緊密紡工藝的優(yōu)劣分析
緊密紡是一種新技術(shù)，它一定需要一系列新工藝與之為伴。而此系列新工藝也應(yīng)具有許多特點，以突出緊密紡這種新技術(shù)的優(yōu)勢。
5.1.1緊密紡工藝概述
雖然各種緊密紡系統(tǒng)的集聚原理是一致的，都是在牽伸區(qū)與加捻點之間設(shè)置了加強纖維束橫向收縮的機構(gòu)或裝置，但各種緊密紡裝置的機構(gòu)設(shè)計是不同的，因此，各種緊密紡裝置相應(yīng)的工藝也不同。即使是相同的緊密紡系統(tǒng)，也可能使用不同的緊密紡工藝，達到不同的工藝效果。但概括說，纖維須條從牽伸區(qū)到集聚區(qū)的轉(zhuǎn)移方式、集聚區(qū)到加捻區(qū)的過渡方式、集聚區(qū)內(nèi)的纖維集聚方式和阻捻鉗口的作用方式都是緊密紡工藝的共同點，對緊密紡工藝的影響最大，而纖維本身的特性(例如纖維的長度、細度等)、車間內(nèi)的溫濕度等工藝條件也會影響紡紗工藝。
很顯然，在緊密紡工藝設(shè)計時，要針對不同緊密紡裝置的特點，制定不同的工藝，并且對工藝不斷優(yōu)化。例如，吸風(fēng)管套集聚圈集聚型緊密紡系統(tǒng)的集聚區(qū)可設(shè)置張力牽伸，而集聚羅拉集聚型緊密紡系統(tǒng)就不能設(shè)置張力牽伸，因此，要針對不同的緊密紡系統(tǒng)和機型，合理地設(shè)計工藝，并要有不同的工藝調(diào)節(jié)方法，要通過試驗，優(yōu)化工藝設(shè)計。對于可設(shè)置張力牽伸的機型，要匹配好張力牽伸，而對于僅依靠改變輸出膠輥直徑來調(diào)節(jié)牽伸比的情況下，要嚴(yán)格按照膠輥直徑進行分檔管理。
在一般情況下，客戶使用緊密紗，均用于質(zhì)量要求較高的品種上，因其價格相對較高，所以對紗線的質(zhì)量要求也更為苛刻。常規(guī)的工藝思路設(shè)計難以滿足要求，必須進行系統(tǒng)性考慮，不斷優(yōu)化工藝設(shè)計，發(fā)揮緊密紡的工藝優(yōu)勢，最大限度地滿足客戶的要求。
5.1.2緊密紡工藝的原理分析
緊密紡工藝的關(guān)鍵在于它在環(huán)錠紡紗機牽伸機構(gòu)之后的加捻三角區(qū)位置加裝了纖維集聚裝置，通過負壓氣流或相應(yīng)部件對加捻三角區(qū)內(nèi)的纖維束進行有效控制，使捻度盡可能傳遞到前鉗口，減小甚至消除加捻三角區(qū)，得到毛羽少、強力高的高質(zhì)量緊密紗。
在各類緊
但從工藝原理角度看，傳統(tǒng)環(huán)錠紡和緊密紡工藝在紗線成形時的過程不同，區(qū)別特征主要是(圖5—1)：傳統(tǒng)環(huán)錠紡牽伸工藝接著加捻工藝[圖5—1(a)]，但中間存在連接兩者的加捻三角區(qū)；而緊密紡的牽伸工藝[圖5—1(b)]先緊接著纖維集聚工藝再接著加捻工藝，纖維集聚工藝取代加捻三角區(qū)，并使先后銜接處不再產(chǎn)生新的加捻三角區(qū)或非控制區(qū)。
設(shè)牽伸后纖維束寬度為月，進入加捻三角區(qū)的纖維束寬度為b。在傳統(tǒng)環(huán)錠紡工藝中，B>占，且b較寬，且存在明顯的加捻三角區(qū)；在緊密紡工藝中，B≈b(B等于或略大于b)，且b較窄，加捻三角區(qū)減小或消失。之后，纖維進入加捻成形階段。由于鋼絲圈和鋼領(lǐng)的旋轉(zhuǎn)速度差異，離開輸出鉗口的纖維束在整個集聚纖維條上進行加捻，纖維抱合在一起形成圓形截面的細紗；緊密紡工藝由于消除了加捻三角區(qū)，紗條結(jié)構(gòu)即纖維在紗線中的排列形態(tài)得以改善，紗線毛羽大幅減少，同時強力明顯提高。由于緊密紡工藝專注解決纖維橫向集聚緊密問題，因此，在主牽伸區(qū)中的集合器可以去除，以縮小前自由區(qū)的長度，使浮游纖維的運動得到較好控制，牽伸引起的附加不勻顯著降低，進一步增強和改善了緊密紡紗線的外觀質(zhì)量和內(nèi)在品質(zhì)。
在實現(xiàn)這一原理的工藝過程中，不同生產(chǎn)廠家、不同形式的集聚裝置在機械設(shè)計方面存在一定的差異。
氣流集聚型緊密紡裝置中，纖維在集聚區(qū)中受氣流影響從兩側(cè)向紗的中心集聚靠攏；同時，負壓吸氣口呈線形斜置(沿纖維須條運行方向傾斜一定角度)，使須條纖維在集聚時有一個沿傾斜方向的卷捻效果，須條邊緣的毛羽能夠被卷入紗體。另外，纖維在集聚區(qū)中受負壓氣流的吸附作用，摩擦力增大，有利于后彎鉤纖維的尾端彎鉤逐漸伸直打開，大大降低了因后彎鉤伸出紗體而造成的順向毛羽。對于立達緊密紡系統(tǒng)而言，集聚羅拉直徑較大，使得膠圈上銷與前鉗口的工藝隔距無法縮小，浮游區(qū)相對增大，可能影響牽伸效果。對于采用吸風(fēng)管套集聚圈的緊密紡系統(tǒng)而言，不足之處是其集聚圈與輸出膠輥之間的壓力難以進行合理的工藝控制，其傳動摩擦力不容易達到理想要求：摩擦力過大，加大元器件的磨損；摩擦力過小，則存在傳動打滑現(xiàn)象，影響成紗條干。
機械集聚型緊密紡裝置中，集合器固定安裝在前膠輥和輸出膠輥之間，對纖維起集聚作用，能改變加捻三角區(qū)形狀的大小，且改適簡便，合理控制工藝不會對成紗條干造成突發(fā)性破壞，但紡紗原料細度等工藝參數(shù)經(jīng)常變化，同一口徑形狀的集合器難以滿足工藝變化的需要。這會給緊密紡紗線的質(zhì)量帶來不可預(yù)測的波動。另一方面，由于沒有集聚氣流力的作用，集合器對須條纖維的內(nèi)在狀態(tài)改善也不夠，在理論上對纖維伸直和毛羽的消除作用遠比不上氣流集聚型緊密紡系統(tǒng)，
在應(yīng)用緊密紡工藝生產(chǎn)紗線時，應(yīng)根據(jù)緊密紡的原理和成紗特征進行專門的工藝研究，包括產(chǎn)品設(shè)計，原料選配，生產(chǎn)流程(普梳或精梳)調(diào)整和工藝參數(shù)配置等，并進行專項工藝試驗，不能一概而論，要努力通過有關(guān)工藝措施，使緊密紡技術(shù)的設(shè)備或裝置優(yōu)勢和產(chǎn)品優(yōu)勢得到最大限度的展現(xiàn)。
5.1.3緊密紡工藝的優(yōu)勢分析
從緊密紡工藝過程角度看，其最大特點就是：不拘泥細紗工藝本身，而注重調(diào)整整體工藝布局和安排。緊密紡技術(shù)
5.1.3.1有利于合理配棉，擴大原料使用范圍
合理配棉是一句業(yè)界老生常談。但緊密紡對于合理配棉工藝的影響絕非老調(diào)重彈，因為其效果是確切的，傳統(tǒng)環(huán)錠紡是做不到的。采用緊密紡工藝后，合理配棉工藝包括以下兩點。
①適當(dāng)減少用棉量，提高纖維利用率。由于消除了加捻三角區(qū)，減少紡紗過程中的飛花和紗線毛羽，緊密紡工藝不僅可以有效地集聚纖維，使纖維均勻排列，集聚緊密，長度得到充分利用，而且可以因此而提高纖維利用率，降低纖維損耗率。這一方面有利于工作環(huán)境清潔衛(wèi)生，另一方面意味著節(jié)省了原料。實驗表明，采用緊密紡工藝，特別是精梳產(chǎn)品使用緊密紡工藝時，通過直接而適當(dāng)?shù)亟档途崧涿蘼剩蓽p少噸紗用棉量的5%～8%，降低了原料投入成本。某些高特(低支)精梳紗還可用普梳緊密紗代替，以進一步提高纖維利用率。
②合理降低用棉等級，擴大原料適用范圍。緊密紡工藝不僅可山使原料用量減少，而且可以降低原料等級。在保持與普通環(huán)錠紗品質(zhì)相同或略優(yōu)的情況下，可以合理地降低配棉的等級長度，如降低0.5個配棉等級或1mm的配棉長度，以降低原料成本。在當(dāng)今，天然紡紗原料價格不斷攀升，紗線售價中原料成本比例日益增大的情況下，適當(dāng)減少噸紗用棉量和合理降低用棉等級，不僅仍可保持適度的紗線品質(zhì)優(yōu)勢，擴大原料適用范圍，而且明顯可以提高經(jīng)濟效益。在緊密紡工藝中，由于短纖維也向紗線中心緊密集聚，對纖維實際利用率也有貢獻，所以短纖維含量的差異對緊密紗強力的影響比較小，有利于進一步擴大原料適用范圍。
5.1.3.2有利于提高紡紗細度，降低單紗捻度
如果考慮到原料構(gòu)成和庫存情況，使用原環(huán)錠紡工藝配棉的原料品質(zhì)，采用緊密紡工藝后，則可提高紡紗細度，以獲取附加經(jīng)濟效益
5.1.3.3有利于提高生產(chǎn)效率，增加經(jīng)濟效益
傳統(tǒng)環(huán)錠紡中，加捻三角區(qū)的紗條強力比有捻紗段約低40%，紡紗過程中的絕大多數(shù)斷頭發(fā)生在該區(qū)域。緊密紡工藝消除了強度最薄弱的加捻三角區(qū)，充分利用了纖維長度，因此可減少細紗斷頭，工藝操作簡單，或者擴大看臺數(shù)量，從而可提高細紗機生產(chǎn)效率。與傳統(tǒng)環(huán)錠紡相比，在同錠速、同捻度情況下，緊密紗的斷頭率可降低20%—50%。如果只需達到原有紗線的強度，則可用較低(降低約20%)的捻系數(shù)運轉(zhuǎn)，從而也可以提高細紗機的生產(chǎn)效率。
再有，考慮到緊密紡的原料使用情況和所紡紗線細度的要求，也可以適當(dāng)提高或降低車速，以提高產(chǎn)量和保證質(zhì)量。
此外，在股線結(jié)構(gòu)中，細紗的捻度越高，股線所需加的捻度也越高，由于緊密紡工藝中，可在保證原有單紗強力的條件下，適當(dāng)降低單鈔的捻度，同時也使合股所加捻度相應(yīng)減少，因此可提高細紗和股線掏產(chǎn)量，減少能源消耗，提高生產(chǎn)效率。
5.1.3.4有利于開發(fā)新產(chǎn)品，擴大市場銷路
緊密紗毛羽少，強力高，手感好，外觀美，因此可開發(fā)傳統(tǒng)環(huán)錠紗不能做到的新產(chǎn)品，如低特(高支)高密產(chǎn)品；或者開發(fā)傳統(tǒng)環(huán)錠紗想做而做不到的產(chǎn)品，如單經(jīng)單緯產(chǎn)品或者開發(fā)突顯緊密紗特色的新產(chǎn)品，如棉綢產(chǎn)品等。這些新產(chǎn)品會擴大市場銷路。
5.1.3.5有利于縮短工藝流程，縮短生產(chǎn)周期
緊密紡技術(shù)生產(chǎn)的緊密紗極富特色：沒有毛羽，可以省去或部分省去上漿工序，可以省去或部分省去燒毛工序
5.1.4緊密紡工藝的劣勢分析
與傳統(tǒng)的環(huán)錠紡工藝相比，盡管緊密紡技術(shù)具有非常明顯的工藝優(yōu)勢，但也存在著一些劣勢。
5.1.4.1加大紡織專件的損耗，增加工藝管理內(nèi)容
緊密紡工藝中，粗紗的橫動動程為4—5mm，小于一般環(huán)錠紡的粗紗的橫動距離，因此，牽伸裝置中的膠輥、皮圈很容易被磨損，一船前膠輥只能使用8—12周，縮短了更換周期。另一方面，緊密紗內(nèi)纖維排列均勻，伸直度好，結(jié)構(gòu)緊密，強力高，控制加壓需要加大，因此也增大了膠輥的損耗，縮短了更換周期。紡織專件的日常保養(yǎng)和更換周期需加強和調(diào)整，增加了工藝管理的內(nèi)容。
采用吸風(fēng)管套集聚圈集聚型的緊密紡細紗機中，經(jīng)一段時間的運轉(zhuǎn)，集聚圈表面會黏附灰塵、短絨、棉蠟和前紡工序中的添加劑如蜜露橙之類雜物，造成吸風(fēng)孔g艮的堵塞和集聚圈各處吸氣不勻，導(dǎo)致集聚效果下降，緊密紗條干不良，因此集聚圈必須經(jīng)常保持清潔和周期性的清洗，這增加了工藝操作和運行管理的內(nèi)容。由于空氣中灰塵的含量、纖維材料、紗線細度及機器的清潔度不同，現(xiàn)有質(zhì)量好的集聚圈使用壽命一般為4—6個月。不過集聚圈的清潔操作和更換是必要的，是一種必需的運行費用。
傳統(tǒng)紡紗理論認為，在紡紗工藝中，紗線上的毛羽能為高速回轉(zhuǎn)的鋼絲圈提供一種潤滑作用，可延長鋼絲圈的使用壽命。但在緊密紡工藝中，由于緊密紗的毛羽大幅度減少，使得鋼領(lǐng)與鋼絲圈之間的潤滑層不能快速形成，導(dǎo)致鋼絲圈較為頻繁的更換。同時，緊密紗結(jié)構(gòu)緊密，強力高，對鋼領(lǐng)和鋼絲圈的磨損也增大，或者說緊密紡工藝對鋼領(lǐng)和鋼絲圈的質(zhì)量要求更高(參見本章5.4節(jié))。此外，紡紗鋼領(lǐng)、氣圈控制環(huán)、導(dǎo)紗器和錠子要嚴(yán)格對中，工藝設(shè)備管理要求更高。
5.
目前使用的緊密紡大多采用氣流集聚型系統(tǒng)。氣流集聚型系統(tǒng)由于負壓吸力的作用，使緊密紡機器區(qū)域或整個緊密紡車間處于一個大負壓區(qū)中，勢必會吸引相鄰機器上和生產(chǎn)環(huán)境中的飛花和灰塵，影響緊密紡工藝效果的落實，因此必須注意生產(chǎn)工藝的環(huán)境條件，并從基礎(chǔ)工作做起。例如，在購置或改裝設(shè)備安裝時，就要考慮緊密紡設(shè)備與其他容易產(chǎn)生空氣污染的設(shè)備分隔開來的設(shè)計，最好將緊密紡細紗機安置在單獨的房間或空間內(nèi)，環(huán)境條件“吃小灶”；在生產(chǎn)運轉(zhuǎn)時，加強基礎(chǔ)管理，保持機器部件的清潔，防止巡回清潔器吹風(fēng)氣流的干擾，特別要注意吸風(fēng)管吸風(fēng)口的光潔，防止飛花積聚在集聚區(qū)域附近；合理縮短細紗機清潔和修理保養(yǎng)工作的周期，增加清潔頻率；同時，為了保持環(huán)境的清潔，要增大車間換氣量，一般每小時的空氣交換頻率至少達到33次。
此外，一般緊密紡細紗機對車間的溫濕度要求也特別嚴(yán)格，因此需考慮緊密紡車間或緊密紡區(qū)域的溫濕度適當(dāng)有別于其他區(qū)域或車間，并加強緊密紡車間內(nèi)的空調(diào)設(shè)備和溫濕度工藝控制的管理。
緊密紡技術(shù)本身可以遏止飛花，減少毛羽，自身清潔，但沒有“出污泥而不染”的內(nèi)在能力，它更需要良好的工作環(huán)境和精心呵護的基礎(chǔ)管理。
5.1.5緊密紡工藝的審視
緊密紡技術(shù)的出現(xiàn)，標(biāo)志著環(huán)錠紡紗技術(shù)又有了一個新的突破，它明顯地改善了環(huán)錠紡紗線的性能，特別是大大降低了細紗毛羽數(shù)量，顯著提高了單紗強力，降低了單強CV值，使成紗質(zhì)量提高到了前所未有的高度，并減輕了后加工過程的負擔(dān)，縮短了后工序的工藝流程，為加工優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品以及開發(fā)前所未有的新型面料奠定了技術(shù)基礎(chǔ)，也為進一步降低成本和提高經(jīng)濟效益及社會效益提供了可能性。
從工藝角度看，緊密紡工藝流程短，產(chǎn)品質(zhì)量高，不僅使紡織工業(yè)有了新的增長點，而且也可以使服裝和時裝工業(yè)具有更開闊的產(chǎn)品開發(fā)空間。服裝特
緊密紡問世以來，工藝技術(shù)不斷發(fā)展，產(chǎn)品已逐漸贏得市場。緊密紡工藝可生產(chǎn)出完善紗線結(jié)構(gòu)的緊密紗，開發(fā)出了質(zhì)量更好、檔次更高酌產(chǎn)品，并且大大節(jié)約成本。最新的專業(yè)技術(shù)已應(yīng)用于第二代生產(chǎn)工序中。緊密紡技術(shù)不僅是環(huán)錠紡技術(shù)的一個創(chuàng)造性的發(fā)展，而且是對傳統(tǒng)紡紗工藝的新挑戰(zhàn)，同時又是新產(chǎn)品和服裝設(shè)計發(fā)展的新契機。
緊密紡工藝的出現(xiàn)，敦促了傳統(tǒng)環(huán)錠紡工藝的發(fā)展，改善或利用固有的缺陷，轉(zhuǎn)變?yōu)樽陨淼奶攸c和優(yōu)勢，與時俱進。例如，利用加捻三角區(qū)的作用，生產(chǎn)具有獨特紗線風(fēng)格的環(huán)錠紗；通過改造，在傳統(tǒng)環(huán)錠細紗機上紡制高特竹節(jié)紗，開發(fā)牛仔布系列，或混紡低特竹節(jié)紗開發(fā)仿毛系列面料等。一方面，緊密紡工藝將環(huán)錠紡工藝提高到了一個新的質(zhì)量水平，其產(chǎn)品將在市場中牢牢占據(jù)一席，并大有發(fā)展前景；另一方面，傳統(tǒng)環(huán)錠紡技術(shù)雖被沖擊，但仍將繼續(xù)擁有它的市場。此外，環(huán)錠紡成熟的工藝技術(shù)，不僅在一定的產(chǎn)品范圍內(nèi)仍具有自己的地位和作用，同時也是新秀緊密紡工藝的“入門老師”。緊密紗和傳統(tǒng)環(huán)錠紗各有不同的市場定位，但邊界模糊，就好像轉(zhuǎn)杯紗和環(huán)錠紗—樣，存在相互重疊的應(yīng)用領(lǐng)域。這有利于相互融合，相互借鑒，相互促進，共同推動紡織業(yè)和服裝業(yè)的大發(fā)展。
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