2022年紧密纺纱技术及其纺纱系统评述 .pdf

《2022年紧密纺纱技术及其纺纱系统评述 .pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年紧密纺纱技术及其纺纱系统评述 .pdf（9页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、紧密纺纱技术及其纺纱系统评述倪 远（上海太平洋克罗斯罗尔机械有限公司）摘要 ：利用紧密纺纱技术可以最大限度地减小纺纱三角区，使成纱毛羽减少、单纱强力和断裂伸长率改善、常发性纱疵减少。介绍了紧密纺纱技术的原理、发展及其优越性，着重解读和比较了国际上四种紧密纱纺纱系统的结构和性能；对比分析了传统环锭纺精梳纱与紧密纱的成纱质量情况；对紧密纱的效益作了详细分析。关键词 ：紧密纺纱；结构；原理；凝聚；毛羽；强力；效益1 紧密纺纱技术概述国际上紧密纱及其纺纱系统的研发在十多年前就开始了，这些年来，无论是紧密纱的纺纱原理、紧密纱纺纱系统的结构（包括空气动力学应用于纺纱牵伸中、新型材料及其加工工艺在纺纱机构的

2、应用等），还是紧密纱的下游应用的研究，都有了卓有成效的进展。人们对紧密纺纱技术的认识已从成纱结构特征的改良(如外观形态和内在品质)深入到了原料的节省、原料特性利用率的提高、纺纱过程中的环保，以及下游工序生产效率的提高、疵点增量的减少、附加工序的减量或取消、成品内在质地的改善等重要优势性能，并进一步得到了发展。综合地看，紧密纱的优越性，涉及到原料的节省、环境保护、节约能源、节约人力资源、提高生产效率等一系列纺、织生产中有关成本和管理的工程，这确实是在传统环锭纺纱领域一个实质性改善纱线品质的飞跃。瑞士立达（Rieter）公司对紧密纱的概括语是：聚集之中显优势；德国青泽（Zinser）公司把紧密纺定

3、位为：新纱线个性的解决方案；而德国绪森（ Suessen ）公司则断言：未来属于紧密纱。紧密纺纱技术也称为密实纺、压缩纺、凝聚纺或聚集纺、集聚纺（CompactYarn ，Condensed Ring Yarn）。紧密纱的纺纱原理是在传统环锭细纱机的牵伸区与加捻区之间增加一个凝聚区，利用负压空气对纤维产生气动集聚效应，使那些处在须条边缘上的纤维端能有效地向须条中心聚集，最终最大限度地减小纺纱三角区。这一凝聚过程的效果就是使成纱的毛羽大幅度减少、单纱强力和断裂伸长显著改善、成纱的常发性疵点也有明显减少。而且，纱线的摩擦因数、织物的光泽度、表面疵点数、耐磨损度及至染色的清晰和精细度等都有了质的改善

4、。2 紧密纱纺纱系统解读紧密纺纱技术现今已进入成熟期，其应用也进入推广普及阶段。在引领这一潮流的厂商中，德国绪森公司和瑞士立达公司的研发及应用始终保持领先水平，还有德国青泽公司、意大利马佐里公司和日本丰田公司等也很看好紧密纺，纷纷推出新型的紧密纱纺纱机。对紧密纱纺纱系统的应用，目前国际上已见的产品主要有以下四种纺纱系统。2. 1 紧密纱纺纱系统A 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 9 页紧密纱纺纱系统A 的结构示意见图1。图 1 紧密纱纺纱系统A 采用较大直径、带有密集小孔的抽吸鼓代替细纱机的前下罗拉，抽吸鼓与前胶辊握持钳

5、口输出的经牵伸而未被加捻的须条进入由抽吸鼓及其鼓内气流导向口组成的凝聚区，负压气流透过抽吸鼓的凝聚小孔将须条边缘发散的纤维按照气流导向口的形状向须条中心线集聚，集聚过程中，随着抽吸鼓的转动，集聚效应一直延伸到抽吸鼓与阻捻胶辊组成的阻捻钳口之下。从阻捻钳口输出的须条即是一根紧密的线形体，当加捻时已被认为是一个圆柱形体，几乎没有加捻三角区了。紧密纱纺纱系统A 的特点是：系统结构精致，运行稳定可靠，无易损件。但其加工复杂、造价高、改装成本高，不能在普通细纱机上加装，不便普及。就其纺纱性能来说，由于使用了大直径的抽吸鼓代替前下罗拉，因而使主牵伸区的浮游区长度有所增大，这不利于对纤维特别是较短纤维的控制

6、。另外，凝聚区是抽吸鼓表面的延续，因此，在前胶辊钳口到阻捻钳口之间不能设置张力牵伸。这一技术已由立达公司实现产品化，并在全世界大量投入运行。立达公司在1999年累计销售了应用这一技术的卡摩纺细纱机150 台，目前已有数千台在全球运行。立达公司一般也只在G33 型细纱机上配置，定型为K44 型紧密纱细纱机。立达公司的产品注册为Com4 和 ComforSpin ，在中国命名为卡摩纱。立达公司在紧密纱纺纱系统A 上做了很多创造性的革新，如为了改善主牵伸区的握持效果，抽吸鼓表面由普通弧面改为凹凸沟槽弧面；为了改善凝聚效果，抽吸鼓凝聚区外围增设气流导向偏转屏、气流导向罩，气流导向口的形状设计也有三角形

7、、漏斗形等。这些技术在多国申请了专利。另外，立达公司也将成熟的棉纺紧密纱纺纱技术应用于毛纺细纱机上。2. 2 紧密纱纺纱系统B 紧密纱纺纱系统B 的结构示意见图2。图 2 紧密纱纺纱系统B 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 9 页在环锭细纱机的前上罗拉前增加一根主动传动的阻捻上罗拉，成为四罗拉系统。在阻捻上罗拉上装有胶圈架和上胶圈，上胶圈中间带有一列小孔，在带孔胶圈与阻捻上罗拉的三角形空隙处装有连接负压的三角形腔体。从主牵伸区输出的须条经过带孔胶圈的下方时，纤维受胶圈上小孔的负压吸引而产生集聚，发散的纤维端被集聚到须条体内

8、。为了增加单列小孔对横向发散纤维的凝聚，特意间隔设置了横向加宽的异形小孔。由于须条运行至阻捻钳口处胶圈小孔被下罗拉堵塞，导致凝聚作用不能延续到阻捻钳口的下方，因而被凝聚的须条行进到离阻捻钳口有一个小的距离时，须条失去凝聚作用而产生一定的回弹性发散（见图2 中须条行进的投影图），因此，总的凝聚效果有所影响。但推出此技术的青泽公司称，由于异形小孔的设置和凝聚作用不延续到阻捻钳口，这样可以保留长度小于2 mm 的基本毛羽，从而也保留了短纤纱的基本质感。紧密纱纺纱系统B 的特点是：系统结构简洁，可加装在普通的环锭细纱机上。能在前罗拉钳口到阻捻钳口之间设置符合工艺需要的张力牵伸，这对纺制纤维长度、刚度不

9、同的纱线具有较大的灵活性。但凝聚作用不能持续到阻捻钳口的下方，故总的凝聚效果稍差，且由于采用了只带有单排凝聚小孔的带孔胶圈，凝聚区内气流导向不能设置成倾斜于须条运动方向。德国青泽公司的700 AirComTex 型紧密纱细纱机采用的就是紧密纱纺纱系统B 的形式。青泽公司也已生产出用于精梳毛纺的800 AirComTex 型紧密纱细纱机。2. 3 紧密纱纺纱系统C 紧密纱纺纱系统C 的结构示意见图3。图 3 紧密纱纺纱系统C 在环锭细纱机前下罗拉前增加一根异形截面吸管，吸管上每个锭位处开有气流导向口，吸管上滑动地套有用柔性材料制作的网格圈或织物圈，吸管与阻捻胶辊组成一个阻捻钳口，凝聚作用发生在与

10、吸管上气流导向口对应的网格圈或织物圈上，且随气流导向口延伸到阻捻钳口之下。阻捻胶辊的驱动力由前胶辊提供：前胶辊上装有主动齿轮，通过中间过桥齿轮传动到固定在阻捻胶辊上的被动齿轮，或是，前胶辊上装有主动同步带轮，通过同步带传动固定在阻捻胶辊上的被动同步带轮。阻捻胶辊的加压是由前胶辊的加压延伸而来，由牵伸摇架的上抬反力所提供。由于网格圈或织物圈上的织物组织孔很细小，类似于滤网结构，因而可适于纺制包括超细纤维在内的各类纤维。改变前胶辊到阻捻胶辊间齿轮传动比或同步带轮的传动比，或者改变前胶辊与阻捻胶辊的直径比都可改变凝聚区内的张力牵伸。本系统可将气流导向口设置为倾斜于纤维运动方向。精选学习资料 - -

11、- - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 9 页绪森公司认为，在凝聚区内将气流导向口设置为倾斜于纤维运动方向，可使须条在行进时产生一定的径向旋转，这样更有利于各向纤维端的凝聚，并能使须条体趋于圆柱形。绪森公司还认为，在前胶辊到阻捻钳口之间设置一定的张力牵伸是有利的。紧密纱纺纱系统C 的特点是：结构简洁合理，能将气流导向口设置为倾斜于纤维运动方向，也能在前罗拉钳口到阻捻钳口之间设置一定的张力牵伸。紧密纱纺纱系统C 可在普通环锭细纱机上较方便地加装。其可适于纺制包括超细纤维在内的各类纤维。绪森公司采用紧密纱纺纱系统C 的技术方案推出产品，并将其注册为Eli

12、te，在中国命名为倚丽纺。绪森公司的紧密纱细纱机是在Fiomax1000 型环锭细纱机上加装Elite 紧密纱纺纱系统而定型为Fiomax El 型紧密纱细纱机。意大利的马佐里（Marzoli ）公司推出的Olfil 紧密纱纺纱系统，也属于紧密纱纺纱系统C的技术结构原理。与绪森公司Elite 系统的不同之处主要有三点：一是气流导向口形式，Elite 系统专门采用了倾斜于纤维运动方向设计，而Olfil 系统用的是普通的纵向直线形式；二是在于凝聚元件的差异，Elite 系统采用一种称为网格圈的凝聚元件，而Olfil 系统用的是薄形的织物圈；三是在于前胶辊到阻捻胶辊的传动形式，绪森公司Elite 系

13、统采用齿轮传动方式，而马佐里公司Olfil 系统采用同步带传动方式。2. 4 紧密纱纺纱系统D 紧密纱纺纱系统D 的结构示意见图4。图 4 紧密纱纺纱系统D 在环锭细纱机的前下罗拉前增加一根主动传动的阻捻下罗拉，成为四罗拉系统。在阻捻下罗拉的内侧配合阻捻下罗拉的弧形设置一根异形截面的吸管，吸管上每个锭位处开有气流导向口（负压吸引槽），吸管和阻捻下罗拉上滑动地套有用柔性材料制作的网格圈，阻捻下罗拉与阻捻胶辊组成一个阻捻钳口，凝聚作用发生在与吸管上气流导向口对应的网格圈。凝聚作用不能延伸到阻捻钳口之下。紧密纱纺纱系统D 的特点是：结构简洁合理，凝聚元件运行稳定性好，凝聚元件不受前胶辊和阻捻胶辊直径

14、的影响，能在前罗拉钳口到阻捻钳口之间设置符合工艺需要的张力牵伸。但气流导向口没能延续到阻捻钳口下，故凝聚作用不能持续到阻捻钳口的下方，对凝聚效果有所影响。日本丰田（ Toyota）公司在RX240NEW 型细纱机上装配的RX240NEW-EST 紧密纱纺纱系统采用的就是紧密纱纺纱系统D 的技术结构原理，丰田公司称其为最新锐的紧密纺纱系统。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 9 页2. 5 四种紧密纱纺纱系统的比较绪森公司曾列出了六个工程对四种形式紧密纱纺纱系统的性能进行比较，结果见表1。表 1 四种形式紧密纱纺纱系统性能比较

15、序 号项目A 型B 型C 型D 型1 2 3 4 5 6 凝聚有效地持续到阻捻钳口之前凝聚能倾斜于纤维运动方向凝聚与张力牵伸同时产生适用于短纤普梳纱和化纤纱加装和复原较方便适于加工超细化纤是是否否否否否否是是是否是是是是是是否是是是是是从表1 的六项性能对比可见，C 型的功能最全。但客观地说，如果以运行维护成本进行比较的话， A 型将会优于C 型、 B 型、 D 型，这是由于C 型、 B 型、 D 型使用了相对易损的网格圈或织物圈之故。另外，就凝聚元件的运行稳定性来说，A 型、 B 型和 D 型也会优于 C 型。2. 6 研制和生产的公司及品牌国外研制和生产紧密纱纺纱系统的主要公司及品牌见表2

16、。表 2 研制生产紧密纱纺纱系统公司及品牌国 家公司品牌系统形式机型德国瑞士意大利德国日本绪森立达马佐里青泽丰田Suessen Rieter Marzoli Zinser Toyota 倚丽卡摩新锐Elite Com4 Comfor Spin Olfil Air ComTex NEW-EST C A C B D Fiomax1000+Elite=FiomaxE1 G33+Comfor Spin=K44 Oifil 700 Aircom Tex RX240NEW-EST 3 紧密纱品质分析3. 1 乌斯特 2001 统计值公报中有关传统环锭精梳纱与紧密纱的对比在最新的乌斯特2001 统计值公报（

17、Uster Statistics 2001）中，乌斯特公司首次将紧密纱列入了统计对象，这既为纺纱企业提供了过程控制的品质参数，为紧密纱纺纱系统的考核提供了依据，也为紧密纱的商贸设立了一根标杆。另一个重要的信息就是紧密纱已作为有别于环锭纱、转杯纱和喷气纱的又一个新型纱种被列入这一新版标准中。表 3 摘录了乌斯特2001 统计值公报中有关传统环锭精梳纱与紧密纱5水平的数据，其中环锭精梳纱为针织用纱。表3 中的数据从图线读出，由于两种纱的原料和纺纱条件不一定相同，因此，其数据只能代表一个趋势和水平状态。从表3 可知，毛羽和强力工程的平均水平提高显著，由于乌斯特统计值的5水平是棉纱品质的最高水平，纱线

18、品质水平如此大的改善仅采用传统的技术是无法达到的。3. 2 传统环锭精梳纱与卡摩纱的对比表 4 是国内某厂使用立达K44 型卡摩纺细纱机纺纱与立达传统环锭纺细纱机纺制精梳精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 9 页纱的对比数据，采用同原料、同粗纱纺制。表 3 乌斯特 2001统计公报常用精梳环锭纺与紧密纺主要品质5% 水平对比纱号/tex 品种条干CV/% 细节 (-50%) /个 km-1粗节(+50%) /个 km-1棉结（+200%）/个 km-1毛羽H断裂强度/cNtex -1强力CV/% 伸长率/% 29 环锭纺紧密

19、纺9.810.2 10.210.4 0 0 5.46.6 2.93.5 1012 1113 5.005.20 3.503.60 19.520.5 21.522.3 5.96.1 5.76.0 6.356.50 7.507.80 18 环锭纺紧密纺11.211.6 11.111.4 0 0 9.512.0 7.08.5 2732 2227 4.004.20 2.903.00 20.821.5 23.524.5 6.06.2 6.66.8 6.006.20 6.707.00 14.5 环锭纺紧密纺12.012.4 11.611.9 1.31.6 0 13.015.0 9.512.0 4252 26

20、32 3.603.70 2.652.75 21.522.1 24.525.5 6.16.3 6.97.2 5.856.00 6.406.70 10 环锭纺紧密纺12.512.9 12.412.8 2.43.1 34 2328 2125 4352 3946 2.852.95 2.202.30 25.126.0 26.928.0 7.77.9 7.78.1 5.705.85 5.906.10 7.5 环锭纺紧密纺13.413.8 13.013.4 1215 79 4858 3543 6580 5161 2.702.80 24.525.2 28.229.4 8.58.8 8.48.8 5.455.6

21、0 5.605.80 表 4 传统环锭精梳纱与卡摩纱主要品质对比项目条干CV /% 细节 (-50%) /个 km-1粗节(+50%) /个 km-1棉结(+200%) /个 km-1强力/cN 强力CV /% 伸长率/% 伸长CV /% 3mm 以上毛羽数 / 根 (10m)-15mm 以上毛羽数 / 根 (10 m)-1CJ18tex管纱传统纺卡摩纺11.90 11.55 0.4 0.5 7.0 9.0 18.0 22.0 325.0 352.2 7.30 6.43 5.29 6.07 7.52 6.84 86.4 38.6 27.5 4.5 CJ18tex筒纱传统纺卡摩纺12.10 11

22、.45 1 0 7.0 7.0 26.0 21.0 309.7 352.9 8.92 8.03 5.02 6.14 9.84 6.94 CJ14.5 tex 管传统纺卡摩纺12.99 12.62 3.0 3.0 20.0 24.0 24.0 26.0 263.1 283.0 8.46 7.64 5.56 5.69 8.24 7.70 98.4 16.7 28.1 1.8 CJ14.5 tex 筒传统纺卡摩纺13.90 12.60 10.0 2.0 44.0 19.0 46.0 32.0 204.9 249.4 13.01 7.04 4.83 5.81 11.61 7.62 CJ12 tex 管

23、传统纺卡摩纺11.65 11.21 0.5 0.6 10.5 10.0 45.0 36.0 273.1 284.0 7.05 6.51 5.66 5.87 8.71 8.28 45.8 11.0 12.3 1.9 CJ12 tex 筒传统纺卡摩纺12.03 11.31 1.2 0 12.9 12.0 56.0 35.0 269.0 288.0 7.52 7.82 5.46 6.35 7.99 6.81 CJ10 tex 管传统纺卡摩纺13.89 12.74 9.0 2.0 37.0 22.0 66.0 52.0 217.0 224.6 8.65 8.31 5.17 5.84 10.02 7.6

24、5 40.1 9.5 10.5 1.3 CJ10 tex 筒传统纺卡摩纺14.30 12.90 10.0 2.0 42.0 28.0 86.0 55.0 205.0 219.3 9.03 8.68 5.01 5.82 10.50 7.58 从表 4 可知，卡摩纱成纱条干、强力、伸长及强力CV 和伸长 CV 都优于传统环锭纱，成纱的常发性疵点IPI 对稍粗的纱号没有太大改善，但在纱号减小时要明显优于传统纱。另外，从表4 中可以看到一个极重要的信息：传统纱线在后道工序中质量下降得比卡摩纱精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 9 页

25、快，这实质上就是毛羽减少、强力及其伸长率提高带来的优势。卡摩纱与传统环锭纱对比：毛羽数一项具有最明显的改善，越是较长毛羽，改善的幅度越大，特别是3mm 以上的毛羽。对于毛羽的改善在纱号上有个范围，越是细号纱改善越明显。有关强伸性能的四个工程改善显著，而且同一个工程的筒纱比管纱改善率更大，即卡摩纱在后续工序中更具优势。4 紧密纱生产效益分析4. 1 纺纱企业的效益纺纱企业投资紧密纱纺纱系统后，效益来源主要有两个方面：一是来自市场售价的提高；二是来自企业内部生产成本的降低。在市场售价方面：应用紧密纱纺纱系统后，纺纱企业在相同的原料和工艺条件下，可以生产出在毛羽、强力、断裂伸长及常发性疵点等方面有显

26、著改善的成纱。瑞士立达和德国绪森公司都指出，在通常情况下用单股紧密纱可以替代传统的双股线，或可以用普梳紧密纱替代传统精梳纱或半精梳纱，这必然具有其相应的市场应用和价格行情。纱线附加值的提高是纺纱企业增利的主要途径，是投资紧密纺的重要回报。同时市场的回应是将此较高品质的纱线应用于较高档次的最终产品，并且在下游工序中可以节省成本。在生产成本方面：应用紧密纱纺纱系统后，在相同的原料和捻度等工艺条件下，断裂强力、断裂伸长和断裂功都有较大幅度的增加，纱线的弹性有显著改善。当下游产品不需要较高强力纱线时，企业可以采用减少捻度的办法来降低纺纱成本，在同样的锭速下，降低捻度即意味着增加产量。实践证实：在采用相

27、同原料的情况下，工艺上可以降低1520的捻度，能保证达到与传统环锭纱相同的强力。另外，在保持与传统环锭纱同样质量指标的情况下，紧密纱可以使用较低等级的原料。由于纺纱企业的生产成本绝大部分在于纺纱原料，这样便可节省不小的生产成本。紧密纱使成纱质量得到了改善，这样使得纺纱企业在提高锭速、降低落棉的同时，也能使质量和效率优于传统环锭纱；并且在纺制紧密纱时因纤维被紧密地聚合在一起加捻，很少有纤维散失，减少了飞花，也节约了原料。这些都是纺纱企业直接或间接的经济效益。4. 2 下游工序的效益下游工序如织造厂、针织厂直至印染服装厂都会因纱线质量和性能的改善而获益。具体地说也是从市场售价和生产成本两方面获取。

28、市场售价方面的获益是因为纱线的质量和性能改变后，使得最终产品的内在特性和外观性能得到了改善，使产品的档次得到了提升，在品种方面适用性也会更强。生产成本方面主要是减少或取消中间处理工程以及提高生产效率。首先，毛羽的大幅减少带来纱线性质的改变是摩擦因数下降和毛羽对生产的影响大幅下降。这样下游工序中的若干有关工艺如上蜡、烧毛、上浆和退浆等工程，在使用了紧密纱后其存在的必要性就大大地降低了，有的可以取消，有的可以减量，这些对于生产成本中的用纱、用料量是一个不小的节省。还有毛羽的减少使其在下游生产工序（包括络筒工序）中转化为疵点的可能性下降，对减少成品面料的表面疵点十分有利。其次，紧密纱的断裂强力、断裂

29、伸长和断裂功都有较大幅度的增加，纱线的弹性显著地改善，这些在高速织造和针织中会使断头精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 9 页率降低、生产效率显著提高。4. 3 消费者的利益纺纱时捻度降低，使得成纱和织物的手感更加柔软、细腻、有丝光的感觉，穿着时的舒适性大幅度地提高。断裂功的增强使织物的耐磨性和回弹性也得到了改善，服装的耐久性和免烫性也显著地提高。由于布面毛羽和疵点的减少，印花清晰度提高，图案更加鲜艳。5 结束语紧密纺纱技术通过改变纤维的排列和结构，使成纱物理性能和外观大大改善，确切地说，紧密纺纱技术仅仅是实在地提高了纤维特

30、性的利用率，使原本无序的、被浪费的部分纤维尽量地有序化和利用起来。正是这样，紧密纺纱技术优化了环锭纺纱技术，使环锭纱的品质产生一个飞跃。随着时代的进步和市场对纱线品质要求的不断提高，紧密纺纱技术将会得到普及，如同很多新技术的发展进程一样，紧密纺纱技术的发展趋势为：技术推动下游应用、应用推进普及和发展。随着低成本紧密纱纺纱系统的推出，投资成本下降，投资回报好，中高档纱线使用商和生产商对紧密纱及其纺纱技术的需求将会形成共识，将会有更多的用纱商和消费者享受到紧密纱纺纱技术带来的新感受。参考文献： 1卫亚明译紧密纺纱 J. 国外纺织技术 , 2002。（ 2）. 2程隆棣 , 周志华 . 紧密纺纱技术与毛羽问题J. 棉纺织技术 , 2003。31（4）1821. 3薛少林 . 紧密环锭纺纱技术 J. 棉纺织技术 . 2002。30（增刊） :74 76.精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 9 页