集聚區(qū)開有由寬到窄的傾斜狹吸風槽，吸風槽與須條運動方向成一定角度，這樣須條在集聚區(qū)可繞自身軸線轉動，在轉動過程中纖維束的寬度柔和地、有控制地集聚和包裹，逐漸收縮為成紗的寬度，從而消除加捻三角區(qū)。該機構緊湊，集聚作用直抵輸出鉗口線，加捻三角區(qū)可減至最小，成紗強力高、毛羽少、生產過程飛花少。這種裝置目前存在的問題是：①因滾筒羅拉直徑較大，牽伸裝置的雙膠圈控制鉗口到牽伸前鉗口之間的距離增大，可紡纖維的最短長度受到限制；②鋼制滾筒羅拉表面的孔隙較大(其表面約有80孔／cm2)，要求加工纖維有一定的剛度，否則在集聚過程中易被吸風從滾筒的孔眼中吸走。③在集聚區(qū)沒有張力牽伸。

3．2 德國Suessen公司Elite集聚裝置
德國Suessen公司Elite集聚裝置如圖4所示，該機構保持原細紗機牽伸裝置不變，濾網采用網格狀龍帶(其表面孔數≥3000孔／cm2)，網格狀龍帶套在異形截面的吸管上，輸出膠輥由牽伸前膠輥通過中間齒輪傳動，網格狀龍帶由輸出上膠輥摩擦傳動(輸出上膠輥與網格狀龍帶之間的摩擦系數比網格狀龍帶與異形吸管間的摩擦系數高10倍以上，以保證網格狀龍帶速度準確穩(wěn)定)。異形截面吸管在須條對應位置處開有一狹槽，狹槽長度與須條和網格狀龍帶接觸長度--致，并在橫向呈一定的傾斜角度。當須條離開前鉗口時，受空氣負壓作阻被服脹在叭掩狀龍兼敢應氨噪媳的部位妒向前輸送，狹槽區(qū)域內的纖維在負壓作用下橫向移動并繞自身軸線轉動，在轉動過程中纖維束的寬度柔和地、有控制地集聚和包裹，逐漸收縮為成紗的寬度，從而消除加捻三角區(qū)。該機構的主要特點是：原牽伸裝置不變，可用于普通細紗機的改造，對可加工的纖維沒有特殊限制；配有不同狹槽長度和傾斜角度的吸管適紡不同原料和紗支；輸出上膠輥直徑比前上膠輥稍大，這樣輸出速度稍快；集聚區(qū)存在張力牽伸，張力牽伸有利于纖維伸直平行。

3.3 其他集聚裝置
匡聚紡紗設備除上述兩家公司生產外，還有意大利馬佐里公司的Olfil集聚紡紗裝置、日本豐田公司的EST集聚紡紗裝置、德國青澤公司AirComTex集聚紡紗裝置。這些裝置的機構基本相同，濾網采用多孔的微孔膠圈，濾網的傳動方式有主動傳動和被動傳動兩種，日本豐田公司的EST裝置濾網是主動傳動，馬佐里公司的Olfil裝置和德國青澤公司AirComTex裝置濾網是被動傳動：德國青澤公司的AirComTex還有與眾不同的特點，其濾網在紡紗須條的上部，吸風狹槽與須條運動方向沒有角度，集聚過程中須條只有橫向收攏，沒有繞紗軸回轉的包裹，強調保留2mm以下的無害毛羽，短毛羽對織物的覆蓋性能有益。
4 集聚紗的優(yōu)勢
集聚紗中所有纖維相互平行排列且均勻集聚，每根纖維都對紗線的性能作出全部貢獻，因而集聚紗與傳統(tǒng)環(huán)錠紗相比，提高了紗線強力和伸長，改善了紗線的耐磨性，毛羽明顯減少。集聚紗與普通環(huán)錠紗毛羽情況對比如表1，

從表1可看出，集聚紗毛羽很少，特別是3mm及以上長度的有害毛羽更少，并且從顯微鏡中可以觀察到集聚紗中的毛羽大多呈圈狀(毛羽成圈的機理尚不太清楚)，在織造過程中圈狀毛羽不易和鄰近的圈狀毛羽發(fā)生纏結造成開口不清。
集聚紗紗體光潔，織物結構輪廓清晰，特別是用于加工色織物和提花織物時圖案清晰；集聚紗可用于替代傳統(tǒng)的環(huán)錠精梳紗和雙股線，減少了工序，降低成本；集聚紗中纖維排列平行伸直，各根單纖維強力利用系數高，故可以在保證強力的前提下適當降低紗線捻度，從而增加產量和改善手感；傳統(tǒng)的環(huán)錠紡紗中，大多數斷頭發(fā)生在強度最薄弱的加捻三角區(qū)，集聚紡紗消除或減小了加捻三角區(qū)，故細紗工序斷頭可降低50％左右；集聚紗紡紗過程中飛花少，可提高制成率，降低成本，同時改善車間環(huán)境，另外因飛花引起的紗疵和織疵也相應減少；強力高毛羽少的特征還使其在后續(xù)工序中斷頭減少，生產效率大大提高，還可減少燒毛、上蠟等后工序，減少上漿時的漿料用量，特別是隨著織機速度的提高，用集聚紗可大大降低織機斷頭。
5 結語
集聚紗強力高、毛羽少、紗疵少、耐磨性能好，發(fā)展?jié)摿艽蟆楣?jié)省購置整臺機器的費用，國外紡機公司還積極地對現有的普通環(huán)錠紡紗機進行改造，設計生產了可將各種類型的普通環(huán)錠細紗機改裝成集聚環(huán)錠紡紗機的零件，供紡織企業(yè)選用。現在緒森公司已完成對我國的國產普通細紗機的改造，使其可生產集聚紗。國內的上海第二紡織機械廠也開始研制生產集聚紡環(huán)錠紡紗機的集聚裝置，用于對國產普通環(huán)錠紡紗機的改造，加快了我國集聚紡技術的發(fā)展速度。

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