密闭纺纱技术的新进展

密闭纺纱技术的新进展

0环锭细纱机市场前景2002年，北京国际纺织机械展上了紧密的纺织机械。五个制造商展示了六种图纸和图像。紧密纺纱是环锭细纱机的重大革新和创造,受到市场广泛欢迎,发展势头很猛。据报道,西欧拟在五年内将用紧密环锭细纱机全部取代现有传统环锭细纱机。我国自2001年起,山东、新疆等省、市、自治区已有引进,近期安徽、江苏等省也都有计划。我国经纬纺机、上海二纺机、江苏凯宫机械厂等都在积极研制,试图对FA系列细纱机进行改造,以降低成本,并扩大紧密纺纱技术的推广。1纱线不平衡不干缩克氏原螯虾的纱线紧密纺纱技术的作用和目的是减小和消除纺纱三角区,使毛羽减少,强力提高,结构紧密,纱体光滑。紧密纺纱采用空气动力原理,利用负压积极引导纤维流向,实现了如下三项功能:(1)在纺纱三角区位置,使牵伸后的松散纤维须条经过负压吸聚管表面时,通过一组集聚元件即空气导向使纤维尾端紧贴于纱条上,最终使纤维紧密抱合在一起,大大减少浮游外露纤维(即毛羽)的数量。(2)当须条离开牵伸钳口时,受负压作用被吸附在网格多孔胶圈的狭槽部位并向前输送到握持钳口,使纱线在前罗拉表面的包围弧完全消失。(3)由于握持胶辊加压很小,使纺纱三角区变得很小,基本消失。通过上述三项措施,凝聚作用直达输出(握持)钳口,使三角区变得非常小,因此,毛羽减少,并且提高了可纺性。2紧密纺织技术的效果2.1就质量而言(1)羽毛明显减少紧密纱毛羽很少,尤其3mm及以上长度的毛羽更少,与同号数传统环锭纱相比,一般管纱毛羽降低50%,筒纱毛羽降低70%。(2)毛羽指数hCom4=100000÷[纱线捻度(捻/m)×纱线毛羽指数H(采用乌斯特3型或4型)]由于紧密纱捻度可适当降低,而且毛羽指数H值也低,因此,紧密纱的Com4值一般在30以上,传统环锭纱都低于30。(3)通过改善线结构，单根线的强度和伸长率显著提高，细线的强度可提高5%10%当细纱捻度减少15%,股线捻度减少20%时,紧密纱强力仍可与传统环锭纱相当。(4)干cv、干棉纱青泽700AirComTex紧密纺纱系统纺制11.8tex(106捻/10cm)纱,条干CV由传统环锭纱的12.27%下降为11.57%,下降0.7个百分点,细节由2个/km降到0个/km,粗节由13个/km降为3个/km,棉结由28粒/g降为19粒/g;经络筒后,由于紧密纱毛羽少,纱体光洁,所以在退绕过程中纱线结构破坏程度减少,因此,三结(节)增长幅度明显减少。2.2进展之一:经纱管理成本低,节能技术显著提高在提高速度、效率、产量方面主要有:(1)细纱断头率比传统环锭纱降低30.60%,相应提高了细纱机效率。(2)由于紧密纱断头率低、强力高,所以在保持传统环锭纱同等强力的条件下,可适当降低捻度,当捻系数由338降到307时细纱断头仍能降低20%,因此,可降捻提速,增加产量。(3)整经机断头率可降低30%,可提高整经机效率及产量,同时提高了经轴质量。(4)紧密纱毛羽少,提高了可织性,经纬向断头可分别降低50%及30%,大大提高织机效率;实际运转中,10万纬断头率剑杆织机降低33%,喷气织机降低45%,也有报道在喷气织机上由于紧密纱毛羽少、强力高、纱疵少,所以织机入纬率可提高30%。(5)在针织机上应用紧密纱,断头下降、织疵减少,效率可显著提高。在成本节约方面主要有:(1)在生产紧密纺精梳纱时,可减少精梳落棉6%～12%而不影响质量。(2)由于消除了纺纱三角区,细纱生产区飞花减少85%,相应提高了纺纱制成率。(3)在保持甚至提高经纱可织性条件下,可节约浆料20%～50%,织机断头率仍可降低20%以上。(4)由于毛羽少,所以用于针织纱时可以免去上蜡处理;在印染加工时一般织物可免去烧毛或采取较快速度烧毛,有助于降低成本。2.3改善环境(1)细纱工序飞花减少,改善了生产环境。(2)由于降低了浆料用量,所以减少了退浆过程中的环境污染,尤其使用PVA浆更为显著。2.4织物的色泽(1)纹路清晰,光泽好,尤其是色织物可以长期保持鲜艳色泽及极好的外观。(2)耐磨不易起球,尤其是化纤或混纺织物起毛起球少。(3)在保持传统环锭纱强力时可以降低捻度,所以紧密纱织物手感柔软,穿着舒适,针织物最为显著。3紧密纺织机的结构特征3.1钢质空心网眼螺钉瑞士立达公司紧密纺纱装置名称为ComforSpin,机型有Com4型、K44型,装置结构示意见图1。ComforSpin纺纱装置结构特征如下:(1)在原牵伸区前增加一个气动集束区。(2)将原来的前罗拉改为钢质空心网眼滚筒(罗拉),直径比一般前罗拉大,其上装有两个胶辊,第一胶辊(握持胶辊)与前罗拉组成纱条加捻握持钳口,第二胶辊(牵伸胶辊)与前罗拉组成牵伸区的前牵伸钳口。第一胶辊与第二胶辊间为须条的集聚区。(3)前罗拉为钢质网眼滚筒,形似一个小尘笼,内有圆形截面吸聚管(负压)与吸风风机等组成吸聚罗拉,即有负压的前罗拉。圆形截面吸聚管上装有一块开了一个由后向前逐渐变窄的V形狭槽的工程塑料部件组成的吸气槽,V形槽长度跟须条与前罗拉接触长度相适应,并与输出方向有一定偏斜度,当在主牵伸区须条离开牵伸钳口时,因负压的吸附作用,须条由V形槽控制在网眼前罗拉上,并向前输送到第一胶辊处,即握持钳口处。3.2异形截面吸聚管组合件德国绪森公司紧密纺纱装置名称为Elite,机型有FiomaxE1型、FiomaxE2型,装置结构示意见图2。Elite纺纱装置结构特征如下:(1)在传统的牵伸装置前加一组气动集聚装置。(2)原牵伸装置不变,在前罗拉前加装一组合件,包括一个异形截面吸聚管,上套一个网格多孔胶圈(实为化纤织物)和一个前上胶辊(握持胶辊),组成加捻握持钳口。新增加的前上胶辊通过一个啮合齿轮由原来的前上胶辊传动。吸聚管上套着一个网格多孔胶圈,它有无数微孔,允许气流通过,但纤维不能通过。胶圈由前上胶辊摩擦传动。(3)异形截面吸聚管表面在每个纺纱部位都开有呈斜向吸气槽,便于纤维的轴向旋转并向纱轴靠拢,其结果使纤维尾端紧贴于纱条上。吸聚管表面的流线形设计使纱线在前罗拉表面的包围弧完全消失,也就是须条离开牵伸钳口时受负压的作用被吸附在网格多孔胶圈的狭槽部位并向前输送到握持钳口,再加上握持胶辊加压很小,使纺纱三角区基本消失,因此,毛羽减少,并提高了可纺性。3.3前拉前拉德国青泽公司紧密纺纱装置名称为AirComTex,机型有700AirComTex型,装置结构示意见图3。AirComTex纺纱装置结构特征如下:(1)在原牵伸装置前加一组气动集聚装置。(2)在前罗拉前增加一个控制罗拉,其上装有控制胶辊及一异形截面吸聚管,打孔胶圈套在胶辊及吸聚管上,组成一个类似牵伸装置中中罗拉的上胶圈,但方向相反,其尖端即异形截面吸聚管探入前罗拉和前胶辊间,以便于经牵伸后的须条立即受到打孔胶圈的吸附。前罗拉和控制罗拉间有一三角形填块,类似牵伸装置中下胶圈的下销棒,以托住上胶圈的尖端,并夹住前罗拉输出的须条,控制罗拉由车头牵伸传动系统经一组中间齿轮传动,和前罗拉同步,并依靠摩擦使打孔胶圈及胶辊回转。(3)在打孔胶圈尖端和控制胶辊间有一异形截面吸聚管,并在每个纺纱锭位开有一个由宽变窄的斜向的V形吸气槽(类似ComforSpin)。所以,异形截面吸聚管既是打孔胶圈的前上销,又是一个有负压的吸聚管。3.4原西部稳定型纱线凝聚系统意大利马佐里公司紧密纺纱装置名称为Olfil,装置结构示意见图4。Olfil纺纱装置结构特征如下:(1)在原牵伸装置前增加一组气动集聚装置。(2)原三上三下牵伸系统不变,在前罗拉前原断纱吸棉管位置改造增加一个圆形不锈钢的吸聚管,直径比前罗拉小,其上套一个网格多孔胶圈,与一个前上胶辊(控制胶辊)组成凝聚系统。控制胶辊由齿形带经原前罗拉上胶辊传动,网格多孔胶圈受控制胶辊的摩擦而回转。(3)圆形不锈钢管在每个锭位开有一个直线状的均匀狭长细槽,每8锭一根,每48锭一个吸风风机,并装有空气分配器,使吸气均匀,并防止空气紊乱造成凝聚不良和纱线受影响。3.5在前拉elity的基础上增加凝聚系统日本丰田公司紧密纺纱装置名称为EST,机型为RX240NEW-EST,装置结构示意见图5。EST纺纱装置结构特征如下:(1)在原牵伸装置前增加一组气动集聚装置。(2)在原前罗拉前增加一个控制罗拉,在前罗拉和控制罗拉的三角区增加一个三角异形吸聚管;在控制罗拉上装有控制胶辊和套有一个网格多孔胶圈,组成凝聚系统。控制罗拉由前下罗拉经一组啮合齿轮传动,控制胶辊则靠和控制罗拉的摩擦而转动。(3)三角形吸聚管上每个锭位都开有后宽前窄的吸气槽,并略呈斜向,便于纤维轴向旋转,作用同Elite装置。在控制罗拉和三角形吸聚管上套有多孔网格胶圈,由控制罗拉带动回转。三角形吸聚管两端紧贴前罗拉牵伸钳口和控制罗拉输出钳口,使纱线在前罗拉的包围弧完全消失,其作用同Elite装置。4通过对不同紧密纺织机械结构的比较分析4.1钢质空心网眼拉前拉在整体结构上,基本为两种类型,一是瑞士立达公司的ComforSpin型,它在原牵伸系统中增加一个集聚区,而且仅在细纱牵伸装置中增加一个控制胶辊,结构简单。但前罗拉改为钢质空心网眼罗拉,要求高,不易改造;另一种为其他四家公司,都在原牵伸系统外增加一个集聚装置,它虽适合老机改造,但机前增加部件多,较复杂,并且外观也不及立达ComforSpin型简洁、合理。4.2网上胶圈和胶圈的分布主要由于整体设计和布局,所以吸聚管类型较多。但吸聚管不论配置在什么位置及采取何种形状,都能起到负压吸附作用。吸聚管位于上部的仅有青泽AirComTex一种,它在控制胶辊上胶圈的尖端位置。吸聚管位于下部的有:立达ComforSpin在网眼前罗拉内部;绪森Elite、马佐里Olfil都在前罗拉前,既是控制罗拉又是吸聚管;丰田EST在前罗拉和控制罗拉三角区位置。吸聚管形状为圆形的有立达ComforSpin及马佐里Olfil两种。吸聚管形状为异形截面的有绪森Elite、青泽AirComTex及丰田EST三种。4.3吸入槽4.3.1牵伸钳口固定基本为两种,一种为V形槽,有立达、绪森、丰田、青泽四家,它是靠近牵伸钳口三角区处由宽逐渐收小的略带斜向的V形槽,基本上和三角区须条宽度相匹配。采用V形槽的目的和作用是当须条离开牵伸钳口时,虽较宽但即被V形槽宽处吸附,V形槽略带斜向主要是为了便于纤维的轴向回转,并向纱轴靠拢,使纤维尾端紧贴于纱条上,减少浮游纤维和毛羽。另一种为直线状槽,如马佐里Olfil。青泽公司吸气槽虽为斜向V形槽,但受其所套胶圈的影响,在牵伸钳口处的吸附宽度时宽时窄,并没有使边缘纤维向纱线轴向回转和向中轴靠拢的作用。但青泽公司认为,由于并非整个长度的须条都在胶圈上,因此,2mm以下毛羽就被保留下来,这对纺织最终产品的覆盖能力以及其他性能是非常重要的。4.3.2拉内纤维须条吸气槽长度以立达ComforSpin为最理想,因它在网眼前罗拉内,所以当纤维须条一出牵伸钳口就被吸附并被输送到握持钳口,在集聚区完全受到气流控制。其他的均为附加件,并设计为异形截面,以尽量探入牵伸钳口处,缩小负压吸气非控制区,提高集聚功能。4.4口、鼻、口的吸附力采用化纤长丝为原料织成网格多孔胶圈的有绪森、马佐里、丰田三家,每平方厘米有3000多个微孔,在吸口处有吸附力,但不能吸走纤维。由于它是网格多孔型,所以能保持吸气槽上宽下窄,略像斜向的负压抽吸作用。采用合成胶圈的仅青泽一家,其上开有直线状一串宽窄不等的几何排列的孔眼,在吸气槽位置也起到吸附作用,但它在牵伸钳口三角区处的吸附随孔眼宽窄而时宽时窄,不能连续保持以三角区处须条宽度进行吸附。4.5抽气高压抽气中的嘴唇马佐里和丰田基本均以48锭为一单元,马佐里每8锭配一个吸管,48锭配置一个负压抽气风扇,装在两排罗拉中间,所以,中间吸管纵横交错,比较乱;丰田采用每4锭一个吸管,左右各6个吸管,即48锭一个负压吸引管道,装在罗拉基座上部,较简洁。负压抽吸系统以小批锭配置较好,做到配管路径较短,抽吸效果稳定。4.6机械传动机构的改进第一种为控制罗拉不转,控制胶辊转动,并通过摩擦力带动网格多孔胶圈回转,有绪森Elite和马佐里Olfil两种。由于控制胶辊是经过原前胶辊与一组啮合齿轮或齿形带传动的,所以,每两锭就有一组齿轮,增加零件多,机前不够简洁。第二种为控制罗拉转动,带动网格多孔胶圈和控制胶辊转动,有立达ComforSpin、青泽AirComTex和丰田EST三种。其中立达ComforSpin最简单,仅增加一个控制胶辊,控制罗拉也是前罗拉,由牵伸机构传动,不增加任何部件;丰田EST在原前罗拉和控制罗拉间装有一组啮合齿轮,每12锭～16锭为一组,由于安装在罗拉下部,从机前看较胶辊传动整齐,但增加零件仍多;青泽AirComTex在车头牵伸系统中增加一组啮合齿轮传动控制罗拉,结构简洁,并可以根据品种适当调整