集聚纺纱技术的发展.doc

PAGE PAGE 1 本文发表 本文发表于 《纺织导报》 2011年第6期 倪 远 （上海东飞现代纺织技术研究所） 摘要：本文追溯和回顾了环锭集聚纺纱技术50年来发生发展的历程，评述了集聚纺纱技术应用效应和集聚纱线的产品特征及品质定位，对几种应用中的集聚纺系统进行了特点与机理的分析和比较，解析了集聚纺纱技术国产化应用的现状与发展趋势，指出了国产化集聚纺有着良好的发展契机和空间 关键词：集聚纺纱技术；气动负压集聚；柔性集聚元件；刚性集聚元件；机械集聚；毛羽；洁强效应；国产化应用 1、环锭集聚纺纱技术概述 环锭细纱机牵伸技术不断朝着提高成纱质量和增大牵伸倍数的方向发展，由于牵伸系统的技术进步，新设备、新专件、新器材和新工艺的不断涌现，成纱品质逐年上升，USTER公报统计值水平逐渐提高，开发高挡纱线品种上取得很大进步。我国细纱大牵伸的结构和工艺已达到50~150倍的第三代世界先进水平。但对于影响纱线品质的毛羽项目，一直没有较好的解决方案。成纱毛羽未能得到很好控制，反而有所增多，成为现代环锭纺技术的发展瓶颈。因此，减少纱线毛羽，尤其是有害毛羽，是环锭纺纱技术长期谋求解决的课题。为了使牵伸后的须条狭窄致密，在牵伸区域中曾采用各种集束器，但效果均不理想。在下游应用高速化和最终产品档次日益提高的今天，更迫切需要解决纱线毛羽的危害。 实践表明，纱线毛羽主要发生在细纱牵伸前钳口出口处形成的三角区，经过牵伸后的须条横向宽度拓宽，而气圈纱条较窄，经导纱钩向上传递的捻回无法全部抵达前罗拉钳口，使须条宽度收缩成加捻三角形，处于须条三角形边缘的纤维与中部纤维因位置不同而受力不同，就会发生纤维在须条内外层反复转移，纤维端部因暴露在外形成纱线毛羽。同时纤维在须条内外层反复转移过程中，与须条轴向平行性较差，纤维强力利用系数较低，也是单纱强力远低于纱截面所有纤维强力之和的要因。纱线毛羽对纺织品的外观、手感和用途都有较大的负面影响；对细纱车间和后续工序的环境、生产效率也产生不利影响。 环锭集聚纺纱技术的研发，是使进入加捻区的须条充分集聚致密，从而达到提高成纱质量档次的目的。其基本结构是在环锭细纱机的牵伸区与加捻区之间增加一个集聚区，利用负压气流或者运用机械集束器对纤维的运动产生集聚效应。使那些处在须条边缘上的纤维端，能有效地向须条中心聚集，最终最大限度地减小纺纱三角区。这一集聚过程的效果就是使纱条紧密、光洁、毛羽大幅度减少、单纱强力和断裂伸长显著改善、成纱的常发性疵点和偶发性疵点明显减少。而且，纱线的断裂功、摩擦系数和织物的光泽度、表面疵点数、耐磨损度及至染色的清晰和精细度等等都有质的改善。 近十多年来，集聚纺纱技术已成为纺纱这个传统技术领域里最活跃和最具活力的一项技术创新，其表现为： 其一，从知识产权保护的专利申请量上看，从2000年1月至2011年4月中国专利局公告的以集聚纺纱技术为主题或与之密切相关的专利申请不少于480项，而同期国际专利分类体系（IPC）D01H小类（纺纱或加捻）D01H5大组（牵伸设备和机构）共计为1433项，集聚纺纱技术专利申请量占相关纺纱专利总量的三分之一强。因此，可以毫不夸张地说，集聚纺纱技术是近阶段纺纱技术领域发展的第一热点； 其二，从参与研发、设计和试验的成员来看，其包含纺机的主机厂商、专件器材厂商、院校和科研单位及众多纺纱企业，国际上几乎所有的细纱机主机厂商都有配套的集聚纺纱设备，国内一些非主机厂商甚至专做或重点致力于集聚纺装备的加装改造，并已成为国内集聚纺装备推广应用的生力军； 其三，从实际应用的情况看，近十多年来集聚纺在行业的应用量直线上升，纺纱及下游应用取得了卓有成效的经济效益和社会效应； 其四，从品质特性看，环锭集聚纺的纱线在洁、强等品质方面显著优于所有其它纺纱形式的纱线，成为名副其实的纱线之“王”。 对于环锭集聚纺纱技术的名称，目前国内纺织业界使用的称谓较多，包括：紧密纺、集聚纺、精密纺、卡摩纺、舒适纺、聚集纺、密实纺、依丽纺等等，一般较为认同“紧密纺”这一通俗称谓。但作为一个术语笔者认为完整地称之谓“环锭集聚纺纱技术”较妥，其对应的纱线称为“环锭集聚纱线”，也可简称为“集聚纺”和“集聚纱”。与“集聚纺”相对应的英文术语应该为“compact spinning”。不过国外申请人在中国提出的专利申请中还采用了“compress、 compact、condense、bundle”等多个单词的各种变化形式来表述“纤维集聚”这一集聚纺技术的本质特征，而这些单词的意译采用了“汇聚、凝聚、凝缩、集束、集聚、压缩、压实”等词汇。 集聚纺纱技术通过改变纤维的排列，使成纱物理性能和外观大大改善，确切地说，集聚纺纱技术是实实在在地提高了纤维特性的利用率，使原本无序的、被浪费了的那部分资源，尽量有序化和利用起来。正是