噴氣紡紗和渦流紡紗的產(chǎn)品特點(diǎn)和發(fā)展

1、 .wd. .wd. .wd.噴氣紡紗和渦流紡紗的產(chǎn)品特點(diǎn)及其開展于修業(yè)中國紡織大學(xué)摘要：噴氣紡炒和渦流紡紗是七十年代開展起來的新薪型紡紗。兩種紡紗的成紗機(jī)理和紗的構(gòu)造與其它紡紗不同，其產(chǎn)品有獨(dú)到之處，別具風(fēng)格。本文著重介紹兩種紡紗的產(chǎn)品特點(diǎn)，并進(jìn)展技術(shù)經(jīng)濟(jì)初步分析，提出兩種紡紗今后開展方向。關(guān)鍵詞：渦流；渦流紡紗；噴氣紡紗；紡紗新方法；產(chǎn)品特性；技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析1 引言噴氣紡和渦流紡的原理起源謳早，但作為新型紡紗方法還是七十年代以后分別由日本村田公司Murata和波蘭羅茲公司Lods研制成功的。日本村田公司1980年推出MJS-801噴氣紡紗機(jī)，以后分別在歷屆國際紡織機(jī)械展覽會(huì)上展出。波蘭羅茲公

2、司1975年在米蘭國際紡織機(jī)械展覽會(huì)上展出過PF一1型渦流紡紗機(jī)。這兩種新型紡紗有它們的共同點(diǎn)：即都是利用氣流旋轉(zhuǎn)形成渦流場(chǎng)對(duì)紗條進(jìn)展加捻。加捻機(jī)構(gòu)都很簡(jiǎn)單，投有高速回轉(zhuǎn)機(jī)件，適應(yīng)高速生產(chǎn)，紡紗速度一般在l50200米分，但它們又有截然不一樣的成紗機(jī)理；噴氣紡屬于非自由端紡紗，紗的構(gòu)造是假捻一退捻一包纏紗，而渦流紡那么是自由端紡紗。由于兩種紡紗適紡的范圍和產(chǎn)品有局限性，對(duì)它的成紗構(gòu)造及特點(diǎn)人們的認(rèn)識(shí)還不充分，使之研制和開展受到了不同程度的影響。但從紡紗原理和紗的構(gòu)造來看都有獨(dú)到之處，它們的產(chǎn)生和進(jìn)一步開展對(duì)紡織工業(yè)技術(shù)和產(chǎn)品構(gòu)造的影響將會(huì)起著不能無視的作用2 紗的構(gòu)造特點(diǎn)及其產(chǎn)品噴氣紡紗是把羅

3、拉牽伸輸出的須條，經(jīng)兩個(gè)氣流旋轉(zhuǎn)方向相反的雙噴嘴所形成的渦流場(chǎng)推動(dòng)紗條回轉(zhuǎn)，對(duì)紗條進(jìn)展加捻成紗1-3。第二噴嘴的氣壓和旋轉(zhuǎn)能量大于第一噴嘴，第一噴嘴產(chǎn)生的回轉(zhuǎn)氣流只能使第二噴嘴對(duì)紗條施加的捻度解捻，使這段紗條呈弱捻狀態(tài)，同時(shí)使前羅拉輸出須條的邊纖維形成半自由狀態(tài)的開端纖維，然后再以反向包覆在紗的外表。當(dāng)紗條通過第二噴嘴后，由于假捻而反方向迅速退捻，在退捻力矩作用下，外表包覆的開端纖維更嚴(yán)密地包纏在紗芯上，成為紗芯纖維 基本平行，外表有捻的包纏噴氣紗，如圖1所示4、5。圖1 噴氣紗的形成噴氣紡最適合紡滌棉混紡紗，紡紗號(hào)數(shù)tex可在299tex2060Nc英支，紗的強(qiáng)力為同等環(huán)錠紗的9095；條干

4、均勻、強(qiáng)力不勻低、紗疵、長(zhǎng)毛羽少6、7。但纖維一端纏在紗芯上，頭端留在紗的外表，呈0.5毫米以下短羽毛較多；適宜制機(jī)織和針織物，織物手感硬、挺、膨松、飽滿、厚實(shí)、透氣性好、耐磨、染色性能好。目前國內(nèi)噴氣紡的大宗產(chǎn)品如表1所示。表l 噴氣紡紗的產(chǎn)品組物種類所用紗支及品種產(chǎn)品及其特點(diǎn)機(jī)織類TC 6535，14.6，13texTC 5050，16.2TexTC 6535，18.2TexTC 6535，13.9Tex 仿麻織物，外觀飽滿、手感硬爽床單，布面勻整、手感厚實(shí)、挺括、吸濕性好，略有粗糙感與長(zhǎng)絲空織仿毛花昵，色澤鮮艷、毛型感強(qiáng)422212線平布，可作外衣，經(jīng)防水處理成風(fēng)雨水衣類針織類TC 65

5、35，16.2TexTC 6040，17.1Tex汗衫，毛巾編織網(wǎng)眼衫其 他TC 604 0TexTCTC 中長(zhǎng)TC 6535，9 Tex包芯噴氣紗 爛花仿毛織物磨絨織物仿毛織物股線，強(qiáng)力高、挺括、萬米無接頭注：TC 6535代表滌T與棉C混紡，比例為65與35。噴氣紗做色織緯磨絨織物類產(chǎn)品就會(huì)揚(yáng)長(zhǎng)避短，發(fā)揮了噴氣紗的膨松短毛羽多、纖維一端纏在紗芯上的特點(diǎn)；比同類環(huán)錠紗織物顯得絨平整、堅(jiān)牢、厚實(shí)、外觀紋路立體感強(qiáng)、耐磨、染色性能好等優(yōu)點(diǎn)。渦流紡紗那么是采用刺輥分梳成單纖維，再輸送進(jìn)渦流管內(nèi)，在渦流場(chǎng)的作用下形成回轉(zhuǎn)的自由端紗尾環(huán)，繞渦流管中心回轉(zhuǎn)而加捻成紗8。如圖2所示。圖2 渦流紡紗器這種紡

6、紗方法，實(shí)驗(yàn)證明，它對(duì)纖維的整齊度和纖維外表性狀要求較高，最適宜于紡制腈綸纖維。由于離心力的作用，使渦流管內(nèi)的紗尾從引紗孔開場(chǎng)形成傘狀錐形回轉(zhuǎn)體。如圖3所示。圖3 錐形紗尾環(huán)傘狀錐形紗尾環(huán)，在渦流場(chǎng)內(nèi)受氣流推動(dòng)，產(chǎn)生的回轉(zhuǎn)速度為：y=C EQ R(, EQ F(dy3,r3) ) y紗條回轉(zhuǎn)角速度；渦流回轉(zhuǎn)角速度；dy紗條直徑；r紗條偏離渦流管中心距離；C常數(shù)(與阻力系數(shù)、紗條剛度有關(guān))。從式中可以看出，紗條回轉(zhuǎn)速度y，即是紗條所獲得的捻度，是隨紗條偏離渦流管中心距離r和紗條直徑dy號(hào)數(shù)的變化而改變。這一性質(zhì)使渦流紗的捻度可隨紡紗號(hào)數(shù)的不同而自行調(diào)節(jié)，通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)這種加捻的特點(diǎn)是捻度與強(qiáng)力的關(guān)

7、系不象環(huán)錠和氣流紗那樣，曲線斜率小。如圖4所示，捻度在較大范圍變化對(duì)紗的強(qiáng)力影響不大。圖4 捻度與強(qiáng)力的關(guān)系從圖2可以看出，喂入渦流管內(nèi)的單纖維從喂入口進(jìn)入，碰到紡紗頭而彎曲，再沿紡紗頭下滑與紗尾環(huán)接觸而被抓取，隨機(jī)地添加在紗尾環(huán)上，由于纖維的轉(zhuǎn)移、伸直、凝聚和加捻成紗全部利用氣流的吸力和旋轉(zhuǎn)來完成的，所以紗內(nèi)的纖維平行度和定向性較差，打圈纖維多，外表層纖維那么是包卷狀態(tài)，成閉環(huán)形毛羽，纖維在紗中的分布狀態(tài)如表2所示。表2 纖維在渦流紗內(nèi)的形態(tài)纖維形態(tài)百分比環(huán)鏈紗渦流紗呈圓柱和圓錐螺旋線7713前彎和打圈1028后彎和打圈2I2打 圈828其他中彎、多根扭結(jié)3l9由于上述紗的構(gòu)造狀態(tài)，渦流紗強(qiáng)

8、力是同等環(huán)錠紗的6070,但渦流紗做起絨織物，其強(qiáng)力卻接近環(huán)錠紗起絨織物的強(qiáng)力，實(shí)驗(yàn)比照資料如表3表4所示。表3紗的試驗(yàn)紡紗方式號(hào)數(shù)英支單紗強(qiáng)力CN斷裂伸長(zhǎng)捻度捻10厘米縮水渦流紗83.3775.317.533.92.92環(huán)錠紗83.37l33.023.62622渦流紗36.41636415.336.83.08環(huán)錠紗36.41658520.742.73.12表4 起絨坯布試驗(yàn)起絨用紗紗號(hào)組成Tex幅寬厘米密度根10厘米干重CNm 斷裂強(qiáng)度N厚度毫米耐磨牢度轉(zhuǎn)經(jīng)緯經(jīng)緯渦流紗26.52 棉經(jīng)83.3 腈緯112.5205.1194.1450522.33432.8542l環(huán)錠紗同上114194.51

9、94.5431.7541.93I5.62.61416渦流紗88.82 棉經(jīng)36.4腈緯126190.2201.2240.7354.8165.6環(huán)錠紗同上l23 4194.5200.8249387.1159.7試驗(yàn)說明，渦流紗織物起絨后的強(qiáng)力只降低5左右，環(huán)錠紗織物起絨后的強(qiáng)力降低了40之多。其原因是渦流紗中打圈纖維多，呈閉環(huán)形毛羽，纖維兩頭端均纏繞在紗芯上，起絨后，外表纖維破拉斷，不影響承擔(dān)強(qiáng)力的紗芯；而環(huán)錠紗織物起絨時(shí)，拉斷了紗纖維，紗的強(qiáng)力就會(huì)大幅度下降。又因?yàn)闇u流紗織物起絨后，被拉斷的纖維另一端緊緊鉤住紗芯，絨面沒有僵斑，絨毛平整細(xì)密，起絨厚度厚、耐磨、保暖、堅(jiān)牢、落毛率少，這是渦流紗獨(dú)

10、特的性質(zhì)，是其他紡紗不能與之相比的極大優(yōu)點(diǎn)。目前用渦流紗紡制的產(chǎn)品如表5所示。3 技術(shù)經(jīng)濟(jì)比照噴氣紡紗在國內(nèi)經(jīng)過較長(zhǎng)時(shí)間的生產(chǎn)實(shí)踐，作了較系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，并與環(huán)錠和氣流紡進(jìn)展了比照，見表6、表7表8所示。表5 渦流紗產(chǎn)品織物種類所用紗支及品種產(chǎn)品及其特點(diǎn)機(jī)織類腈綸1.5旦3毫米 32.3Tex腈綸1.5旦3毫米 83.3Tex絨窗簾布雙面絨童毯腈綸3旦65毫米6旦65毫米50/50 182.2Tex提花腈綸毛毯腈綸3旦65毫米 50%腈綸6旦65毫米 40% 18.2Tex滌綸5旦65毫米 10%滌腈混紡毛毯腈綸3旦65毫米 65%滌綸2.5旦65毫米 35%83.3，41.5Tex法蘭絨

11、和格子中花呢針織類腈綸1.5旦38毫米 83.3Tex腈綸1.5旦35毫米 36.4Tex腈綸3旦65毫米 53，97.2Tex起絨厚運(yùn)動(dòng)衫起絨薄運(yùn)動(dòng)衫腈綸起毛圍巾腈綸3旦65毫米 90%三角異型滌綸9旦65毫米 10%92.5Tex滌腈閃光素色拉毛加長(zhǎng)圍巾其他腈綸包芯紗簾子線，輸送帶，帳篷，人造革里表6 成紗質(zhì)量比照支別TexNT/C 65/35，14.640T100%9.760T/C 65/35，1345T/C 65/35，27.821紗 別實(shí)際號(hào)數(shù)Tex重量不勻%縷紗強(qiáng)力N縷強(qiáng)不勻%品質(zhì)指標(biāo)單紗強(qiáng)力CN單強(qiáng)CV%伸長(zhǎng)%伸長(zhǎng)CV%MJS14.90.633853.826402336.359.

12、06.95RS14.71.3644194710.29.09MJS9.740.753264.61342020311.758.99.86RS9.712.043804.59399023311.3510.06.72MJS13.011.202675RS12.871.472975MJS20.901.432815RS20.951.733145烏氏條干CV%細(xì)節(jié)個(gè)/1000米粗節(jié)個(gè)/1000米棉結(jié)個(gè)/1000米16.3417515058817.7216340657317.55336959419.1236036860717.5117.816.7118.41比照分析說明：噴氣紗強(qiáng)力約低于

13、環(huán)錠l0；重不勻率、強(qiáng)不勻率、條干、結(jié)雜都優(yōu)于環(huán)錠紗，也優(yōu)于氣流紗，烏氏試驗(yàn)的棉結(jié)有時(shí)珞高于環(huán)錠，噴氣紡產(chǎn)量是環(huán)錠紡的7.358.53倍；占地面積比環(huán)鏈減少25左右，比氣流紡減少15左右；用人工約減少60；設(shè)備投資比國產(chǎn)環(huán)錠紡設(shè)備高近2倍與環(huán)錠紡引進(jìn)設(shè)備的投資相近；用電比國產(chǎn)環(huán)錠高4050，與引進(jìn)設(shè)備相當(dāng)，低于氣流紡；機(jī)物料消消耗比環(huán)錠低30；綜合本錢因國內(nèi)電價(jià)高、工資低而高出環(huán)錠67。表7 噴氣紡技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析一各 項(xiàng) 目 指 標(biāo)機(jī)型產(chǎn)量kg/千錠時(shí)占地面積米2/時(shí)噸紗勞動(dòng)定額人萬錠設(shè)備投資單位產(chǎn)量的設(shè)備投資萬元時(shí)噸紗單位產(chǎn)量耗電度噸紗機(jī)物料消消耗元萬錠Tex(Ne)27.8(21S)Tex(

14、Ne)13(45S)Tex(Ne)27.8(21S)Tex(Ne)13(45S)Tex(Ne)29 (20S)Tex(Ne)27.8(21S)Tex(Ne)27.8(21S)國產(chǎn)環(huán)錠37.912.4810179.025576.8358.8100772.321502.929.61進(jìn)口環(huán)錠112.362624012092.55噴氣紡MJS-801278.46106.47768321306.6156.06404.32151.642118.626.80氣流紡SQ1HS-5T66.5991.429047.48107.49251.891265.882953.212387.41表8 噴氣紡技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析二各

15、項(xiàng) 目 指 標(biāo)機(jī)型產(chǎn)量kg/千錠時(shí)占地面積米2/時(shí)噸紗勞動(dòng)定額人萬錠設(shè)備投資單位產(chǎn)量的設(shè)備投資萬元時(shí)噸紗單位產(chǎn)量耗電度噸紗機(jī)物料消消耗元萬錠Tex(Ne)27.8(21S)Tex(Ne)13(45S)Tex(Ne)27.8(21S)Tex(Ne)13(45S)Tex(Ne)29 (20S)Tex(Ne)27.8(21S)Tex(Ne)27.8(21S)國產(chǎn)環(huán)錠100100100100100100100100100進(jìn)口環(huán)錠31.32262401139.23噴氣紡MJS-80173585375.4883.343.49404.3278.59140.9770.76氣流紡SQ1HS-5T175.7241

16、.288.8829.95251.89163.91382.38158.85渦流紡在世界范圍內(nèi)紗錠不多，難作系統(tǒng)的分析，波蘭早期曾對(duì)渦流紡、氣流紡、環(huán)錠紡三者作過比照分析，見表9所示。國內(nèi)對(duì)國產(chǎn)渦流紡紗機(jī)與環(huán)錠細(xì)紗機(jī)也做過比較，見表10、表l1所示從初步分析看出，渦流紡產(chǎn)量是環(huán)錠紡的8倍，單位面積產(chǎn)量是環(huán)錠的2.4倍；耗電略高于環(huán)錠，低于氣流紡；投資費(fèi)用也低于環(huán)錠和氣流紡。表9 渦流紡技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析項(xiàng) 目環(huán) 錠氣流紡渦流紡PJ-310型細(xì)紗機(jī)BD-200M型與環(huán)錠百分比%PF-1型與環(huán)錠百分比%紗支Tex公支年產(chǎn)量噸錠 數(shù)生產(chǎn)面積米2直接生產(chǎn)工人人/班總功率千瓦1公斤紗加工用費(fèi)茲羅提/公斤直接生產(chǎn)工

17、人的勞動(dòng)生產(chǎn)率公斤/工時(shí)投資費(fèi)用1噸紗/千羅茲提千瓦耗電的紗產(chǎn)量25402560163204552439414.709.3834.400.4252540256048002824266614.1115.3830.100.60562607087164881422540256019202664237613.2917.3921.90.5255853807018564124表10 渦流紡技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析各機(jī)型錠臺(tái)數(shù)指標(biāo)項(xiàng) 目渦流紡環(huán)錠紡84錠84錠84錠84錠400錠紡紗號(hào)數(shù)Tex千錠時(shí)實(shí)際產(chǎn)量kg紡紗速度米/分效率%98.41813.31409998.419001549998.4110081739998.

18、4111201909998.41124.824.986機(jī)臺(tái)數(shù)開清棉列梳棉機(jī)臺(tái)頭道并條臺(tái)二道并條臺(tái)粗紗機(jī)臺(tái)細(xì)紗機(jī)臺(tái)渦流紡紗機(jī)臺(tái)絡(luò)筒機(jī)100錠臺(tái)1306363130665.43130664.83130664.8313066414占地面積合計(jì)米2擋車人數(shù)人/班功率千瓦/臺(tái)48521214852126441192544119258624817表l1 渦流紡紗技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析機(jī) 型渦流紡環(huán)錠紡渦流紡與環(huán)錠紡之比紡紗速度米分14015417219025140154172190產(chǎn)量單錠克/時(shí)單位面積公斤/米28180.859000.9310081.0511201.151250.486.61.87282.28.8

19、2.4單位耗電度/公斤0.30.310.270.250.251.21.241.10.984 前景展望根據(jù)國內(nèi)外噴氣紡生產(chǎn)實(shí)踐，證明該機(jī)技術(shù)先進(jìn)，滌棉混紡中細(xì)支紗的產(chǎn)品有一定特色，特別在磨絨織物更有優(yōu)越性，可以代替局部環(huán)錠紡的產(chǎn)品。由于噴氣紡在紡純棉紗時(shí)的強(qiáng)力較低，使之應(yīng)用范圍和開展受到一定限制。1988年日本村田公司對(duì)MJS-881改進(jìn)了牽伸裝置和噴嘴構(gòu)造，推出了MJS-802、MJS-881新型的噴氣紡紗機(jī)，可紡滌棉，也可紡純棉中細(xì)支紗和雙紗合股及花式線。該機(jī)紡紗質(zhì)量如表12所示。表12 MJS-802，MJS-881紡純棉紗的質(zhì)量指標(biāo)項(xiàng) 目MJS-802MJS-881支別TexNe單紗強(qiáng)力CN單強(qiáng)不勻CV%強(qiáng)度CN/Tex伸長(zhǎng)%伸長(zhǎng)不勻%19.629 72175.47.48.86.629.914.739 61123.58.28.25.5110.617/234/2200雙股末加捻7.75.819.4/230/2250.7雙股末加捻7.65.9烏氏條干CV%細(xì)節(jié)個(gè)/1000米粗節(jié)個(gè)/1000米棉節(jié)個(gè)/1000米9.514113710.8626306411.411317毛羽2mm個(gè)/1000米4 mm個(gè)/1000米357252這種新機(jī)型雖然紡紗質(zhì)量單強(qiáng)還不高，但它的出現(xiàn)使噴氣紡紗技術(shù)的開展前景極為可觀；如果能在牽伸裝置和噴嘴設(shè)計(jì)進(jìn)一步研究，使紡紗質(zhì)量進(jìn)一步