緊密紡紗技術(shù)在毛紡上的應(yīng)用

王麗+吳麗莉+陳廷

摘要：近年來緊密紡紗作為紡紗技術(shù)的研究和開發(fā)熱點(diǎn)，為常規(guī)環(huán)錠紡紗注入了新的動力。緊密紡毛紗的紗線質(zhì)量與常規(guī)環(huán)錠紡毛紗相比均具有較明顯優(yōu)勢。文章介紹了毛緊密紡紗機(jī)的集聚原理、技術(shù)優(yōu)勢及紗線質(zhì)量情況。

關(guān)鍵詞：緊密紡；毛紡；紗線質(zhì)量

中圖分類號：TS104 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

Application of Compact Spinning Technology in Wool Spinning

Abstract： In recent years， compact spinning， as a hot spot for the R&D of spinning technology， has injected new blood intro conventional spinning technologies. The quality of compact-spun wool yarn is obviously superior to that of conventional ring-spun wool yarn. In this paper， the compacting principle， technical advantages and yarn quality of major wool compact spinning machines were introduced.

Key words： compact spinning； wool spinning； yarn quality

緊密紡紗是近20年來發(fā)展起來的一種環(huán)錠紡紗新技術(shù)，能夠顯著減少成紗毛羽，是提高毛紗和毛織物質(zhì)量的有效手段之一。緊密紡紗技術(shù)在毛紡行業(yè)具有良好的發(fā)展前景。

1 緊密紡紗原理

1988年2月，針對造成常規(guī)環(huán)錠紗缺陷的根源——加捻三角區(qū)，Ernst Fehrer博士首次提出緊密紡紗工藝。緊密紡紗是對常規(guī)環(huán)錠紡細(xì)紗機(jī)上進(jìn)行改進(jìn)的一種新技術(shù)，目的是為了減小加捻三角區(qū)，改變紗線結(jié)構(gòu)，提高成紗質(zhì)量。緊密紡紗基本原理是在常規(guī)環(huán)錠紡細(xì)紗機(jī)的牽伸裝置前區(qū)，增加一個(gè)紗條凝聚集合區(qū)域，通過空氣負(fù)壓作用，采用積極的方式將松散的纖維集聚在可控范圍內(nèi)，使紗條在加捻之前基本完成集束工序，減小甚至消除前羅拉至加捻點(diǎn)之間的三角區(qū)域，從而顯著減小加捻三角區(qū)對成紗結(jié)構(gòu)和性能的影響，尤其是大大減小了成紗毛羽，同時(shí)提高了成紗強(qiáng)度和彈性等，使成紗外觀和內(nèi)部結(jié)構(gòu)均得到有效改善。

2 3 種典型的毛緊密紡紗機(jī)

2.1 青澤451 Impact FX毛緊密紡

在ITMA 1999上，德國Zinser（青澤）公司首次推出了800Aircomtex毛緊密紡細(xì)紗機(jī)。該設(shè)備是在800Profitspun毛環(huán)錠紡細(xì)紗機(jī)的牽伸裝置前區(qū)裝載了一個(gè)集聚裝置。當(dāng)紗條經(jīng)過前羅拉鉗口時(shí)，松散的纖維受到負(fù)壓氣流的影響而緊密聚集起來，纖維輸出至加捻點(diǎn)之間纖維寬度變化接近 0，即基本消除了加捻三角區(qū)，從而能夠獲得毛羽少、強(qiáng)度高的優(yōu)質(zhì)紗線。

青澤公司在之后推出的CompACT3毛緊密紡細(xì)紗機(jī)在全球精梳毛紡行業(yè)獲得了廣泛的贊譽(yù)。該設(shè)備具有靈活可調(diào)節(jié)的張力牽伸、獨(dú)立恒定的負(fù)壓系統(tǒng)以及智能化的清潔系統(tǒng)，從而成為市場認(rèn)可的領(lǐng)導(dǎo)者。青澤CompACT3毛緊密紡細(xì)紗機(jī)獨(dú)立的負(fù)壓裝置可以保證緊密紡中負(fù)壓不受干擾，紡制紗線的性能維持在恒定的范圍內(nèi)，紗線質(zhì)量穩(wěn)定可靠。該緊密紡系統(tǒng)獨(dú)有的自清潔功能，使得生產(chǎn)中無需密集的人工巡視即可生產(chǎn)出高質(zhì)量的緊密紡紗線。而靈活可調(diào)節(jié)的張力牽伸系統(tǒng)能夠充分優(yōu)化調(diào)節(jié)毛纖維的卷曲狀態(tài)。同時(shí)，毛脂、油脂、紡織油劑及整理劑等對該系統(tǒng)均無顯著影響。就系統(tǒng)的生產(chǎn)效率而言，青澤CompACT3毛緊密紗系統(tǒng)也具有較突出的優(yōu)點(diǎn)。由于纖維優(yōu)點(diǎn)能夠得到最優(yōu)利用，在同等斷裂伸長率和斷裂強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)條件下，紗線捻度可比常規(guī)環(huán)錠紡紗線減小13%左右，紗線斷頭率可降低約50%。這對于紡紗廠而言，紗線質(zhì)量及產(chǎn)能都將大大提高，生產(chǎn)效益也可提高至少一個(gè)等級。

2.2 瑞士Rieter（立達(dá)）Com4毛緊密紡

立達(dá)公司的ComforSpin K44是棉緊密紡紗系統(tǒng)中的佼佼者，其牽伸機(jī)構(gòu)采用較大直徑的帶孔空心滾筒（稱為集聚羅拉）取代前下羅拉，并與吸風(fēng)插件和氣流導(dǎo)向裝置組合構(gòu)成纖維集聚單元。該系統(tǒng)通過集聚單元組成部分之間的互相配合及優(yōu)化，確保所有纖維的完全集聚。

立達(dá)公司和意大利Cognetex（康泰克斯）公司在IDEA細(xì)紗機(jī)的基礎(chǔ)上合作開發(fā)了Com4 Wool毛緊密紡細(xì)紗機(jī)。改造復(fù)合的毛緊密紡紗系統(tǒng)與Com4棉緊密紡紗的主要元件除前羅拉外基本一致?？堤┛怂构咀灾餮兄屏藦椥钥刂屏_拉，又稱氣泡羅拉，并已獲得專利權(quán)，該羅拉取代了原前羅拉。彈性控制羅拉表面有一條沿軸向傾斜的斜槽，當(dāng)纖維從牽伸區(qū)和前羅拉出來后可被控制住且保持張緊狀態(tài)，防止輸出后已集聚的纖維發(fā)散、游離。IDEA Com4 Wool毛緊密紡細(xì)紗機(jī)的集聚原理和Com4棉緊密紡相同，均是在須條出皮圈后立即被彈性羅拉和帶孔羅拉雙重控制從而實(shí)現(xiàn)集聚（圖 1）。此過程縮小了加捻三角區(qū)的寬度，減少了浮游纖維，從而減少了紗線毛羽，使紗線結(jié)構(gòu)緊湊，表面光滑，強(qiáng)度也大大提高。同時(shí)，該設(shè)備還配有獨(dú)特的可選件，即可選擇配以普通錠子的緊密紡或者配以控制氣圈的指形錠子緊密紡?？紤]到羊毛品種的多樣性及紗支的差異性，客戶可根據(jù)特定要求或?qū)嶋H需求做出選擇。

2.3 德國Suessen（緒森）EliTe？緊密紡

在緊密紡的發(fā)展歷程中，緒森公司的EliTe？緊密紡紗系統(tǒng)同樣具有典型意義。緒森公司在常規(guī)Fiomax環(huán)錠紡細(xì)紗機(jī)上進(jìn)行改造，研制出了棉緊密紡紗裝置。該系統(tǒng)與其他棉緊密紡系統(tǒng)的不同之處是其凝聚區(qū)由異形截面負(fù)壓吸管、網(wǎng)格圈及輸出上羅拉組成。前上羅拉通過齒輪傳動帶動集聚區(qū)輸出上羅拉，由于后者直徑大于前者，故兩者間存在微小的張力牽伸，使該區(qū)域內(nèi)的纖維保持張緊狀態(tài)。異形吸管內(nèi)部處于負(fù)壓狀態(tài)，可將前羅拉鉗口輸出的纖維緊附在膠圈上。吸管上設(shè)有一窄小的槽，窄槽長度為前羅拉鉗口至下網(wǎng)格圈與上膠輥鉗口線的距離，使得輸出須條保持壓縮條狀，并沿著網(wǎng)格圈表面的斜線到達(dá)纖維集聚區(qū)域，從而減小了加捻三角區(qū)，提高了紗線品質(zhì)。

緒森公司用EliTe？ Compact Set系統(tǒng)成功地改裝了精梳毛紡環(huán)錠細(xì)紗機(jī)，可加工羊毛、麻、馬海毛等纖維。該系統(tǒng)在異形吸風(fēng)管上安裝了一傾斜透氣傳遞皮圈，并且設(shè)有吸風(fēng)口，吸風(fēng)口和纖維運(yùn)動到上輸出羅拉與異形管道間的方向?yàn)閮A斜狀態(tài)（圖 2）。當(dāng)纖維離開牽伸區(qū)域后立即被吸風(fēng)管道吸入，纖維順著氣流側(cè)向排列且沿斜槽孔邊緣凝聚，纖維在輸出夾持點(diǎn)處時(shí)為最佳凝聚狀態(tài)。因?yàn)橥ㄟ^夾持點(diǎn)后的須條加捻是在整個(gè)凝聚纖維條上進(jìn)行的，所以該紡紗系統(tǒng)沒有加捻三角區(qū)，也不存在外伸纖維頭端，纖維始終保持理想狀態(tài)。該系統(tǒng)紡制紗線的結(jié)構(gòu)和性能均明顯優(yōu)于常規(guī)環(huán)錠紗。

3 毛緊密紡成紗質(zhì)量分析

紡織工業(yè)重要原料之一的羊毛，基本屬性為天然蛋白質(zhì)纖維，基本結(jié)構(gòu)由內(nèi)向外分為髓質(zhì)層、皮質(zhì)層和鱗片層。其屬性與結(jié)構(gòu)決定了羊毛特有的性質(zhì)和廣泛的用途，而且是合成纖維所不能替代的。盡管羊毛在吸濕保暖性能方面有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢，但不可否認(rèn)其物理機(jī)械性能較差，且在常規(guī)紡織工藝中亦無法改善這一缺陷。實(shí)踐證明，緊密紡能改善羊毛紗線的性能甚至優(yōu)于包括棉纖維在內(nèi)的其他短纖維。原因在于雖然毛纖維斷裂強(qiáng)度較低，但緊密紡能夠提高紗線強(qiáng)度，而且能夠顯著改善紗線粗細(xì)節(jié)和斷裂伸長率。同時(shí)，常規(guī)紡紗系統(tǒng)中，有時(shí)因?yàn)樯倭康拿饡绊戜擃I(lǐng)、鋼絲圈之間的潤滑作用，因此，需要稍微調(diào)低錠子轉(zhuǎn)速。然而，毛緊密紡雖然毛羽的減少量略遜于棉緊密紡，但不會影響鋼領(lǐng)、鋼絲圈之間的潤滑作用，因此不僅不需要調(diào)低錠速，反而可以將錠速提高10% ～ 46%，從而提高了紗線產(chǎn)量。

緒森公司的EliTe？系統(tǒng)、青澤公司的CompACT3系統(tǒng)和立達(dá)公司與康泰克斯公司合作的Com4系統(tǒng)等 3 種氣流負(fù)壓式毛緊密紡系統(tǒng)的成紗質(zhì)量測試結(jié)果見表 1。表1 中：A為常規(guī)環(huán)錠紡紗，B為緊密紡紗。試樣A1、B1為線密度10 tex、捻度900捻/m的毛紗；試樣A2、B2為線密度14.29 tex、捻度700捻/m的毛紗；試樣A3、B3為線密度15.63 tex、捻度680捻/m的毛紗。

由表 1 可以看出，緊密紡毛紗與常規(guī)環(huán)錠紡毛紗相比，緊密紡紗線的條干均勻度平均比環(huán)錠紡提高4%以上，紗線斷裂強(qiáng)度和斷裂伸長率有不同程度的增加，粗細(xì)節(jié)及毛羽也有顯著改善。有研究顯示，對于緊密紡紗而言，要達(dá)到與常規(guī)環(huán)錠紡紗相同的紗線強(qiáng)度，捻度可以降低約10%，而且合股捻度也可減少，那么合股加工成本也將相應(yīng)降低。同時(shí)，由于紗線條干均勻、表面光潔，生產(chǎn)率將提高，斷頭數(shù)也可降低30% ～ 50%。因此，生產(chǎn)效率會相應(yīng)提高3% ～ 5%，并可降低后道加工費(fèi)用。

近年來，又推出了滾裝聯(lián)合（RoCoS compact spining）緊密紡系統(tǒng)，被稱為第二代緊密紡系統(tǒng)。其特點(diǎn)是由磁力壓緊器實(shí)現(xiàn)纖維集聚代替氣動集聚。與預(yù)期效果一樣，滾裝聯(lián)合緊密紡系統(tǒng)能生產(chǎn)出比其他緊密紡系統(tǒng)毛羽更少的紗線，主要原因在于它可以將盡可能多的纖維整合在紗線主體中。同時(shí)，滾裝聯(lián)合緊密紡紗線的粗細(xì)節(jié)、斷裂強(qiáng)度及斷裂伸長率比常規(guī)環(huán)錠紡紗線更好，尤其是當(dāng)紗線越細(xì)時(shí)，該優(yōu)勢就越明顯。

4 結(jié)語

以青澤公司的CompACT3系統(tǒng)、緒森公司的EliTe？系統(tǒng)和立達(dá)公司與康泰克斯公司合作的Com4系統(tǒng)為代表的毛緊密紡紗工藝和設(shè)備已經(jīng)發(fā)展得比較成熟。毛紡行業(yè)通過應(yīng)用緊密紡紗技術(shù)，顯著減少了紗線毛羽，提高了紗線強(qiáng)度，由緊密紡毛紗制織的精梳呢絨面料紋路清晰，手感細(xì)膩，觸感柔軟，充分展現(xiàn)了羊毛纖維的優(yōu)異品質(zhì)。

緊密紡紗技術(shù)本身還具有很多優(yōu)勢，尤其是通過提升紗線質(zhì)量從而提高了紗線的售價(jià)，并且可將較粗的低價(jià)羊毛加工成較高支數(shù)的精梳毛紗。因此，緊密紡紗在毛紡領(lǐng)域占有很大的優(yōu)勢，具有廣闊的發(fā)展空間，將為企業(yè)創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

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