緊密紡技術概況
緊密紡被稱為"21世紀的環錠紡紗新技術”,是近年來環錠紡紗技術的一個研發熱點。但國際上緊密紡技術的研發早在約20年前就開始了。1988年,Ernst Fehrer博士就開始了緊密紡紗技術的研制。他對普通環錠細紗機進行適當改進,提出了消除加捻三角區、保證邊緣纖維束向紗干集聚,生產高質量緊密性環錠紗的紡紗工藝新方法。自此,國外一些研究機構和紡機制造廠商加大投入,秘密研制并相繼推出了各種形式的緊密紡整機或緊密紡裝置。
1999年6月,在巴黎舉行的第13屆國際紡織機械展覽會 (1TMA'99)上,緊密紡細紗機首次登臺亮相,恭迎新世紀。瑞士立達公司展出了應用Fehrer塵籠原理開發的ComforSpin緊密紡系統;德國緒森公司和青澤公司則分別應用Denkendorf紡織技術研究院的 Artzt原理開發了Elite Spinning和Comp ACT3緊密紡系統,并都隨即推入國際市場,分切并享用緊密紡新技術的蛋糕。
近年來,無論是緊密紡的紡紗原理、緊密紡系統的結構裝置,還是緊密紗的下游應用的研究開發,都取得了卓有成效的進展。人們對緊密紡技術的認識已從緊密紗成紗結構特征的改良,如外觀形態的改善和內在品質的提高,深入到了原料的節省、原料特性利用率的提高、紡紗過程中的環保以及下游工序生產效率的提高、疵點增量的減少、附加工序的減量或取消等重要優勢性能,緊密紡技術得到了進一步的推廣應用與發展。
目前,國外比較有代表性的緊密紡系統有瑞士立達公司的COM4緊密紡系統,德國緒森公司的EliTe®緊密紡系統,德國青澤公司的 Comp ACT3緊密紡系統,日本豐田公司的Rx240—EST緊密紡系統,瑞士羅托卡夫特(Rotorcraft)公司的RoCoS緊密紡系統,意大利馬佐里的Olfil®緊密紡系統等。國內對緊密紡的研究也不甘落后,并已
緊密紡技術的概念
緊密紡技術是基于傳統環錠紡紗的一種新的環錠紡紗技術。它是一種旨在消除傳統環錠紡紗的主要缺陷加捻三角區所研究開發出來的新型環錠紡紗技術。
緊密紡技術是指纖維須條在經過環錠紡紗機的主牽伸區后進入加捻區之時,利用氣流或機械等作用,使輸出比較松散的須條纖維向紗干中心集聚,減小甚至消除加捻三角區,從而使纖維進一步平行、毛羽減少、紗條緊密的新的環錠紡紗技術。簡單說,緊密紡技術就是一種利用氣流或機械等作用力對環錠細紗機牽伸后輸出的纖維須條致密化的紡紗技術。
緊密紡能有效地優化紗線結構,可以使纖維在加捻前由相對自由松散、扁平狀態變為集中平直、緊密聚集的狀態,有利于紗條在加捻過程中把幾乎全部纖維捻人紗線主干之中,從而大幅減少毛羽,降低飛花,并使紗線中的纖維排列更加緊密,受力分布進一步均勻,成紗質量得到極大提高,制造出新一代的環錠紗線——緊密紗。
緊密紡技術的創新點
傳統環錠紡的改進局限性
為了解決傳統環錠紡紗的加捻三角區問題,長期以來業界科技人員做了大量的研究工作。歸納起來,現有縮小加捻三角區的技術措施主要包括以下三種。
a.利用粗紗捻回
粗紗捻回具有雙重作用。粗紗捻回一方面可避免粗紗在進入細紗機牽伸區之前受到破壞;另一方面,在牽伸過程中,粗紗捻回可對纖維須條的擴散起到控制作用,能將纖維從經向握持在一起,在后牽伸區和部分主牽伸區起到有效的集聚作用,有利于細
緊密紡的創新點
實踐表明,現有技術對減弱甚至消除加捻三角區的作用都是有限的,長期以來,痼疾未除。
緊密紡技術的創新點就在于(圖1—3):它不是對牽伸機構本身或在牽伸區內來解決存在于牽伸系統之外的加捻三角區問題,而是創造性地針對存在加捻三角區的牽伸系統和加捻卷繞系統結合部來解決加捻三角區問題;它不是間接和旁敲側擊地解決加捻三角區問題,而是直接和正面地解決加捻三角區問題;它不是消極和防御性地

緊密紡的機理與作用
緊密紡的機理
緊密紡細紗機和傳統環錠紡細紗機的本質相同,除所增加的緊密紡系統或裝置外,兩者的結構也相同。緊密紡細紗機仍以傳統的三羅拉長短膠圈牽伸裝置為基礎,保留了中羅拉的膠圈和后牽伸區的結構,只是在前羅拉輸出后加了一套纖維集聚裝置。通過這套集聚裝置能有效地讓經過兩次牽伸的纖維束在進入加捻卷繞區之前緊密集聚,縮小前鉗口處纖維束寬度或大幅降低牽伸須條的寬度與紗條直徑之間的比值,降低加捻三角區的高度,使加捻三角區面積減少到最小程度,甚至消除,以大幅度地減少紗線毛羽,增加成紗強力,提高紡紗效率,改善紗線品質。
緊密紡要求遵循兩項原則:一是集聚纖維和收縮加捻三角區的作用必須在前羅拉輸出牽伸后的纖維須條時及時而有效地出現,或是集聚纖維和收縮加捻三角區的作用必須達到前羅拉的鉗口線,并且不會對牽伸后的纖維須條產生任何副作用;二是集聚纖維和收縮加捻三角區的作用必須與紡紗加捻卷繞良好銜接,并且不會對其產生任何負面影響。目前各家公司推出的不同種類和不同形式的緊密紡細紗機或緊密紡裝置,盡管各緊密紡系統或裝置的集聚纖維方式各不相同,集聚系統或裝置的結構設計也存在較大差異,各有所長,但緊密紡系統的紡紗原理基本相同,都遵循了所述緊密紡技術的兩項原則。同時,這兩項原則也構成判斷緊密紡系統或裝置優劣的依據和標準。
從理論上看,緊密紡技術催生了一種新的紡紗理論:在紡紗過程中,纖維須條的縱向牽伸與須條纖維的橫向集聚宜分區進行,并且要先牽伸后集聚。這種理論把纖維的牽伸過程與纖維的集聚過
緊密紡的作用
在緊密紡中,緊密紡系統或裝置的基本作用主要表現在以下幾個方面。
a.緊密集聚纖維的作用
根據緊密紡基本原則,在纖維集聚區內,緊密紡系統或裝置應讓離開前鉗口的所有纖維幾乎全部得到有效控制,使須條的邊緣纖維向紗干中心緊密收攏集聚,纖維排列進一步平行,不利于產生毛羽,而易于加捻卷繞順利進行。
b.收縮須條寬度的作用
纖維須條的寬度是指從前羅拉鉗口輸出須條的寬度,即加捻三角區內須條的橫向寬度,也是加捻三角區的底邊長度。緊密紡技術具有收縮該寬度或長度的作用,意味著可大幅減小加捻三角區的面積,有利于纖維須條產生集聚作用。一方面,須條的橫向寬度變小,使加捻三角區的邊緣纖維減少,利于克服毛羽,減少飛花;另一方面,須條的橫向寬度減小,使加捻三角區的邊緣纖維和中間纖維的張力差異大幅減少,成紗內的纖維受力進一步均勻,提高纖維強力的利用率,使紗線強力增加。
c.減小包圍弧的作用
在傳統環錠紡中,牽伸機構與車面具有一定的傾斜角度,加捻卷繞機構則垂直于車面,因此在牽伸機構與加捻機構的接續點處紗線對前羅拉形成一定的包圍角或包圍弧。從紗條運行的角度看,包圍弧的終止點與所述須條寬度的兩個邊緣點之間即構成了加捻三角區。該包圍弧的終止點與前鉗口之間的距離為加捻三角區的高。該包圍角越大,包圍弧越長,加捻三角區的面積就越大

緊密紡技術的優勢
緊密紡技術是環錠紡紗技術領域的一次實質性飛躍。它消除了加捻三角區這個傳統環錠紡紗過程中的薄弱環節,在紗條加捻之前改善了須條纖維分布狀況,完善了須條結構并使之理想化,使纖維先緊密集聚,再加捻卷繞,并使加捻傳遞直接延伸到前鉗口線,消滅了無控制區,顯著地提高了紗線的品質和性能,凈化了生產環境,增加了生產效率,也為后續加工工序提供了良好的條件。
具體看,緊密紡技術的優勢主要包括以下幾點。
a.成紗質量明顯提高,紗線品質顯著改善
毛羽減少是緊密紡技術的突出優點之一。緊密紡技術由于基本上消除了傳統環錠紡紗的加捻三角區,因此所紡紗線表面光潔,毛羽特別是長毛羽大幅度減少,毛羽數變異明顯改善。研究表明,在短纖維紡紗中緊密紗比普通環錠紗的毛羽減少約80%。此外,緊密
緊密紡的命名
近年國內對緊密紡技術的研究十分注重。各紡機企業、相關大中專院校、科研院所和紡織生產企業都對緊密紡技術表現出極大的熱情,投入了大量人力、物力,并取得了許多重要成果。此間,國內出現了大量相關文獻資料,但各自對緊密紡的稱謂卻五花八門,大相徑庭,如舒適紡、密實紡、集聚紡、聚集紡、卡摩紡、綺麗紡、緊密紡、環錠緊密紡和緊密環錠紡等,令人眼花繚亂,莫衷一是。這無疑將對緊密紡的文獻檢索、信息交流、資料共享和生產采購以及技術人員的研發工作帶來種種不便和弊端,對緊密紡在國內的推廣、應用與研發將不可避免地造成一定的阻礙。因此有必要對此做一專門研究。
為什么稱為緊密紡
那么,為什么在眾多關于緊密紡的命名中建議稱為“緊密紡”而不采用其他稱謂呢?理由如下:
①最早研究緊密紡技術的Ernst Fehrer博士就把它命名為“Com— pact Spinning”;首創該項技術的瑞士立達公司曾用“緊密”這個詞匯描述過其塵籠紡技術,但隨后又用這個專業術語命名該新型環錠紡技術,稱之為“Compact Spinning”,即緊密紡紗或緊密
關于緊密紡關鍵件的名稱
不僅關于緊密紡的名稱混亂,而且關于緊密紡的系統分類和關鍵件的名稱也同樣混亂。基于同樣或類似的理由,本書除引用文獻處的原文稱謂照舊,一般沒做變動外,對緊密紡關鍵件的稱謂統一命名如下,以便理解。
集聚羅拉——吸輥、抽吸輥、集聚輥、凝聚輥、篩網輥、凝聚件、吸風羅拉、集合羅拉、網眼羅拉、凝聚羅拉、篩網羅拉、凝聚元件、匯聚元件、凝聚裝置、壓縮部件、中空前羅拉、帶有通氣孔的中空前羅拉等;
吸風管——吸管、抽吸管、負壓管、負壓吸管、吸氣管、異形吸氣管、異形管、異形截面吸氣管、固定管、凝聚裝置、凝聚元件、吸引元件、抽吸管道、抽吸通道、抽吸殼體、抽吸部件、斜槽吸管等;
吸風口——吸槽、斜槽、吸風槽、吸氣槽、抽吸槽、狹長槽、抽吸縫、吸氣縫、狹長縫、通氣孔、吸風孔、斜槽口、吸風槽孔等;
集聚圈——網圈、織物圈、吸聚圈、網格圈、凝聚環、輸送帶、傳送帶、打孔膠圈、打孔皮圈、透氣輸送圈、透氣運輸帶等;
輸出羅拉——加捻羅拉、控制羅拉、阻捻羅拉、握持羅拉、超前羅拉等;
輸出膠輥——阻捻輥、送出輥、引導輥、導向輥、控制膠輥、握持膠輥、夾持羅拉、握持羅拉、前上羅拉、超前膠輥、輸出上膠輥、輸出壓力輥、阻捻反壓輥等。
關于緊密紡系統的分類,在本章的1.4節將做詳細說明。而關于緊密紡關鍵件稱謂的說明則在本書后文的適當處做有關說明。
綜上,關于緊密紡稱謂的混亂,反映了國內對緊密紡技術有一個逐步認識的過程。筆者推薦使用“緊密紡”以及推薦使用“集聚羅拉”、
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