密閉紡紗技術(shù)的新進(jìn)展

0環(huán)錠細(xì)紗機(jī)市場(chǎng)前景2002年，北京國(guó)際紡織機(jī)械展上了緊密的紡織機(jī)械。五個(gè)制造商展示了六種圖紙和圖像。緊密紡紗是環(huán)錠細(xì)紗機(jī)的重大革新和創(chuàng)造,受到市場(chǎng)廣泛歡迎,發(fā)展勢(shì)頭很猛。據(jù)報(bào)道,西歐擬在五年內(nèi)將用緊密環(huán)錠細(xì)紗機(jī)全部取代現(xiàn)有傳統(tǒng)環(huán)錠細(xì)紗機(jī)。我國(guó)自2001年起,山東、新疆等省、市、自治區(qū)已有引進(jìn),近期安徽、江蘇等省也都有計(jì)劃。我國(guó)經(jīng)緯紡機(jī)、上海二紡機(jī)、江蘇凱宮機(jī)械廠(chǎng)等都在積極研制,試圖對(duì)FA系列細(xì)紗機(jī)進(jìn)行改造,以降低成本,并擴(kuò)大緊密紡紗技術(shù)的推廣。1紗線(xiàn)不平衡不干縮克氏原螯蝦的紗線(xiàn)緊密紡紗技術(shù)的作用和目的是減小和消除紡紗三角區(qū),使毛羽減少,強(qiáng)力提高,結(jié)構(gòu)緊密,紗體光滑。緊密紡紗采用空氣動(dòng)力原理,利用負(fù)壓積極引導(dǎo)纖維流向,實(shí)現(xiàn)了如下三項(xiàng)功能:(1)在紡紗三角區(qū)位置,使?fàn)可旌蟮乃缮⒗w維須條經(jīng)過(guò)負(fù)壓吸聚管表面時(shí),通過(guò)一組集聚元件即空氣導(dǎo)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(shù)量。(2)當(dāng)須條離開(kāi)牽伸鉗口時(shí),受負(fù)壓作用被吸附在網(wǎng)格多孔膠圈的狹槽部位并向前輸送到握持鉗口,使紗線(xiàn)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(qū)變得很小,基本消失。通過(guò)上述三項(xiàng)措施,凝聚作用直達(dá)輸出(握持)鉗口,使三角區(qū)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(shù)的效果2.1就質(zhì)量而言(1)羽毛明顯減少緊密紗毛羽很少,尤其3mm及以上長(zhǎng)度的毛羽更少,與同號(hào)數(shù)傳統(tǒng)環(huán)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(shù)hCom4=100000÷[紗線(xiàn)捻度(捻/m)×紗線(xiàn)毛羽指數(shù)H(采用烏斯特3型或4型)]由于緊密紗捻度可適當(dāng)降低,而且毛羽指數(shù)H值也低,因此,緊密紗的Com4值一般在30以上,傳統(tǒng)環(huán)錠紗都低于30。(3)通過(guò)改善線(xiàn)結(jié)構(gòu)，單根線(xiàn)的強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率顯著提高，細(xì)線(xiàn)的強(qiáng)度可提高5%10%當(dāng)細(xì)紗捻度減少15%,股線(xiàn)捻度減少20%時(shí),緊密紗強(qiáng)力仍可與傳統(tǒng)環(huán)錠紗相當(dāng)。(4)干cv、干棉紗青澤700AirComTex緊密紡紗系統(tǒng)紡制11.8tex(106捻/10cm)紗,條干CV由傳統(tǒng)環(huán)錠紗的12.27%下降為11.57%,下降0.7個(gè)百分點(diǎn),細(xì)節(jié)由2個(gè)/km降到0個(gè)/km,粗節(jié)由13個(gè)/km降為3個(gè)/km,棉結(jié)由28粒/g降為19粒/g;經(jīng)絡(luò)筒后,由于緊密紗毛羽少,紗體光潔,所以在退繞過(guò)程中紗線(xiàn)結(jié)構(gòu)破壞程度減少,因此,三結(jié)(節(jié))增長(zhǎng)幅度明顯減少。2.2進(jìn)展之一:經(jīng)紗管理成本低,節(jié)能技術(shù)顯著提高在提高速度、效率、產(chǎn)量方面主要有:(1)細(xì)紗斷頭率比傳統(tǒng)環(huán)錠紗降低30.60%,相應(yīng)提高了細(xì)紗機(jī)效率。(2)由于緊密紗斷頭率低、強(qiáng)力高,所以在保持傳統(tǒng)環(huán)錠紗同等強(qiáng)力的條件下,可適當(dāng)降低捻度,當(dāng)捻系數(shù)由338降到307時(shí)細(xì)紗斷頭仍能降低20%,因此,可降捻提速,增加產(chǎn)量。(3)整經(jīng)機(jī)斷頭率可降低30%,可提高整經(jīng)機(jī)效率及產(chǎn)量,同時(shí)提高了經(jīng)軸質(zhì)量。(4)緊密紗毛羽少,提高了可織性,經(jīng)緯向斷頭可分別降低50%及30%,大大提高織機(jī)效率;實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)中,10萬(wàn)緯斷頭率劍桿織機(jī)降低33%,噴氣織機(jī)降低45%,也有報(bào)道在噴氣織機(jī)上由于緊密紗毛羽少、強(qiáng)力高、紗疵少,所以織機(jī)入緯率可提高30%。(5)在針織機(jī)上應(yīng)用緊密紗,斷頭下降、織疵減少,效率可顯著提高。在成本節(jié)約方面主要有:(1)在生產(chǎn)緊密紡精梳紗時(shí),可減少精梳落棉6%～12%而不影響質(zhì)量。(2)由于消除了紡紗三角區(qū),細(xì)紗生產(chǎn)區(qū)飛花減少85%,相應(yīng)提高了紡紗制成率。(3)在保持甚至提高經(jīng)紗可織性條件下,可節(jié)約漿料20%～50%,織機(jī)斷頭率仍可降低20%以上。(4)由于毛羽少,所以用于針織紗時(shí)可以免去上蠟處理;在印染加工時(shí)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(huán)境(1)細(xì)紗工序飛花減少,改善了生產(chǎn)環(huán)境。(2)由于降低了漿料用量,所以減少了退漿過(guò)程中的環(huán)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(zhǎng)期保持鮮艷色澤及極好的外觀(guān)。(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(tǒng)環(huán)錠紗強(qiáng)力時(shí)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(jī)的結(jié)構(gòu)特征3.1鋼質(zhì)空心網(wǎng)眼螺釘瑞士立達(dá)公司緊密紡紗裝置名稱(chēng)為ComforSpin,機(jī)型有Com4型、K44型,裝置結(jié)構(gòu)示意見(jiàn)圖1。ComforSpin紡紗裝置結(jié)構(gòu)特征如下:(1)在原牽伸區(qū)前增加一個(gè)氣動(dòng)集束區(qū)。(2)將原來(lái)的前羅拉改為鋼質(zhì)空心網(wǎng)眼滾筒(羅拉),直徑比一般前羅拉大,其上裝有兩個(gè)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(qū)的前牽伸鉗口。第一膠輥與第二膠輥間為須條的集聚區(qū)。(3)前羅拉為鋼質(zhì)網(wǎng)眼滾筒,形似一個(gè)小塵籠,內(nèi)有圓形截面吸聚管(負(fù)壓)與吸風(fēng)風(fēng)機(jī)等組成吸聚羅拉,即有負(fù)壓的前羅拉。圓形截面吸聚管上裝有一塊開(kāi)了一個(gè)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(zhǎng)度跟須條與前羅拉接觸長(zhǎng)度相適應(yīng),并與輸出方向有一定偏斜度,當(dāng)在主牽伸區(qū)須條離開(kāi)牽伸鉗口時(shí),因負(fù)壓的吸附作用,須條由V形槽控制在網(wǎng)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(guó)緒森公司緊密紡紗裝置名稱(chēng)為Elite,機(jī)型有FiomaxE1型、FiomaxE2型,裝置結(jié)構(gòu)示意見(jiàn)圖2。Elite紡紗裝置結(jié)構(gòu)特征如下:(1)在傳統(tǒng)的牽伸裝置前加一組氣動(dòng)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(gè)異形截面吸聚管,上套一個(gè)網(wǎng)格多孔膠圈(實(shí)為化纖織物)和一個(gè)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(guò)一個(gè)嚙合齒輪由原來(lái)的前上膠輥傳動(dòng)。吸聚管上套著一個(gè)網(wǎng)格多孔膠圈,它有無(wú)數(shù)微孔,允許氣流通過(guò),但纖維不能通過(guò)。膠圈由前上膠輥摩擦傳動(dòng)。(3)異形截面吸聚管表面在每個(gè)紡紗部位都開(kāi)有呈斜向吸氣槽,便于纖維的軸向旋轉(zhuǎn)并向紗軸靠攏,其結(jié)果使纖維尾端緊貼于紗條上。吸聚管表面的流線(xiàn)形設(shè)計(jì)使紗線(xiàn)在前羅拉表面的包圍弧完全消失,也就是須條離開(kāi)牽伸鉗口時(shí)受負(fù)壓的作用被吸附在網(wǎng)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(qū)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(guó)青澤公司緊密紡紗裝置名稱(chēng)為AirComTex,機(jī)型有700AirComTex型,裝置結(jié)構(gòu)示意見(jiàn)圖3。AirComTex紡紗裝置結(jié)構(gòu)特征如下:(1)在原牽伸裝置前加一組氣動(dòng)集聚裝置。(2)在前羅拉前增加一個(gè)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(gè)類(lèi)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(jīng)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(lèi)似牽伸裝置中下膠圈的下銷(xiāo)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(chē)頭牽伸傳動(dòng)系統(tǒng)經(jīng)一組中間齒輪傳動(dòng),和前羅拉同步,并依靠摩擦使打孔膠圈及膠輥回轉(zhuǎn)。(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(gè)紡紗錠位開(kāi)有一個(gè)由寬變窄的斜向的V形吸氣槽(類(lèi)似ComforSpin)。所以,異形截面吸聚管既是打孔膠圈的前上銷(xiāo),又是一個(gè)有負(fù)壓的吸聚管。3.4原西部穩(wěn)定型紗線(xiàn)凝聚系統(tǒng)意大利馬佐里公司緊密紡紗裝置名稱(chēng)為Olfil,裝置結(jié)構(gòu)示意見(jiàn)圖4。Olfil紡紗裝置結(jié)構(gòu)特征如下:(1)在原牽伸裝置前增加一組氣動(dòng)集聚裝置。(2)原三上三下?tīng)可煜到y(tǒng)不變,在前羅拉前原斷紗吸棉管位置改造增加一個(gè)圓形不銹鋼的吸聚管,直徑比前羅拉小,其上套一個(gè)網(wǎng)格多孔膠圈,與一個(gè)前上膠輥(控制膠輥)組成凝聚系統(tǒng)?？刂颇z輥由齒形帶經(jīng)原前羅拉上膠輥傳動(dòng),網(wǎng)格多孔膠圈受控制膠輥的摩擦而回轉(zhuǎn)。(3)圓形不銹鋼管在每個(gè)錠位開(kāi)有一個(gè)直線(xiàn)狀的均勻狹長(zhǎng)細(xì)槽,每8錠一根,每48錠一個(gè)吸風(fēng)風(fēng)機(jī),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(xiàn)受影響。3.5在前拉elity的基礎(chǔ)上增加凝聚系統(tǒng)日本豐田公司緊密紡紗裝置名稱(chēng)為EST,機(jī)型為RX240NEW-EST,裝置結(jié)構(gòu)示意見(jiàn)圖5。EST紡紗裝置結(jié)構(gòu)特征如下:(1)在原牽伸裝置前增加一組氣動(dòng)集聚裝置。(2)在原前羅拉前增加一個(gè)控制羅拉,在前羅拉和控制羅拉的三角區(qū)增加一個(gè)三角異形吸聚管;在控制羅拉上裝有控制膠輥和套有一個(gè)網(wǎng)格多孔膠圈,組成凝聚系統(tǒng)?？刂屏_拉由前下羅拉經(jīng)一組嚙合齒輪傳動(dòng),控制膠輥則靠和控制羅拉的摩擦而轉(zhuǎn)動(dòng)。(3)三角形吸聚管上每個(gè)錠位都開(kāi)有后寬前窄的吸氣槽,并略呈斜向,便于纖維軸向旋轉(zhuǎn),作用同Elite裝置。在控制羅拉和三角形吸聚管上套有多孔網(wǎng)格膠圈,由控制羅拉帶動(dòng)回轉(zhuǎn)。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(xiàn)在前羅拉的包圍弧完全消失,其作用同Elite裝置。4通過(guò)對(duì)不同緊密紡織機(jī)械結(jié)構(gòu)的比較分析4.1鋼質(zhì)空心網(wǎng)眼拉前拉在整體結(jié)構(gòu)上,基本為兩種類(lèi)型,一是瑞士立達(dá)公司的ComforSpin型,它在原牽伸系統(tǒng)中增加一個(gè)集聚區(qū),而且僅在細(xì)紗牽伸裝置中增加一個(gè)控制膠輥,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。但前羅拉改為鋼質(zhì)空心網(wǎng)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(tǒng)外增加一個(gè)集聚裝置,它雖適合老機(jī)改造,但機(jī)前增加部件多,較復(fù)雜,并且外觀(guān)也不及立達(dá)ComforSpin型簡(jiǎn)潔、合理。4.2網(wǎng)上膠圈和膠圈的分布主要由于整體設(shè)計(jì)和布局,所以吸聚管類(lèi)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(fù)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(dá)ComforSpin在網(wǎng)眼前羅拉內(nèi)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(qū)位置。吸聚管形狀為圓形的有立達(dá)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(dá)、緒森、豐田、青澤四家,它是靠近牽伸鉗口三角區(qū)處由寬逐漸收小的略帶斜向的V形槽,基本上和三角區(qū)須條寬度相匹配。采用V形槽的目的和作用是當(dāng)須條離開(kāi)牽伸鉗口時(shí),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(zhuǎn),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(xiàn)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(shí)寬時(shí)窄,并沒(méi)有使邊緣纖維向紗線(xiàn)軸向回轉(zhuǎn)和向中軸靠攏的作用。但青澤公司認(rèn)為,由于并非整個(gè)長(zhǎng)度的須條都在膠圈上,因此,2mm以下毛羽就被保留下來(lái),這對(duì)紡織最終產(chǎn)品的覆蓋能力以及其他性能是非常重要的。4.3.2拉內(nèi)纖維須條吸氣槽長(zhǎng)度以立達(dá)ComforSpin為最理想,因它在網(wǎng)眼前羅拉內(nèi),所以當(dāng)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(qū)完全受到氣流控制。其他的均為附加件,并設(shè)計(jì)為異形截面,以盡量探入牽伸鉗口處,縮小負(fù)壓吸氣非控制區(qū),提高集聚功能。4.4口、鼻、口的吸附力采用化纖長(zhǎng)絲為原料織成網(wǎng)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(gè)微孔,在吸口處有吸附力,但不能吸走纖維。由于它是網(wǎng)格多孔型,所以能保持吸氣槽上寬下窄,略像斜向的負(fù)壓抽吸作用。采用合成膠圈的僅青澤一家,其上開(kāi)有直線(xiàn)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(qū)處的吸附隨孔眼寬窄而時(shí)寬時(shí)窄,不能連續(xù)保持以三角區(qū)處須條寬度進(jìn)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(gè)吸管,48錠配置一個(gè)負(fù)壓抽氣風(fēng)扇,裝在兩排羅拉中間,所以,中間吸管縱橫交錯(cuò),比較亂;豐田采用每4錠一個(gè)吸管,左右各6個(gè)吸管,即48錠一個(gè)負(fù)壓吸引管道,裝在羅拉基座上部,較簡(jiǎn)潔。負(fù)壓抽吸系統(tǒng)以小批錠配置較好,做到配管路徑較短,抽吸效果穩(wěn)定。4.6機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的改進(jìn)第一種為控制羅拉不轉(zhuǎn),控制膠輥轉(zhuǎn)動(dòng),并通過(guò)摩擦力帶動(dòng)網(wǎng)格多孔膠圈回轉(zhuǎn),有緒森Elite和馬佐里Olfil兩種。由于控制膠輥是經(jīng)過(guò)原前膠輥與一組嚙合齒輪或齒形帶傳動(dòng)的,所以,每?jī)慑V就有一組齒輪,增加零件多,機(jī)前不夠簡(jiǎn)潔。第二種為控制羅拉轉(zhuǎn)動(dòng),帶動(dòng)網(wǎng)格多孔膠圈和控制膠輥轉(zhuǎn)動(dòng),有立達(dá)ComforSpin、青澤AirComTex和豐田EST三種。其中立達(dá)ComforSpin最簡(jiǎn)單,僅增加一個(gè)控制膠輥,控制羅拉也是前羅拉,由牽伸機(jī)構(gòu)傳動(dòng),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(jī)前看較膠輥傳動(dòng)整齊,但增加零件仍多;青澤AirComTex在車(chē)頭牽伸系統(tǒng)中增加一組嚙合齒輪傳動(dòng)控制羅拉,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔,并可以根據(jù)品種適當(dāng)調(diào)整