摘要:簡要介紹了目前噴氣紡紗技術的發展狀況、紗線結構、產品特點和國內外應用情況。噴氣紡經過20余年的發展,已取得了長足的進步,其產量高、流程短、自動化程度高和紡紗支數高等優點已被廣泛認可。噴氣紡紗作為一種新型紡紗技術,其優勢已被廣為認可。噴氣紡紗與傳統的紡紗技術相比,具有產量高、流程短、自動化程度高等優點。
噴氣紡產品有其獨特的性能和用途,應用領域廣泛。
1噴氣紡紗技術發展概況
美國DuPont(杜邦)公司在1936年研制出單噴嘴噴氣紡紗機,但未能進行工業化生產。日本Murata(村田)公司在DuPont公司單噴嘴噴氣紡紗技術的基礎上研制雙噴嘴噴氣紡紗機,至1980年研制成功,1981年投入商業生產。經過20年的發展和不斷改進,形成了MJS系列
MJS801、MJS802、MJS802H和MJS802HR等噴氣紡紗機。該系列噴氣紡紗機采用棉條直接喂入牽伸裝置,然后進入噴嘴,兩個方向相反的高速旋轉氣流對紗條進行假捻并包纏成紗,紗條引出后,經電子清紗器去除疵點后卷繞成紗。MJS802型紡紗速度為200m/min.MJS802H型紡紗速度高達300m/min。可以紡制7.3~29.2tex(80~20英支)的紗線,適用于化纖和棉的純紡及混紡,條干水平明顯優于環錠紡紗。Murata公司繼MJS系列之后推出了第三代噴氣紡紗機RJS804(又稱羅拉噴氣紡紗機)。RJS噴氣紡紗機對MJS噴氣紡紗機的機構作了進一步改進,它的牽伸區基本與MJS相同,而包纏加捻的成紗裝置則由噴嘴和球形羅拉組成。充氣球形羅拉的作用與MJS第二噴嘴的作用相同,即其對須條的加捻方向與噴嘴對須條的加捻方向相反。噴嘴中的空氣和充氣羅拉的纖維接觸表面以相反方向運動。牽伸后的須條離開前羅拉后,進入噴嘴。在噴嘴中高速旋轉的氣流作用下,主體須條兩側的邊緣纖維逐漸纏繞在主體須條所形成的芯纖維上。接著,當芯纖維條通過充氣羅拉的握持點時,被
另外,由于耗氣量大的第二噴嘴被球形羅拉所取代,所以功率消耗低是該噴氣紡紗機的另一大特點。因此,RJS804噴氣紡紗機在1995年米蘭國際紡織機械展覽會上引起了極大的轟動。1995年,Murata公司又推出了新一代噴氣紡紗機MVS(又稱渦流式噴氣紡紗機),在1999年法國巴黎展覽會上正式展出,在我國于2002年首次展出。MVS噴氣紡紗機包括牽伸、渦流加捻、空心錠子、成紗、卷繞等部分。其成紗機理如下:經牽伸后的纖維束從前羅拉鉗口輸出,立即進入與前鉗口距離很近的螺旋形空氣噴管,被噴管中穩定的渦流控制在一起,纖維束在噴管中向前運動到達噴管尾端并伸出到噴管嘴的突出部分。在螺旋形噴管中高速回轉的渦流使纖維束加捻。紗體加捻并經過噴嘴后,纖維末端因渦流作用而擴張,經過空心錠子捻搓作用后旋轉到纖維紗芯上,加捻作用完成。MVS比以上各種噴氣紡紗機的品種適應性大大改進,可以加工14.6~32.4tex(40~18英支)純棉紗,紡紗速度高達400m/min。該噴氣紡紗機改變了噴氣紗強力較低的弱點,尤其是成紗機理的改變,從而可以加工純棉紗,這被認為是噴氣紡的新突破。
目前,美國已經有120臺(每臺72頭),經使用反映良好。所以渦流式噴氣紡有望在今后得到很大的發展。此外,Murata公司還研制了MTS881噴氣紡紗并紗聯合機,集紡紗、并筒為一體,形成多功能的雙紗并合噴氣紡紗機。時至今日,Murata公
上推出了Plyfil雙紗噴氣紡紗機。該噴氣紡紗機集高倍牽伸、紡紗、并紗和絡筒于一體。須條經過牽伸后,進入噴氣紡紗區的紡紗器。在氣流的作用下旋轉管使得纖維尾端向同一方向以螺旋形將纖維包纏在一起,形成紗線。紗線從噴氣紡紗區出來,經導紗器合并后卷繞到圓形筒子上。
在整個紡紗過程中,纖維始終受到積極控制。Plyfil紡紗工藝的特點是:它既具有常規噴氣紡的優點,又避免了噴氣紗手感較硬的缺點,在后道倍捻機的工藝過程中,Plyfil紗內的微量包纏纖維大部分被反向捻回所抵消。因此,使紡出的股線具有蓬松性。Plyfil雙紗噴氣紡紗機有Plyfil1000和Plyfil2000兩種機型。Plyfil1000型噴氣紡紗機適用于棉、化纖及其混紡,2000型適用于羊毛、毛型化纖及其混紡。1000型噴氣紡紗機可紡支數為25/2~82.3/2tex(40/2~12/2公支),輸出速度為50~250m/min;2000型噴氣紡紗機可紡支數為10/2~25/2tex(100/2~40/2公支),輸出速度為150~350m/min。與此同時,日本Toyota(豐田)公司推出TYS型噴氣紡紗機,每臺有120錠,雙面上行式,錠距為230mm。牽伸形式與Murata生產的MJS型相似,為三羅拉雙短皮圈搖架加壓,但其空氣噴嘴加捻器部分只有一個噴嘴。其最高紡紗速度為200m/min,適紡支數為9.7~58.3tex(60~10英支),適紡纖維長度為38mm以下。在加工13tex(45英支)滌棉混紡紗時,速度為155m/min,較為穩定。日本Toray(東麗)公司研制出AJS一101型噴氣紡紗機。每臺120錠,雙面下行式,錠距為190mm,其牽伸型式為四羅拉雙短皮圈,SKF搖架加壓,加捻器部分也為單噴嘴。其適紡支數為
日本Toray(東麗)公司研制出AJS一101型噴氣紡紗機。每臺120錠,雙面下行式,錠距為190mm,其牽伸型式為四羅拉雙短皮圈,SKF搖架加壓,加捻器部分也為單噴嘴。其適紡支數為9.7~58.3tex(60~10英支),纖維長度在38mm左右,純滌綸或滌棉紗較適宜,紡紗速度為150~180m/min,最高為200m/min,因是單噴嘴,耗氣量較少,但該機占地面積較大。
我國自80年代初期起,也先后有東華大學、天津紡院、上海市紡織科學研究所等單位開始了對噴氣紡的研究,分別在舊細紗機上改造或生產了簡易的噴氣紡紗機,對有關的工藝參數和噴嘴的結構進行了深入的研究。但我國的噴氣紡紗設備還完全依賴進口,過高的設備價格已經成為制約我國噴氣紡發展的主要因素之一。目前上海太平洋集團、浙江泰坦等單位已經開始研制自行設計的噴氣紡紗機,相信國產噴氣紡紗機不久將問世。
2噴氣紡紗線結構
一般的觀點認為,噴氣紡的成紗機理是“假捻一退捻一包纏”。紗線的結構由芯纖維和包纏纖維兩部分組成。紗線的結構和物理性能主要由以下兩點決定:一是包纏纖維的量(包纏纖維與芯纖維的比率);二是對芯纖維纏繞的程度(包纏強度)。其紗線的結構和物理性能之間的關系如表1表1紗線結構與物理性能的關系紗線結構一二三四物理性能強力最大強力值高部分脫離強力最低伸長最大伸長值小伸長值最小伸長值最大紗線硬紗線柔軟紗線柔軟有毛織物的感覺用途針織和機織針織和機織股線使用春夏季以外的特殊料在生產過程中根據產品的需要改變工藝參數,可得到相應結構和物理性能的噴氣紗。
3噴氣紡產品的特
3.1噴氣紗的性能特點由于噴氣紡特殊的成紗機理,因而噴氣紗的結構和物理性能與環錠紗有明顯的不同(表2)。表2噴氣紗與環錠紗的性能比較內合纖的單紗強力一般為同一原料環錠紡的80%~90%,合纖/棉混紡為80%~90%,長絨棉為70%~80%,精梳棉為60%~70%,普梳棉為50%~60%。
3.2噴氣紗織物的特點用噴氣紗織造的織物與環錠紗織物相比主要有以下特點。(1)噴氣紗織物拉伸強度和撕破強度比環錠紗織物低3%~5%,但布面光潔,抗起球性好,可達3~5級。(2)由于紗的蓬松性好,織物的吸濕性能提高,用于床上用品及毛巾織物既舒適又能洗滌后快干。(3)噴氣紗的蓬松性使得其對漿液的吸收性好,上漿率可以減少10%以上。(4)織物染整時可染性好,染料可減少50%。(5)由于捻力矩小,織物縮水率降低1%,染整加工后縮水率也可以降低l%左右。(6)因為紗的捻回角小,故織物外觀光潔、手感較硬。
3.3噴氣紗產品的應用
由于噴氣紗芯纖維無捻度捻向、條干均勻、粗節少,重不勻小,特別適于針織產品。噴氣紗針織物無歪斜,條影少,縮水率低,布面勻整豐滿。針織產品主要有:運動裝、雙面休閑裝、兒童服裝、針織T恤衫和內衣產品。
由于噴氣紗具有毛羽少、強力均勻、條干疵點少等優點,故適合于無梭織機的使用。噴氣紗機織產品主要有兩大類:一是生產色織磨絨類襯衫面料、外衣類防雨府綢或仿麻類夏令服裝面料等產品;另一類是家紡產品,可以生產被套、床罩、枕套等床上用品和窗簾、臺布等裝飾用品,適用于賓館及家庭房間的布置。雖然傳統噴氣紡技術不大適應生產純棉紗,但對生產化學纖維,尤其是細旦化學纖維等差別化纖維具有獨特的優勢。隨著世界人口的增加,對化學纖維的依賴性將更加明顯,化學纖維在服裝用布、裝飾用布及產業用布中所占的比例將會快速增加。因此噴氣紡技
4國內外噴氣紡的應用狀況
4.1國外噴氣紡的應用狀況噴氣紡的規模從全世界角度來說還相對較小。目前,無論從已有的錠數(頭數)還是從紗的產量來說環錠紡都是主角。但噴氣紡經過20余年的發展,已取得了長足的進步和廣泛的認可。
據統計,截止到2001年底,全世界共有噴氣紡紗設備約22萬頭,分布在36個國家和地區,其中北美約占73%,亞洲約占19%,中南美洲、歐洲、澳大利亞、非洲約占8%。美國是擁有噴氣紡紗機最多的國家,總數約有15萬頭,占全世界總量的70%。噴氣紡被美國作為紡織業優先發展的項目。有資料介紹,1999年美國新安裝的紡紗設備中,噴氣紡為38%,轉杯紡為35%,環錠紡為27%。
4.2國內噴氣紡的應用狀況
1985年江蘇丹陽棉紡廠首次引進10臺日本村田MJS801噴氣紡紗機,其后,湖北、天津、西安等地累計引進133臺。近期,噴氣紡在我國又有了較大的發展。2000年,原國家紡織工業局為積極推廣這項紡紗新技術,實施了“引進新型紡紗技術——噴氣紡紗設備”的實驗性項目,選定9家企業,分別引進日本村田MJS802HR型噴氣紡紗機10臺。2001年江蘇通裕、淮陰清棉和上海十七棉等公司引進的設備正式投入使用,國內噴氣紡紗設備總數增加到163臺。且還在增加,估計2002年底已增加至200臺左右。目前,已有不少廠家將引進噴氣紡紗機作為下一步技術改造的內容。我國是個棉紡大國,擁有棉紡錠逾4000萬枚,而噴氣紡僅占總紡紗能力的0.4%,因此,從總體上講,我國噴氣紡紗的發展明顯落后于美國或亞洲其他國家。5結論和展望噴氣紡紗是一種新型的紡紗技術,經過20余年的發展,技術已經相對成熟,并正在不斷發展。其產量高、流程短、自動化程度高和紡紗支數高等優點已被廣泛認可。隨著轉杯紡紗機的速度提高,自動接頭裝置的應用,噴氣紡紗機相對其他紡紗機械的成本將下降;加之我國目前對提高勞動生產效率,加
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