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技術創新支撐產品提檔

時間:2014-05-13來源:中國紡織網 作者:文/佚名 點擊:

    近年來,傳統的環錠紡紗加快了技術改進與創新,新技術層出不窮,如集聚紡、賽絡紡、纜型紡、扭妥紡等。這些環錠紡紗新技術的出現,完善或改進了環錠紡的成紗結構與性能,拓寬了成紗使用范圍,使傳統環錠紡的主導地位又賦予了新的含義。而新型紡紗方法,如轉杯紡、噴氣紡、噴氣渦流紡、摩擦紡等,也取得了長足的進步,豐富了紗線風格,拓寬了多組分纖維混紡的適紡性。不斷提高產品開發技術,綜合利用各種纖維材料和新型紡紗技術,開發出有特色、有市場、有生命力的產品,以滿足不同終端產品質量、風格以及功能等多方面的市場需求,是我國棉紡織行業應重點發展的方向。

  在日前舉辦的“日照裕華杯”2014中國紗線質量暨新產品開發技術論壇上,武漢紡織大學博士生導師徐衛林教授、江南大學紡織服裝學院院長謝春萍教授分別介紹了他們的最新創新成果——全聚紡技術和能提升紗線質量的整纖器。

  江南大學紡織服裝學院院長謝春萍:

  全聚紡集聚紡紗新突破

  目前在集聚紡紗中,網格圈型集聚紡國產化替代成熟,占據國內主流市場(占95%),羅拉型集聚紡僅瑞士Reiter生產,因高精度空心羅拉加工難度大等問題國內至今無成熟產品,因價格貴、不能老機改造等原因,市場占有率僅為2%~3%。目前,網格圈型集聚紡面臨的主要問題是:運行成本較高,維護保養復雜,壽命短。羅拉型集聚紡面臨的主要問題是:價格昂貴,羅拉壽命較短,對濕度要求苛刻。

  針對羅拉型集聚紡的問題,江南大學紡織服裝學院創新研究推出全聚紡技術。全聚紡技術具有“全程集聚”的特點,輔之以主牽伸區摩擦力界的優化設計,成紗強力較環錠紡提高,耐磨性增加,且成紗條干CV值較Sussen網格圈集聚紡改善;所紡制的紗線3mm以上有害毛羽較環錠紡減少70%以上,同時保留了豐富的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。

  項目開發的HJJW-2型全聚紡系統將羅拉表面設計為槽形結構、羅拉直徑50mm,采用不銹鋼材質,自行研制了窄槽不銹鋼空心羅拉專用加工刀具和加工設備,攻克了羅拉加工的方法和熱處理工藝技術難關,確保了無機械波空心不銹鋼羅拉的加工精度,從而在羅拉使用壽命、車間溫濕度環境適應性、浮游區長度小而可調等方面具有明顯的優勢。

  HJJW-2型全聚紡系統適應性佳,尤其生產化纖純紡、混紡,包芯、賽絡紗具有優勢。與國內大量使用的網格圈型緊密紡系統相比,所需工作負壓低,能耗降低,且系統設計簡潔無易損件,使系統機物料消耗和運行維護成本大幅度降低,投資成本僅為國外同類產品的1/3左右。通過改造齒輪傳動、下銷,更換羅拉裝置,可以將普通細紗機改造為全聚紡。

  在悅達紡織等企業進行的生產實踐表明,在紡29tex~7.3tex純棉紗時,在相同粗紗、相同溫濕度生產環境下,與三羅拉網格圈、四羅拉網格圈集聚紡相比,全聚紡成紗條干水平優,千米細節、粗節和棉結少,保留了1~2mm有益毛羽,3mm以上有害毛羽基本持平,強力基本持平或略有下降。在紡14.8tex、9.8tex粘膠紗時,在相同粗紗、相同溫濕度生產環境下,與四羅拉網格圈集聚紡相比,全聚紡成紗條干水平優于網格圈,千米細節、粗節和棉結少,強力優于網格圈,保留了1~2mm有益毛羽,3mm以上有害毛羽基本持平。

  在全聚賽絡紡生產中,紡制粗號紗時應選擇較大的負壓,而在紡中、細號紗時負壓應適中選擇。紡制粗號紗時,紗線的強力隨著負壓的增大而增大,紡制中、細號數紗時,隨著負壓繼續增大,其強力反而下降,隨著負壓增大,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勢。牦牛絨纖維表面結構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。目前我國牦牛絨產量約為800噸,優質的僅100~300噸,稀有珍貴,但優質牛絨的價格僅為羊絨的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,國內最高紡48Nm。網格圈集聚紡用于紡制牦牛絨時,糊塞現象嚴重,網格圈壽命很短。而采用全聚紡技術可實現高支牦牛絨紗線(60~100Nm)的紡制,且捻度較低,實現了具有手感柔軟性好的低應力牦牛絨紗線的生產,具有良好的市場推廣前景。

  與網格圈型集聚紡相比,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,可用普梳替代精梳,提高后道效率等優勢。全聚紡能生產優質高檔次精梳產品,天然纖維(羊毛、牛絨,麻)和化纖(超仿棉、天絲、莫代爾等)的純紡和混紡產品,還可與多種新型紡紗方式(賽絡、包芯、賽絡菲爾、斷彩、竹節)結合,生產出質量更高的特色紗線。

  全聚紡項目攻克了羅拉型集聚紡的關鍵技術,形成了多項自主知識產權,在羅拉壽命、環境適應性等方面超越國際先進水平,實現了羅拉型集聚紡的國產化。同時項目形成了校企聯合、優勢互補、產學研緊密結合的發展模式,建立了集聚紡技術研發與應用平臺,實現了行業科技發展與高校學科建設的雙贏。

  高檔集聚紡的推廣應用增強了紡織企業產品的開發能力,擴大了高端產品國際市場份額,提高了紡織企業的快速反應能力,增強了國際競爭力。

  武漢紡織大學教授徐衛林:

  整纖器小裝置發揮大作用

  細紗牽伸是把纖維集合體有規律的拉細的過程。在細紗牽伸環節,為降低細紗3mm毛羽,工廠使用細紗集棉器,為改善細紗條干,使用細紗壓力棒。為更好地控制牽伸區浮游纖維,武漢紡織大學科研團隊設計了一種控制浮游纖維的裝置,該控制牽伸浮游區纖維裝置有利于減少細紗毛羽,但惡化了條干,故在牽伸區加裝了自制的須條集聚及自調勻整裝置——整纖器。

  整纖器的設計主要基于對細紗牽伸區纖維集聚原理的研究。傳統膠圈牽伸時,牽伸區分為預牽伸區和主牽伸區。牽伸區內纖維形態一般可分為無彎鉤的卷曲纖維、前彎鉤纖維、后彎鉤纖維。經過牽伸后進入前鉗口的纖維根數大于構成細紗的纖維根數,邊沿纖維易產生飛花和毛羽。

  在牽伸區靠近前鉗口嚙合線處安裝整纖器進行集聚,須條邊緣纖維沿著垂直于凹槽側邊的方向向中間運動,在牽連運動和相對運動的共同作用下,須條兩側纖維向整纖器中間擠壓集聚,經過牽伸集聚后進入前鉗口的纖維根數等于構成細紗的纖維根數。整纖器控制了邊沿纖維,減少了紡紗過程中因邊沿纖維產生的飛花和毛羽。

  整纖器活動套裝在支架上可以跟隨須條自適應晃動。其晃動傾角α角的大小隨著須條的變化而不斷變化。當牽伸區內紗條形成粗結時,粗結對整纖器作用力增大,α角增大,整纖器前端上翹重心上移對粗結起捋順作用,減少細紗粗結。

  須條中纖維根數為隨機變量,其波動使得整纖器上下晃動,而整纖器的上下晃動使紗條表面的纖維抱合力減弱,有利于牽伸時纖維與纖維之間的滑移。整纖器的晃動使牽伸區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。

  整纖器有多種規格,紡紗時可根據紗線品種和支數,分多檔更換整纖槽尺寸不同的整纖器,因此能適應生產不同的紗支的紗線,并能最大限度的去除長毛羽。整纖器在牽伸區沿須條前進方向緩慢集聚,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。整纖器前端重量與須條的粗細和纖維根數有一定的匹配關系。整纖器前端集合口上下、左右小范圍自由轉動,自動適應須條的位置以及粗細的變化。

  在紡紗廠實際生產對比結果表明:加裝整纖器后,-40%細節降低19.49%,+140%棉結降低22.73%,3mm毛羽降低51.58%,紗線強力增加0.1%。

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