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技术创新支撑产品提档

中国产业竞争情报网  2014-05-15  浏览:


  近年来,传统的环锭纺纱加快了技术改进与创新,新技术层出不穷,如集聚纺、赛络纺、缆型纺、扭妥纺等。这些环锭纺纱新技术的出现,完善或改进了环锭纺的成纱结构与性能,拓宽了成纱使用范围,使传统环锭纺的主导地位又赋予了新的含义。而新型纺纱方法,如转杯纺、喷气纺、喷气涡流纺、摩擦纺等,也取得了长足的进步,丰富了纱线风格,拓宽了多组分纤维混纺的适纺性。不断提高产品开发技术,综合利用各种纤维材料和新型纺纱技术,开发出有特色、有市场、有生命力的产品,以满足不同终端产品质量、风格以及功能等多方面的市场需求,是我国棉纺织行业应重点发展的方向。


  在日前举办的“日照裕华杯”2014中国纱线质量暨新产品开发技术论坛上,武汉纺织大学博士生导师徐卫林教授、江南大学纺织服装学院院长谢春萍教授分别介绍了他们的最新创新成果——全聚纺技术和能提升纱线质量的整纤器。


  江南大学纺织服装学院院长谢春萍:


  全聚纺集聚纺纱新突破


  目前在集聚纺纱中,网格圈型集聚纺国产化替代成熟,占据国内主流市场(占95%),罗拉型集聚纺仅瑞士Reiter生产,因高精度空心罗拉加工难度大等问题国内至今无成熟产品,因价格贵、不能老机改造等原因,市场占有率仅为2%~3%。目前,网格圈型集聚纺面临的主要问题是:运行成本较高,维护保养复杂,寿命短。罗拉型集聚纺面临的主要问题是:价格昂贵,罗拉寿命较短,对湿度要求苛刻。


  针对罗拉型集聚纺的问题,江南大学纺织服装学院创新研究推出全聚纺技术。全聚纺技术具有“全程集聚”的特点,辅之以主牵伸区摩擦力界的优化设计,成纱强力较环锭纺提高,耐磨性增加,且成纱条干CV值较Sussen网格圈集聚纺改善;所纺制的纱线3mm以上有害毛羽较环锭纺减少70%以上,同时保留了丰富的1~2mm短毛羽,与其他形式的集聚纺相比,织物外观更为丰满,服用舒适性提高。


  项目开发的HJJW-2型全聚纺系统将罗拉表面设计为槽形结构、罗拉直径50mm,采用不锈钢材质,自行研制了窄槽不锈钢空心罗拉专用加工刀具和加工设备,攻克了罗拉加工的方法和热处理工艺技术难关,确保了无机械波空心不锈钢罗拉的加工精度,从而在罗拉使用寿命、车间温湿度环境适应性、浮游区长度小而可调等方面具有明显的优势。


  HJJW-2型全聚纺系统适应性佳,尤其生产化纤纯纺、混纺,包芯、赛络纱具有优势。与国内大量使用的网格圈型紧密纺系统相比,所需工作负压低,能耗降低,且系统设计简洁无易损件,使系统机物料消耗和运行维护成本大幅度降低,投资成本仅为国外同类产品的1/3左右。通过改造齿轮传动、下销,更换罗拉装置,可以将普通细纱机改造为全聚纺。


  在悦达纺织等企业进行的生产实践表明,在纺29tex~7.3tex纯棉纱时,在相同粗纱、相同温湿度生产环境下,与三罗拉网格圈、四罗拉网格圈集聚纺相比,全聚纺成纱条干水平优,千米细节、粗节和棉结少,保留了1~2mm有益毛羽,3mm以上有害毛羽基本持平,强力基本持平或略有下降。在纺14.8tex、9.8tex粘胶纱时,在相同粗纱、相同温湿度生产环境下,与四罗拉网格圈集聚纺相比,全聚纺成纱条干水平优于网格圈,千米细节、粗节和棉结少,强力优于网格圈,保留了1~2mm有益毛羽,3mm以上有害毛羽基本持平。


  在全聚赛络纺生产中,纺制粗号纱时应选择较大的负压,而在纺中、细号纱时负压应适中选择。纺制粗号纱时,纱线的强力随着负压的增大而增大,纺制中、细号数纱时,随着负压继续增大,其强力反而下降,随着负压增大,纱线的有害毛羽逐渐减少。


  另外值得一提的是,利用全聚纺纺牦牛绒纤维具有着先天的优势。牦牛绒纤维表面结构和物理性能与羊绒接近,牦牛绒鳞片密度高,更耐磨,比羊绒的保暖性高15%,其强力、弹性大于羊绒,手感滑糯,触感更柔顺光滑,刺痒感更小。目前我国牦牛绒产量约为800吨,优质的仅100~300吨,稀有珍贵,但优质牛绒的价格仅为羊绒的1/4。由于牦牛绒比羊绒略粗短、长度离散度较大,粗死毛混杂,纺纱难度大,国内最高纺48Nm。网格圈集聚纺用于纺制牦牛绒时,糊塞现象严重,网格圈寿命很短。而采用全聚纺技术可实现高支牦牛绒纱线(60~100Nm)的纺制,且捻度较低,实现了具有手感柔软性好的低应力牦牛绒纱线的生产,具有良好的市场推广前景。


  与网格圈型集聚纺相比,全聚纺能耗低30%左右,无易损件,另外还具有减少断头、减少用工、减少精落、降低配棉等级,可用普梳替代精梳,提高后道效率等优势。全聚纺能生产优质高档次精梳产品,天然纤维(羊毛、牛绒,麻)和化纤(超仿棉、天丝、莫代尔等)的纯纺和混纺产品,还可与多种新型纺纱方式(赛络、包芯、赛络菲尔、断彩、竹节)结合,生产出质量更高的特色纱线。


  全聚纺项目攻克了罗拉型集聚纺的关键技术,形成了多项自主知识产权,在罗拉寿命、环境适应性等方面超越国际先进水平,实现了罗拉型集聚纺的国产化。同时项目形成了校企联合、优势互补、产学研紧密结合的发展模式,建立了集聚纺技术研发与应用平台,实现了行业科技发展与高校学科建设的双赢。


  高档集聚纺的推广应用增强了纺织企业产品的开发能力,扩大了高端产品国际市场份额,提高了纺织企业的快速反应能力,增强了国际竞争力。


  武汉纺织大学教授徐卫林:


  整纤器小装置发挥大作用


  细纱牵伸是把纤维集合体有规律的拉细的过程。在细纱牵伸环节,为降低细纱3mm毛羽,工厂使用细纱集棉器,为改善细纱条干,使用细纱压力棒。为更好地控制牵伸区浮游纤维,武汉纺织大学科研团队设计了一种控制浮游纤维的装置,该控制牵伸浮游区纤维装置有利于减少细纱毛羽,但恶化了条干,故在牵伸区加装了自制的须条集聚及自调匀整装置——整纤器。


  整纤器的设计主要基于对细纱牵伸区纤维集聚原理的研究。传统胶圈牵伸时,牵伸区分为预牵伸区和主牵伸区。牵伸区内纤维形态一般可分为无弯钩的卷曲纤维、前弯钩纤维、后弯钩纤维。经过牵伸后进入前钳口的纤维根数大于构成细纱的纤维根数,边沿纤维易产生飞花和毛羽。


  在牵伸区靠近前钳口啮合线处安装整纤器进行集聚,须条边缘纤维沿着垂直于凹槽侧边的方向向中间运动,在牵连运动和相对运动的共同作用下,须条两侧纤维向整纤器中间挤压集聚,经过牵伸集聚后进入前钳口的纤维根数等于构成细纱的纤维根数。整纤器控制了边沿纤维,减少了纺纱过程中因边沿纤维产生的飞花和毛羽。


  整纤器活动套装在支架上可以跟随须条自适应晃动。其晃动倾角α角的大小随着须条的变化而不断变化。当牵伸区内纱条形成粗结时,粗结对整纤器作用力增大,α角增大,整纤器前端上翘重心上移对粗结起捋顺作用,减少细纱粗结。


  须条中纤维根数为随机变量,其波动使得整纤器上下晃动,而整纤器的上下晃动使纱条表面的纤维抱合力减弱,有利于牵伸时纤维与纤维之间的滑移。整纤器的晃动使牵伸区中纤维与纤维之间的作用力减弱,牵伸更均匀,从而改善成纱条干。


  整纤器有多种规格,纺纱时可根据纱线品种和支数,分多档更换整纤槽尺寸不同的整纤器,因此能适应生产不同的纱支的纱线,并能最大限度的去除长毛羽。整纤器在牵伸区沿须条前进方向缓慢集聚,整纤器最前端接近前皮辊和前罗拉的啮合线,整纤器可以沿横向自由滑动。整纤器前端重量与须条的粗细和纤维根数有一定的匹配关系。整纤器前端集合口上下、左右小范围自由转动,自动适应须条的位置以及粗细的变化。


  在纺纱厂实际生产对比结果表明:加装整纤器后,-40%细节降低19.49%,+140%棉结降低22.73%,3mm毛羽降低51.58%,纱线强力增加0.1%。


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