淺析單輪盤(pán)式低扭矩紡紗技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)

湯龍世 成望峰 楊 娜

（1.濰坊迅紡新材料科技有限公司，山東濰坊，261041；2.臨清雙河棉業(yè)有限公司，山東聊城，252600）

當(dāng)前人們對(duì)面料的柔軟舒適性要求不斷提高，特別是對(duì)嬰幼兒服飾、貼身內(nèi)衣、高檔浴巾、高檔毛巾等柔軟性要求越來(lái)越高，同時(shí)家紡面料、服裝面料等對(duì)柔軟性的要求也不斷提高。為了使面料能夠達(dá)到超柔軟效果，通常使用無(wú)捻紗織造。但是由于無(wú)捻紗的生產(chǎn)還不能一步完成，工序相對(duì)繁瑣，生產(chǎn)成本也高，因此在環(huán)錠細(xì)紗機(jī)上盡可能降低紗線捻系數(shù)，是提高紗線、面料柔軟性的有效方法之一。但在傳統(tǒng)環(huán)錠細(xì)紗機(jī)上紡紗，無(wú)論是賽絡(luò)紡紗，還是集聚紡紗，由于其固有的加捻卷繞方式等，如果捻度太低，會(huì)造成斷頭顯著增加，影響紡紗質(zhì)量，降低生產(chǎn)效率，甚至無(wú)法正常生產(chǎn)。

自2009年香港大學(xué)陶肖明教授提出用低扭矩紡紗技術(shù)生產(chǎn)超低捻紗以來(lái)［1］，至今已有10余年，不少設(shè)備企業(yè)、紡紗企業(yè)都在積極研發(fā)和嘗試此項(xiàng)技術(shù)。特別是近3年，對(duì)該技術(shù)的應(yīng)用有所加快，相對(duì)實(shí)用的、可操作性強(qiáng)的方法逐步得到推廣。如單輪盤(pán)式低扭矩紡紗技術(shù)，比較理想地解決了在環(huán)錠細(xì)紗機(jī)上采用超低捻度正常紡制超柔紗的問(wèn)題。

1 單輪盤(pán)式低扭矩成紗原理及其裝置的特點(diǎn)

1.1 原理

單輪盤(pán)式低扭矩紡紗裝置如圖1所示。其紡紗原理如圖2所示。

圖1 單輪盤(pán)裝置圖

圖2 單輪盤(pán)式低扭矩紡紗原理圖

關(guān)于低扭矩紗，是在環(huán)錠紡細(xì)紗機(jī)上安裝了相對(duì)簡(jiǎn)單的紡紗器件，實(shí)現(xiàn)假捻作用，降低紡紗扭矩，從而有效改善紗線內(nèi)部結(jié)構(gòu)。低扭矩紗紡紗基本原理：粗紗經(jīng)過(guò)牽伸從細(xì)紗前羅拉鉗口輸出后，再經(jīng)纖維排列調(diào)整裝置加捻成紗。單輪盤(pán)式低扭矩成紗原理：在環(huán)錠細(xì)紗機(jī)前羅拉鉗口出口位置與導(dǎo)紗鉤之間，加裝一個(gè)尺寸適宜的轉(zhuǎn)動(dòng)輪盤(pán)（單輪盤(pán)）［2-3］，起到假捻效應(yīng)；通過(guò)龍帶傳動(dòng)該輪盤(pán)，根據(jù)相關(guān)工藝要求，調(diào)節(jié)輪盤(pán)線速度，可以保證纖維束從前羅拉鉗口輸出后獲得真捻之前先接受單輪盤(pán)裝置的假捻作用，這樣會(huì)明顯提高前羅拉鉗口到假捻器之間這段紗條的強(qiáng)力，而在假捻器到導(dǎo)紗鉤這段紗條捻度明顯降低，低扭矩紗由此形成。此裝置改造方便，工人操作簡(jiǎn)單。

1.2 單輪盤(pán)式低扭矩紡紗裝置的特點(diǎn)

（1）設(shè)計(jì)巧妙，占用空間小，改造、操作方便。充分利用原葉子板的位置，把葉子板的導(dǎo)向功能和假捻功能有機(jī)地合成一體，且單錠獨(dú)立，占用空間小，工人接頭、落紗等操作都不受影響。

（2）捻回傳遞穩(wěn)定，紗線捻度不勻小。該裝置借鑒粗紗假捻器，將內(nèi)摩擦改為外摩擦，更便于工人操作，該裝置通過(guò)自重貼合在龍帶表面，通過(guò)龍帶摩擦傳動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)紗線捻度的穩(wěn)定傳遞。

（3）提高紗線強(qiáng)力，減少紗線毛羽。由于紗線在經(jīng)過(guò)假捻裝置時(shí)，對(duì)紗線的毛羽起摩擦包纏作用，使其緊貼紗體，提高纖維抱合，從而減少紗線毛羽，提高紗線強(qiáng)力。

（4）紡紗斷頭減少，纖維利用率高。在傳統(tǒng)環(huán)錠細(xì)紗機(jī)上，采用單輪盤(pán)式低扭矩紡紗，加捻三角區(qū)縮小，由于假捻效應(yīng)，前羅拉鉗口到假捻器之間紗條強(qiáng)力增大，纖維轉(zhuǎn)移率提高，從而有效降低了紡紗段斷頭。

（5）改造簡(jiǎn)單，能耗低。此裝置改造簡(jiǎn)單，只需將原葉子板卸下更換為假捻裝置，在車(chē)尾安裝1個(gè)0.25 kW的減速電機(jī)，為驅(qū)動(dòng)龍帶提供動(dòng)力即可，無(wú)需更換其他配件。

2 應(yīng)用效果

采用單輪盤(pán)式低扭矩紡紗技術(shù)，紡制的C 18.5 tex低扭矩紗和JC 14.8 tex低扭矩紗的捻度分別為68.7捻/10cm和78.1捻/10cm，而C 18.5 tex傳統(tǒng)環(huán)錠紗和JC 14.8 tex傳統(tǒng)環(huán)錠紗的捻度分別為84.0捻/10cm和93.0捻/10cm，與傳統(tǒng)環(huán)錠紗相比，低扭矩紗的捻度降低了16.0%～18.2%。當(dāng)細(xì)紗工序其他條件不變，所紡制低扭矩紗和傳統(tǒng)環(huán)錠紗的主要質(zhì)量指標(biāo)測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 低扭矩紗與傳統(tǒng)環(huán)錠紗主要質(zhì)量指標(biāo)對(duì)比

從表1可以看出，無(wú)論是C 18.5 tex紗還是JC 14.8 tex紗，與傳統(tǒng)環(huán)錠紗相比，低扭矩紗的條干CV以及細(xì)節(jié)變化不大，粗節(jié)、棉結(jié)有所增加，但整體質(zhì)量指標(biāo)能夠達(dá)到布面質(zhì)量的要求；盡管強(qiáng)力指標(biāo)有所下降，但仍在正?？刂品秶畠?nèi)，對(duì)細(xì)紗生產(chǎn)效率沒(méi)有明顯的影響，且能夠滿足織造生產(chǎn)的要求。此外，低扭矩紗外觀目測(cè)蓬松，手感柔軟，毛羽少。

3 生產(chǎn)中需要注意的幾個(gè)問(wèn)題

3.1 做好清潔工作

清潔工作是紡紗工作最重要的環(huán)節(jié)之一，對(duì)于低扭矩紡紗更應(yīng)該引起高度重視，要及時(shí)清潔好單輪盤(pán)裝置的各個(gè)部位，特別是單輪盤(pán)部位，保證單輪盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)正常，以免影響捻回傳遞，造成突發(fā)性捻度不勻過(guò)大，甚至斷頭。另外，要特別注意單輪盤(pán)傳動(dòng)龍帶通道的清潔工作，避免因?yàn)閽旎?、積花等原因造成的傳動(dòng)不良。

3.2 正確選用鋼絲圈

根據(jù)低扭矩紡紗技術(shù)特點(diǎn)，又由于其細(xì)紗捻系數(shù)比傳統(tǒng)環(huán)錠紗明顯減小，在選擇鋼絲圈時(shí)，要根據(jù)原料性能、紗號(hào)、錠速等條件，根據(jù)不同品種所采用的原料、錠速、捻度等合理選配鋼絲圈型號(hào)，原則上比同號(hào)紗偏輕掌握。同時(shí)，要重視鋼領(lǐng)鋼絲圈清潔隔距的調(diào)節(jié)，既能保證鋼絲圈運(yùn)行流暢，又能減少鋼絲圈掛花等，降低斷頭，減少紗疵，從而提高生產(chǎn)效率和改善成紗的質(zhì)量。

3.3 合理選擇錠速和單輪盤(pán)速度

由于采用低扭矩紡紗技術(shù)，捻度較低，所以錠速會(huì)相應(yīng)降低，在設(shè)計(jì)錠速時(shí)要根據(jù)具體工藝條件統(tǒng)籌考慮。單輪盤(pán)一側(cè)直接與運(yùn)動(dòng)的紗摩擦產(chǎn)生假捻效應(yīng)。在單輪盤(pán)直徑一定的前提下，要根據(jù)不同品種、不同設(shè)計(jì)捻度、甚至不同原料情況等，對(duì)單輪盤(pán)速度進(jìn)行微調(diào)，具體可根據(jù)試驗(yàn)確定。

3.4 合理設(shè)置自動(dòng)絡(luò)筒工藝

由于低扭矩紗的捻度低，紗也相對(duì)蓬松，絡(luò)筒速度也要適當(dāng)降低。同時(shí)控制好張力，保證筒紗質(zhì)量。

3.5 需要進(jìn)一步討論的問(wèn)題

3.5.1 制定操作法

作為單輪盤(pán)式低扭矩紡紗，在操作上雖然和傳統(tǒng)環(huán)錠紡紗差異不大，但是由于增加了單輪盤(pán)，在操作手法上有所變化，需要將紗條向右下方，進(jìn)入導(dǎo)紗陶瓷口；另外由于單輪盤(pán)與加捻三角區(qū)太近，最好采用掛膠輥接頭法。為了規(guī)范操作，有必要結(jié)合實(shí)踐，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，制定切實(shí)可行的操作法。

3.5.2 品種的開(kāi)發(fā)

截止目前，使用單輪盤(pán)式低扭矩技術(shù)紡制低捻紗，主要還是以開(kāi)發(fā)中粗號(hào)純棉紗為主，有普梳、精梳，也有傳統(tǒng)環(huán)錠紡紗、賽絡(luò)紡紗。具體主要以純棉28 tex以上牛仔、毛巾面料為主，其中29.5 tex左右主要為毛巾用紗，59 tex左右主要為牛仔用紗；而11.8 tex～18.5 tex的低扭矩紗主要用于針織內(nèi)衣。建議后續(xù)開(kāi)發(fā)非純棉紗線，特別是在功能性、差別化新型纖維方面有所突破，以滿足人們對(duì)高檔柔軟性面料的需求。

3.5.3 假捻效率的研究

單輪盤(pán)式低扭矩紡紗技術(shù)核心點(diǎn)在于假捻效應(yīng)，關(guān)于影響假捻效率的因素以及各因素的影響程度等問(wèn)題，有待于進(jìn)一步研究和探討。

4 結(jié)語(yǔ)

（1）單輪盤(pán)式低扭矩紡紗技術(shù)已經(jīng)逐步走向成熟，國(guó)內(nèi)已經(jīng)有多個(gè)企業(yè)正在使用該項(xiàng)技術(shù)，主要開(kāi)發(fā)生產(chǎn)毛巾用紗、牛仔以及女士貼身內(nèi)衣等紗線。

（2）單輪盤(pán)式低扭矩紡紗技術(shù)在使用中要結(jié)合各個(gè)企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)條件，不斷完善工藝、操作法等，盡可能用好這項(xiàng)技術(shù)，充分發(fā)揮該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。

（3）單輪盤(pán)式低扭矩紡紗品種范圍有待進(jìn)一步拓寬，不能局限于純棉品種，應(yīng)該根據(jù)市場(chǎng)需求，開(kāi)發(fā)化纖產(chǎn)品，特別是功能性、差別化新型纖維紗線，以適用市場(chǎng)需求。