新型紡紗技術(shù)的發(fā)展與環(huán)錠紡紗技術(shù)創(chuàng)新

新型紡紗技術(shù)的發(fā)展與環(huán)錠紡紗技術(shù)創(chuàng)新

1紗線新型紡紗技術(shù)紡織印染是紡織印染產(chǎn)業(yè)鏈的第一個(gè)過(guò)程，其質(zhì)量、品種和后續(xù)加工密切相關(guān)。改革開(kāi)放30年來(lái),我國(guó)廣大科技人員認(rèn)真學(xué)習(xí)與消化吸收國(guó)外先進(jìn)的紡紗加工技術(shù),自主創(chuàng)新,有力地促進(jìn)了我國(guó)紡紗加工技術(shù)的進(jìn)步,突出反映在各種新型紡紗技術(shù)的推廣應(yīng)用和傳統(tǒng)的環(huán)錠紡紗的技術(shù)進(jìn)步上,并已形成以下特點(diǎn):(1)以高的紡紗速度、效率,低的紡紗成本為特點(diǎn)的新型紡紗技術(shù)的應(yīng)用,如轉(zhuǎn)杯紡紗、噴氣紡紗與渦流紡紗等;(2)以提高成紗質(zhì)量、增強(qiáng)紗線強(qiáng)力、降低紗線毛羽為目的的,對(duì)紡紗過(guò)程中纖維的轉(zhuǎn)移進(jìn)行有效控制的紡紗新技術(shù),如緊密紡紗等;(3)以改善織物風(fēng)格和功能為目的,在紡紗過(guò)程中進(jìn)行不同纖維的混紡、長(zhǎng)絲與短纖復(fù)合紡紗等技術(shù),如包芯紡、賽絡(luò)紡(Sirospun)、賽絡(luò)菲爾紡(Sirofil)及平行紡等;(4)以為織物提供變化效果為目的的紡紗技術(shù),如竹節(jié)紗、花式紗及多種有色纖維混紡紗等;(5)以提高織物柔軟度、改善手感為目的紡紗技術(shù),如無(wú)捻紗、低捻紗及中空紗等。總之,紡紗加工技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展,為紡織產(chǎn)品提供了豐富多彩的新型紗線,徹底改變了20世紀(jì)70年代以前,紡織工業(yè)使用原料單一、加工工藝落后、產(chǎn)品檔次低、品種少的落后面貌,為提高人們的穿著質(zhì)量做出了積極的貢獻(xiàn)。2進(jìn)展之三:10種新型紡紗發(fā)展新型紡紗是近30多年來(lái)國(guó)內(nèi)外紡紗技術(shù)進(jìn)步的最大亮點(diǎn)。國(guó)內(nèi)外眾多科技工作者致力于新型紡紗技術(shù)的研究,在許多重大關(guān)鍵技術(shù)上取得了突破,從而使各種新型紡紗加工技術(shù)得到發(fā)展與提高。迄今為止,先后出現(xiàn)了轉(zhuǎn)杯紡、摩擦紡、噴氣紡、噴氣渦流紡、自捻紡、平行紡及靜電紡等10多種新型紡紗,其中轉(zhuǎn)杯紡、噴氣紡、噴氣渦流紡、摩擦紡等均已投入工業(yè)化生產(chǎn)。目前,歐美國(guó)家把發(fā)展新型紡紗視為紡紗加工技術(shù)進(jìn)步的重要標(biāo)志。如美國(guó)從20世紀(jì)90年代起就大幅度壓縮環(huán)錠紡,致力發(fā)展轉(zhuǎn)杯紡、噴氣紡等新型紡紗。據(jù)報(bào)道,目前美國(guó)短纖紗的市場(chǎng)占有率是:轉(zhuǎn)杯紗占35%,噴氣紗占18%,摩擦紡紗占8%,包纏紗占5%,環(huán)錠紗占34%,4種新型紡紗已占短纖紗市場(chǎng)的2/3,其中轉(zhuǎn)杯紡紗已超過(guò)環(huán)錠紡紗,處于第一的位置。歐美國(guó)家快速發(fā)展各類(lèi)新型紡紗,是因?yàn)榕c傳統(tǒng)的環(huán)錠紡紗比較具有工序短、生產(chǎn)效率高、質(zhì)量?jī)?yōu)、用工省、成本低的優(yōu)勢(shì)。2.1序列短新型紡紗如轉(zhuǎn)杯紡、噴氣紡、摩擦紡等都采用條子喂入紡紗,并在紡紗機(jī)上直接卷繞成筒,省略了粗紗與絡(luò)筒兩道工序。2.2紡紗速度和速度由于新型紡紗多數(shù)為自由端紡紗,依靠高速回轉(zhuǎn)氣流或噴嘴直接成紗,取消了環(huán)錠紡紗中鋼領(lǐng)、錠子等加捻卷繞部件對(duì)紡紗速度提高的束縛,故紡紗速度均高于環(huán)錠紡紗,如轉(zhuǎn)杯紡紗速度是環(huán)錠紡紗的4~8倍,噴氣紡紗與渦流噴氣紡紗速度是環(huán)錠紡的15~20倍。由于紡紗速度的提高,在一定的生產(chǎn)量下設(shè)備配臺(tái)可大大減少,如10臺(tái)噴氣紡紗機(jī)共720頭或4臺(tái)全自動(dòng)轉(zhuǎn)杯紡機(jī)(4×360)共1440頭生產(chǎn)同一規(guī)格紗支時(shí),均可達(dá)到環(huán)錠紡紗1萬(wàn)錠的生產(chǎn)量。2.3環(huán)錠紗和噴氣渦流紗染色劑由于新型紡紗的成紗機(jī)理與紡紗方法不同于環(huán)錠紡紗,故其成紗結(jié)構(gòu)與紗線性能、風(fēng)格、適用范圍與環(huán)錠紡均有較大區(qū)別。(1)成紗條干均優(yōu)于環(huán)錠紗尤其是條干均勻度及千米細(xì)節(jié)、粗節(jié)、棉結(jié)等常發(fā)性紗疵均比環(huán)錠紗好。尤其是轉(zhuǎn)杯紡和摩擦紡,在紡紗過(guò)程中有進(jìn)一步排除雜質(zhì)的機(jī)會(huì),故其紗線潔凈度好,制成織物后布面光潔豐滿。(2)成紗直徑均粗于環(huán)錠紗轉(zhuǎn)杯紡和摩擦紡的成紗結(jié)構(gòu)里緊外松,而噴氣紡和噴氣渦流紡由于外包纖維的原因也使紗的直經(jīng)要比環(huán)錠紗粗些,故其染色性能均比環(huán)錠紗要好。(3)成紗強(qiáng)力低于環(huán)錠紗,但強(qiáng)力不勻率比環(huán)錠紗好如以環(huán)錠紗為1.0,則轉(zhuǎn)杯紗為0.8~0.9,噴氣紗(MJS)為0.6~0.7,噴氣渦流紗(MVS)為0.8,這幾種新型紡紗的單紗強(qiáng)力雖低于環(huán)錠紗,但因強(qiáng)力不勻率優(yōu)于環(huán)錠紗,可彌補(bǔ)因強(qiáng)力低對(duì)織造效率的影響。(4)紗線毛羽少于環(huán)錠紗與傳統(tǒng)環(huán)錠紗相比,幾種新型紡紗線大于3mm的毛羽均比環(huán)錠紗有顯著降低。其中轉(zhuǎn)杯紗減少60%以上,噴氣紗減少85%,噴氣渦流紗減幅達(dá)90%以上。毛羽少使后加工性能好,尤其是作經(jīng)紗時(shí)可降低斷頭,提高織機(jī)效率。在漿紗中可節(jié)省漿料消耗,降低加工成本。(5)紗線的耐摩性優(yōu)于環(huán)錠紗因?yàn)閲姎饧?、噴氣渦流紗均有紗芯和外包纖維兩部分組成,紗條表面包有不規(guī)則的纏繞纖維,不易解體,且紗線表面摩擦系數(shù)大,在織物中紗與紗之間的抱合良好,不易產(chǎn)生相互滑移,故具有較好的耐磨性。(6)紗線的抗起球性優(yōu)于環(huán)錠紗紗線的抗起球性與耐磨性的關(guān)系密切。試驗(yàn)表明:用相同原料的環(huán)錠紗織成布后抗起球性為2級(jí),而轉(zhuǎn)杯紗可達(dá)3~4級(jí),噴氣紡紗(MJS)為4級(jí),噴氣渦流紗可達(dá)4~4.5級(jí)。此外,紗線的捻勢(shì)也是紗線的重要特征之一,并決定了織物的一些特性。因環(huán)錠紗為真捻紗,捻勢(shì)大,用于針織物時(shí)易產(chǎn)生斜路和卷邊,有時(shí)需通過(guò)并線加捻來(lái)彌補(bǔ)。而轉(zhuǎn)杯紡和噴氣紗等有高比例的平行纖維,捻回力小,可減少織物變形,提高平挺度。2.4改善了職工勞動(dòng)素質(zhì),減輕了有待提高的勞動(dòng)勞動(dòng)由于新型紡紗縮短了工序流程,減少了機(jī)臺(tái)配置,提高了裝備自動(dòng)化程度,不但改善了工人勞動(dòng)強(qiáng)度,且減少了用工。如目前環(huán)錠紡紗每萬(wàn)錠用工在100~150人之間,而轉(zhuǎn)杯紡與噴氣紡等新型紡紗相當(dāng)環(huán)錠紡1萬(wàn)錠產(chǎn)量用工只有30~40人,節(jié)約用工在100人以上。2.5降低成本費(fèi)用從以上分析,采用新型紡紗技術(shù)后,在相同的產(chǎn)量下,設(shè)備配臺(tái)減少,廠房面積節(jié)約,從而可降低紡紗成本。據(jù)OerlikonSchlafhorst(歐瑞康賜來(lái)福)公司提供的數(shù)據(jù),在歐美國(guó)家生產(chǎn)1kg紗的加工費(fèi),用環(huán)錠紡需0.3歐元,而用轉(zhuǎn)杯紡等新型紡紗只需0.12歐元。單位加工成本是環(huán)錠紡的40%,這是新型紡紗技術(shù)在國(guó)內(nèi)外快速發(fā)展的重要原因之一。3國(guó)內(nèi)外紡織印染技術(shù)的發(fā)展與開(kāi)發(fā)3.1轉(zhuǎn)杯紡技術(shù)的發(fā)展轉(zhuǎn)杯紡是新型紡紗中技術(shù)最成熟、發(fā)展速度最快,目前使用最多的一種新型紡紗技術(shù)。據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道,目前世界上擁有新型轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)已超過(guò)900萬(wàn)頭,是1980年的2.5倍。用轉(zhuǎn)杯紡生產(chǎn)的紗線已在一定紗支范圍與用途上替代了環(huán)錠紗。在我國(guó)進(jìn)入21世紀(jì)后,轉(zhuǎn)杯紡紗技術(shù)也呈快速發(fā)展的態(tài)勢(shì)。據(jù)中國(guó)棉紡協(xié)會(huì)提供的數(shù)據(jù),2006年轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)已有160萬(wàn)頭,2007年又增加了30多萬(wàn)頭,轉(zhuǎn)杯紡頭數(shù)已占世界的1/5,成為世界上轉(zhuǎn)杯紡紗生產(chǎn)大國(guó)。轉(zhuǎn)杯紡技術(shù)也經(jīng)歷了從初期的低速度自排風(fēng)式轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)到中期的中速度抽氣式轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)、到目前的高速度全自動(dòng)轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)3個(gè)發(fā)展階段。隨著紡紗加工技術(shù)的不斷進(jìn)步,轉(zhuǎn)杯紡紗技術(shù)進(jìn)步的主要特征如下。(1)紡紗速度從第一代的3萬(wàn)~5萬(wàn)r/min提高到目前的10萬(wàn)~12萬(wàn)r/min,最高速度為15萬(wàn)r/min。隨著紡紗速度的提高,紡杯直徑越來(lái)越小,目前最小直徑為28mm。(2)自動(dòng)控制技術(shù)功能不斷完善,目前在全自動(dòng)轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)上普遍采用自動(dòng)接頭、自動(dòng)落紗、自動(dòng)檢測(cè)與切除紗疵、自動(dòng)上蠟、自動(dòng)調(diào)整工藝參數(shù)等功能。(3)由于紡杯速度提高,紡紗號(hào)數(shù)也從原來(lái)的97~36.4tex(6S~16S)發(fā)展到目前的29~14.5tex(20S~40S),改變了轉(zhuǎn)杯紡吃下腳料、生產(chǎn)低檔產(chǎn)品的歷史。轉(zhuǎn)杯紡能生產(chǎn)中細(xì)支針織紗是轉(zhuǎn)杯紡技術(shù)進(jìn)步的一個(gè)重要標(biāo)志,因?yàn)獒樋椉喌馁|(zhì)量要求高于機(jī)織紗。轉(zhuǎn)杯紡能生產(chǎn)出比環(huán)錠紡條干均勻、紗線光潔、毛羽少、紗疵少的針織紗,有利于提高針織布的實(shí)物質(zhì)量與檔次。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道,國(guó)外用全自動(dòng)轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)生產(chǎn)的針織用紗占40%,作粗中號(hào)牛仔布用紗占28%,說(shuō)明轉(zhuǎn)杯紡生產(chǎn)的紗已從原來(lái)的中粗號(hào)為主向中細(xì)號(hào)發(fā)展,這是其重要特征。3.2世界一流的轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)隨著轉(zhuǎn)杯紡紗技術(shù)進(jìn)步,目前國(guó)內(nèi)外轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)生產(chǎn)廠家相繼開(kāi)發(fā)了多層次、不同檔次的轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)。如OerlikonSchlafhorst公司生產(chǎn)的Autocoro480型與Rieter(立達(dá))公司生產(chǎn)的R40型全自動(dòng)轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)是目前世界上紡紗速度最高、頭數(shù)最多、功能最全的轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī),紡紗速度最高可達(dá)15萬(wàn)r/min,每臺(tái)機(jī)器最多裝有480個(gè)紡紗杯,堪稱(chēng)世界一流的轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)。同時(shí),這兩家公司還針對(duì)中國(guó)與亞洲市場(chǎng)(因?yàn)閯趧?dòng)力成本相對(duì)較低),近期又分別推出中檔的BD300型與BT900系列半自動(dòng)轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī),機(jī)上配置半自動(dòng)接頭,電子清紗裝置,紡杯速度在8萬(wàn)~10萬(wàn)r/min,這兩種中檔轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)已在國(guó)內(nèi)許多紡紗廠推廣。國(guó)內(nèi)紡機(jī)廠從21世紀(jì)以來(lái)為適應(yīng)轉(zhuǎn)杯紡產(chǎn)能的發(fā)展也加快了研制開(kāi)發(fā)的步伐。在消化吸收國(guó)外轉(zhuǎn)杯紡技術(shù)的基礎(chǔ)上自主研發(fā)具有多種功能的半自動(dòng)轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī),如浙江泰坦公司的TQF268型、浙江日發(fā)公司的RFRS30型、浙江精工集團(tuán)的HKV120型及經(jīng)緯榆次公司的JWF1681型等轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī),機(jī)上均配有電子清紗與半自動(dòng)接頭裝置,紡杯速度為9萬(wàn)~10萬(wàn)r/min,其生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質(zhì)量與國(guó)外BD與BT系列轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)相當(dāng),而單錠價(jià)格是進(jìn)口機(jī)型的2/3,只要紡機(jī)制造廠進(jìn)一步提高制造精度,提高設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性和可靠性,在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)將有廣闊的發(fā)展空間。3.3提高了生產(chǎn)效率,克服了轉(zhuǎn)杯紡面料對(duì)原棉及低捻棉的需求轉(zhuǎn)杯紡紗的技術(shù)進(jìn)步還表現(xiàn)在轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)上安裝了花式紗裝置、包芯紗裝置、竹節(jié)紗裝置等,可在轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)上生產(chǎn)花式紗、包芯紗、竹節(jié)紗等轉(zhuǎn)杯花式紗,擴(kuò)大了轉(zhuǎn)杯紡生產(chǎn)的品種。同時(shí),隨著新型轉(zhuǎn)杯材質(zhì)的選用與制作工藝的改進(jìn),阻捻(低捻)裝置配套,可為中細(xì)號(hào)低捻針織紗生產(chǎn)創(chuàng)造條件,既提高了設(shè)備生產(chǎn)效率,又克服了轉(zhuǎn)杯紗手感較硬的缺點(diǎn)。在轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)上,近幾年除了開(kāi)發(fā)中細(xì)號(hào)針織紗及低捻紗、竹節(jié)紗等特色紗線外,許多企業(yè)還根據(jù)市場(chǎng)需求開(kāi)發(fā)了以化纖、毛、麻、絹絲等非棉為原料的轉(zhuǎn)杯紡紗線,尤其是以粘膠纖維為主體原料純紡或混紡轉(zhuǎn)杯紗,具有手感柔軟、表面光潔、染色鮮艷、吸濕透氣等優(yōu)良特性,深受后續(xù)加工企業(yè)的歡迎,生產(chǎn)量在不斷擴(kuò)大,在一定程度上改變了轉(zhuǎn)杯紡對(duì)棉花的依存度,緩解了原棉供應(yīng)不足的矛盾。同時(shí),隨著各種功能性纖維的發(fā)展,如用香味、阻燃、抗菌和保健纖維生產(chǎn)的轉(zhuǎn)杯紗,可在防護(hù)保健及其它特殊應(yīng)用領(lǐng)域開(kāi)發(fā)具有功能性的織物?？傊?轉(zhuǎn)杯紡紗技術(shù)進(jìn)步及產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大,為轉(zhuǎn)杯紡產(chǎn)能的進(jìn)一步發(fā)展創(chuàng)造了十分有利的條件。4發(fā)展和開(kāi)發(fā)送送線技術(shù)4.1噴氣紡紗機(jī)市場(chǎng)概況噴氣紡是目前新型紡紗中具有速度最快、紡紗號(hào)數(shù)范圍最大的一種新型紡紗技術(shù),簡(jiǎn)稱(chēng)MJS,由日本Murata(村田)公司研發(fā)與生產(chǎn)。其成紗原理是:采用棉條喂入,經(jīng)皮圈羅拉牽伸,通過(guò)雙噴嘴加捻,直接繞成筒子,省略了粗紗、絡(luò)筒等工序,具有紡紗流程短、占地面積省、用工少等優(yōu)點(diǎn)。噴氣紡從20世紀(jì)80年代開(kāi)始推向國(guó)際市場(chǎng),已有近30年歷史。據(jù)資料介紹,目前世界上已擁有噴氣紡紗機(jī)21.5多萬(wàn)頭,大部分在歐美等國(guó)家使用,其中美國(guó)有15萬(wàn)頭,占71.2%,亞洲國(guó)家有4.5萬(wàn)多頭,占20.8%,其中我國(guó)有噴氣紡紗機(jī)2萬(wàn)多頭,近幾年又有進(jìn)一步增加的趨勢(shì)。目前用噴氣紡生產(chǎn)的紗線美國(guó)占68.6%份額,中國(guó)占10%份額。目前美國(guó)只有環(huán)錠紡400多萬(wàn)錠,但其發(fā)展新型紡紗的勢(shì)頭未減,因?yàn)閲姎饧徏啓C(jī)與轉(zhuǎn)杯紡都具有紡紗速度快、產(chǎn)量高、用工省等優(yōu)勢(shì),故被列為紡織業(yè)優(yōu)先發(fā)展項(xiàng)目。據(jù)報(bào)道,近幾年美國(guó)環(huán)錠紡錠數(shù)不斷減少,但棉紗產(chǎn)量反而增加57%,其原因就是在減少環(huán)錠紡產(chǎn)能的同時(shí)大力發(fā)展噴氣紡等新型紡紗產(chǎn)能,且生產(chǎn)規(guī)模較大,每個(gè)廠平均擁有100多臺(tái)噴氣紡紗機(jī),生產(chǎn)具有不同風(fēng)格和特色的噴氣紗線。4.2噴氣渦流紡成紗結(jié)構(gòu)渦流紡是日本Murata公司在上世紀(jì)末推出的新一代噴氣紡技術(shù),又稱(chēng)MVS。它是在噴氣紡的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種新的紡紗方法。其成紗原理是:利用氣流噴射在噴嘴內(nèi)產(chǎn)生高速旋轉(zhuǎn)氣流,使須條的邊纖維(一端自由纖維)的自由端對(duì)內(nèi)層纖維產(chǎn)生相對(duì)角位移,使須條獲得真捻而成紗。盡管MVS被稱(chēng)為渦流紡,但實(shí)際上仍屬于噴氣紡的范疇,故確切地講應(yīng)稱(chēng)為噴氣渦流紡。其成紗結(jié)構(gòu)雖與噴氣紡有一定區(qū)別,但仍有皮芯結(jié)構(gòu),由于其包纏纖維比芯部纖維比例高,使至芯部未加捻的纖維幾乎被完全覆蓋,表面纖維排列更近似環(huán)錠紡紗。噴氣渦流紡與噴氣紡比較,其紡紗速度更快,紗線強(qiáng)力更高。最高紡紗速度可達(dá)450m/min,紗線強(qiáng)力可達(dá)到環(huán)錠紡的80%以上,且因強(qiáng)力不勻率低,故用噴氣渦流紗織布時(shí)其生產(chǎn)效率高于環(huán)錠紗。同時(shí),噴氣渦流紡因外包纖維比例高,具有良好的抗起球性能,且紗線結(jié)構(gòu)較蓬松,其染色性能與吸濕透氣性能比噴氣紡紗更佳,國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)正在逐步拓展。4.3噴氣紡技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀我國(guó)應(yīng)用噴氣紡技術(shù)已有20多年歷史。1985年丹陽(yáng)棉紡廠首次引進(jìn)MurataMJS—801噴氣紡設(shè)備。20世紀(jì)90年代初國(guó)內(nèi)有些廠家也先后引進(jìn)新一代噴氣紡紗機(jī)MJS—802HR型,但當(dāng)時(shí)因下游噴氣紡產(chǎn)品未大力開(kāi)發(fā),噴氣紡局限于生產(chǎn)T/C與純滌綸紗等少數(shù)幾個(gè)產(chǎn)品。由于產(chǎn)品開(kāi)發(fā)滯后,且因進(jìn)口設(shè)備價(jià)格昂貴,制約了噴氣紡技術(shù)的發(fā)展。進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái),由于擁有噴氣紡裝備企業(yè)充分利用噴氣紡設(shè)備優(yōu)勢(shì),加大了產(chǎn)品開(kāi)發(fā)力度,開(kāi)發(fā)出品種繁多的新型紗線,使噴氣紡產(chǎn)品逐步被消費(fèi)者認(rèn)可,在下游產(chǎn)品的帶動(dòng)下,我國(guó)噴氣紡技術(shù)逐步發(fā)展起來(lái)。據(jù)東華大學(xué)有關(guān)專(zhuān)家分析,我國(guó)已在使用的噴氣紡紗機(jī)有300多臺(tái),共2萬(wàn)多頭,多數(shù)是MJS的802HR型和8R2型噴氣紡紗機(jī)。近幾年也有不少企業(yè)引進(jìn)MVS—861型噴氣渦流紡紗機(jī),分布在上海、天津、重慶、廣東、江蘇、河南、湖北、山東、浙江等地,年產(chǎn)各類(lèi)紗線約3萬(wàn)t左右,與我國(guó)擁有近1億錠環(huán)錠紡與近200萬(wàn)頭轉(zhuǎn)杯紡相比,所占比例很少,說(shuō)明在我國(guó)發(fā)展噴氣紡紗的空間很大。4.4噴氣紡噴氣紗主要生產(chǎn)情況據(jù)相關(guān)資料報(bào)道,在國(guó)外,尤其是歐美國(guó)家利用噴氣紡紗的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),生產(chǎn)T/C和純滌綸紗線較多,應(yīng)用領(lǐng)域有7~8大類(lèi)產(chǎn)品,如床上用品、針織服裝、裝飾織物等。在美國(guó)用作床單、餐巾、臺(tái)布的有50%是用噴氣紗織造。著名品牌運(yùn)動(dòng)服裝用噴氣紗也較多。此外,因噴氣紡可生產(chǎn)包芯紗和花式紗線,其應(yīng)用領(lǐng)域正在拓寬,如高速縫紉機(jī)用的高強(qiáng)包芯紗也可在噴氣紡紗機(jī)上加工生產(chǎn)。國(guó)內(nèi),隨著對(duì)噴氣紡紗機(jī)性能與紗線特點(diǎn)的逐步認(rèn)識(shí),在噴氣紡紗機(jī)上開(kāi)發(fā)的新型紗線正在逐步增多,目前,在噴氣紡紗機(jī)上生產(chǎn)的紗線主要有:(1)新型纖維素纖維的開(kāi)發(fā),如天絲¨、Modal、竹纖維等新型纖維素纖維用噴氣紡紗機(jī)生產(chǎn)可顯著提高紗線與織物的強(qiáng)力;(2)靚爽紗線開(kāi)發(fā),用絹絲與天絲_纖維在噴氣紡紗機(jī)發(fā)行生產(chǎn)SQ靚爽型紗線,透氣滑爽,是用作夏季面料的最佳紗線;(3)差別化功能纖維開(kāi)發(fā),如用麻類(lèi)纖維與具有吸濕排汗功能的滌綸纖維混紡的噴氣紗,可作為運(yùn)動(dòng)服的主要紗線;(4)針織橫機(jī)噴氣紗開(kāi)發(fā),用毛/絲/麻/化纖多種纖維混紡的噴氣紗,是用作針織橫機(jī)毛衫的高檔紗線,如在混紡紗中加入低比例的羊絨,可顯著改善毛衫手感與穿著舒適性,提高產(chǎn)品附加值;(5)噴氣包芯紗與花式紗線開(kāi)發(fā),如在噴氣紡紗機(jī)上采用兩根不同色澤與不同性能纖維喂入可生產(chǎn)花式噴氣紗,在噴氣紡紗機(jī)上夾入1根化纖長(zhǎng)絲可生產(chǎn)噴氣包芯紗,目前國(guó)內(nèi)有的企業(yè)用2根混紡噴氣紗加1根粘膠合股成AB紗,是市場(chǎng)上緊俏的噴氣紗新品種;(6)用超細(xì)滌綸短纖生產(chǎn)9.7tex(50S)高支噴氣紗也深受針織廠用戶歡迎。此外,據(jù)某網(wǎng)站最新報(bào)道,國(guó)內(nèi)噴氣紡生產(chǎn)企業(yè)除了生產(chǎn)以上幾大類(lèi)紗線外,當(dāng)前市場(chǎng)最搶手的噴氣紗產(chǎn)品是用噴氣紡生產(chǎn)18.5tex(30S)粘纖針織紗,因?yàn)橛谜忱w制成的針織服裝雖具有吸濕性、染色性好的優(yōu)點(diǎn),但也存在手感過(guò)軟、缺乏身骨等缺點(diǎn),通過(guò)噴氣紡紗技術(shù),可顯著提高其織物風(fēng)格,深受針織企業(yè)的歡迎。從以上分析可知,噴氣紡紗與噴氣渦流紡紗比轉(zhuǎn)杯紡更具有速度快、產(chǎn)量高、品種適紡范圍廣、成紗質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn),是當(dāng)今新型紡紗領(lǐng)域的一項(xiàng)嶄新技術(shù),具有良好的發(fā)展前景。5摩擦表面技術(shù)的發(fā)展和產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)5.1織物成紗機(jī)理摩擦紡紗與轉(zhuǎn)杯紡紗一樣是用自由端紡紗原理的一種新型紡紗,由奧地利Ferher(菲勒)公司研制生產(chǎn),設(shè)備命名為DREF系列摩擦紡紗機(jī),目前已生產(chǎn)的型號(hào)有DREF—2、DREF—3和DREF2000與3000型等多種型號(hào)。摩擦紡的成紗機(jī)理是:一對(duì)起凝聚與加捻作用的塵籠(打成上千萬(wàn)小孔的滾筒),塵籠內(nèi)裝有針對(duì)一對(duì)塵籠鍥形部分的吸嘴,依靠外界風(fēng)機(jī)在此處產(chǎn)生負(fù)壓使開(kāi)松后向下輸出的纖維流在該處沿塵籠軸向凝聚(留下纖維分流氣流),同時(shí)藉同方向旋轉(zhuǎn)的塵籠表面與須條表面產(chǎn)生摩擦力矩,將凝聚纖維加上捻度而成紗。在摩擦紡紗機(jī)上可以生產(chǎn)包芯紗和花式紗:只要在塵籠鍥形握持線上通過(guò)長(zhǎng)絲或紗線使凝聚纖維包覆在外面形成花式紗;此外,如加裝超喂裝置或由計(jì)算機(jī)控制的牽伸裝置間歇或快慢變速地喂入包覆纖維,就可紡成起圈、結(jié)子、竹節(jié)等花式紗。由于它靠一對(duì)塵籠表面凝聚纖維,故在國(guó)內(nèi)又習(xí)慣稱(chēng)為塵籠紡紗。5.2紗線的特性在紡紗領(lǐng)域的應(yīng)用摩擦紡紗是在眾多新型紡紗中使用原料范圍最廣、紡紗工序最短、可紡紗支最粗的一種紡紗方法。(1)生產(chǎn)效率較高。一般環(huán)錠紡的線速度為20m/min左右,而DREF—2的摩擦紡紗機(jī)紡線速度已在120~280m/min,最近生產(chǎn)的DREF2000與3000型紡紗速度更快。因其成紗采用摩擦加捻的原理,使加捻機(jī)件的轉(zhuǎn)速不需很高的情況下就可達(dá)到加捻目的,其次紡紗張力低也是摩擦紡紗生產(chǎn)效率高的因素之一。(2)對(duì)原料的適應(yīng)性廣。摩擦紡紗對(duì)使用原料的要求較低。由于摩擦紡紗機(jī)理借助塵籠內(nèi)部的吸風(fēng)裝置的吸力清除雜質(zhì),使它能用低級(jí)原料甚至下腳廢料也能紡出較好紗線。當(dāng)混合原料中有50%纖維短于16mm或纖維長(zhǎng)度離散、線密度差異大、含雜多時(shí),環(huán)錠紡和轉(zhuǎn)杯紡都不能紡紗時(shí),摩擦紡仍可以進(jìn)行順利紡紗。它適紡纖維長(zhǎng)度在10~150mm,纖維線密度在0.16~1.6tex。(3)工藝流程短、紡紗成本低。在紡粗支紗時(shí),原料經(jīng)梳理機(jī)制成條子后,可不經(jīng)并條工序,直接在摩擦紡紗機(jī)上紡紗。這是已有紡紗系統(tǒng)中工藝流程最短的一種,因而在設(shè)備、廠房建造、投資費(fèi)用和人工工資費(fèi)用方面都是最省的。同時(shí),由于其使用原料檔次較低,成本下降,其總成本要比環(huán)錠紡紗低15%~30%。(4)產(chǎn)品花式多樣,風(fēng)格獨(dú)特。摩擦紡紗用條子喂入紡紗,其喂入條子最多可達(dá)6根,喂入的各根條子可以采用不同原料和不同色澤,故可生產(chǎn)混色紗和多組分的混紡紗。(5)摩擦紡紗的產(chǎn)品可用于起絨織物、服裝用、裝飾用、產(chǎn)業(yè)用、特種用途織物及廢紡產(chǎn)品等,品種多樣,風(fēng)格獨(dú)特,價(jià)廉物美。由于摩擦紡紗在當(dāng)今新型紡紗領(lǐng)域中具有設(shè)備簡(jiǎn)單、生產(chǎn)效率高、使用原料廣泛、產(chǎn)品多樣化,經(jīng)濟(jì)效率好等特點(diǎn),故在國(guó)外得到各國(guó)的重視和發(fā)展。我國(guó)20世紀(jì)60—70年代,在消化吸收引進(jìn)DREF摩擦紡紗機(jī)的基礎(chǔ)上自制研發(fā)了國(guó)產(chǎn)第一批FS2型摩擦紡紗機(jī),并在國(guó)產(chǎn)紡紗機(jī)上開(kāi)發(fā)出許多摩擦紡紗線與織物,但因其成紗強(qiáng)力較低,只能生產(chǎn)紗支低的品種,影響其向中號(hào)紗領(lǐng)域開(kāi)發(fā),制約了它的應(yīng)用范圍。目前,隨著紡織產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域的拓展,尤其在裝飾與產(chǎn)業(yè)用紡織品中對(duì)特粗號(hào)紗的需求量的增加,摩擦紡又具綜合利用各種原料及下腳廢料二次開(kāi)發(fā)的優(yōu)勢(shì),發(fā)展新型摩擦紡紗已引起國(guó)內(nèi)紡織業(yè)的重視和關(guān)注,故發(fā)展摩擦紡紗技術(shù),開(kāi)發(fā)摩擦紡紗線與產(chǎn)品的前景看好。6環(huán)錠紡仍是主導(dǎo)地位環(huán)錠紡紗歷史悠久,雖然目前出現(xiàn)了許多新型紡紗技術(shù),但在現(xiàn)有紗線生產(chǎn)中環(huán)錠紡仍占主導(dǎo)地位,尤其是在特細(xì)號(hào)紗生產(chǎn)中占有明顯優(yōu)勢(shì)。隨著紡紗技術(shù)的進(jìn)步,環(huán)錠紡紗也加快了技術(shù)創(chuàng)新與新技術(shù)的應(yīng)用步伐,使傳統(tǒng)環(huán)錠紡的面貌有了較大的改觀。6.1緊密紡細(xì)紗機(jī)緊密紡是近幾年來(lái)發(fā)展起來(lái)的紡紗新技術(shù),它代表了當(dāng)今環(huán)錠紡的最先進(jìn)創(chuàng)新技術(shù)。由于緊密紡技術(shù)在保持原環(huán)錠紗風(fēng)格的基礎(chǔ)上,提升了紗線的質(zhì)量與檔次,目前在國(guó)內(nèi)外迅速推廣。據(jù)有關(guān)報(bào)道,在歐美國(guó)家高檔襯衣面料與高檔針織T恤面料有80%以上是用緊密紡紗制作。在國(guó)內(nèi),隨著紡織產(chǎn)品檔次的提升,緊密紡技術(shù)也得到快速推廣應(yīng)用。至2007年已投入運(yùn)行的緊密紡紗機(jī)已超過(guò)100萬(wàn)錠,其中50%是引進(jìn)國(guó)外緊密紡先進(jìn)裝備,有50%是在消化吸收國(guó)外技術(shù)后自己制造的緊密紡紗機(jī)或緊密紡裝置。生產(chǎn)的品種也從初期以生產(chǎn)純棉高支紗為主逐步向羊毛、化纖混紡紗、多品種方向拓展,為后道針棉織產(chǎn)品質(zhì)量與檔次的提高起了積極的推進(jìn)作用。目前已在生產(chǎn)中應(yīng)用的緊密紡細(xì)紗機(jī),在國(guó)外主要有Suessen(緒森)公司的依麗紡(Elite)、瑞士Rieter(立達(dá))公司的卡摩紡(Com4)、德國(guó)Zinser(青澤)公司(現(xiàn)并入OerlikonSchlafhorst)A—Tex700集聚紡等。在國(guó)內(nèi)外已批量生產(chǎn)的緊密紡細(xì)紗機(jī)及緊密紡裝置還有:經(jīng)緯紡機(jī)榆次公司生產(chǎn)的1530型、上海二紡機(jī)生產(chǎn)的138JCB型、東臺(tái)馬佐里生產(chǎn)的139型、海軍4806工廠生產(chǎn)的ZJ1298型、日本Toyota(豐田)EST緊密紡以及瑞士RoCos磁緊密紡等緊密紡細(xì)紗機(jī)以及寧波韻升集團(tuán)德昌紡機(jī)自主研發(fā)的緊密紡裝置與江陰華方科技公司生產(chǎn)的緊密紡裝置等。其中經(jīng)緯紡機(jī)榆次公司緊密紡細(xì)紗機(jī)配置Suessen公司依麗紡裝置。東臺(tái)馬佐里緊密紡細(xì)紗機(jī)多數(shù)是配德昌的緊密紡裝置?？v觀已在生產(chǎn)中使用的緊密紡細(xì)紗機(jī),雖其型號(hào)不一,形式多樣,除RoCos磁性緊密紡裝置外,都是在加捻三角區(qū)采用負(fù)壓集聚原理,即在前羅拉加裝一套控制元件來(lái)加強(qiáng)對(duì)纖維的控制,其中下羅拉有吸風(fēng)集聚作用,使須條較緊密地排列,大大減少了傳統(tǒng)細(xì)紗機(jī)中加捻三角區(qū)中須條寬度,以利于將須條中的纖維捻卷到紗條中,從而可較大幅度減少成紗中尤其是3mm以上的有害毛羽。同時(shí),負(fù)壓吸風(fēng)也有利于纖維在加捻卷繞時(shí)有一次的伸直機(jī)會(huì),使紗線強(qiáng)力得以提高。從眾多使用廠實(shí)踐證實(shí),在同樣半制品的條件下,采用緊密紡細(xì)紗比原環(huán)錠細(xì)紗機(jī)成紗毛羽減少80%左右,強(qiáng)力可提高5%~10%。同時(shí),因紗的條干均勻度改善,紗疵減少,紡紗時(shí)斷頭率降低,使生產(chǎn)效率也可提高10%左右。由于緊密紡紗線強(qiáng)力提高,毛羽減少,在后續(xù)工序中,整經(jīng)時(shí)斷頭率可降低30%,漿紗時(shí)可減少上漿率,織造時(shí)經(jīng)緯紗斷頭率可分別降低50%與30%,從而提高布機(jī)生產(chǎn)效率。緊密紡紗線在針織機(jī)上加工時(shí),可免去上蠟,減少布面的起毛起球,提高針織物質(zhì)量。緊密紡紗技術(shù)雖然在國(guó)內(nèi)推廣應(yīng)用時(shí)間還較短,但以其獨(dú)特的紡紗機(jī)理、優(yōu)良的成紗性能、較好的經(jīng)濟(jì)回報(bào)受到紡紗企業(yè)的高度重視,其發(fā)展速度將會(huì)加快。預(yù)計(jì)至2010年原定的300萬(wàn)錠目標(biāo)可提前實(shí)現(xiàn)。緊密紡作為一種能顯著提高紗線品質(zhì)的環(huán)錠紡紗新技術(shù),有望在今后逐步取代傳統(tǒng)環(huán)錠紡技術(shù)。而采用良好性價(jià)比的國(guó)產(chǎn)化緊密紡細(xì)紗機(jī),可減少投入成本,降低紗線成本,有利于加快緊密紡技術(shù)的推廣應(yīng)用。6.2環(huán)錠紗線的生產(chǎn)復(fù)合紡紗也是在環(huán)錠細(xì)紗機(jī)上通過(guò)技術(shù)改造和技術(shù)創(chuàng)新,巧妙地將兩種以上纖維的優(yōu)良性能結(jié)合在一起紡成的紗線。通過(guò)不斷的開(kāi)拓和創(chuàng)新,目前已有賽絡(luò)紡(Sirospun)、賽絡(luò)菲爾紡(Sirofil)、包芯紡及索羅紡(Solospun)等多種復(fù)合方法。但這幾種復(fù)合紡紗方法在紡紗機(jī)的改造、復(fù)合的組分、喂入方式、工藝參數(shù)等方面是有一定區(qū)別的。(1)賽絡(luò)紡將2根保持一定間距的粗紗平行喂入細(xì)紗機(jī),由前羅拉輸出兩根單紗須條,由于捻度傳遞使兩根單紗須條上帶有小量捻度,然后被匯合后進(jìn)一步加捻成類(lèi)似股線的賽絡(luò)紗。由于賽絡(luò)紗有類(lèi)似股線的結(jié)構(gòu)、毛羽少,使制成織物外觀光潔、手感滑爽、柔軟、富有彈性,且耐摩透氣,已成為制織高檔面料的用紗。近幾年來(lái),在棉紡行業(yè)中已大量生產(chǎn)賽絡(luò)紗。從生產(chǎn)實(shí)踐證明,賽絡(luò)紡技術(shù)的優(yōu)越性同緊密紡技術(shù)一樣能減少成紗毛羽,同時(shí),因兩根粗紗喂入,如兩根粗紗使用的原料和色澤不同可以生產(chǎn)混紡紗和混色紗線,拓展了環(huán)錠紡紗的品種。賽絡(luò)紡是一項(xiàng)改造方便、化錢(qián)少的新技術(shù),在棉紡行業(yè)中正在擴(kuò)大推廣。(2)賽絡(luò)菲爾紡在紡紗中用1根長(zhǎng)絲取代1根粗紗,兩者間距要大于賽絡(luò)紗的2根粗紗間距。由于復(fù)合紗中有長(zhǎng)絲和短纖兩種組分,當(dāng)短纖維是毛纖維時(shí)又稱(chēng)Woolfil復(fù)合紗。由于賽絡(luò)菲爾復(fù)合紗的斷裂強(qiáng)度與斷裂伸長(zhǎng)率均比賽絡(luò)紗要高,毛羽也進(jìn)一步減少,故其紡紗號(hào)數(shù)更細(xì),可以用于作高檔輕薄面料用紗。同時(shí),用1根長(zhǎng)絲代替粗紗既可降低紡紗成本,又可提高紡紗支數(shù)。(3)包芯紡與包纏紡包芯紡也是在環(huán)錠細(xì)紗機(jī)上通過(guò)加裝一組長(zhǎng)絲喂入裝置后生產(chǎn)的一種復(fù)合紗。一般以化纖長(zhǎng)絲為芯外包短纖維形成包芯紗結(jié)構(gòu)。目前生產(chǎn)最多的是氨綸包芯紗。但隨著包芯紗用途的擴(kuò)大,目前采用滌綸或錦綸長(zhǎng)絲為芯的芯鞘型包芯復(fù)合紗生產(chǎn)量在擴(kuò)大。長(zhǎng)絲作為芯絲具有骨架作用,為織物提供較高的強(qiáng)力、優(yōu)良的免燙性能和挺括性,而外包纖維則使織物具有良好的染色性與吸濕透氣性,滿足織物手感與外觀的需要。包芯紗的開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)了化纖長(zhǎng)絲與外包短纖兩種原料優(yōu)良性能的最佳組合和應(yīng)用,它可以根據(jù)包芯復(fù)合紗的最終用途來(lái)選擇兩種纖維的種類(lèi)開(kāi)發(fā)出各種復(fù)合紗線。同時(shí),其改造方法簡(jiǎn)單方便。包芯紗的生產(chǎn)為眾多棉紡廠取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。包纏紗又叫包覆紗,它是以長(zhǎng)絲或短纖紗為芯紗,外包另一種長(zhǎng)絲或短纖紗,與包芯紗不同點(diǎn)是用一根紗線和一根長(zhǎng)絲,通過(guò)包纏方法制成的復(fù)合紗線。包纏紗以彈力紗居多,多數(shù)用于織造運(yùn)動(dòng)衣緊身衣,如游泳衣、滑雪衣、女內(nèi)衣等,也可根據(jù)紗線用途選擇適合的芯紗和外包紗。(4)索羅紡在毛紡細(xì)紗機(jī)上,近幾年國(guó)外又開(kāi)發(fā)了一種索羅紡新技術(shù),它在細(xì)紗機(jī)前羅拉下方加表面有許多溝槽的分割羅拉,形成類(lèi)似多股線(纜繩狀)的索羅紗,故索羅紡又稱(chēng)纜型紡。目前在毛紡細(xì)紗機(jī)上已開(kāi)始生產(chǎn),用于棉紡細(xì)紗機(jī)尚處于研發(fā)階段。6.3環(huán)錠紗線的改性花式紗的開(kāi)發(fā)早期也是對(duì)傳統(tǒng)的環(huán)錠細(xì)紗機(jī)或捻線機(jī)改造后生產(chǎn)。目前,隨著紡紗技術(shù)的進(jìn)步出現(xiàn)了許多新型花式捻線機(jī),但用細(xì)紗機(jī)或捻線機(jī)改造后生產(chǎn)的花式紗線仍占較大的比重。其原因:改造方便,加裝一套附加裝置就可生產(chǎn),成本低;機(jī)器適應(yīng)性廣,可用于棉紡、毛紡、麻紡及混紡多種領(lǐng)域。目前,在棉紡細(xì)紗機(jī)通過(guò)改造生產(chǎn)較多的是竹節(jié)紗與段彩紗等新型紗線。(1)竹節(jié)紗在紗線軸向出現(xiàn)粗細(xì)度變化的紗稱(chēng)為竹節(jié)紗。它是在環(huán)錠細(xì)紗機(jī)上通過(guò)改變細(xì)紗機(jī)前區(qū)牽伸倍數(shù),使中羅拉速度相對(duì)前羅拉速度隨機(jī)或有規(guī)律地變化,即可生產(chǎn)出紗線軸向有規(guī)律或無(wú)規(guī)律粗細(xì)變化的竹節(jié)紗。竹節(jié)紗生產(chǎn)細(xì)紗的改造也較方便。(2)段彩紗段彩紗是一種在紗線軸向不僅有粗細(xì)變化,而且還有不連續(xù)色彩分布變化的新型復(fù)合紗線。段彩紗也是通過(guò)對(duì)環(huán)錠細(xì)紗機(jī)改造來(lái)實(shí)現(xiàn)的:將細(xì)紗機(jī)