噴氣紡紗及其產品的特點與應用.doc

噴氣紡紗及其產品的特點與應用發(fā)布日期：2008-1-22 15:38:57 訪問次數:272 中國工控網 1 噴氣紡紗機及其紡紗原理噴氣紡紗是繼轉杯紡，摩擦紡之后發(fā)展起來的一種新型紡紗方法，它是借助壓縮空氣在噴嘴內產生螺旋氣流對牽伸后的紗條進行假捻并包纏的一種新穎獨特的成紗方法，它由兩部分組成：一部分為平行纖維的紗芯，另一部分是包纏在紗芯外部的包纏纖維。包纏纖維將向心的應力施加于芯纖維上，給紗體必要的聚合力以承受外部應力。其基本原理是應用了兩只氣流方向相反的噴管。纖維條經高速牽伸后，喂至位于牽伸區(qū)前羅拉和成紗輸出羅拉之間兩只串聯(lián)噴嘴。第一只噴嘴將纖維開松，并使開松了的自由端纖維包纏在紗芯纖維束外；第二只噴嘴起加捻作用.離開輸出羅拉的成紗表層呈現纖維包纏而紗芯纖維則無捻度。紗的結構和強力通過調節(jié)兩只噴管的氣壓而變化。噴氣紡紗技術從20世紀60年代美國杜邦公司研制出第一臺單噴嘴包纏紗的噴氣紡紗機到日本70年代經過8年研制，于1981年推出第一代雙噴嘴三羅拉噴氣紡紗機，已經完成從試驗到工業(yè)化生產，以后經不斷研究改進，又研制成功N0802MJS型和N0881 MJS型噴氣紡紗機，實現了在線監(jiān)測、全自動接頭和全自動落筒，體現了機電一體化的高科技水平。由于渦流噴嘴的氣流轉速在1007萬 rmin3007萬rmin之間，因此用噴氣紡理論上可達到很高生產率。被認為是最有前途的紡紗技術。當前使用得較多、較為成熟的噴氣紡紗系統(tǒng)有國產SFA5802A型；日本村田產MJS801型、MJS802型、MJS881型；日本東麗AJSl01型、AJSl02型；德國產緒森Plyfill000型、2000型；日本豐田TYS型；法國ARCT的RS300型。2國際上噴氣紡紗的發(fā)展現狀據統(tǒng)計，截止到2001年底，全世界共有噴氣紡設備約22萬頭，分布在36個國家和地區(qū)，其中北美約占73，亞洲約占I 9，中南美、歐洲、澳大利亞、非洲等約占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。中國有8956頭，僅占世界總量的417，是美國的608。美國僅有環(huán)錠紡400多萬錠，是中國的10左右，但其發(fā)展新型紡紗(如噴氣紡、氣流紡等)的勢頭一直未減。南于噴氣紡速度快、產量高、用工少，成為美國紡織業(yè)優(yōu)先發(fā)展的項目。有資料介紹，近年來，美國紡錠總數在不斷減少，但棉紗產量卻大幅提高，其原因就是在減少環(huán)錠紡的同時，大力發(fā)展噴氣紡和氣流紡。美國噴氣紡應用的特點是：(1)生產規(guī)模大，每個廠都有近100臺的規(guī)模；(2)主要用于床上用品，美國50的床上用品使用的是噴氣紡紗。噴氣紡紗在美國還用于：針織紗、臺布用紗、花色布用紗等。3國內噴氣紡紗的現狀國內噴氣紡設備的引進和使用較早，但發(fā)展緩慢。1984年江蘇丹陽棉紡廠首次引進了10臺日本村田MJS-80 1型噴氣紡設備，使用至今已生產一萬余噸噴氣紗。其后，重慶第一棉紡織廠在1985年引進了20臺日本村田MJS一801型；湖北赤壁市蒲紡總廠1989年引進了6臺日本村田MJS一802型、湖北嘉魚棉紡織廠1993年引進了10臺MJS一802型、河南焦作棉紡織廠1996年引進了9臺MJS一802H型、天津第六棉紡織廠1996年引進了9臺MJS一802H型、山東華龍紡織公司1996年引進了7臺MJS一802HR型，加上廣東肇慶、西北一棉等地累計進口133臺。2000年，原國家紡織工業(yè)局為推廣這項紡紗新技術，實施了引進新型紡紗技術噴氣紡設備的試驗性項目，選定8個省市的九家企業(yè)，分別引進日本村田802HR型噴氣紡紗機10臺。2001年上海第十七棉紡織廠和江蘇通裕紡織集團有限公司、淮陰清棉等公司引進的設備已投入使用，至去年底，國內噴氣紡設備總數增加至223臺。我國是一個棉紡大國，擁有棉紡錠逾4千萬枚，而噴氣紡僅占總紡紗能力的04，因此，從總體上講，我國氣紡紗的發(fā)展是明顯落后于美國或亞洲其他國家的。4噴氣紡紗的特點41 生產能力高噴氣紡采用旋轉渦流假捻成紗，無高速回轉機件(如環(huán)錠紡中的錠子、鋼絲圈等)，可以實現高速紡紗，紗條加捻轉速可達20萬rmin30萬rmin，紡紗速度可達1 20mmin300mmin，一般為1 40mmin1 80mmin，環(huán)錠紡一般為17mmin20mmin，為環(huán)錠紡紗機的10倍。噴氣紡一個頭的產量約為環(huán)錠紡的15個錠子的產量，氣流紡3個頭的產量。因此，采用10臺噴氣紡(每臺72頭)約相當于環(huán)錠紡的10800錠的產量，且生產效率高，可達95。42 工藝流程短噴氣紡較環(huán)錠紡省略了粗紗、絡筒兩道道工序，因而可節(jié)約廠房面積30，減少用工約60，降低機物料消耗約30，能源費、維修保養(yǎng)費用及維修工作量也大幅度減少。43品種適應性廣噴氣紡可以紡制30tex74tex(20s80s)的紗線，適用于化纖與棉的純紡及混紡。因其是由包纏纖維及芯纖維所組成的一種雙重結構紗，在針織和機織的應用過程中都顯示出了很大的優(yōu)越性。44 產品質量好、有特色表1列出了同規(guī)格噴氣紗與環(huán)錠紗的質量對比數據。 表1噴氣紗與環(huán)錠筒紗成紗質量對比從表1不難看出，噴氣紗質量的綜合評價較好，除了單紗強力比環(huán)錠紡約低20外，其它質量指標均優(yōu)于環(huán)錠紗。最為突出的是噴氣紗的粗節(jié)和3mm以上的毛羽少，強力CV值較環(huán)錠紗為低，特別適用于劍桿織機和噴氣織機等新型織機的織造，可提高織機效率23。45 制成率高，勞動條件好噴氣紡紗工序減少，又有斷頭自停裝置，回花下腳少，制成率比環(huán)錠紡高2左右。噴氣紡車間含塵量一般僅為03m3，噪聲約為84dB，值車工勞動強度及工作環(huán)境均比環(huán)錠紡要好。46 翻改品種方便翻改品種時，除了正常調節(jié)牽伸部分工藝外，加捻部分一般只需調節(jié)噴嘴的氣壓。如果紡紗號數范圍變化不大，加捻部分可毋需調節(jié)。5 噴氣紡產品的性能特點由于噴氣紡的特殊成紗機理，使噴氣紗的結構、性能與環(huán)錠紡有明顯的差異，其產品具有獨特的風格，噴氣紗織物性能與環(huán)錠紗織物有明顯區(qū)別。51 抗起球性能好噴氣紗的雙重結構大大減少了纖維尾端、頭端的游離數，成紗3mm以上毛羽數大幅度降低，故布面光潔，抗起球性好，可達35級以上。52 耐磨性能噴氣紗外層為包纏纖維，纖維定向明顯，紗摩擦系數大，織物內紗與紗間摩擦抱合性好，不易產生相互滑移，耐磨性提高。噴氣紗織物的耐磨性要比環(huán)錠紗織物高30以上。且由于噴氣紗是表層纖維頭端包纏結構，紗線具有方向性，其摩擦性能也具有方向性。53 透氣性好，易洗快干由于噴氣紗結構較為蓬松，芯纖維幾乎呈平行狀態(tài)，纖維間間隙較大，纖維間結構較為松散，因此織物透氣性好，經測試透氣性約提高10。同時洗滌后干燥速度快。54 硬挺度大由于噴氣紗為包纏結構，囚而與環(huán)錠紡比在同號數時膨松度好而顯粗一些(約粗4)其紗圓整度好，剛性大，在相同經緯密條件下，織物中紗與紗之間排列緊密，紗在織物中彎曲困難，致使硬挺度提高。55 染色性能好，上漿率低因噴氣紗結構蓬松，織物染整時染色吸色性好，色彩偏深但光澤較差，因而可節(jié)省染料。噴氣紗織物的勻染度、色牢度、色花色差等均好于環(huán)錠紗織物且吸漿能力大，漿液易于滲透，因而上漿率約降低1左右。56 拉伸強力略高，撕破強力低雖然噴氣紗的單紗強力比環(huán)錠紡低，但其織物的拉伸強力卻并不低，略高于環(huán)錠紗織物。這主要是因為噴氣紗條干均勻，強力不勻率低，而且摩擦系數大?？棾煽椢锖?，紗與紗之間抱合性能好，拉伸時摩擦阻力較大的緣故。噴氣紗芯纖維呈平行狀態(tài)，纖維之間的抱合力差，當紗條側面受力時，體現為紗條內單根纖維的承受力，所以噴氣紗織物的撕破強力較環(huán)錠紗低。6產品應用領域根據上述噴氣紗的結構特點可開發(fā)和生產具有獨特風格的后道產品。61 機織產品由于噴氣紗所具有的毛羽少、強力均勻、條干疵點少等優(yōu)點，恰好滿足無梭織機用紗標準，故它也是適宜于無梭織機使用，一般采用噴氣紗可以提高織機效率23。噴氣紗在機織產品中的應用也可劃為以下兩類：服飾面料：利用其織物挺括、耐磨性好、透氣性強、易洗快干的優(yōu)點，可以生產色織磨絨類襯衫而料、外衣類防雨府綢或仿麻類夏令服飾面料等產品，穿著涼爽、耐磨、舒適、透氣，代表性品種有TC：6535或5545 145tex、13tex等。家紡產品：利用其透氣性強、耐磨性高、吸濕性好及可染性強的特點，可以生產床單、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布置，代表性品種有T/C5050或 4060 155tex、145tex以及T1 0036tex195tex（l6s30s)等。(1) 襯衫面料。主要是利用噴氣紗的硬挺度好、透氣性強的優(yōu)點，產品主要有厚型色織磨絨及薄型色織府綢等。(2) 床上用品。主要利用其織物的透氣性強、厚實豐滿、吸濕性強、硬挺感強等特點，美國、日本對用噴氣紗制織床上用品很受歡迎。主要有漂白、染色、印花的床單、被套、床罩、枕套等幾十種花型。(3) 室內裝飾織物。噴氣紡可將二根不同原料同時喂入紡制包芯紗，近年國外采用短滌包芯紗很受歡迎。用短滌作芯紗外包純棉的織物經爛花處理后，花型感突出豐滿、光澤柔和，制作窗簾、臺布等風格很好，而且此類產品價格比用長絲包芯紗成本低很多。(4) 外衣或風雨衣面料。南于噴氣紗硬挺度大，透氣性強，噴氣紗織物挺括、耐磨性好，做成防雨線絹、防雨府綢，經拒水處理后，加工成風雨衣、羽絨服，其耐磨性町比環(huán)錠紗織物提高30以上，透氣性提高10以上(5) 仿麻類織物。因為噴氣織物有硬挺、粗糙等特點，所以更適宜做成仿麻類織物。如加工成夏令童裝、襯衫等服裝，既挺括又耐磨，襯衫領口不易磨壞起毛。若經提花織造、染色印花處理，具有色澤艷麗、耐磨、立體感強的優(yōu)點。62 針織產品由于噴氣紗芯纖維無捻度捻向、條干均勻、粗節(jié)少、重不勻小，故特別適用于針織，針織物無歪斜、條影少，縮率低，布面勻整豐滿。(1)針織T恤及針織內衣。利用了其條干疵點少、透氣性好的特點，南于噴氣紗條干均勻、細節(jié)明顯少、在針織大網機加工時不會產生緯斜的特點，用作針織T恤和純棉針織內衣，其布面勻整豐滿、條干疵點少、穿著透氣性強。特別是采用短滌包芯噴氣紗制作的針織內衣，既有棉的穿著舒適的特性，又有仿麻涼爽的感覺，很受消費者青睞。得布面勻整、涼爽透氣、易洗快干的服用效果，由于噴氣紗織物手感偏硬，故一般采用倒比例滌棉配比，以改善手感，代表性品種有TC 5050或4060 28tex (21s)、195tex (30s)、145tex（40s）等。(2) 運動裝、雙面休閑裝和兒童服裝等。利用其毛羽少、耐磨性能好、抗起球性能優(yōu)越的特點，生產運動裝、雙面休閑裝和兒童服裝等產品，代表性品種有：TC6535或5545 185tex(32s)、l7tex(34s)等；(3) 絨衣。由于噴氣紗的織物，在水洗后不易起球，國外近年都用噴氣紗織制絨衣用作外紗，而內層用0E紗或環(huán)錠紗起絨，效果很理想。(4) 花色紗織物。國外用噴氣花色紗制作的針織品受歡迎，近年市場上很流行。噴氣紡花色紗紡制時用純棉作內紗，外紗用一根強力很弱的帶顏色的人造絲喂入，南于人造絲強力很低，經羅拉牽伸很易被拉斷成一節(jié)節(jié)，這帶色的一節(jié)節(jié)色紗均勻分布包纏在紗的外層，形成花色紗。63 縫紉線MJS881型機采用雙紗成筒、空氣捻結，可達萬米無結頭。所以用純滌綸制造縫紉線有獨特的優(yōu)點。7 噴氣紡的發(fā)展噴氣紡紗的優(yōu)越性主要在于紡紗速度高、自動化程度高、整個紡紗流程短、用工少、成紗質量好，世界上擁有噴氣紡紗機臺數最多的是美國，據美國有關資料介紹，其噴氣紡成本一般都比環(huán)錠紡低約10。其產品在價格上具有相當大的市場競爭力，因而取得了較好的經濟效益。而我國構成成本的各項單價有很大差異，使用噴氣紡紗機是否有經濟效益呢? 噴氣紡與環(huán)錠紡制造成本對比據江蘇通裕紡織集團有限公司陳忠等同志歸納如表2所示。表2噴氣紡與環(huán)錠紡制造成本對比（以T/C18.3tex）為例表2是以T/C183tex為例不同紡紗方法的噸紗制造成本對比數據。其中，噴氣紡設備折舊是環(huán)錠紡的2倍多，但人工費是環(huán)錠紡的40%，其他費用也略低于環(huán)錠紡。任何一項新技術的發(fā)展都取決于它的技術先進性、產品的不可替代性和生產成本等諸方面的因素。當前噴氣紡的發(fā)展主要受以下因素的影響。71產品開發(fā)不夠由于噴氣紡產品在國內還不為紡紗、織造、印染及服裝企業(yè)所熟悉，也不為市場開發(fā)人員和產品設計人員所熟悉，應用的面比較窄，噴氣紡的優(yōu)勢沒有得到充分發(fā)揮。國內噴氣紡主要用于針織，機織使用極少。因而，噴氣紡的適應面不如環(huán)錠紗廣，也沒有能開發(fā)出具有特色的噴氣紗后道產品。這是國內噴氣紡發(fā)展緩慢的主要原因。噴氣紗的生存和發(fā)展完令依賴于最終產品的應用，囚此必須圍繞后道的需求來進行產品開發(fā)。目前噴氣紡還沒有開發(fā)出像當初發(fā)展轉杯紡時，適合轉杯紡的牛仔布一樣的產品。如有一種產品能充分發(fā)揮噴氣紡紗的特點，那么噴氣紗將具有不可替代性，當這種產品市場不斷擴大時，將必然會促進噴氣紡的發(fā)展。72 市場推廣不夠國際上噴氣紗應用很寬，我們不能只局限于針織的某些種類，應加大市場的拓展，沿著國外已成功開發(fā)的產品方向(如床上用品、家紡用品等)進行，以替代部分環(huán)錠紗，擴大外銷的范圍。在此基礎上，進行差別性、個性化開發(fā)，充分發(fā)揮噴氣紗的特點、開發(fā)出環(huán)錠紗不能比擬的，具有獨特風格的新產品，如仿麻織物、仿毛織物、縐織物、縫紉線等。此外，應加大對噴氣紡紗技術的宣傳普及。因此需要進行基本知識和產品特性的普及宣傳，認真研究后道產品加工藝，對后加工設備進行適應性、兼容性改造，除生產企業(yè)作出努力外，更要靠行業(yè)協(xié)會組織一些發(fā)布會、展示會、推廣會、研討會等，逐步普及噴氣紡紗技術，讓織造、印染、服裝和對外貿易的企業(yè)，讓產品設計人員和外銷人員了解和熟悉噴氣紡的特點和用途。這是推進噴氣紡技術不斷發(fā)展的基礎和動力。73投入過大由于目前噴氣紡設備完全以來進口，單機價格高，項目投資大。以一萬錠環(huán)錠紡設備作類比，采