密閉紡紗技術的新進展

0環錠細紗機市場前景2002年，北京國際紡織機械展上了緊密的紡織機械。五個制造商展示了六種圖紙和圖像。緊密紡紗是環錠細紗機的重大革新和創造,受到市場廣泛歡迎,發展勢頭很猛。據報道,西歐擬在五年內將用緊密環錠細紗機全部取代現有傳統環錠細紗機。我國自2001年起,山東、新疆等省、市、自治區已有引進,近期安徽、江蘇等省也都有計劃。我國經緯紡機、上海二紡機、江蘇凱宮機械廠等都在積極研制,試圖對FA系列細紗機進行改造,以降低成本,并擴大緊密紡紗技術的推廣。1紗線不平衡不干縮克氏原螯蝦的紗線緊密紡紗技術的作用和目的是減小和消除紡紗三角區,使毛羽減少,強力提高,結構緊密,紗體光滑。緊密紡紗采用空氣動力原理,利用負壓積極引導纖維流向,實現了如下三項功能:(1)在紡紗三角區位置,使牽伸后的松散纖維須條經過負壓吸聚管表面時,通過一組集聚元件即空氣導向使纖維尾端緊貼于紗條上,最終使纖維緊密抱合在一起,大大減少浮游外露纖維(即毛羽)的數量。(2)當須條離開牽伸鉗口時,受負壓作用被吸附在網格多孔膠圈的狹槽部位并向前輸送到握持鉗口,使紗線在前羅拉表面的包圍弧完全消失。(3)由于握持膠輥加壓很小,使紡紗三角區變得很小,基本消失。通過上述三項措施,凝聚作用直達輸出(握持)鉗口,使三角區變得非常小,因此,毛羽減少,并且提高了可紡性。2緊密紡織技術的效果2.1就質量而言(1)羽毛明顯減少緊密紗毛羽很少,尤其3mm及以上長度的毛羽更少,與同號數傳統環錠紗相比,一般管紗毛羽降低50%,筒紗毛羽降低70%。(2)毛羽指數hCom4=100000÷[紗線捻度(捻/m)×紗線毛羽指數H(采用烏斯特3型或4型)]由于緊密紗捻度可適當降低,而且毛羽指數H值也低,因此,緊密紗的Com4值一般在30以上,傳統環錠紗都低于30。(3)通過改善線結構，單根線的強度和伸長率顯著提高，細線的強度可提高5%10%當細紗捻度減少15%,股線捻度減少20%時,緊密紗強力仍可與傳統環錠紗相當。(4)干cv、干棉紗青澤700AirComTex緊密紡紗系統紡制11.8tex(106捻/10cm)紗,條干CV由傳統環錠紗的12.27%下降為11.57%,下降0.7個百分點,細節由2個/km降到0個/km,粗節由13個/km降為3個/km,棉結由28粒/g降為19粒/g;經絡筒后,由于緊密紗毛羽少,紗體光潔,所以在退繞過程中紗線結構破壞程度減少,因此,三結(節)增長幅度明顯減少。2.2進展之一:經紗管理成本低,節能技術顯著提高在提高速度、效率、產量方面主要有:(1)細紗斷頭率比傳統環錠紗降低30.60%,相應提高了細紗機效率。(2)由于緊密紗斷頭率低、強力高,所以在保持傳統環錠紗同等強力的條件下,可適當降低捻度,當捻系數由338降到307時細紗斷頭仍能降低20%,因此,可降捻提速,增加產量。(3)整經機斷頭率可降低30%,可提高整經機效率及產量,同時提高了經軸質量。(4)緊密紗毛羽少,提高了可織性,經緯向斷頭可分別降低50%及30%,大大提高織機效率;實際運轉中,10萬緯斷頭率劍桿織機降低33%,噴氣織機降低45%,也有報道在噴氣織機上由于緊密紗毛羽少、強力高、紗疵少,所以織機入緯率可提高30%。(5)在針織機上應用緊密紗,斷頭下降、織疵減少,效率可顯著提高。在成本節約方面主要有:(1)在生產緊密紡精梳紗時,可減少精梳落棉6%～12%而不影響質量。(2)由于消除了紡紗三角區,細紗生產區飛花減少85%,相應提高了紡紗制成率。(3)在保持甚至提高經紗可織性條件下,可節約漿料20%～50%,織機斷頭率仍可降低20%以上。(4)由于毛羽少,所以用于針織紗時可以免去上蠟處理;在印染加工時一般織物可免去燒毛或采取較快速度燒毛,有助于降低成本。2.3改善環境(1)細紗工序飛花減少,改善了生產環境。(2)由于降低了漿料用量,所以減少了退漿過程中的環境污染,尤其使用PVA漿更為顯著。2.4織物的色澤(1)紋路清晰,光澤好,尤其是色織物可以長期保持鮮艷色澤及極好的外觀。(2)耐磨不易起球,尤其是化纖或混紡織物起毛起球少。(3)在保持傳統環錠紗強力時可以降低捻度,所以緊密紗織物手感柔軟,穿著舒適,針織物最為顯著。3緊密紡織機的結構特征3.1鋼質空心網眼螺釘瑞士立達公司緊密紡紗裝置名稱為ComforSpin,機型有Com4型、K44型,裝置結構示意見圖1。ComforSpin紡紗裝置結構特征如下:(1)在原牽伸區前增加一個氣動集束區。(2)將原來的前羅拉改為鋼質空心網眼滾筒(羅拉),直徑比一般前羅拉大,其上裝有兩個膠輥,第一膠輥(握持膠輥)與前羅拉組成紗條加捻握持鉗口,第二膠輥(牽伸膠輥)與前羅拉組成牽伸區的前牽伸鉗口。第一膠輥與第二膠輥間為須條的集聚區。(3)前羅拉為鋼質網眼滾筒,形似一個小塵籠,內有圓形截面吸聚管(負壓)與吸風風機等組成吸聚羅拉,即有負壓的前羅拉。圓形截面吸聚管上裝有一塊開了一個由后向前逐漸變窄的V形狹槽的工程塑料部件組成的吸氣槽,V形槽長度跟須條與前羅拉接觸長度相適應,并與輸出方向有一定偏斜度,當在主牽伸區須條離開牽伸鉗口時,因負壓的吸附作用,須條由V形槽控制在網眼前羅拉上,并向前輸送到第一膠輥處,即握持鉗口處。3.2異形截面吸聚管組合件德國緒森公司緊密紡紗裝置名稱為Elite,機型有FiomaxE1型、FiomaxE2型,裝置結構示意見圖2。Elite紡紗裝置結構特征如下:(1)在傳統的牽伸裝置前加一組氣動集聚裝置。(2)原牽伸裝置不變,在前羅拉前加裝一組合件,包括一個異形截面吸聚管,上套一個網格多孔膠圈(實為化纖織物)和一個前上膠輥(握持膠輥),組成加捻握持鉗口。新增加的前上膠輥通過一個嚙合齒輪由原來的前上膠輥傳動。吸聚管上套著一個網格多孔膠圈,它有無數微孔,允許氣流通過,但纖維不能通過。膠圈由前上膠輥摩擦傳動。(3)異形截面吸聚管表面在每個紡紗部位都開有呈斜向吸氣槽,便于纖維的軸向旋轉并向紗軸靠攏,其結果使纖維尾端緊貼于紗條上。吸聚管表面的流線形設計使紗線在前羅拉表面的包圍弧完全消失,也就是須條離開牽伸鉗口時受負壓的作用被吸附在網格多孔膠圈的狹槽部位并向前輸送到握持鉗口,再加上握持膠輥加壓很小,使紡紗三角區基本消失,因此,毛羽減少,并提高了可紡性。3.3前拉前拉德國青澤公司緊密紡紗裝置名稱為AirComTex,機型有700AirComTex型,裝置結構示意見圖3。AirComTex紡紗裝置結構特征如下:(1)在原牽伸裝置前加一組氣動集聚裝置。(2)在前羅拉前增加一個控制羅拉,其上裝有控制膠輥及一異形截面吸聚管,打孔膠圈套在膠輥及吸聚管上,組成一個類似牽伸裝置中中羅拉的上膠圈,但方向相反,其尖端即異形截面吸聚管探入前羅拉和前膠輥間,以便于經牽伸后的須條立即受到打孔膠圈的吸附。前羅拉和控制羅拉間有一三角形填塊,類似牽伸裝置中下膠圈的下銷棒,以托住上膠圈的尖端,并夾住前羅拉輸出的須條,控制羅拉由車頭牽伸傳動系統經一組中間齒輪傳動,和前羅拉同步,并依靠摩擦使打孔膠圈及膠輥回轉。(3)在打孔膠圈尖端和控制膠輥間有一異形截面吸聚管,并在每個紡紗錠位開有一個由寬變窄的斜向的V形吸氣槽(類似ComforSpin)。所以,異形截面吸聚管既是打孔膠圈的前上銷,又是一個有負壓的吸聚管。3.4原西部穩定型紗線凝聚系統意大利馬佐里公司緊密紡紗裝置名稱為Olfil,裝置結構示意見圖4。Olfil紡紗裝置結構特征如下:(1)在原牽伸裝置前增加一組氣動集聚裝置。(2)原三上三下牽伸系統不變,在前羅拉前原斷紗吸棉管位置改造增加一個圓形不銹鋼的吸聚管,直徑比前羅拉小,其上套一個網格多孔膠圈,與一個前上膠輥(控制膠輥)組成凝聚系統。控制膠輥由齒形帶經原前羅拉上膠輥傳動,網格多孔膠圈受控制膠輥的摩擦而回轉。(3)圓形不銹鋼管在每個錠位開有一個直線狀的均勻狹長細槽,每8錠一根,每48錠一個吸風風機,并裝有空氣分配器,使吸氣均勻,并防止空氣紊亂造成凝聚不良和紗線受影響。3.5在前拉elity的基礎上增加凝聚系統日本豐田公司緊密紡紗裝置名稱為EST,機型為RX240NEW-EST,裝置結構示意見圖5。EST紡紗裝置結構特征如下:(1)在原牽伸裝置前增加一組氣動集聚裝置。(2)在原前羅拉前增加一個控制羅拉,在前羅拉和控制羅拉的三角區增加一個三角異形吸聚管;在控制羅拉上裝有控制膠輥和套有一個網格多孔膠圈,組成凝聚系統。控制羅拉由前下羅拉經一組嚙合齒輪傳動,控制膠輥則靠和控制羅拉的摩擦而轉動。(3)三角形吸聚管上每個錠位都開有后寬前窄的吸氣槽,并略呈斜向,便于纖維軸向旋轉,作用同Elite裝置。在控制羅拉和三角形吸聚管上套有多孔網格膠圈,由控制羅拉帶動回轉。三角形吸聚管兩端緊貼前羅拉牽伸鉗口和控制羅拉輸出鉗口,使紗線在前羅拉的包圍弧完全消失,其作用同Elite裝置。4通過對不同緊密紡織機械結構的比較分析4.1鋼質空心網眼拉前拉在整體結構上,基本為兩種類型,一是瑞士立達公司的ComforSpin型,它在原牽伸系統中增加一個集聚區,而且僅在細紗牽伸裝置中增加一個控制膠輥,結構簡單。但前羅拉改為鋼質空心網眼羅拉,要求高,不易改造;另一種為其他四家公司,都在原牽伸系統外增加一個集聚裝置,它雖適合老機改造,但機前增加部件多,較復雜,并且外觀也不及立達ComforSpin型簡潔、合理。4.2網上膠圈和膠圈的分布主要由于整體設計和布局,所以吸聚管類型較多。但吸聚管不論配置在什么位置及采取何種形狀,都能起到負壓吸附作用。吸聚管位于上部的僅有青澤AirComTex一種,它在控制膠輥上膠圈的尖端位置。吸聚管位于下部的有:立達ComforSpin在網眼前羅拉內部;緒森Elite、馬佐里Olfil都在前羅拉前,既是控制羅拉又是吸聚管;豐田EST在前羅拉和控制羅拉三角區位置。吸聚管形狀為圓形的有立達ComforSpin及馬佐里Olfil兩種。吸聚管形狀為異形截面的有緒森Elite、青澤AirComTex及豐田EST三種。4.3吸入槽4.3.1牽伸鉗口固定基本為兩種,一種為V形槽,有立達、緒森、豐田、青澤四家,它是靠近牽伸鉗口三角區處由寬逐漸收小的略帶斜向的V形槽,基本上和三角區須條寬度相匹配。采用V形槽的目的和作用是當須條離開牽伸鉗口時,雖較寬但即被V形槽寬處吸附,V形槽略帶斜向主要是為了便于纖維的軸向回轉,并向紗軸靠攏,使纖維尾端緊貼于紗條上,減少浮游纖維和毛羽。另一種為直線狀槽,如馬佐里Olfil。青澤公司吸氣槽雖為斜向V形槽,但受其所套膠圈的影響,在牽伸鉗口處的吸附寬度時寬時窄,并沒有使邊緣纖維向紗線軸向回轉和向中軸靠攏的作用。但青澤公司認為,由于并非整個長度的須條都在膠圈上,因此,2mm以下毛羽就被保留下來,這對紡織最終產品的覆蓋能力以及其他性能是非常重要的。4.3.2拉內纖維須條吸氣槽長度以立達ComforSpin為最理想,因它在網眼前羅拉內,所以當纖維須條一出牽伸鉗口就被吸附并被輸送到握持鉗口,在集聚區完全受到氣流控制。其他的均為附加件,并設計為異形截面,以盡量探入牽伸鉗口處,縮小負壓吸氣非控制區,提高集聚功能。4.4口、鼻、口的吸附力采用化纖長絲為原料織成網格多孔膠圈的有緒森、馬佐里、豐田三家,每平方厘米有3000多個微孔,在吸口處有吸附力,但不能吸走纖維。由于它是網格多孔型,所以能保持吸氣槽上寬下窄,略像斜向的負壓抽吸作用。采用合成膠圈的僅青澤一家,其上開有直線狀一串寬窄不等的幾何排列的孔眼,在吸氣槽位置也起到吸附作用,但它在牽伸鉗口三角區處的吸附隨孔眼寬窄而時寬時窄,不能連續保持以三角區處須條寬度進行吸附。4.5抽氣高壓抽氣中的嘴唇馬佐里和豐田基本均以48錠為一單元,馬佐里每8錠配一個吸管,48錠配置一個負壓抽氣風扇,裝在兩排羅拉中間,所以,中間吸管縱橫交錯,比較亂;豐田采用每4錠一個吸管,左右各6個吸管,即48錠一個負壓吸引管道,裝在羅拉基座上部,較簡潔。負壓抽吸系統以小批錠配置較好,做到配管路徑較短,抽吸效果穩定。4.6機械傳動機構的改進第一種為控制羅拉不轉,控制膠輥轉動,并通過摩擦力帶動網格多孔膠圈回轉,有緒森Elite和馬佐里Olfil兩種。由于控制膠輥是經過原前膠輥與一組嚙合齒輪或齒形帶傳動的,所以,每兩錠就有一組齒輪,增加零件多,機前不夠簡潔。第二種為控制羅拉轉動,帶動網格多孔膠圈和控制膠輥轉動,有立達ComforSpin、青澤AirComTex和豐田EST三種。其中立達ComforSpin最簡單,僅增加一個控制膠輥,控制羅拉也是前羅拉,由牽伸機構傳動,不增加任何部件;豐田EST在原前羅拉和控制羅拉間裝有一組嚙合齒輪,每12錠～16錠為一組,由于安裝在羅拉下部,從機前看較膠輥傳動整齊,但增加零件仍多;青澤AirComTex在車頭牽伸系統中增加一組嚙合齒輪傳動控制羅拉,結構簡潔,并可以根據品種適當調整