新型纖維和紗線品種與牽伸下羅拉的研發(fā)應(yīng)用

盧曉偉

(經(jīng)緯智能紡織機(jī)械有限公司，山西 晉中 030601)

1 紗線結(jié)構(gòu)及產(chǎn)量預(yù)測(cè)

表1 國(guó)內(nèi)不同紡紗品種的占比單位：%

通過推進(jìn)重定量、大牽伸工藝路線，改造傳統(tǒng)細(xì)紗機(jī)喂入方式、牽伸機(jī)構(gòu)和關(guān)鍵部件等舉措，紡制出不同結(jié)構(gòu)的紗線[1]。近年不同結(jié)構(gòu)紗線的產(chǎn)量及預(yù)測(cè)見表2。筆者在此重點(diǎn)探討新型纖維和紗線品種對(duì)牽伸下羅拉的要求。

表2 不同結(jié)構(gòu)紗線的產(chǎn)量及預(yù)測(cè)單位：萬t

2 新型纖維及紗線品種

隨著人民生活水平的全面改善,傳統(tǒng)紡織品無法滿足高檔產(chǎn)品的需求，新型紡紗原料及多樣化的紗線品種應(yīng)運(yùn)而生[2]，使新型紡紗技術(shù)如集聚紡技術(shù)等不斷發(fā)展，從而提升了高附加值紡織品比重。此外，非棉纖維產(chǎn)品的廣泛應(yīng)用，也在不斷創(chuàng)新產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，如色紡紗以及棉、毛、絲、麻等纖維以不同組分(兩種以上的纖維)進(jìn)行紡紗，所得混紡紗具有極高的附加值。

紡織纖維分為天然纖維和化學(xué)纖維。新型天然纖維有天然彩棉、改性羊毛、蜘蛛絲、竹原纖維、有機(jī)棉、羅麻布等。

化學(xué)纖維包括再生纖維、合成纖維和無機(jī)纖維。

a) 再生纖維，如粘膠纖維、醋酯纖維，新型再生纖維有萊賽爾(Lyocell)纖維、莫代爾(Modal)纖維、竹漿纖維等。

b) 合成纖維，如錦綸、滌綸、腈綸、氨綸、維綸、丙綸、氯綸。

c) 無機(jī)纖維，如玻璃纖維、金屬纖維。

要得到合理的修正數(shù)據(jù)，需對(duì)采樣和分析方法進(jìn)行改進(jìn)，因此對(duì)采樣和分析過程進(jìn)行了歸納，監(jiān)測(cè)所需設(shè)備、材料及方法如下。

其中，行業(yè)關(guān)注度高、產(chǎn)品利潤(rùn)相對(duì)較高、市場(chǎng)需求相對(duì)熱門，銷量有明顯增長(zhǎng)的紗線品種主要有：包芯紗、天絲系列混紡紗、緊賽粘膠紗、功能性紗線、色紡紗、竹節(jié)紗、麻紗及麻/棉混紡紗、半精紡紗線、腈綸紗及其混紡紗、渦流紡紗線等。

3 牽伸下羅拉的研發(fā)

3.1 新應(yīng)用要求

純棉、棉混紡紗線所用原料簡(jiǎn)單，使?fàn)可煜铝_拉的研發(fā)制造主要以滿足紡織企業(yè)的紡紗需求為基礎(chǔ)。隨著新型纖維及紗線品種的不斷涌現(xiàn)，對(duì)其應(yīng)用提出了新的要求：

a) 在保證質(zhì)量的前提下，產(chǎn)品向多元化、差別化發(fā)展；

b) 為適應(yīng)新型纖維、紗線的要求，其產(chǎn)品適應(yīng)性要好，主要體現(xiàn)在不同纖維、不同紡紗技術(shù)、不同環(huán)境的適應(yīng)能力上。

3.2 種類及特性

3.2.1 免校直易裝羅拉

新型纖維多采用化學(xué)方式從生產(chǎn)原料中提取，通過特種工藝與其他纖維有效融合后進(jìn)行紡紗，從而得到特定的物理性能。新型纖維混紡對(duì)細(xì)紗機(jī)牽伸系統(tǒng)的過紗部位即牽伸下羅拉工作齒面，提出了更高的耐腐蝕性要求。對(duì)此，經(jīng)緯專件研發(fā)制造出適紡新型纖維的免校易裝羅拉，如圖1所示，以優(yōu)化齒形，提升紡紗性能。

圖1 免校直易裝羅拉

其研發(fā)關(guān)鍵點(diǎn)：① 優(yōu)化電鍍工藝及參數(shù)，增加鍍層厚度，對(duì)表面進(jìn)行封閉處理，提升羅拉表面耐蝕與防腐性能；② 改造關(guān)鍵加工設(shè)備，提升制造精度，保證羅拉導(dǎo)柱端面、導(dǎo)孔端面的垂直度；③ 改進(jìn)內(nèi)、外螺紋加工工藝，保證內(nèi)、外螺紋的精準(zhǔn)配合，提高任意兩節(jié)羅拉的連接質(zhì)量。

該羅拉不僅適紡以天絲、粘膠、莫代爾、竹纖維為代表的特殊纖維，而且具有較高的防腐、防銹性能，上車免校直，安裝快捷方便，為紡織企業(yè)節(jié)省用工，實(shí)現(xiàn)智能化車間創(chuàng)造了良好的條件。

3.2.2 集聚紡密齒羅拉

集聚紡密齒羅拉，增強(qiáng)了細(xì)紗機(jī)牽伸系統(tǒng)中前下羅拉與前膠輥嚙合牽伸的平穩(wěn)性，改善了精梳細(xì)號(hào)紗的成紗條干質(zhì)量，可有效地提高成紗條干CV值和CVb值，且無紡紗機(jī)械波；適應(yīng)4.86 tex以下精梳細(xì)號(hào)緊密紗的要求，紡紗指標(biāo)可達(dá)到2013烏斯特公報(bào)5%水平。集聚紡密齒羅拉如圖2所示。

圖2 集聚紡密齒羅拉

3.2.3 三元色紡羅拉

目前，雖然意大利和韓國(guó)占領(lǐng)了色紡紗的高端市場(chǎng)，但其產(chǎn)能占比較少，而中國(guó)產(chǎn)的低檔至中高檔的色紡紗占全球的產(chǎn)能不小于70%。三元色紡羅拉是在適應(yīng)個(gè)性化紡紗需求的基礎(chǔ)上，開發(fā)的高科技特種紡紗羅拉，如圖3所示。

圖3 三元色紡羅拉

其結(jié)構(gòu)的變化在于：① 重新設(shè)計(jì)羅拉齒形，工作面由斜齒改為直齒；② 重新設(shè)計(jì)搓齒板切入齒和精切齒的分布；③ 制造搓制大直徑色紡羅拉的搓齒板，提高齒形精度；④ 減小齒頂寬誤差，其偏差控制為不大于0.03 mm以優(yōu)化紡紗原理，提高紡紗指標(biāo)；⑤ 采用噴砂→酸洗→電化學(xué)拋光→表面鍍鉻的工藝流程，去除加工過程中的毛刺，提升零件表面質(zhì)量，保證羅拉表面電鍍均勻，一致性好；⑥ 根據(jù)各個(gè)零件的位置要求及結(jié)構(gòu)形式，設(shè)計(jì)并制作合理的裝配工裝來完成錠距控制[2]。

在細(xì)紗機(jī)牽伸系統(tǒng)中，三元色紡羅拉通過過橋齒輪和傳動(dòng)軸分別帶動(dòng)后羅拉組合件的3段工作面以不同的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)3束喂入纖維的牽伸，且易損件少，保養(yǎng)周期長(zhǎng)，工作效率高。

3.2.4 8錠超長(zhǎng)車抗扭羅拉

為了紡制出不同結(jié)構(gòu)的紗線，紡織企業(yè)對(duì)細(xì)紗機(jī)關(guān)鍵牽伸部件進(jìn)行改造，如采用氣動(dòng)V型牽伸裝置，使?fàn)可毂稊?shù)超過120倍，搖架壓力相應(yīng)增大，要求羅拉在細(xì)紗機(jī)長(zhǎng)車重加壓、大牽伸條件下紡紗無扭振，這對(duì)羅拉的材質(zhì)、抗扭和耐用性及易切削性都提出了嚴(yán)格的要求。8錠超長(zhǎng)車抗扭羅拉研發(fā)關(guān)鍵點(diǎn)：① 在6錠羅拉的基礎(chǔ)上，增加了抗扭、抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)，以保證該羅拉在重加壓、大牽伸條件下使用時(shí)，不變形、不走調(diào)、壽命長(zhǎng)；② 優(yōu)化了熱處理工藝，提高了羅拉連接部位的端面硬度，避免在高扭轉(zhuǎn)情況下連接端面因擠壓而產(chǎn)生塑性變形；③ 羅拉的連接結(jié)構(gòu)采用大螺距設(shè)計(jì)，提高了抗扭、抗彎性能，以保證紡紗質(zhì)量。

在細(xì)紗機(jī)總錠數(shù)相同情況下，使用8錠超長(zhǎng)車抗扭羅拉的整機(jī)零件數(shù)量比使用6錠羅拉少1/3，降低了整機(jī)制造成本且安裝快捷方便，為紡織企業(yè)節(jié)省用工和生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)智能化車間提供了有利條件。

4 用戶體驗(yàn)

目前，新型免校直易裝羅拉通過江蘇、河南、安徽等地的多家知名紡紗企業(yè)使用，其具有的無機(jī)械波、管間錠差小、手感好、不纏繞花、上車易安裝、易調(diào)試、免校直等優(yōu)點(diǎn)深受歡迎，配套經(jīng)緯細(xì)紗主機(jī)使用，紡紗指標(biāo)達(dá)到2013烏斯特公報(bào)5%水平，且紡制混紡、粘膠、天絲等新型纖維時(shí)無腐蝕生銹問題。

河南某紡織廠使用集聚紡密齒羅拉后，成紗條干CV值和CVb值同比提高0.2個(gè)百分點(diǎn)，紡紗無有害機(jī)械波，滿足了其紡特細(xì)號(hào)紗的需求。

浙江某紡織廠使用三元色紡羅拉紡制出的羊絨制品，在國(guó)家紡織品評(píng)比中榮獲“最佳創(chuàng)意”等兩項(xiàng)大獎(jiǎng)。

5 結(jié)語

隨著新型差別化纖維和紗線品種的不斷發(fā)展，對(duì)牽伸下羅拉提出了新要求。為適應(yīng)這種需求，經(jīng)緯專件開發(fā)制造出免校直易裝羅拉、集聚紡密齒羅拉、三元色紡羅拉和8錠超長(zhǎng)車抗扭羅拉等新產(chǎn)品，不但滿足了用戶紡高檔紗、新品種紗的使用需求，也為紡織企業(yè)提升效益、實(shí)現(xiàn)降本增效打下基礎(chǔ)。