國產(chǎn)鋼領(lǐng)鋼絲圈技術(shù)創(chuàng)新水平提升的思考

繆定蜀

(蘇州市紡織工程學(xué)會，江蘇 蘇州 215004)

國產(chǎn)圈形紡織器材正處在從仿制到自主研發(fā)的關(guān)鍵階段?！胺隆笔且M(jìn)先進(jìn)技術(shù)，不斷消化吸收的過程，不是單純仿制外形尺寸，也不是進(jìn)口了優(yōu)等材質(zhì)、同類型高精密加工及熱處理設(shè)備就能超越對手；“仿”如果不能掌控核心技術(shù)，就會與國際先進(jìn)產(chǎn)品加工技術(shù)的差距不斷加大。筆者就如何提升國產(chǎn)鋼領(lǐng)、鋼絲圈產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行分析。

1 國產(chǎn)鋼領(lǐng)鋼絲圈技術(shù)的發(fā)展

在半個多世紀(jì)的發(fā)展過程中，多數(shù)紡織企業(yè)選擇器材以“低價”為標(biāo)準(zhǔn)，這些企業(yè)通過頻繁更換數(shù)以萬計的圈形器材生產(chǎn)普通的純棉、混紡產(chǎn)品。進(jìn)入21世紀(jì)后，賽絡(luò)紡、集聚紡等新型紡紗技術(shù)在環(huán)錠紡紗機(jī)上推廣運用，使得國外高端鋼領(lǐng)、鋼絲圈產(chǎn)品以高于國內(nèi)產(chǎn)品十幾倍的價格占據(jù)國內(nèi)市場，業(yè)內(nèi)同仁才逐漸認(rèn)識到圈形器材雖小，其生產(chǎn)卻涉及了軍工、航天等材料加工與表面處理技術(shù)，逐漸達(dá)成共識，即從“仿”到“創(chuàng)”才可能實現(xiàn)質(zhì)的飛躍，“創(chuàng)”不是單一的技術(shù)突破，而是需要高科技人才通過持續(xù)研發(fā)、掌握核心技術(shù)。之后，行業(yè)對器材與主機(jī)的同步發(fā)展越來越重視，加上新纖維、新紡紗品種的蓬勃發(fā)展，促使國產(chǎn)鋼領(lǐng)、鋼絲圈制造企業(yè)深入研究客戶需求以及所紡纖維差異性，通過不斷吸收國外同類產(chǎn)品的優(yōu)點加以改進(jìn)，研制出多款適應(yīng)市場需求的創(chuàng)新產(chǎn)品，推動了圈形紡織器材快速發(fā)展。其中，以“貓牌”鋼絲圈和“經(jīng)緯”鋼領(lǐng)最為矚目。

2 鋼絲圈線速度的界定與選擇

2.1 配套錠速與鋼領(lǐng)

從紡紗產(chǎn)質(zhì)量角度看，紡紗線速度是滿足鋼絲圈穩(wěn)定運行、減少斷頭、保證質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo)。同錠速、不同直徑鋼領(lǐng)配套的鋼絲圈線速度不同，具體見表1。

表1中數(shù)據(jù)表明，同錠速時，鋼領(lǐng)直徑越大，鋼絲圈線速度就越高。而國產(chǎn)鋼絲圈線速度多數(shù)約為38 m/s，甚少超過40 m/s，如果錠速超過17 kr/min，則選擇器材時一定要慎重。用普通環(huán)錠紡紡純棉29.2 tex～9.7 tex紗，常用鋼領(lǐng)直徑為42 mm，錠速為16 kr/min時，多數(shù)鋼絲圈的線速度約為36 m/s。傳統(tǒng)的OSS型圓截面鋼絲圈，與鋼領(lǐng)為點線接觸，散熱較差，線速度一般不能超過36 m/s，適合做某些檔次較高、生產(chǎn)速度不高的產(chǎn)品；在加工長纖維原料以及單纖維強(qiáng)力較低的合成纖維產(chǎn)品時，OSS型鋼絲圈紗線通道順暢、對紗線磨損較小，有利于減少毛羽和棉結(jié)；而線速度為36 m/s的FO型鋼絲圈則比較適宜紡粘膠紗。

表1 同錠速、不同直徑鋼領(lǐng)配套的鋼絲圈線速度 單位：m/s

當(dāng)錠速超過17 kr/min、鋼絲圈線速度為38 m/s時，必須選用散熱及耐磨性佳的鋼絲圈，同時配套邊寬較窄的鋼領(lǐng)。如瓦楞型截面的W261型和W321型鋼絲圈，配PG1/2型鋼領(lǐng)有更好的適應(yīng)性，可用于紡純棉、滌棉等品種。國內(nèi)用得最普遍的鋼絲圈為6903型、722型、7201型、BR型、RSS型、9803型等，配套PG1型鋼領(lǐng)，鋼絲圈線速度可達(dá)38 m/s。鋼絲圈線速度為38 m/s～40 m/s，基本已達(dá)到傳統(tǒng)材質(zhì)及工藝制造鋼絲圈的極限線速度，而2.5W型、W321型、FU型和BU型鋼絲圈，在控制好使用周期的情況下可以優(yōu)先選用。

2.2 適應(yīng)新型紡紗

過去,行業(yè)一直認(rèn)為鋼領(lǐng)、鋼絲圈間摩擦為金屬間的剛性摩擦，鋼絲圈運行線速度被長期限制為30 m/s～36 m/s；目前采用新技術(shù)制造的新型鋼領(lǐng)、鋼絲圈，鋼絲圈運行線速度可提高至40 m/s～50 m/s；而線速度超過40 m/s，可以認(rèn)為已經(jīng)突破傳統(tǒng)認(rèn)知的高速，能滿足錠速為20 kr/min的生產(chǎn)需求。在高速條件下實現(xiàn)高品質(zhì)、高效率，對器材的設(shè)計和品質(zhì)要求遠(yuǎn)超過以前單一品種的要求；現(xiàn)代紡紗更加注重細(xì)節(jié)，如瑞士布雷克僅Saphir藍(lán)寶石鋼絲圈就有約30種不同形狀與截面。鋼絲圈雖小、責(zé)任重大，紡織企業(yè)在紡制特細(xì)號紗、功能性化纖紗、賽絡(luò)紗、緊密紗和包芯紗時，必須有兼顧器材優(yōu)選和工藝質(zhì)量的專業(yè)技術(shù)人員。

2.3 正確表述型號

在實際生產(chǎn)中，強(qiáng)調(diào)根據(jù)不同質(zhì)量指標(biāo)，選擇不同幾何形狀和截面的鋼絲圈，以滿足散熱好、氣圈張力平穩(wěn)等紡紗要求。不少紡織企業(yè)在選擇鋼絲圈型號時，往往將圈形與截面形狀混淆，有的僅表述截面代號或圈形代號，導(dǎo)致選用與預(yù)期有差距。其實，鋼絲圈型號是圈形與截面的綜合表征，如橢圓圈形+寬半圓形的鋼絲圈型號為EL udr。圈形決定紗線通道大小，重點調(diào)整所紡紗線號數(shù)的粗細(xì)；截面影響磨損和散熱，與所紡纖維及品種質(zhì)量有關(guān)[1-2]。

2.4 合理選擇圈型

國產(chǎn)高端鋼絲圈圈形與國外知名品牌相通，通常有EL，EM，MM，UL，ES，SEL，HW，EW等。一般情況下，EM型適用粗號紗，MM型適用中號紗，EL型適用細(xì)號紗，ES/SEL型適用特細(xì)號紗；EL型和SEL型鋼絲圈弓形低、紗線通道小、質(zhì)心低，適用紡特細(xì)號紗、集聚紡或賽絡(luò)紡紗；HW型和MM型屬于中弓形，紗線通道適中，適用紡中細(xì)號紗；EM型弓形較高、紗線通道大、質(zhì)心高，適用紡中粗號紗。

鋼絲圈常見截面有f形、dr形、udr形、rf形4種，可根據(jù)工藝要求選擇。f形為扁平形，最大優(yōu)勢是在紡純棉精梳紗中將較長毛羽切斷，成紗毛羽可減少15%；但線速度通常需控制在36 m/s以下，否則鋼絲圈使用壽命會減半。dr(或hr)形為半圓形，加工短纖維品種高速運行時對纖維損傷小，最大優(yōu)勢是絡(luò)筒時棉結(jié)少，適合化纖紗和混紡紗。udr形為寬半圓形，是市場上用得最多的截面形狀，與鋼領(lǐng)軌道接觸面大，同等條件下壓強(qiáng)小、散熱好、磨損少，在賽絡(luò)紡、集聚紡上廣泛運用。rf形為圓平形，紗線通過處呈圓形可防止纖維磨損，其他地方則為平面可提高使用壽命，比較適合腈綸紗、包芯紗等特種紗線生產(chǎn)[3]。

EL fc型鋼絲圈配PG1/2型鋼領(lǐng)，線速度可達(dá)到40 m/s；EL gc型鋼絲圈適合常規(guī)純棉、滌棉、粘膠及混紡、腈綸等紗線品種，線速度最高為42 m/s。部分特殊纖維，如調(diào)溫纖維、粘膠包芯紗，為了減少棉結(jié)，選擇帶定位功能的鋼絲圈更好，如UM型、MM型等。在同等條件下，綜合降低線速度、穩(wěn)定紗線張力、減少斷頭、翻改品種、保證質(zhì)量等方面，選用直徑為40 mm的鋼領(lǐng)性價比最佳。此外，按幾何形狀的選用原則，應(yīng)結(jié)合鋼領(lǐng)的性能特點配置相適應(yīng)的鋼絲圈型號。

3 高端產(chǎn)品需用戶認(rèn)可與評判

3.1 用戶認(rèn)可的三階段

用戶心目中的高端鋼領(lǐng)與鋼絲圈，是如何認(rèn)知與肯定的呢？首先，紡織企業(yè)選用高端器材是基于紡制品質(zhì)較高的產(chǎn)品出發(fā)的，對器材的技術(shù)要求較全面甚至是挑剔的。其次，紡織企業(yè)最終確定鋼領(lǐng)、鋼絲圈通常有3個階段：第一階段是調(diào)研市場，了解產(chǎn)品規(guī)格型號、性能、價位，重點聽取其他企業(yè)的使用效果與評價；第二階段是產(chǎn)品進(jìn)廠及試紡，一般需通過小試→中試→小批量使用→全面推廣使用→綜合評價；第三階段為考察階段，即對紡紗質(zhì)量穩(wěn)定性進(jìn)行長期跟蹤，由生產(chǎn)技術(shù)部門安排定期檢測產(chǎn)品使用壽命、斷頭與紗線質(zhì)量，結(jié)合生產(chǎn)一線操作工意見以及客戶質(zhì)量指標(biāo)最終確定。

3.2 技術(shù)評判

衡量鋼領(lǐng)、鋼絲圈性能的10個指標(biāo)為啟動性能、跑合性能、運轉(zhuǎn)性能、錠子速度、磨損特性、使用壽命、斷頭率、耐磨性、銹蝕惰性和紗線質(zhì)量穩(wěn)定性。紗線質(zhì)量穩(wěn)定性是技術(shù)評判的關(guān)鍵；啟動、跑合、運轉(zhuǎn)3個性能加斷頭率指標(biāo)，決定生產(chǎn)運行質(zhì)量穩(wěn)定性及生產(chǎn)現(xiàn)場擋車工接受度；錠速、使用壽命、磨損、耐磨、防銹等則是紡企衡量性價比的主要參考[4]。

雖然大部分紡織企業(yè)均未配備檢測鋼領(lǐng)、鋼絲圈表面與其內(nèi)在物理參數(shù)的相關(guān)儀器，但卻有紡織器材制造企業(yè)所不具備的實踐條件。當(dāng)然紡織企業(yè)也缺乏系統(tǒng)專業(yè)的統(tǒng)計，無法將長時間積累的各種實踐經(jīng)驗，如各種新型紡紗、難紡(初始模量大、摩擦因數(shù)大)纖維、苛刻溫濕度環(huán)境下應(yīng)用鋼領(lǐng)與鋼絲圈等的經(jīng)驗進(jìn)行總結(jié)，導(dǎo)致未能獲取大量數(shù)據(jù)從而進(jìn)行間接鑒別與判斷。

鋼絲圈外形尺寸小、尺寸精度高，個體制造達(dá)標(biāo)難度不大，但大批量、長時間使用對產(chǎn)品一致性的高要求，隨著不同用戶的具體生產(chǎn)狀況差異難以形成一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。目前，國產(chǎn)鋼絲圈產(chǎn)品差異主要表現(xiàn)在批間質(zhì)(重)量差異、圈形變形、開口不一、有細(xì)小毛刺等，致使生產(chǎn)高品質(zhì)紗線的紡企，需安排專人對即將上車的鋼絲圈逐只進(jìn)行篩選，費時費力。江西某紡企在生產(chǎn)純棉高檔產(chǎn)品時，選用了某國際知名品牌鋼絲圈，其最大優(yōu)勢是紡紗毛羽少，但仍在賽絡(luò)集聚紡高速條件下出現(xiàn)掛花問題，每1000個鋼絲圈中總有5～6個引起毛羽偏高，導(dǎo)致用戶布面無法接受。這說明在高端、高速、新型紡紗條件下，才能顯現(xiàn)鋼絲圈質(zhì)量是否過關(guān)；制造質(zhì)量的個體差異與穩(wěn)定性，仍然是國產(chǎn)鋼絲圈的薄弱環(huán)節(jié)。

3.3 生產(chǎn)現(xiàn)場動態(tài)考驗

鑒于目前國內(nèi)紡織企業(yè)多使用老機(jī)型及改造車型，在紡細(xì)號、特細(xì)號紗或包芯紗、高檔賽絡(luò)紗或集聚紡紗、賽絡(luò)集聚紡紗時，操作及管理較普通環(huán)錠紡繁雜[5]。當(dāng)纖維強(qiáng)力較低、抵抗外部張力能力較弱時，容易斷頭；尤其當(dāng)賽絡(luò)紡雙根紗喂入時，斷頭率比普通環(huán)錠紡高1倍以上。因此，在生產(chǎn)中考驗鋼領(lǐng)、鋼絲圈，會經(jīng)歷短期、中期及遠(yuǎn)期多種繁雜的驗證過程，包括跑合、提速、落紗、平揩車、改號、耐磨特性、使用壽命、季節(jié)交替適應(yīng)性以及更換原料等系列驗證。

3.3.1 走熟期

生產(chǎn)現(xiàn)場第1步即考驗新鋼領(lǐng)、新鋼絲圈上車走熟期。好的鋼領(lǐng)只要第1落紗選用輕一號鋼絲圈，氣圈張力就會平穩(wěn)，且無明顯斷頭增加。反之，若在數(shù)天磨合中，不斷出現(xiàn)飛圈、掛花、斷頭等問題，就會使擋車工和管理人員產(chǎn)生品質(zhì)不良的印象。

3.3.2 使用周期

生產(chǎn)現(xiàn)場第2步即考驗使用周期。紡織企業(yè)為節(jié)約用工，普遍取消更換鋼絲圈的專組，改為結(jié)合揩車統(tǒng)一更換，一般集聚紡紗的揩車周期約為10 d(控制鋼絲圈掛花率不大于3%)。如果鋼絲圈更換時間少于12 d，揩車排計劃可能延時1 d～2 d，會造成斷頭增加與質(zhì)量波動。賽絡(luò)紡、集聚紡紗線由于自身毛羽少，進(jìn)入到鋼絲圈、鋼領(lǐng)潤滑區(qū)域的纖維明顯少于常規(guī)環(huán)錠紡紗線，無法提供足夠的纖維進(jìn)行潤滑，從而導(dǎo)致斷頭增加。

3.3.3 質(zhì)量穩(wěn)定性

生產(chǎn)現(xiàn)場第3步即質(zhì)量穩(wěn)定性至上。紡織企業(yè)最期待的就是鋼領(lǐng)、鋼絲圈出廠質(zhì)量的一致性好，這點對“三品”要求而言更有現(xiàn)實意義。只有做到進(jìn)廠鋼領(lǐng)、鋼絲圈檢測個體差異小，生產(chǎn)穩(wěn)定性才好，最終布面綜合性評判指標(biāo)才能最佳，客戶才能真正接受。

3.3.4 使用對比

表2為國產(chǎn)某品牌鋼絲圈與布雷克鋼絲圈，賽絡(luò)集聚紡CJ 14.8 tex紗的數(shù)據(jù)對比，其中，毛羽測試儀為YG172A型紗線毛羽測試儀?？梢钥闯?，使用該鋼絲圈紡紗其毛羽指數(shù)、毛羽極差和CV值數(shù)據(jù)較佳，但使用過程中數(shù)據(jù)不穩(wěn)定，這是國產(chǎn)鋼絲圈普遍存在的問題。

表2 不同鋼絲圈紡賽絡(luò)集聚紡CJ 14.8 tex紗毛羽指標(biāo)對比

3.4 滿足特殊指標(biāo)要求

在特定生產(chǎn)條件下，如紡高特細(xì)號紗、賽絡(luò)緊密紗、包芯紗等品種，包括非棉纖維如粘膠、莫代爾、萊賽爾、竹賽爾以及麻賽爾等纖維時，可作為驗證高端鋼領(lǐng)、鋼絲圈品質(zhì)的時機(jī)。以某企業(yè)賽絡(luò)集聚紡CJ 14.8 tex紗為例，客戶要求任何批次筒紗毛羽指數(shù)偏差不得超過5%，該廠經(jīng)過一年中多次對國內(nèi)外各種型號鋼絲圈的優(yōu)選，最終確定使用布雷克鋼絲圈。盡管相比布雷克鋼絲圈某些品牌的毛羽指數(shù)比較低、差異也小，但掛花多、斷頭高、個體差異大等因素影響了紗線的綜合性指標(biāo)，導(dǎo)致性價比降低。表3中，使用布雷克鋼絲圈的筒紗3 mm毛羽指數(shù)偏差僅為2.31，小于客戶要求的5，且3 mm毛羽根數(shù)最大差異僅為1根，同等條件噸紗附加值增加1000元～1500元。

表3 使用布雷克鋼絲圈紡賽絡(luò)集聚紡CJ 14.8 tex紗的管紗與筒紗毛羽對比

也許會有人問，毛羽有必要控制的這么少嗎？答案是肯定的。這是因為，當(dāng)毛羽少到一定程度時，紗線上的棉結(jié)、紗疵等數(shù)量也同步減少，這是該企業(yè)長期服務(wù)高端客戶群所驗證的。紡織器材技術(shù)攻克不能僅以紡超細(xì)號紗作為標(biāo)準(zhǔn)，更應(yīng)該將滿足用戶實物要求的關(guān)鍵指標(biāo)作為質(zhì)量指標(biāo)的目標(biāo)。

4 與國外同類產(chǎn)品的差距

4.1 進(jìn)口器材的性價比優(yōu)勢

與國際頂尖技術(shù)相比，國產(chǎn)器材水平正處于珠峰登頂?shù)淖詈?00 m階段，需要努力的不僅是使參數(shù)指標(biāo)更高。國產(chǎn)高端產(chǎn)品有些外觀尺寸精度甚至超過國外產(chǎn)品，如鋼領(lǐng)的圓度、平行度已達(dá)到不大于0.005 mm，表面處理與涂層技術(shù)的細(xì)晶粒直徑小于30 μm，滿足表面粗糙度Ra值不大于0.1 μm的要求，硬度甚至超過1500 HV0.2；部分鋼絲圈品種走熟期為1 h～2 h，1000只稱重差異小于±1%，在集聚紡錠速最高達(dá)20 kr/min時，部分品種使用壽命為12 d～15 d。但紡織企業(yè)在加工某些高端產(chǎn)品如紡差異化品種時，為確保質(zhì)量達(dá)標(biāo)，綜合考慮產(chǎn)品附加值和性價比后，仍選擇進(jìn)口鋼絲圈。這是因為生產(chǎn)高附加值產(chǎn)品時鋼絲圈的噸紗成本僅占綜合成本的0.3%左右，再經(jīng)考慮減輕換鋼絲圈工作強(qiáng)度和減少用工，綜合性價比后還是選擇了進(jìn)口鋼絲圈。

產(chǎn)品質(zhì)量可以通過市場競爭提升，但紡織器材制造企業(yè)如果對紡紗現(xiàn)場器材的使用效果及質(zhì)量情況了解的比較粗淺，特別是鋼絲圈運行張力、飛圈熱摩擦溫升、工作面磨損等指標(biāo)多是憑經(jīng)驗定性分析，加之環(huán)錠紡大小紗張力差異的特殊性，憑經(jīng)驗推薦給用戶的鋼絲圈型號如達(dá)不到對方質(zhì)量指標(biāo)要求，則最終用戶對產(chǎn)品的評價不理想。

4.2 國外設(shè)計理念與應(yīng)對戰(zhàn)略值得學(xué)習(xí)

國產(chǎn)器材盡管進(jìn)步巨大，但仍需保持冷靜，繼續(xù)借鑒國外先進(jìn)經(jīng)驗。布雷克和德國雷納福斯特(R+F)公司的高端產(chǎn)品，在國內(nèi)部分紡織企業(yè)生產(chǎn)高品質(zhì)紗線時口碑良好，這是長時間考驗形成的。德國制造體現(xiàn)在：追求價值，不追求價格；追求細(xì)節(jié)，不追求外在；追求口碑，不追求廣告；追求質(zhì)量，不追求速度。布雷克泰騰(TITAN)鋼領(lǐng)在國內(nèi)使用普遍，壽命達(dá)10 a以上，認(rèn)可度較高。R+F鋼絲圈的應(yīng)對戰(zhàn)略是：適應(yīng)不同纖維紡紗、靈活寬廣的號數(shù)范圍以及靈活的圈形設(shè)計；具有7個特殊涂層系列的鋼絲圈涵蓋各種圈形；Superspeed鋼絲圈適用于各種不易紡制的纖維，紡差別化纖維使用壽命長、抗銹蝕性強(qiáng)，且與各種鋼領(lǐng)的適用性強(qiáng)。

要注意的是，在紡高端集聚紡純棉品種時，國外鋼絲圈性能也有差異，需配套高質(zhì)量清潔器才能充分發(fā)揮其效果。雖然布雷克鋼絲圈使用壽命長、不易掛花、斷頭少，R+F鋼絲圈毛羽值總體更好，但二者產(chǎn)品配普通清潔器也容易掛花，必須采用鋸齒式清潔器，才能解決因掛花時間、散熱效果不一致而導(dǎo)致衰退時間有差異的問題。清潔器沖齒若造成反面毛刺，掛花會更嚴(yán)重。推薦HY-1433型刀片式鋸齒清潔器，有較好防掛花、防纏繞的效果，有利于棉結(jié)和毛羽的控制。

4.3 頂尖技術(shù)值得深思

R+F公司是具有75年專業(yè)制造鋼領(lǐng)、鋼絲圈歷史的專業(yè)工廠，在高質(zhì)量、可靠性、多功能及有效解決問題方面，有許多值得國內(nèi)紡織器材制造企業(yè)借鑒的經(jīng)驗。如：具有陶瓷表面結(jié)構(gòu)的CERA-NIT?型鋼領(lǐng)，其高硬度、納米級低摩擦均質(zhì)層的跑合期最多更換6個鋼絲圈；幾乎無摩擦涂層的CERA-DUR型鋼領(lǐng)，采用碳化硼在800 ℃高溫下敲打1 h形成低摩擦硼酸結(jié)晶體，通過分散度、硬質(zhì)原料的粒度及涂層之間的優(yōu)化調(diào)節(jié)，在滿足質(zhì)量前提下，配套DIA-DUR?型鋼絲圈，其硬度達(dá)到1100 HV0.2，且摩擦因數(shù)極小，能適應(yīng)集聚紡20 kr/min以上的高速，壽命達(dá)1000 h(41 d)，傳統(tǒng)環(huán)錠紡紡紗壽命可達(dá)140 d，且能實現(xiàn)最少的斷頭。要達(dá)到這種使用極限，其基礎(chǔ)理論研究一定要走在前面；紡?fù)贩N紗，布雷克藍(lán)寶石鋼絲圈使用周期為15 d～20 d，而國產(chǎn)同型號鋼絲圈通常為12 d～15 d。

把產(chǎn)品質(zhì)量做到極致，那么價格肯定高，銷售有市場嗎？一家紡織企業(yè)生產(chǎn)某品種包芯紗，試用了不少國產(chǎn)鋼領(lǐng)、鋼絲圈，不到5 d就頻繁出現(xiàn)因摩擦生熱熔斷氨綸絲問題，咨詢某國外鋼領(lǐng)產(chǎn)品可以滿足要求，使用周期可延長至7 d，但價格為75元/只，約為國產(chǎn)價格的10倍；還有超過100元/只的鋼領(lǐng)，均超出了國人的心理承受價格，但其紡某些高附加值、特殊品種、特殊質(zhì)量要求的品種性價比高于國產(chǎn)鋼領(lǐng)。所以，擁有核心技術(shù)才能在關(guān)鍵比對中征服用戶，期待國產(chǎn)器材在達(dá)到國外同等質(zhì)量水平的同時，將價格降至普通企業(yè)用得起的水平。

5 紡織器材制造企業(yè)創(chuàng)新思考

5.1 找準(zhǔn)關(guān)鍵技術(shù)突破口

產(chǎn)品的設(shè)計、制造要緊貼市場需求，要有令人信服的實用指標(biāo)。以鋼絲圈為例，除了表面光滑致密，具有優(yōu)良的耐磨性、自潤滑性及抗腐蝕性等基本要求外，突破口在于：① 單只質(zhì)量一致性好，控制其質(zhì)量偏差為±1%，紡紗質(zhì)量完好率控制小于±0.5%；② 紡紗氣圈一致性好，基本無走熟期(僅1～2個班的速度或者質(zhì)量調(diào)整)；③ 滿足賽絡(luò)集聚紡等新型紡紗技術(shù)紡高品質(zhì)紗的質(zhì)量要求，使用壽命確保在15 d以上(與國際品牌同等條件下)。

5.2 在產(chǎn)品設(shè)計與制造過程中創(chuàng)新

5.2.1 沉入紡織企業(yè)，傾聽訴求

對不同纖維、不同品種特性進(jìn)行攻關(guān)，必須沉入用戶企業(yè)傾聽一線意見。以典型環(huán)錠紡設(shè)備紡紗短動程升降規(guī)律為出發(fā)點(上升慢、下降快的張力變化，小紗張力大于大紗張力變化)：分析不同機(jī)型始紡位置與落紗位置，使用不同鋼絲圈、不同纖維張力對紗線不同階段主要質(zhì)量指標(biāo)的影響(毛羽及毛羽CV值、棉結(jié))；了解鋼絲圈在不同錠速的極限壽命；掌握圈形、規(guī)格參數(shù)在不同溫濕度、紡紗速度、適應(yīng)纖維類型及號數(shù)等情況下，鋼絲圈的溫升、抗熱效能、磨損(粘著磨損、腐蝕磨損、磨料磨損、熱疲勞磨損等機(jī)理)；對鋼領(lǐng)的細(xì)微焊結(jié)、飛圈、掛花、斷頭，紗線張力、長期運行狀態(tài)等的影響，以及其對紗線棉結(jié)、棉粒、毛羽等指標(biāo)的影響；探究超過20 kr/min高速時，在紡不同纖維、不同紡紗形式下如何減少斷頭、飛圈與磨損，同時找尋張力與質(zhì)量穩(wěn)定的規(guī)律。總之，只有真正掌握第一手資料，并以此為基礎(chǔ)改進(jìn)設(shè)計方案，才能提升產(chǎn)品質(zhì)量。

5.2.2 對接重點試驗，做好跟蹤

到紡織企業(yè)做好如何趕超國際先進(jìn)水平的準(zhǔn)備，進(jìn)行產(chǎn)品與市場(廠家、品種、人員)精準(zhǔn)對接。通過對接重點試驗品種、跟蹤數(shù)月(鋼絲圈)及數(shù)年(鋼領(lǐng))，全面系統(tǒng)地了解紡紗全過程中鋼絲圈對毛羽、棉結(jié)、紗疵等的影響程度及規(guī)律。一個成熟產(chǎn)品，可能需要幾十次甚至上百次試驗論證。鋼絲圈使用周期是用戶爭議最大的指標(biāo)，國外根據(jù)數(shù)學(xué)計算和試驗觀察，發(fā)現(xiàn)在鋼絲圈更換周期和鋼領(lǐng)使用壽命之間存在非常大的關(guān)聯(lián)性，而高端國產(chǎn)鋼絲圈在某些情況甚至無法保證12 d的使用壽命，足見探尋規(guī)律的重要性。鋼絲圈周期不精準(zhǔn)，將直接影響成紗毛羽和后道質(zhì)量。紗線毛羽在織造中造成的棉結(jié)，也會影響染色布的外觀，嚴(yán)重時出現(xiàn)色差橫檔；長而密的毛羽，會導(dǎo)致針織圓機(jī)針通道形成棉球、棉結(jié)，影響布面質(zhì)量。所以，了解紡紗品種與鋼絲圈使用要求、使用周期非常重要。

鋼絲圈與不同性能纖維進(jìn)行高速加捻、卷繞，其中的摩擦程度與張力波動各不相同。在國內(nèi)，約有一半的紡織企業(yè)生產(chǎn)差別化及纖維素纖維，既有手感柔軟、初始模量低、強(qiáng)力低的纖維，又有手感硬挺、高強(qiáng)、高模量、彈性大易產(chǎn)生靜電的纖維，所以鋼絲圈技術(shù)攻關(guān)是一項系統(tǒng)工程，需要進(jìn)行長期探索。

5.2.3 對接紗線品種，優(yōu)化整合

鋼領(lǐng)、鋼絲圈配套對接用戶紗線品種，目前多是提供大致范圍，難于達(dá)到預(yù)期效果，這是由于國內(nèi)中小紡織企業(yè)技術(shù)水準(zhǔn)普遍不高導(dǎo)致的。如果器材制造企業(yè)能深入用戶，摸清鋼領(lǐng)、鋼絲圈配套與紡紗原料、工藝、質(zhì)量、環(huán)境、管理等方面相關(guān)規(guī)律，進(jìn)行有針對性指導(dǎo)，對提升用戶生產(chǎn)效率和質(zhì)量水平具有深遠(yuǎn)的社會效應(yīng)。隨著5G技術(shù)、云計算、云平臺等的推廣應(yīng)用，未來器材制造企業(yè)有條件將“千家萬戶”成熟用戶的使用經(jīng)驗、各類參數(shù)，進(jìn)行優(yōu)化整合形成大數(shù)據(jù)，并進(jìn)行反饋，這是非常值得期待的，也是紡紗智能機(jī)器人AI的雛形與未來方向。

5.3 為顛覆性核心技術(shù)做儲備

2019年歐洲巴塞羅那國際紡機(jī)展，紡紗技術(shù)有3項突破：一是細(xì)紗錠速達(dá)到40 kr/min，35 kr/min能夠正常運行(而國內(nèi)囿于25 kr/min)；二是打破200多年來環(huán)錠紡采用鋼絲圈紡紗的慣例，運用無鋼絲圈紡紗技術(shù)；三是通過細(xì)紗自動接頭的智能機(jī)器人進(jìn)行接頭。據(jù)稱，錠速突破技術(shù)是基于超導(dǎo)磁軸承的應(yīng)用，實現(xiàn)鋼絲圈與鋼領(lǐng)幾乎無摩擦運行，紡普通紗線的錠速達(dá)到36.5 kr/min，質(zhì)量與環(huán)錠紡一致。這些，都使筆者感到我國紡紗技術(shù)在尖端領(lǐng)域與國外差距被拉大。未來，器材制造企業(yè)、高校以及科研機(jī)構(gòu)應(yīng)協(xié)同作戰(zhàn)，瞄準(zhǔn)世界最前沿技術(shù)，學(xué)習(xí)華為戰(zhàn)略眼光，感召世界最尖端人才，從基礎(chǔ)理念下功夫，與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，化繁為簡，打造自主核心技術(shù)，力求拿出更多原創(chuàng)性、顛覆性產(chǎn)品。

6 結(jié)語

高端紡織器材產(chǎn)品要獲得好口碑，制造企業(yè)需瞄準(zhǔn)國際頂級品牌商的關(guān)鍵技術(shù)，并下沉到用戶企業(yè)，通過科學(xué)方案、利用科學(xué)儀器，有針對性進(jìn)行系統(tǒng)研究，在個體差異、穩(wěn)定性和壽命方面進(jìn)一步突破。同時，根據(jù)國內(nèi)紡織企業(yè)大量生產(chǎn)非棉纖維及差別化纖維的現(xiàn)狀，將鋼領(lǐng)、鋼絲圈的配套使用更加細(xì)化和序列化，從而更好指導(dǎo)用戶生產(chǎn)，滿足其用較少投資實現(xiàn)高效、個性化、定制化的需求。