技术｜几种主流纺纱方法的发展方向和技术优势

技术丨几种主流纺纱方法的发展方向和技术优势随着科技的发展和社会的进步，人类对纺织品的要求不断提高，对纱线品质的要求也提出了更高的标准。因此，发现新的纺纱原理，研究新的纺纱方法，以提高纺纱产量、质量和开发新的纱线品种已成为努力的方向之一。人类纺纱技术的发展经历了一个漫长的过程，环锭纺纺纱方法的出现，把纺纱技术推进到了一个新的阶段，但是，由于环锭纺纱受成纱机理的限制，纺纱速度和产量难以再进一步大幅度提高，而且，环锭纺系统在加工过程中，还存在许多不合理的方面。因此，开辟新的纺纱原理，研究新的纺纱方法，以提高纺纱产量、质量和开发新的纱线品种已成为人们努力的方向之一。新型纺纱技术的发展一直未曾停止，从20世纪的50年代起，就先后涌现出了成纱机理与环锭纺截然不同的转杯纺、喷气纺、静电纺、摩擦纺、平行纺、涡流纺、自捻纺等新型纺纱技术。近年来，又出现了喷气涡流纺（MVS），这些新型纺纱方法和技术的出现，突破了传统纺纱的成纱机理，使得纺纱速度的提高、卷装的增大成为了可能，使劳动生产率大幅度提高，花色品种大大增多，从而有力地推动了纺纱技术的发展。不同的新型纺纱纺方纱法方有式其种不类同繁的多纺纱器机构和成纱机理（主要是加捻特点），其成纱结构、成纱性能以及进一步的应用也有较大的不同。可以分为非环锭加捻新型纺纱技术自由端纺纱方法、非自由端纺纱方法）和基于环锭加捻（锭子加捻）的新型纺纱方法两大类。对于非自由端纺纱，如喷气纺、自捻纺等，其纤维须条在纺纱过程中是完全连续的。所以，其纤维的喂入通常是由与环锭纺相类似的罗拉牵伸装置来完成，罗拉牵伸过程中对纤维有较强的控制，从而使纤维的排列更加伸直、平行，为成纱质量提供了保证。此外，非自由端纺纱中，纤维在加捻时，两端均受到机械控制，使成纱紧密度高，纤维在成纱的过程中伸直平行度好。对于自由端纺纱，如转杯纺、摩擦纺、静电纺等，由于纤维成纱是通过真捻的方式完成的，因此，必须在纤维的输送过程中确保产生一个断裂点（自由端），以满足加真捻的要求。通常是加捻之前把连续的纤维束断开，通常在其轴向断开。往往采用分梳辊对纤维进行分解，以确保纤维的分离而形成自由端。自由端纺纱方法对成纱强力有较大的影响。对于基于环锭加捻的新型纺纱技术，利用了环锭纺的成纱机理，通过改变纺纱机机构、喂入方式和加强三角区纤维的控制，以优化环锭纺技术，使成纱性能大大改善，或者是赋予了纱线新的结构，使织物有了新的风格。该类纺纱技术主要有紧密纺、包覆纺、包芯纺、赛罗纺、赛罗菲尔纺、索罗纺、低扭矩纺纱、集聚纺等。多种方法特点不一不同的纺纱方法有不同的纺纱机理和不同的纺纱器结构，以及不同的纤维适用性和不同的成纱结构与性能。转杯纺纱：一般认为转杯纱分三层结构：中心区比较紧密;外层结构较松;表面还外包一些缠绕纤维。转杯纱中纤维形态除少数几种典型的螺旋线形态外，大多数呈弯钩、打卷、缠兼而有之等复杂的形态。转杯纺适纺纤维的确定，主要考虑纤维长度。纤维长度应与转杯直径相适用。在长度适宜的情况下，可纺的纤维有棉、毛、丝、麻、化纤及混纺。各种回花、下脚料，甚至是废纺原料都可以用，但是如果纤维太短，纤维之间抱合作用差，成纱品质则会降低。喷气纺纱：喷气纱是典型的包缠结构，即中心是无捻或少捻的芯纤维，表面是包缠（捆扎）纤维。这种结构和纺纱过程对纤维的要求就需要一定的长度，因此纺T/C、纯涤等历来是其适纺的原料，不能纺纯棉;近年来，各种棉型纤维素纤维被广泛用于喷气纺纱，已成为了其最适宜的纤维，如粘胶、莫代尔等，主要原因除了长度适宜外，这些纤维普遍成品柔软，恰好改善喷气纱及其产品手感硬的缺陷，所以，以粘胶为代表的纤维素纤维成了喷气纺最为适纺的纤维。喷气涡流纺纱：喷气涡流纺是靠气流完成分解、凝聚、剥取加捻等作用，具有明显的自由端纺纱的特征。尾端自由端的形成是成纱的基础。喷气涡流纱由部分芯纤维和外层的加捻纤维组成，外层纤维有明显的螺旋加捻特征，不同于喷气包纺的包缠特征。喷气涡流纺的纤维加捻程度较多，可以纺纯棉等短纤维，但实践证明，纺纯棉的效果仍然不如纺化纤及其混纺。最新的研究表明，喷气涡流纺最佳的纤维长度在32mm左右。摩擦纺纱：由于摩擦纺在纤维的运行过程中，存在着一个较大角度的改变方向，因此纤维的伸直受到了较大的影响，所以，成纱中纤维的形态较为紊乱，对折、卷缠、弯钩的不规则形态的纤维在纱中占70%~80%，而属于螺旋线形态的头尾端没有缺陷的纤维还不到10%。摩擦纺其适纺纤维程度较宽广，纤维长度在10mm〜150mm之间，可以是棉、毛、丝、麻、化纤等。是适纺长度范围最大的纺纱方法。自捻纺：自捻纱为双股，需在捻线机或倍捻机上追加捻度成自捻股线后，才能用于织造;自捻股线的捻度不匀率比环锭股线的不匀率大3%〜4%，强力低15%~20%，强力不匀率大2%〜3%，断裂伸长也高。适纺纤维需要一定的长度，一般为羊毛（60mm以上）、中长化纤（65~76mm以上）、膨体晴纶（80mm以上）。涡流纺（传统）：值得指出的是，传统的涡流纺与喷气涡流纺是不同的两种纺纱方法，它是完全的自由端纺纱。涡流纱其纤维非常紊乱，有大量的封闭型表面纤维，这是其适宜做起绒织物的原因。受涡流管直径限制（14mm~16mm），涡流纺只能纺棉型纤维，包括棉、化纤等，纺某些短（绒）纤维、晴纶纤维（起绒织物）等效果良好。新型技术优势明显基于环锭加捻的新型纺纱技术利用了环锭纺的成纱机理，通过改变纺纱机机构、喂入方式和加强三角区纤维的控制，以优化环锭纺技术，使成纱性能大大改善，或者是赋予了纱线新的结构，使织物有了新的风格。该类纺纱技术主要有紧密纺、包覆纺、包芯纺、赛罗纺、赛络菲尔纺、索罗纺、低扭矩纺纱、集聚纺等。紧密纺是在前罗拉或前罗拉附近加上控制元件，加强了对纤维的控制，使须条较紧密的排列，大大减少了传统细纱机中加捻三角区中须条的宽度，或者说减小或消除了加捻三角区，有利于将须条中的纤维可靠地捻卷到纱条中，从而较大幅度地减少毛羽，同时吸风也有利于纤维在加捻卷绕时有再一次的伸直机会，从而消除成纱毛羽，提高成纱强力。赛络纺是将两根粗纱以一定的间距喂入细纱机牵伸机构，同时被牵伸，从前罗拉握持点出来后形成保持一定间距的两根纤维须条，此两根须条由于加捻作用而汇聚，捻合成股线，然后经导纱钩、钢丝圈卷取到纱管上，成为赛络纱线。赛络菲尔纺是由赛络纺发展而来，即在赛络纺纱中，用一根长丝取代其中的一根粗纱，两者间距要大于赛络纺的两粗纱间距。赛络菲尔纱断裂强力大于短纤维合股线和赛络纱，断裂伸长率较单纱大，毛羽较少。用化纤长丝代替一根单纱，既可降低成本，又可提高纱号。索罗纺是在细纱机前罗拉下方加一表面有许多沟槽的分割罗拉或塑料夹，利用沟槽或塑料夹将前罗拉输出的须条分割成许多窄条，由于捻度的传递，这些窄条带有少量捻度，再被汇合加捻后，形成类似多股线（缆绳纱）的索罗纱，所以又将索罗纺称为缆型纺纺织纤维原料和纺纱技术的进步，提高了