近年來，傳統(tǒng)的環(huán)錠紡紗加快了技術(shù)改進(jìn)與創(chuàng)新，新技術(shù)層出不窮，如集聚紡、賽絡(luò)紡、纜型紡、扭妥紡等。這些環(huán)錠紡紗新技術(shù)的出現(xiàn)，完善或改進(jìn)了環(huán)錠紡的成紗結(jié)構(gòu)與性能，拓寬了成紗使用范圍，使傳統(tǒng)環(huán)錠紡的主導(dǎo)地位又賦予了新的含義。而新型紡紗方法，如轉(zhuǎn)杯紡、噴氣紡、噴氣渦流紡、摩擦紡等，也取得了長足的進(jìn)步，豐富了紗線風(fēng)格，拓寬了多組分纖維混紡的適紡性。不斷提高產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)，綜合利用各種纖維材料和新型紡紗技術(shù)，開發(fā)出有特色、有市場(chǎng)、有生命力的產(chǎn)品，以滿足不同終端產(chǎn)品質(zhì)量、風(fēng)格以及功能等多方面的市場(chǎng)需求，是我國棉紡織行業(yè)應(yīng)重點(diǎn)發(fā)展的方向。

在日前舉辦的“日照裕華杯”2014中國紗線質(zhì)量暨新產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)論壇上，武漢紡織大學(xué)博士生導(dǎo)師徐衛(wèi)林教授、江南大學(xué)紡織服裝學(xué)院院長謝春萍教授分別介紹了他們的最新創(chuàng)新成果——全聚紡技術(shù)和能提升紗線質(zhì)量的整纖器。

江南大學(xué)紡織服裝學(xué)院院長謝春萍：

全聚紡集聚紡紗新突破

目前在集聚紡紗中，網(wǎng)格圈型集聚紡國產(chǎn)化替代成熟，占據(jù)國內(nèi)主流市場(chǎng)(占95%)，羅拉型集聚紡僅瑞士Reiter生產(chǎn)，因高精度空心羅拉加工難度大等問題國內(nèi)至今無成熟產(chǎn)品，因價(jià)格貴、不能老機(jī)改造等原因，市場(chǎng)占有率僅為2%~3%。目前，網(wǎng)格圈型集聚紡面臨的主要問題是：運(yùn)行成本較高，維護(hù)保養(yǎng)復(fù)雜，壽命短。羅拉型集聚紡面臨的主要問題是：價(jià)格昂貴，羅拉壽命較短，對(duì)濕度要求苛刻。

針對(duì)羅拉型集聚紡的問題，江南大學(xué)紡織服裝學(xué)院創(chuàng)新研究推出全聚紡技術(shù)。全聚紡技術(shù)具有“全程集聚”的特點(diǎn)，輔之以主牽伸區(qū)摩擦力界的優(yōu)化設(shè)計(jì)，成紗強(qiáng)力較環(huán)錠紡提高，耐磨性增加，且成紗條干CV值較Sussen網(wǎng)格圈集聚紡改善；所紡制的紗線3mm以上有害毛羽較環(huán)錠紡減少70%以上，同時(shí)保留了豐富的1~2mm短毛羽，與其他形式的集聚紡相比，織物外觀更為豐滿，服用舒適性提高。

項(xiàng)目開發(fā)的HJJW-2型全聚紡系統(tǒng)將羅拉表面設(shè)計(jì)為槽形結(jié)構(gòu)、羅拉直徑50mm，采用不銹鋼材質(zhì)，自行研制了窄槽不銹鋼空心羅拉專用加工刀具和加工設(shè)備，攻克了羅拉加工的方法和熱處理工藝技術(shù)難關(guān)，確保了無機(jī)械波空心不銹鋼羅拉的加工精度，從而在羅拉使用壽命、車間溫濕度環(huán)境適應(yīng)性、浮游區(qū)長度小而可調(diào)等方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)。

HJJW-2型全聚紡系統(tǒng)適應(yīng)性佳，尤其生產(chǎn)化纖純紡、混紡，包芯、賽絡(luò)紗具有優(yōu)勢(shì)。與國內(nèi)大量使用的網(wǎng)格圈型緊密紡系統(tǒng)相比，所需工作負(fù)壓低，能耗降低，且系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔無易損件，使系統(tǒng)機(jī)物料消耗和運(yùn)行維護(hù)成本大幅度降低，投資成本僅為國外同類產(chǎn)品的1/3左右。通過改造齒輪傳動(dòng)、下銷，更換羅拉裝置，可以將普通細(xì)紗機(jī)改造為全聚紡。

在悅達(dá)紡織等企業(yè)進(jìn)行的生產(chǎn)實(shí)踐表明，在紡29tex~7.3tex純棉紗時(shí)，在相同粗紗、相同溫濕度生產(chǎn)環(huán)境下，與三羅拉網(wǎng)格圈、四羅拉網(wǎng)格圈集聚紡相比，全聚紡成紗條干水平優(yōu)，千米細(xì)節(jié)、粗節(jié)和棉結(jié)少，保留了1～2mm有益毛羽，3mm以上有害毛羽基本持平，強(qiáng)力基本持平或略有下降。在紡14.8tex、9.8tex粘膠紗時(shí)，在相同粗紗、相同溫濕度生產(chǎn)環(huán)境下，與四羅拉網(wǎng)格圈集聚紡相比，全聚紡成紗條干水平優(yōu)于網(wǎng)格圈，千米細(xì)節(jié)、粗節(jié)和棉結(jié)少，強(qiáng)力優(yōu)于網(wǎng)格圈，保留了1~2mm有益毛羽，3mm以上有害毛羽基本持平。

在全聚賽絡(luò)紡生產(chǎn)中，紡制粗號(hào)紗時(shí)應(yīng)選擇較大的負(fù)壓，而在紡中、細(xì)號(hào)紗時(shí)負(fù)壓應(yīng)適中選擇。紡制粗號(hào)紗時(shí)，紗線的強(qiáng)力隨著負(fù)壓的增大而增大，紡制中、細(xì)號(hào)數(shù)紗時(shí)，隨著負(fù)壓繼續(xù)增大，其強(qiáng)力反而下降，隨著負(fù)壓增大，紗線的有害毛羽逐漸減少。

另外值得一提的是，利用全聚紡紡牦牛絨纖維具有著先天的優(yōu)勢(shì)。牦牛絨纖維表面結(jié)構(gòu)和物理性能與羊絨接近，牦牛絨鱗片密度高，更耐磨，比羊絨的保暖性高15%，其強(qiáng)力、彈性大于羊絨，手感滑糯，觸感更柔順光滑，刺癢感更小。目前我國牦牛絨產(chǎn)量約為800噸，優(yōu)質(zhì)的僅100~300噸，稀有珍貴，但優(yōu)質(zhì)牛絨的價(jià)格僅為羊絨的1/4。由于牦牛絨比羊絨略粗短、長度離散度較大，粗死毛混雜，紡紗難度大，國內(nèi)最高紡48Nm。網(wǎng)格圈集聚紡用于紡制牦牛絨時(shí)，糊塞現(xiàn)象嚴(yán)重，網(wǎng)格圈壽命很短。而采用全聚紡技術(shù)可實(shí)現(xiàn)高支牦牛絨紗線(60~100Nm)的紡制，且捻度較低，實(shí)現(xiàn)了具有手感柔軟性好的低應(yīng)力牦牛絨紗線的生產(chǎn)，具有良好的市場(chǎng)推廣前景。

與網(wǎng)格圈型集聚紡相比，全聚紡能耗低30%左右，無易損件，另外還具有減少斷頭、減少用工、減少精落、降低配棉等級(jí)，可用普梳替代精梳，提高后道效率等優(yōu)勢(shì)。全聚紡能生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高檔次精梳產(chǎn)品，天然纖維(羊毛、牛絨，麻)和化纖(超仿棉、天絲、莫代爾等)的純紡和混紡產(chǎn)品，還可與多種新型紡紗方式(賽絡(luò)、包芯、賽絡(luò)菲爾、斷彩、竹節(jié))結(jié)合，生產(chǎn)出質(zhì)量更高的特色紗線。

全聚紡項(xiàng)目攻克了羅拉型集聚紡的關(guān)鍵技術(shù)，形成了多項(xiàng)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，在羅拉壽命、環(huán)境適應(yīng)性等方面超越國際先進(jìn)水平，實(shí)現(xiàn)了羅拉型集聚紡的國產(chǎn)化。同時(shí)項(xiàng)目形成了校企聯(lián)合、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、產(chǎn)學(xué)研緊密結(jié)合的發(fā)展模式，建立了集聚紡技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了行業(yè)科技發(fā)展與高校學(xué)科建設(shè)的雙贏。

高檔集聚紡的推廣應(yīng)用增強(qiáng)了紡織企業(yè)產(chǎn)品的開發(fā)能力，擴(kuò)大了高端產(chǎn)品國際市場(chǎng)份額，提高了紡織企業(yè)的快速反應(yīng)能力，增強(qiáng)了國際競(jìng)爭(zhēng)力。

武漢紡織大學(xué)教授徐衛(wèi)林：

整纖器小裝置發(fā)揮大作用

細(xì)紗牽伸是把纖維集合體有規(guī)律的拉細(xì)的過程。在細(xì)紗牽伸環(huán)節(jié)，為降低細(xì)紗3mm毛羽，工廠使用細(xì)紗集棉器，為改善細(xì)紗條干，使用細(xì)紗壓力棒。為更好地控制牽伸區(qū)浮游纖維，武漢紡織大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種控制浮游纖維的裝置，該控制牽伸浮游區(qū)纖維裝置有利于減少細(xì)紗毛羽，但惡化了條干，故在牽伸區(qū)加裝了自制的須條集聚及自調(diào)勻整裝置——整纖器。

整纖器的設(shè)計(jì)主要基于對(duì)細(xì)紗牽伸區(qū)纖維集聚原理的研究。傳統(tǒng)膠圈牽伸時(shí)，牽伸區(qū)分為預(yù)牽伸區(qū)和主牽伸區(qū)。牽伸區(qū)內(nèi)纖維形態(tài)一般可分為無彎鉤的卷曲纖維、前彎鉤纖維、后彎鉤纖維。經(jīng)過牽伸后進(jìn)入前鉗口的纖維根數(shù)大于構(gòu)成細(xì)紗的纖維根數(shù)，邊沿纖維易產(chǎn)生飛花和毛羽。

在牽伸區(qū)靠近前鉗口嚙合線處安裝整纖器進(jìn)行集聚，須條邊緣纖維沿著垂直于凹槽側(cè)邊的方向向中間運(yùn)動(dòng)，在牽連運(yùn)動(dòng)和相對(duì)運(yùn)動(dòng)的共同作用下，須條兩側(cè)纖維向整纖器中間擠壓集聚，經(jīng)過牽伸集聚后進(jìn)入前鉗口的纖維根數(shù)等于構(gòu)成細(xì)紗的纖維根數(shù)。整纖器控制了邊沿纖維，減少了紡紗過程中因邊沿纖維產(chǎn)生的飛花和毛羽。

整纖器活動(dòng)套裝在支架上可以跟隨須條自適應(yīng)晃動(dòng)。其晃動(dòng)傾角α角的大小隨著須條的變化而不斷變化。當(dāng)牽伸區(qū)內(nèi)紗條形成粗結(jié)時(shí)，粗結(jié)對(duì)整纖器作用力增大，α角增大，整纖器前端上翹重心上移對(duì)粗結(jié)起捋順作用，減少細(xì)紗粗結(jié)。

須條中纖維根數(shù)為隨機(jī)變量，其波動(dòng)使得整纖器上下晃動(dòng)，而整纖器的上下晃動(dòng)使紗條表面的纖維抱合力減弱，有利于牽伸時(shí)纖維與纖維之間的滑移。整纖器的晃動(dòng)使?fàn)可靺^(qū)中纖維與纖維之間的作用力減弱，牽伸更均勻，從而改善成紗條干。

整纖器有多種規(guī)格，紡紗時(shí)可根據(jù)紗線品種和支數(shù)，分多檔更換整纖槽尺寸不同的整纖器，因此能適應(yīng)生產(chǎn)不同的紗支的紗線，并能最大限度的去除長毛羽。整纖器在牽伸區(qū)沿須條前進(jìn)方向緩慢集聚，整纖器最前端接近前皮輥和前羅拉的嚙合線，整纖器可以沿橫向自由滑動(dòng)。整纖器前端重量與須條的粗細(xì)和纖維根數(shù)有一定的匹配關(guān)系。整纖器前端集合口上下、左右小范圍自由轉(zhuǎn)動(dòng)，自動(dòng)適應(yīng)須條的位置以及粗細(xì)的變化。

在紡紗廠實(shí)際生產(chǎn)對(duì)比結(jié)果表明：加裝整纖器后，-40%細(xì)節(jié)降低19.49%，＋140%棉結(jié)降低22.73%，3mm毛羽降低51.58%，紗線強(qiáng)力增加0.1%。