紧密纺纱的原理、性能特点及产品开发

紧密纺纱的原理、性能特点及产品开发

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紧密纺纱的原理、性能特点及产品开发

【摘要】：紧密纺纱技术成功地解决了环锭纺纱产生的毛羽及飞花，

提高了纱线的强力和耐磨强度，纱线外观及物理性能都有很大提高和改善，与普通环锭纺纱相比，在纱的质量和产量方面都具有明显优势，为提高后续织造等工序的效率，改善面料的强度、手感、外观质量等方面提供了可靠保证。瑞士立达公司、德国绪森公司、青泽公司、日本丰田公司等都相继推出了紧密环锭纺纱机。文章对紧密环锭纺纱技术和紧密纺纱在色织、针织方面的使用情况作了介绍。

【关键词】：紧密纺纱、成纱机理、性能特点、产品开发 1 导言

紧密纺纱是近几年发展起来的利用多种形式的纱线凝聚区使加捻三角区减小或消除的纺纱技术。是优化纱线结构的重要有效的纺纱装置。这些装置利用钳口位置的改变，并辅以各种凝聚作用，使纱线在形成过程中的加捻三角区尽量减小或消失。另外还可以减少纱线形成时由于位置不同而形成的张力差异，从而提高纱线强力、均匀度和减少毛羽。这种纱线完全可以进行单纱织造，有利于轻薄均匀的高档织物的开发。

目前所生产的紧密纺纱系统有Rieter公司生产的Comforspin纺纱设备，现已从COMl发展到COM4型。Suessen公司生产的Fiomax特色Elite纺纱设备，有分别适合长短纤维的El型和E2型。还有MAL公司生产的Oifil纺纱设备以及Zinser公司生产的air-com-tex 700纺纱设备。其中在Comforspin纺纱设备和Elite纺纱设备中，是由多孔滚筒或网格胶圈表面由于负压造成的凝聚区对纤维进行凝聚，从而减小加捻三角区。而Oifil纺纱设备以及air-com-tex 700纺纱设备则采用胶圈在受负压作用的中空体上转动，形成凝聚区使纤维凝聚。以下就针对Comforspin和Elite两种紧密纺纱设备的机理作初步探讨。

2 紧密纺纱成纱机理

卡摩纺纱是英文Compact yarn的简译音，意思是紧密纺纱。最早在1999年巴黎展览会上展出了该紧密环锭纺纱机，它是欧洲主要机械制造商如瑞士立达、德国绪森和青泽公司研究出的纺纱设备，其中以瑞士立达公司制造K44 Comforspin的设备较有代表性。 Compact纺纱与传统环锭纺纱前、后纺设备相同，只是细纱机不同。

传统环锭纺纱的方法是纤维由前罗拉和前皮辊的握持钳口输出，在加捻三角区被集聚到纱线结构中，但加捻三角区不可能集聚所有的纤维。这就意味着许多边缘纤维或者丢失掉形成飞花，或者以某种不规则的形式捻合到纱线中，它们对强力的贡献很小，并且影响条干和粗细节、毛羽。而Compact纱则克服传统环锭纺的不足，它是将传统环锭纺中前罗拉用一个带孔的抽吸滚筒代替，并且在滚筒内部安装一个特殊的不运动的斜管，以便气流通过，在滚筒的里面有一个产生负压的抽气系统，从而使气流从外面流人滚筒里面。

传统环锭纺的牵伸是三罗拉上、下皮圈、前后皮辊形成牵伸机构，Compact纺纱是三罗拉、四皮辊、上下长短皮圈构成牵伸系统。卡摩纺的牵伸系统与普通环锭纱最大的区别在于：Compact纺纱的带孔滚筒抽吸鼓上有两个皮辊（分别称前上皮辊和夹持皮辊，前上皮辊位置是向后偏移0.5 mm），两个皮辊的中心距在46~46.5 mm之间。经过牵伸后的须条进入带孔抽吸滚筒上的两个皮辊之间，纤维束受负压气流的压缩与控制，在负压气流与一定角度的吸风口复合作用下，纤维束作横向缩小，使纤维束的宽度柔和地转化为成纱的宽度，并加捻形成纱线。为使须条在前上皮辊与抽吸鼓产生的钳口和夹持辊与抽吸辊形成的钳口之间被较好的控制，瑞士立达在此之间还加了一个抽吸鼓的盖板。如此一来，从夹持辊和抽吸鼓形成的钳口出来的须条马上就被加捻形成纱线。加捻三角区变得非常小，几乎所有的纤维都被有规则地捻合到纱线中。

在传统的环锭细纱机上,须条在牵伸区内经罗拉加压呈扁平状,当从前罗拉钳口输出时存在一个明显的宽度,由于下部纱条已在钢丝圈的作用下高速回转加捻,此时钳口部位形成了“纺纱三角区”。由于纺纱三角区的存在,加捻过程中须条内各纤维的应力应变分布不均匀,纤维发生内外转移,在一定程度上影响了纱线的物理机械性能,如单纱强力、断裂强力、纤维强力利用率等,更明显的作用是纺纱三角区造成了纤维的两端不能很好地被捻入纱中而形成毛羽,这也是目前环锭纱毛羽问题不能得到根本解决的关键。

紧密纺纱可以消除纺纱三角区,当扁平的须条从前罗拉输出时很快地使其收缩宽度,须条在纤维排列平顺、紧密的情况下被加捻,成纱的结构、物理机械性能以及纤维强力利用率都将得到明显改善。紧密

纺纱技术实质上就是利用上述原理进行收缩前罗拉处须条宽度即集聚纤维的技术。目前国外已经成熟的紧密纺纱技术虽然形式各异,但一个共同点就是在细纱机牵伸输出区通过气流收缩须条的宽度,消除纺纱三角区,从而实现对纤维的集聚作用。

立达公司生产的K44Comforspin细纱机每台为1008锭，为保证从车头到车尾的抽吸负压一致，立达公司设计的抽吸嘴直径从车头到车尾逐渐增大（φ9mm~φ12mm）。

K44型Comforspin卡摩纺细纱机的前罗拉与中后罗拉是由变频电机分开驱动的，它的牵伸系统可任意改变纱线的支数和捻度而不必更换齿轮，只要将参数输入即可，牵伸程序经过控制板操作完成。由于Compact纱是借助于气流的作用将须条聚集在一个受控的路径上，从而形成紧密纺纱，因而细纱车间的空气含尘气流的控制显得尤为重要。

3 紧密纺纱性能特点

紧密纺纱独特的纺纱原理使其成纱结构较传统的环锭纱有了较大改善,表现在纱线的物理机械性能得到进一步提高,如毛羽减少、纤维强力利用率及成纱强力提高,条干CV 降低等,在产品性能和后道加工中均体现出一定的优势。 3.1 紧密纺产品性能

3.1.1 色织用纱

由于高档色织用纱对毛羽、强力等指标都有较高要求,因此,紧密

纺纱在色织用纱上能体现较大优势。紧密纺色织用纱毛羽、纱疵等指标较传统环锭纱有明显改善,成纱强力根据不同的配棉等级也有不同程度的提高。纱线织成的色织物外观清晰度高,手感柔软,颜色分明,条干均匀,光泽增加,适用于高档服装面料。

3.1.2 针织用纱

针织用纱在条干、纱疵、强力、手感、表面光洁度等指标上比机

织用纱有更高的要求,紧密纺纱的性能特点在针织用纱上也能很好地

得到体现。紧密纺针织用纱毛羽、纱疵、成纱强力等指标比传统环锭纱也有明显改善,因紧密纺纱捻度可减少5 %～15 % ,因而使织物手感更柔软,针织布面具有高档、均匀、光亮的外观,花形图案更清晰,织物保形性好。据有关资料介绍,采用紧密纺技术后,成纱可替代同号数的烧毛纱。

3.1.3 双股纱

紧密纺纱生产的股线在毛羽、纱疵、条干等质量指标上同样比传统环锭纱股线有明显优势,股线中单纱的强力、粗节、细节、棉结、毛羽等数值也优于传统环锭纺股线。股线表面光洁、清晰,织物强力高,织纹清晰、手感柔软、保形性好,适宜生产高档产品。 3.2 紧密纺产品的后道加工特点

3.2.1 纱线后加工

由于紧密纺纱线纤维利用率的增加和纱线毛羽的减少,对后加工具有很大的优势,其新型的纱线结构使纱的表面更加稳定,经络筒工序后毛羽增加量明显低于传统环锭纺纱线,筒子卷装内纱线的毛羽不匀率进一步降低,若紧密纺纱配用络筒机毛羽减少装置,筒子纱的性能会更好。同时,对于紧密纱上蜡、烧毛等改善纱线表面光洁度的工序可省略,生产成本明显降低。

3.2.2 织造加工

紧密纱在织造工序同样体现出一定的优势,首先,其更高的耐磨性和耐脱圈性可使浆纱工序的上浆量大大减少,并保持更低的粘稠性,整经、织造等工序都将获得更高的生产效率,整经断头率可降低,织造断头率有明显下降,大大降低了生产成本,降低了工人劳动强度。同时,

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