纺纱加工技术进步的动向

赵连英　章友鹤

进入21世纪以来,科学技术的进步推动了纺纱加工技术的进步与发展,纺纱加工设备呈现出三大特点:一是前纺采用短流程、大卷装、高效化机械;二是纺纱主机采用多锭化、少机台以及自动化、连续化装备;三是新型纺纱技术如转杯纺、喷气纺、涡流纺及复合纺纱技术的广泛应用。由于纺纱加工技术广泛采用了智能化、连续化及在线控制等先进技术,改变了传统纺纱加工工艺流程长、效率低、品种少、质量差、用工多的落后面貌。

一、清梳联技术

清梳联技术已广泛应用,并向短流程、多组合、高速高效方向发展。目前我国清梳联应用已占 40% 以上,其中 70% 的清梳联是国内制造的,说明国产清梳联设备已达到较高水平,并可采用多种组合,以适应不同原料与品种的加工需要。如青岛宏大与郑州宏大纺机公司先后研发了转杯纺、化纤原料、长绒棉、特细丝等专用清梳联设备,青岛宏大还根据生产羊绒纱与半精纺纱的需要开发了短流程清梳联,已在国内多家生产厂使用。

此外国内外纺机制造厂都把实现梳棉机高产优质作为清梳联技术重中之重来研究,普遍采用了模块化、人性化设计及抬高锡林位置、加宽机幅、增加梳理面积等技术。如瑞士Rieter(立达)公司生产的C60型梳棉机将锡林工作宽度增加为 1.5 m,使梳理面积比一般梳棉机增加了 50%;最高产量可达 150 ～ 200 kg/台・h。郑州宏大生产的JWF1204 – 120型梳棉机锡林机幅也加宽到 1.22 m,并抬高锡林使梳理区面积增加 36%,据介绍台时最高产量也可达到 120 kg,在同样纺纱产量时配台数可减少 20%。

二、精梳机

精梳机采用多项新工艺、新技术,向高速优质方向发展。精梳机是纺纱工序中提升产品质量与档次的关键设备。精梳纱的比重是衡量一个国家与一个企业纺纱产品档次的重要标志之一。由于目前我国精梳纱生产比重只占纱总产量的 1/4,且实物质量与国际尚有一定差距,因此近年来国内外精梳机制造厂商均十分重视精梳机技术创新与工艺改进,主要有如下 3 个方面。

(1)普遍采用了条并卷新工艺,提高精梳小卷的质量。如Rieter公司最新推出的E35型条并卷联合机,采用OMEGA平皮带卷绕工艺,将棉条导向和棉卷压缩的范围成Ω形,使卷绕速度提高到 180 m/min。上海一纺机生产的CL – 15型条并卷机对原SR – 80型条并卷机作了多项改进,不但卷绕速度提高 10% ～ 15%,且能耗下降 10% 以上。

(2)通过改进车头传动系统与减轻钳板重量等措施,提高了机械运转速度。如Rieter公司推出E75、E76型精梳机,将锡林速度提高到 450 钳次/min以上,有效产量在 70 kg/台・h,1 套 6 台精梳机可日产精梳条 10 t,可供 3 万锭环锭纺生产精梳纱配套。

上海一纺机自主研发的CJ60型精梳机是该公司精梳机的第六代产品,该机通过对精梳工艺运动、动力优化设计、简化共轭凸轮机构,使棉网的分离结合更加柔和、精确。同时通过缩短钳板往复运动动程与减轻钳板重量等措施,使运转速度比原CJ40型有较大幅度提高,设计速度为 450 钳次/min,实际运转速度可达 350 ～ 380 钳次/min,有效产量也可达到 65 kg/台・h。

此外国内江苏凯宫、陕西恒鑫、东飞马佐里及经纬榆次公司等,在开发精梳机上也迈出了可喜步伐。凯宫的JSA388型、恒鑫的HXFA299型、东飞马佐里的CNI600型、经纬榆次的JWFR76型等精梳机都是在消化国外精梳机先进技术基础上自主开发的。高产优质精梳机充分显示国产精梳机技术近几年有了长足进步,与国外差距正在缩小。

(3)采用新型分梳元件与牵伸机构,确保在高速运转下精梳条质量达到较高水平,为后续工序精梳纱生产提供优质棉条。

三、并条机

并条机的在线检测与质量控制技术有新的发展。并条机主要功能是通过多次并台牵伸使纤维伸直平行,并改善输出条的长短片段均匀度。国外早在 20 多年前就推出了带自调匀整装置的RSB系列单眼并条机,由于机上具有在线检测与自调匀整功能,不但使生产条子长短片段均匀度有了提高,且因工序缩短(二道改一道),减少设备配合,在降低纯耗、节约用工上都有积极作用。

近几年来国内多家纺机制造厂在吸收国外先进技术基础上,也先后研制成功带自调匀整功能的单双眼高速并条机,如沈阳纺机的JWF302型、陕西宝成纺机的FA322型、湖北天门的FA319型及台湾东夏纺机DV2型并条机等,机械结构各具特色,但均具有速度高、测量精度高等特点,在出条速度大于 400 m/台・h仍具有对条子的良好匀整效果,总之,开发出多种机型带自调匀整功能并条机,顺应了棉纺厂生产高品质纱线的需求。

四、粗纱机

粗纱机从托锭改悬锭、取消锥形传动(又称铁炮)改变电机驱动是粗纱技术的两大进步。托锭改悬锭使锭子与锭叶传动分离,可使锭子速度提高 50% 以上,卷装容量比托锭提高近 1 倍,可减少细纱工序换粗纱次数,节约劳动力。采用多电机驱动使罗拉、锭子及卷绕线速度一致性提高,可减少卷绕张力差异,提高粗纱条干均匀度。

近几年国内外纺机制造厂又研制开发在悬锭式粗纱机上增加了自动落纱装置,这又是一次重大技术突破。如天津宏大公司生产的JWF1416型内置式全自动落纱粗纱机,实现了自动落纱、上粗纱管及粗纱或空管自动输送。此机还可与细纱机联接组成粗细联。

江苏宏源公司开发的HY495A型内置式自动落纱粗纱机、太行纺机生产的FA467型外置式自动落纱粗纱机、青岛赛特环球公司生产的CMT998全伺服智能数字自动落纱机等也各具特点。

总之,粗纱机在多电机驱动基础上实现自动落纱,并逐步与细纱机联接对提高粗纱工序质量与劳动生产率均有积极作用,是今后的发展方向。

五、细纱机

高速、多锭化、超长机、自动落纱是细纱机的发展趋势。如Rieter公司生产的G35型细纱机和K45卡摩纺纱机均带自动落纱装置,机上最多锭将近 1 632 锭。Zinser 360型细纱机也有 1 200 多锭,并采用优质的纺纱专件及高性能的驱动系统和智能化的软件控制系统,使机器在高速运转时稳定可靠,锭子速度可达 2.2 万r/min以上。

国内纺机制造厂近几年来生产的带自动落纱细纱长机在机电一体化、自动化结构上有新发展,在可靠性、稳定性上有极大提高。如上海二纺机生产的ESM138JU型细纱长机,钢领板升降时锭子和罗拉均为单独电机传动,集体落纱时间少于 3 min,开车留头率大于 98%,机上最多可配 1 236 锭,它与 1 008 锭细纱机相比可减少 14% 的占地面积、节约 10% 的成本费用。

此外经纬榆次公司生产的JWF1530型、东飞马佐里公司生产的DTM189型带自动落纱细纱机长机也各有特点,纺纱最高锭速都可达到 2 万r/min以上,因此发展带自动落纱装置的多锭超长细纱机并逐步实现与自动络筒机联接实现细络联是环锭纺生产由传统技术向现代智能化技术发展的重要标志。

六、自动络筒机

自动络筒机是扩大无结纱生产、提高纱线品质与大幅度减少用工的关键设备。纱线生产中采用自动络筒机生产无结纱比例的高低也是纺纱技术进步的重要标志之一。德国Oerlikon Schlafhorst(欧瑞康赐来福)公司、意大利Savio(萨维奥)公司、日本Murata(村田)公司均看好中国市场,相继推出新的机型 10 多种,已更换升级三代。国内纺机制造厂也加快了研发步伐,采用多项新技术,缩小与国际 差距。

自动络筒机的技术进步围绕着提高络纱速度、减少毛羽、改善筒子质量进行。如Oerlikon Schlafhorst公司研发的Autoconer 5型自动络筒机,筒子成形采用PreciFX纱线横动系统,取消了槽筒。由于采用无槽筒卷绕,减少了纱线在卷绕过程中的摩擦,既能减少卷绕中毛羽增长,又能提高络纱速度。据试验比原Autoconer 338型生产效率提高 10% ～ 15%。Savio公司最新研发第四代络筒机“博纳(Polar)”,在技术、纱线质量、简化维护保养和节能降耗等方面有多项创新,并可与各种规格的细纱机联接成细络联,对纱线质量全程监控。Murata公司生产的No.21C – S型自动络筒机突出了灵活性与多功能性,在一台自动络筒机上配置了 5 种不同功能捻结器。由于采用单独马达传动,每一锭子在一台自动络筒机上同时可以生产多品种纱线。

青岛纺机公司在原生产Espero – M型自动络筒机基础上,通过不断研发与创新,也先后推出了Espero – Nuovo型、SMARO型及与细络机配套的SMARO – 1型等 3 种自动络筒机。第一种是对原Espero – M型作了改进,降低了能耗。后 2 种均是自主开发的新一代自动络筒机,其中SMARO自动络筒机设计最高速度为 2 200 m/min,实际运行速度可达 1 500 m/min,已与进口机型接近。

上海二纺机与车飞马佐里、江苏凯宫等企业也根据国内市场需求加快自动络筒机的开发与生产步伐先后,推出了EJP438型与DTM439型等自动络筒机,均采用多电机独立传动与计算机控制系统,可适应不同品种纱线的生产要求。

当谈及棉纺和络筒领域的流行趋势时,最显著的一大趋势就是尽可能获得最佳的纱线质量。纵观近年来的纺织市场,无论是整个纺织流程及其技术还是原料本身,其质量水平可谓蒸蒸日上。

细支纱和精梳棉所占的比例直线上升。从纱线质量的角度出发,运用专门设计的机器以及经改良过的技术把高质量的纤维转换成优质纱线已经变得轻而易举。目前,纺织机械和纺织技术所面临的更大挑战就是如何把中等材质的原料和纤维转换成优质纱线。紧密纺技术和Autocoro转杯纺技术就是成功的范例,它们能够在纺纱过程中对中等材质的原料进行改良和精加工。

Oerlikon Schlafhorst(欧瑞康赐来福)把重心放在如何提高纱线质量的研发上,汇聚了一大批人才。根据制造原理进行设计,为细纱和转杯纺纱厂实现纺织机械的多元化,多年来一直成为市场的领导者。欧瑞康赐来福专门致力于把棉纤维转换成高质量的纱线。

作为市场和技术的领导者,欧瑞康赐来福不断为环锭纺细纱机、络筒机和转杯纺纱机领域树立风向标。

创新的络筒工艺、新型的纱线接头系统和无懈可击的筒子质量成为三大主要亮点。在纺纱实践过程中,筒子卓越的性能表现再一次力证欧瑞康赐来福在提供明智解决方案中所凸显出的非凡核心技术才能。

青泽Zinser 351 C3紧密纺细纱机拥有值得客户信赖、便捷而可靠的紧密纺技术。越来越多中细支纱线范围内的精梳纱都通过紧密纺技术生产。与传统的环锭纺纱技术相比,紧密纺技术在改进纱线质量方面是一次真正的技术进步。这种进步主要体现在更高的纤维利用率以及更低的毛羽值上。在加工过程中,尤其是毛羽现象可以得到完全消除,因为毛羽会破坏下道工序。而且还大大节约下道工序的成本,增加纺纱厂的成本效益并且拓展了产品的设计范围。通过张力牵伸的变化对纱线结构进行调整。由于原料的利用率更高,同等纱线的产量也变得更高。毛羽值低以及紧密纺纱线的平滑结构对终端产品来说是显而易见的优势。织物的色泽更加光鲜,色彩对比度更加鲜明,为终端产品树立了一个全新的质量标准。最具代表性的服饰,比如,高端西服就完美地展现了一流的纱线质量。

确保最高的筒子和纱线质量是欧瑞康赐来福的核心理念,因为源自于Autoconer的筒子,其质量能够强有力地保证纺织链中下道工序的生产效率更高,产品性能更佳。FX系列,比如:Autotense FX纱线张力匀整装置、Propack FX电子防叠装置、Variopack FX弹力纱筒子成型优化装置以及Ecopack FX纱线精密定长装置,Autoconer 5自动络筒机确保最高质量的筒子和纱线。类似于原纱的均一接头是欧瑞康赐来福捻接技术的一大特点。适用于所有纱线和原料的捻接器有:Flexsplicer多功能捻接器(适用于常规和紧密纺纱线)、Thermosplicer热捻接器、Injectionsplicer喷湿捻接器和Elastosplicer弹力纱捻接器。

新型无槽筒纱线横动系统PreciFX实现了从管纱到筒子络筒技术的巨大飞跃。这就意味着:高度的灵活性,数字化控制的筒子成形,只需对电脑轻触摁键就可设定筒子性能特点,而无需花费大量时间进行硬件更换。配备PreciFX装置后,筒子的重叠现象便不复存在了。

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结束语

在竞争日益激烈的纺织市场上,优质的纱线质量仍然是决定成败与否的关键因素。无论是全自动还是半自动的机器,客户对如何生产出高质量纱线的要求日趋强烈。如今,客户讨论最多的问题就是哪些机器的新特点能够进一步提高纱线质量。欧瑞康赐来福推出新一代机器来应对源自于用户的一切挑战,为他们树立信心,在不久的将来,必定让他们的投资物超所值。