新型紡紗裝備的技術進步與新型紡紗線的開發創新

榮慧 陳順明 章友鶴

摘 要：第19屆全國新型紡紗學術會是一次高層次的學術研討會，總結了第18屆新型紡紗學術會以來在新型紡紗的技術進步與新型紗線開發方面取得的成就，深入研討了新型紡紗技術與產品開發方向與重點，指出轉杯紡要圍繞開發好高支紗與特高支紗、多元混色紗及非棉轉杯紡紗開發進行技術創新，噴氣渦流紡要改變目前使用原料局限、紗線使用范圍狹隘的局面，開發出多種紗線，擴大應用領域。環錠紡技術要向智能化與多功能化方向發展，通過裝備的改造與技術創造，“煥發青春活力”，實現生產效率提高、產品檔次提升、用工減少、能耗降低的目的，與轉杯紡、噴氣渦流紡優勢互補，共同發展。

關鍵詞：第19屆全國新型紡紗學術會議;新型紡紗裝備;新型紡紗技術;新型紗線開發

中圖分類號：TS102.5? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-2346（2019）01-0001-07

2.1? ? 并捻復合線

并捻復合線又稱為混捻線[3]或交捻線，它可以用普通捻線機或花式捻線機并捻而成。花式捻線機并捻得到的一般屬于花式紗線范疇。

1）普通捻線機并捻。用普通捻線機對短纖紗與長絲進行并捻是復合的最簡單方式之一，它不需要對設備作任何改造，只需改變原料和捻線工藝，如167dtex/60F（150D/60F）滌綸低彈網絡絲與17.9Tex（56Nm）毛滌短纖紗在捻線機上并捻，短纖紗捻度為608T/m，捻向Z，復合線捻度為621T/m，捻向S。不過，此方法的局限性也是很明顯的，因為短纖維要先紡成紗，紡紗并捻工藝沒有太大改變，未充分發揮復合紡紗的優勢，同時并捻復合線組分復合的尺度（橫向尺寸）較大，所以某些方面復合效果有限。它的特色是可以產生一些比較明顯的花色效果。

2）花式捻線機捻線。例如，在花式捻線機上同時喂入一根粗紗和兩根以上的單紗（長絲或短纖紗），單紗的喂入速度大于粗紗，粗紗被夾入兩根單紗之間并進行加捻，另外紗的外面再包捻上另一根單紗。由于單紗的喂給速度比粗紗高，所以在加捻時單紗拉著粗紗而使它分離成不連續的須條，分布固定在單紗之間。可以看出，長絲與短纖維花式捻線可以產生某種獨特的外觀[4]。

2.2? 平行紡紗

1）普通平行紡紗方式。這是通常的平行紡紗工藝方法，所得到的紗為長絲與短纖維束內外二層復合結構。平行紡紗時，短纖維須條經羅拉牽伸后通過空心錠子被初步假捻，裝在絲管上的長絲隨空心錠子旋轉退繞而卷繞到須條上去，從而形成連續的短纖維束外包繞長絲的復合紗線結構。

2）多個空心錠串聯方式。這是一種由兩個或以上空心錠子串聯形成的包覆方式[5]。作為芯絲的長絲（或短纖紗），例如33.3dtex/12F（30D/12F）聚酯長絲，從機器后面由卷繞羅拉牽引消極喂入先后通過兩個空心錠到卷繞羅拉。兩個空心錠子上每個裝有蠶絲30.8～35.2dtex（28～32D），蠶絲隨空心錠子旋轉被積極退繞而包纏在通過的芯絲上。兩個空心錠子的轉動方向相反，這樣蠶絲能更好地包覆住芯絲形成蠶絲包聚酯復合紗。

3）多層結構復合紗。在平行紡紗機牽伸區的中間羅拉和前羅拉處各加裝一喂入裝置，由它們分別喂入短纖維束或長絲[6-9];從后羅拉喂入的纖維須條逐步將喂入的纖維束包在紗的內層，最后由空心錠子上的長絲對紗條進行包纏，這樣就構成了所謂的多層結構復合紗。如果中間羅拉或前羅拉處只加喂一種纖維束，則得到里面兩層短纖維外部包纏長絲的3層結構復合紗。例如，以33.3dtex/12F（30D/12F）聚酯長絲作芯絲，從前羅拉處喂入輸出，棉短纖維須條經牽伸后也從前羅拉處輸出，兩者匯合包覆;裝在空心錠子上的同種聚酯長絲隨空心錠轉動再退繞包纏在通過的紗上，形成“長絲、短纖維、長絲”3層結構復合紗。

2.3? ? Sirofil紡紗

賽絡紡紗是在環錠紡紗機上將兩根粗紗按一定間距同時喂入牽伸區進行牽伸，等它們被輸出前羅拉鉗口后才匯合，同時加捻成紗。Sirofil紡紗是在后羅拉處喂入一根粗紗，而在前羅拉處喂入一根長絲，兩者在前羅拉鉗口處保持一定的間距。這樣，隨著錠子、鋼絲圈的旋轉，長絲和短纖維須條分別獲得一定的捻回，同時互相又進行合股加捻，從而形成一種介于包芯復合紗和并捻復合線之間的復合紗結構。

2.4? ? 環錠紡包芯復合紗

這種紡紗方式的特點是在前羅拉鉗口處，長絲與短纖維須條一起喂入，長絲置于須條中間，而不像Sirofil紡紗那樣保持一定的距離。這樣做的目的是讓短纖維更好地包覆住長絲，即形成包芯復合紗（Core-Wrap Spun Yarn）。為了達到短纖維完全、牢固包覆的目的，人們嘗試采用了許多方法，其中最重要的是采用雙粗紗與長絲復合紡紗與在加捻三角區加裝附加裝置的辦法[10-13]。其中，附加助包覆裝置有以下幾種形式：

1）棍式（stationary support means）。在環錠紡紗機上加裝一根固定的支持棍，其表面有一個向外和向下彎曲的支持面，形成一條開放的通道。芯須條（或芯絲）及兩側至少一根包纏須條從前羅拉鉗口引出至支持棍表面，在開放通道內由包纏須條對芯須條進行包覆，形成包芯紗[11]。

2）雙通道（two channels）式。此附加裝置包含兩個通道：第一通道和第二通道。這兩個通道的上端都與鉗口相鄰，而下端延伸至包纏點。第一通道其路線基本上為直線，供芯絲通過;第二通道供包纏須條通過，其形狀呈外凸的曲線，第一通道和第二通道在包纏點處匯合。當連續的長絲沿著第一通道從前羅拉鉗口至包纏點時，包纏須條通過第二通道在包纏點與芯絲匯合進行加捻包纏而形成包芯紗，然后再卷繞到筒管上。

3）固定包芯裝置（core-wrap spinning system）。該裝置包含一根開有溝槽的桿、一根捻度控制導紗桿和固定的安裝托架。芯絲和兩側的包纏須條從前羅拉鉗口輸出，在溝槽桿處匯合，兩側的須條借助溝槽的摩擦作用對芯絲進行包覆而形成包芯紗 [12]。據介紹，該裝置能很好地提高短纖維對芯絲的包覆程度。

4）可擺動的包芯裝置（“swingable” core-wrap spinning assembly）。在被稱為SRRC的包芯紡紗系統中裝有一個可擺動的附加包芯裝置，該裝置與固定包芯裝置的區別主要是安裝架不是固定的，它可以在接頭時放下，等接好頭后再按上，因此比較方便。芯絲和兩側的包纏須條從前羅拉鉗口處出來，也在溝槽桿處匯合，由兩側的須條對芯絲進行包覆從而形成包芯紗。

2.5? ? 摩擦紡紗復合

長絲經張力器喂入由網眼羅拉和橡膠羅拉（塵籠、摩擦輥）形成的楔形區。棉條由喂給羅拉握持喂入，經分梳輥梳理落入楔形區，凝聚在長絲周圍，并被摩擦輥搓捻成紗。

3? ? 發展展望

在天然纖維資源越來越緊張，成本不斷上漲的情況下，合成等化學纖維在衣著用、裝飾用、產業用紡織產品中的地位越來越重要。如何在紡織產品中盡量多地采用化學纖維，尤其是合纖長絲，同時又能達到或超過天然纖維產品的風格性能水平，這仍然是我們今后長期要面對的問題。長絲與短纖維（主要是天然短纖維）復合成紗是一條重要的途徑，值得我們高度重視。復合成紗同短纖維混紡相比有一定的優勢和獨特特點。雖然該技術在國內外已實際生產應用一段時間，但仍然還存在一些問題，需要加以研究和解決。

1）消除疵點隱患、提高質量。長絲和短纖維束是兩種不同的組分，它們在表面形態、內部結構、強度等方面都有很大區別，再加上復合時兩者沒能做到充分混合均勻，兩者之間接觸面較小、結合不太牢固，因此，無論是Sirofil復合紗還是包芯復合紗都存在后道織造時易“剝皮”斷頭、裸絲不斷頭，紗線易回捻、結辮，有時經紗還易粘搭產生跳花、蜘網織疵等問題。這些都影響復合紗產品的推廣生產和應用。另外，短纖維包長絲復合紗雖然具有很高的牢度、良好的彈性，但同純毛、純棉產品相比，在毛型感、棉型感，尤其是柔糯性方面還存在一定的差距，因此需要進一步改進提高。

2）在保證產品天然風格的情況下提高產品中化纖長絲的含量，即開發高比例化纖復合產品，更廣泛、大量地使用化學纖維（尤其是合纖長絲）是紡織品（包括中、高檔產品）開發生產的主要方向之一。但是，為了保證良好的手感品質，目前短纖維/長絲復合紗中化纖長絲的比例很低。如羊毛/長絲包芯復合紗中，含毛量一般要在75%以上（28Tex復合紗），甚至高達88%以上（18.5Tex紗）。因此，需要在保證天然短纖維充分包覆、手感良好的前提下盡可能提高合纖長絲的比例。

3）進一步發揮短纖維/長絲復合紗的特點，開發更多獨特的織物花色品種。長絲與短纖維復合為紗線、織物新品種的設計開發提供了新的手段，例如可以利用毛紗與長絲不同的顏色、光澤、粗細與質感的差異進行適當組合以達到特殊的花式效應。這方面還有很大的挖掘余地，其中包括巧妙地選擇、搭配各種不同原料，巧妙地設計紡紗工藝和有創意的針、機織物組織設計等。

4）進一步開發高支羊毛/長絲復合紗、棉/長絲復合紗等。紡織品輕薄化是紡織產品開發的主方向之一，長絲/短纖維復合在這方面還有不少文章可做。這一方面需要化纖行業的支持，另一方面紡紗工序，包括設備、工藝方面也可以做許多工作。文中介紹的采用雙粗紗復合工藝和加捻三角區部分加裝附加裝置就是很好的例子。

5）長絲與短纖維分散型復合紗的研究開發。長絲與短纖維充分分散復合是需要攻克的另一個難題。雖然國外已有人在這方面做了一些工作，例如采用靜電法使長絲分散再與短纖維須條復合成紗[13]，但離工業化生產還有一定距離，尚需要進一步探索。

6）特殊用途復合紗的開發應用。國際上有的國家在上世紀末就提出了要將復合紗逐步延伸應用到功能性、高性能產品領域，如用于特種軍服、特種產業用紡織品等。國內外也已有人開發了棉包凱夫拉長絲、棉包玻纖長絲等復合包芯紗及其產品。可以預計，這方面的研究、開發、應用將會更加受到重視。

長絲與短纖維復合紡紗是一種相對較新的工藝技術，這些年來，國內外已有了很大發展，但還有很大潛力。復合成紗同其它纖維復合方法相比，在經濟性、可加工性、產品風格性能等方面有一定的優勢和特點;同時，長絲與短纖維復合紡紗也還存在一些需要解決的問題，有必要加以重視，進行不斷研究與開發。

參考文獻

[1]陳運能，高衛東，范雪榮.新型紡織原料[M].北京：中國紡織出版社，1998.

[2]侯祖齡.雙組分紡紗技術的最新進展及應用前景[J].毛紡科技，2000（5）：13-18.

[3]奚柏娟，唐立敏.羊毛與Tactel復合紗織物的研究與開發[J].上海紡織科技，2000（4）：52-53.

[4]呂立斌，杜梅.滌棉絲Sirofil復合紗的結構與性能[J].棉紡織技術，2009（12）：17-20.

[5]陳軍.長線預加張力對毛滌嵌入式復合紡成紗性能的影響[J].上海紡織科技，2009（11）：1-2.

[6]陳小莉.三組分紡紗工藝對三角區及成紗結構的影響[J].毛紡科技，2008（8）：39-44.

[7]Tyagi， G K and Chatterjee， K N， Indian Textile J. Aug. 1990： 50-53

[8]吉田弘志.日本公開特許公報，特公報.1996，8-1016

[9]紡織株式會社.日本公開特許公報，特開報.1996：8-325872

[10]吳其章.多層次包覆物物性之研究[J].紡織中心期刊，1998（2）：142-144.

[11]吳其章.三層包覆紗物性之研究[J].紡織中心期刊，1998（3）：244-249.

[12]Sawhney， A P S， Folk， C L， Robert， K Q， et al. System for producing staple-wrapped core yarn. U.S.P. 4，961，306， Oct. 9，1990.

[13]Jou， G T， East， G C， Lawrence， C A， et al. The physical properties of composite yarns produced by an electrostatic filament-charging method[J].J.Textile Inst.， 1996，87（1）：78-96.