紡紗加工技術進步的動向

趙連英　章友鶴

進入21世紀以來,科學技術的進步推動了紡紗加工技術的進步與發展,紡紗加工設備呈現出三大特點:一是前紡采用短流程、大卷裝、高效化機械;二是紡紗主機采用多錠化、少機臺以及自動化、連續化裝備;三是新型紡紗技術如轉杯紡、噴氣紡、渦流紡及復合紡紗技術的廣泛應用。由于紡紗加工技術廣泛采用了智能化、連續化及在線控制等先進技術,改變了傳統紡紗加工工藝流程長、效率低、品種少、質量差、用工多的落后面貌。

一、清梳聯技術

清梳聯技術已廣泛應用,并向短流程、多組合、高速高效方向發展。目前我國清梳聯應用已占 40% 以上,其中 70% 的清梳聯是國內制造的,說明國產清梳聯設備已達到較高水平,并可采用多種組合,以適應不同原料與品種的加工需要。如青島宏大與鄭州宏大紡機公司先后研發了轉杯紡、化纖原料、長絨棉、特細絲等專用清梳聯設備,青島宏大還根據生產羊絨紗與半精紡紗的需要開發了短流程清梳聯,已在國內多家生產廠使用。

此外國內外紡機制造廠都把實現梳棉機高產優質作為清梳聯技術重中之重來研究,普遍采用了模塊化、人性化設計及抬高錫林位置、加寬機幅、增加梳理面積等技術。如瑞士Rieter(立達)公司生產的C60型梳棉機將錫林工作寬度增加為 1.5 m,使梳理面積比一般梳棉機增加了 50%;最高產量可達 150 ～ 200 kg/臺?h。鄭州宏大生產的JWF1204 – 120型梳棉機錫林機幅也加寬到 1.22 m,并抬高錫林使梳理區面積增加 36%,據介紹臺時最高產量也可達到 120 kg,在同樣紡紗產量時配臺數可減少 20%。

二、精梳機

精梳機采用多項新工藝、新技術,向高速優質方向發展。精梳機是紡紗工序中提升產品質量與檔次的關鍵設備。精梳紗的比重是衡量一個國家與一個企業紡紗產品檔次的重要標志之一。由于目前我國精梳紗生產比重只占紗總產量的 1/4,且實物質量與國際尚有一定差距,因此近年來國內外精梳機制造廠商均十分重視精梳機技術創新與工藝改進,主要有如下 3 個方面。

(1)普遍采用了條并卷新工藝,提高精梳小卷的質量。如Rieter公司最新推出的E35型條并卷聯合機,采用OMEGA平皮帶卷繞工藝,將棉條導向和棉卷壓縮的范圍成Ω形,使卷繞速度提高到 180 m/min。上海一紡機生產的CL – 15型條并卷機對原SR – 80型條并卷機作了多項改進,不但卷繞速度提高 10% ～ 15%,且能耗下降 10% 以上。

(2)通過改進車頭傳動系統與減輕鉗板重量等措施,提高了機械運轉速度。如Rieter公司推出E75、E76型精梳機,將錫林速度提高到 450 鉗次/min以上,有效產量在 70 kg/臺?h,1 套 6 臺精梳機可日產精梳條 10 t,可供 3 萬錠環錠紡生產精梳紗配套。

上海一紡機自主研發的CJ60型精梳機是該公司精梳機的第六代產品,該機通過對精梳工藝運動、動力優化設計、簡化共軛凸輪機構,使棉網的分離結合更加柔和、精確。同時通過縮短鉗板往復運動動程與減輕鉗板重量等措施,使運轉速度比原CJ40型有較大幅度提高,設計速度為 450 鉗次/min,實際運轉速度可達 350 ～ 380 鉗次/min,有效產量也可達到 65 kg/臺?h。

此外國內江蘇凱宮、陜西恒鑫、東飛馬佐里及經緯榆次公司等,在開發精梳機上也邁出了可喜步伐。凱宮的JSA388型、恒鑫的HXFA299型、東飛馬佐里的CNI600型、經緯榆次的JWFR76型等精梳機都是在消化國外精梳機先進技術基礎上自主開發的。高產優質精梳機充分顯示國產精梳機技術近幾年有了長足進步,與國外差距正在縮小。

(3)采用新型分梳元件與牽伸機構,確保在高速運轉下精梳條質量達到較高水平,為后續工序精梳紗生產提供優質棉條。

三、并條機

并條機的在線檢測與質量控制技術有新的發展。并條機主要功能是通過多次并臺牽伸使纖維伸直平行,并改善輸出條的長短片段均勻度。國外早在 20 多年前就推出了帶自調勻整裝置的RSB系列單眼并條機,由于機上具有在線檢測與自調勻整功能,不但使生產條子長短片段均勻度有了提高,且因工序縮短(二道改一道),減少設備配合,在降低純耗、節約用工上都有積極作用。

近幾年來國內多家紡機制造廠在吸收國外先進技術基礎上,也先后研制成功帶自調勻整功能的單雙眼高速并條機,如沈陽紡機的JWF302型、陜西寶成紡機的FA322型、湖北天門的FA319型及臺灣東夏紡機DV2型并條機等,機械結構各具特色,但均具有速度高、測量精度高等特點,在出條速度大于 400 m/臺?h仍具有對條子的良好勻整效果,總之,開發出多種機型帶自調勻整功能并條機,順應了棉紡廠生產高品質紗線的需求。

四、粗紗機

粗紗機從托錠改懸錠、取消錐形傳動(又稱鐵炮)改變電機驅動是粗紗技術的兩大進步。托錠改懸錠使錠子與錠葉傳動分離,可使錠子速度提高 50% 以上,卷裝容量比托錠提高近 1 倍,可減少細紗工序換粗紗次數,節約勞動力。采用多電機驅動使羅拉、錠子及卷繞線速度一致性提高,可減少卷繞張力差異,提高粗紗條干均勻度。

近幾年國內外紡機制造廠又研制開發在懸錠式粗紗機上增加了自動落紗裝置,這又是一次重大技術突破。如天津宏大公司生產的JWF1416型內置式全自動落紗粗紗機,實現了自動落紗、上粗紗管及粗紗或空管自動輸送。此機還可與細紗機聯接組成粗細聯。

江蘇宏源公司開發的HY495A型內置式自動落紗粗紗機、太行紡機生產的FA467型外置式自動落紗粗紗機、青島賽特環球公司生產的CMT998全伺服智能數字自動落紗機等也各具特點。

總之,粗紗機在多電機驅動基礎上實現自動落紗,并逐步與細紗機聯接對提高粗紗工序質量與勞動生產率均有積極作用,是今后的發展方向。

五、細紗機

高速、多錠化、超長機、自動落紗是細紗機的發展趨勢。如Rieter公司生產的G35型細紗機和K45卡摩紡紗機均帶自動落紗裝置,機上最多錠將近 1 632 錠。Zinser 360型細紗機也有 1 200 多錠,并采用優質的紡紗專件及高性能的驅動系統和智能化的軟件控制系統,使機器在高速運轉時穩定可靠,錠子速度可達 2.2 萬r/min以上。

國內紡機制造廠近幾年來生產的帶自動落紗細紗長機在機電一體化、自動化結構上有新發展,在可靠性、穩定性上有極大提高。如上海二紡機生產的ESM138JU型細紗長機,鋼領板升降時錠子和羅拉均為單獨電機傳動,集體落紗時間少于 3 min,開車留頭率大于 98%,機上最多可配 1 236 錠,它與 1 008 錠細紗機相比可減少 14% 的占地面積、節約 10% 的成本費用。

此外經緯榆次公司生產的JWF1530型、東飛馬佐里公司生產的DTM189型帶自動落紗細紗機長機也各有特點,紡紗最高錠速都可達到 2 萬r/min以上,因此發展帶自動落紗裝置的多錠超長細紗機并逐步實現與自動絡筒機聯接實現細絡聯是環錠紡生產由傳統技術向現代智能化技術發展的重要標志。

六、自動絡筒機

自動絡筒機是擴大無結紗生產、提高紗線品質與大幅度減少用工的關鍵設備。紗線生產中采用自動絡筒機生產無結紗比例的高低也是紡紗技術進步的重要標志之一。德國Oerlikon Schlafhorst(歐瑞康賜來福)公司、意大利Savio(薩維奧)公司、日本Murata(村田)公司均看好中國市場,相繼推出新的機型 10 多種,已更換升級三代。國內紡機制造廠也加快了研發步伐,采用多項新技術,縮小與國際 差距。

自動絡筒機的技術進步圍繞著提高絡紗速度、減少毛羽、改善筒子質量進行。如Oerlikon Schlafhorst公司研發的Autoconer 5型自動絡筒機,筒子成形采用PreciFX紗線橫動系統,取消了槽筒。由于采用無槽筒卷繞,減少了紗線在卷繞過程中的摩擦,既能減少卷繞中毛羽增長,又能提高絡紗速度。據試驗比原Autoconer 338型生產效率提高 10% ～ 15%。Savio公司最新研發第四代絡筒機“博納(Polar)”,在技術、紗線質量、簡化維護保養和節能降耗等方面有多項創新,并可與各種規格的細紗機聯接成細絡聯,對紗線質量全程監控。Murata公司生產的No.21C – S型自動絡筒機突出了靈活性與多功能性,在一臺自動絡筒機上配置了 5 種不同功能捻結器。由于采用單獨馬達傳動,每一錠子在一臺自動絡筒機上同時可以生產多品種紗線。

青島紡機公司在原生產Espero – M型自動絡筒機基礎上,通過不斷研發與創新,也先后推出了Espero – Nuovo型、SMARO型及與細絡機配套的SMARO – 1型等 3 種自動絡筒機。第一種是對原Espero – M型作了改進,降低了能耗。后 2 種均是自主開發的新一代自動絡筒機,其中SMARO自動絡筒機設計最高速度為 2 200 m/min,實際運行速度可達 1 500 m/min,已與進口機型接近。

上海二紡機與車飛馬佐里、江蘇凱宮等企業也根據國內市場需求加快自動絡筒機的開發與生產步伐先后,推出了EJP438型與DTM439型等自動絡筒機,均采用多電機獨立傳動與計算機控制系統,可適應不同品種紗線的生產要求。

當談及棉紡和絡筒領域的流行趨勢時,最顯著的一大趨勢就是盡可能獲得最佳的紗線質量。縱觀近年來的紡織市場,無論是整個紡織流程及其技術還是原料本身,其質量水平可謂蒸蒸日上。

細支紗和精梳棉所占的比例直線上升。從紗線質量的角度出發,運用專門設計的機器以及經改良過的技術把高質量的纖維轉換成優質紗線已經變得輕而易舉。目前,紡織機械和紡織技術所面臨的更大挑戰就是如何把中等材質的原料和纖維轉換成優質紗線。緊密紡技術和Autocoro轉杯紡技術就是成功的范例,它們能夠在紡紗過程中對中等材質的原料進行改良和精加工。

Oerlikon Schlafhorst(歐瑞康賜來福)把重心放在如何提高紗線質量的研發上,匯聚了一大批人才。根據制造原理進行設計,為細紗和轉杯紡紗廠實現紡織機械的多元化,多年來一直成為市場的領導者。歐瑞康賜來福專門致力于把棉纖維轉換成高質量的紗線。

作為市場和技術的領導者,歐瑞康賜來福不斷為環錠紡細紗機、絡筒機和轉杯紡紗機領域樹立風向標。

創新的絡筒工藝、新型的紗線接頭系統和無懈可擊的筒子質量成為三大主要亮點。在紡紗實踐過程中,筒子卓越的性能表現再一次力證歐瑞康賜來福在提供明智解決方案中所凸顯出的非凡核心技術才能。

青澤Zinser 351 C3緊密紡細紗機擁有值得客戶信賴、便捷而可靠的緊密紡技術。越來越多中細支紗線范圍內的精梳紗都通過緊密紡技術生產。與傳統的環錠紡紗技術相比,緊密紡技術在改進紗線質量方面是一次真正的技術進步。這種進步主要體現在更高的纖維利用率以及更低的毛羽值上。在加工過程中,尤其是毛羽現象可以得到完全消除,因為毛羽會破壞下道工序。而且還大大節約下道工序的成本,增加紡紗廠的成本效益并且拓展了產品的設計范圍。通過張力牽伸的變化對紗線結構進行調整。由于原料的利用率更高,同等紗線的產量也變得更高。毛羽值低以及緊密紡紗線的平滑結構對終端產品來說是顯而易見的優勢。織物的色澤更加光鮮,色彩對比度更加鮮明,為終端產品樹立了一個全新的質量標準。最具代表性的服飾,比如,高端西服就完美地展現了一流的紗線質量。

確保最高的筒子和紗線質量是歐瑞康賜來福的核心理念,因為源自于Autoconer的筒子,其質量能夠強有力地保證紡織鏈中下道工序的生產效率更高,產品性能更佳。FX系列,比如:Autotense FX紗線張力勻整裝置、Propack FX電子防疊裝置、Variopack FX彈力紗筒子成型優化裝置以及Ecopack FX紗線精密定長裝置,Autoconer 5自動絡筒機確保最高質量的筒子和紗線。類似于原紗的均一接頭是歐瑞康賜來福捻接技術的一大特點。適用于所有紗線和原料的捻接器有:Flexsplicer多功能捻接器(適用于常規和緊密紡紗線)、Thermosplicer熱捻接器、Injectionsplicer噴濕捻接器和Elastosplicer彈力紗捻接器。

新型無槽筒紗線橫動系統PreciFX實現了從管紗到筒子絡筒技術的巨大飛躍。這就意味著:高度的靈活性,數字化控制的筒子成形,只需對電腦輕觸摁鍵就可設定筒子性能特點,而無需花費大量時間進行硬件更換。配備PreciFX裝置后,筒子的重疊現象便不復存在了。

Autocoro S 360轉杯紡紗機為用戶提供最純正的紗線接頭技術 — DigiPiecing數字接頭。創新的DigiPiecing數字接頭:100% 數字控制,100% 數字檢測。

Autocoro S 360和Autocoro 480轉杯紡紗機確保最高的生產效率。Belcoro紗線認證適用于各種紗支、原料、混紡紗和其他特種紗。Autocoro S 360轉杯紡紗機 — 獲得Belcoro認證的最佳 選擇。紡紗廠可以從Belcoro品牌中獲得最大的利益,轉杯紡紗線在世界各地暢銷。

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結束語

在競爭日益激烈的紡織市場上,優質的紗線質量仍然是決定成敗與否的關鍵因素。無論是全自動還是半自動的機器,客戶對如何生產出高質量紗線的要求日趨強烈。如今,客戶討論最多的問題就是哪些機器的新特點能夠進一步提高紗線質量。歐瑞康賜來福推出新一代機器來應對源自于用戶的一切挑戰,為他們樹立信心,在不久的將來,必定讓他們的投資物超所值。