章友鹤 赵连英 姜华飞
摘 要:喷气涡流纺是目前纺纱领域的一项新技术。通过对浙江20多家喷气涡流纺纱生产企业进行实地了解,与企业领导及相关人员进行交流与探讨后,提出了我国在喷气涡流纺发展中几个值得引起行业内相关领导与科技人员的重视与关注的问题,分析了喷气涡流纺技术的优点和弊端,指出了当前及今后发展喷气涡流纺技术的主要任务。
关键词:纺纱领域;喷气涡流纺技术;创新;弊端;发展
中图分类号: 文献标识码:A 文章编号:1674-2346(2017)04-
喷气涡流纺是目前纺纱领域的一项新技术,它与传统环锭纺比有许多优点,我国自2005年从国外引进喷气涡流纺装备以来,已有10多年时间,生产规模正在扩大,生产的纱线已在许多织物中应用。最近我们对浙江20多家喷气涡流纺纱生产企业进行实地了解,尤其是对生产品种、销售、盈利情况及使用中相关问题,与企业领导及相关人员进行了交流与探讨,感到我国在喷气涡流纺发展中有几个问题值得引起行业内相关领导与科技人员的重视与关注。
1 喷气涡流纺产能发展现状
据相关资料显示:“十二五”期间,我国喷气涡流纺产能发展较快,喷气涡流纺装备拥有量,从2011年的9.36万台到2015年增加到13.5万台,每年以1万多台的速度递增,预计到2016年全国将超过15万臺喷气涡流纺设备投入运行,按每台相当于环锭纺20锭产能计算,已相当于环锭纺300万锭生产能力。浙江继山东、江苏之后,于2008年由浙江宏扬集团第一家引进喷气涡流纺先进设备,依托民营经济的资金实力,逐步发展起来。据我们了解统计,目前浙江已有24家纺纱企业拥有600多台喷气涡流纺机投入生产运行。从生产品种分析,有70%左右机台以生产粘纤纱与T/R本色纱为主导产品,只有30%左右机台在生产色纺纱、多纤混纺纱,及纯涤纶纱、装饰面料与家纺面料用纱等品种,仍存在生产品种不多、使用领域较狭窄的局面。
从全国分析,用喷气涡流纺生产的纱线虽只占纱线总量的3%(按全国1亿锭产能计算),但因目前多数企业生产是粘纤本色纱,主要用作针织用纱,已出现供大于求的态势、竞争激烈,价格不断走低,以粘纤30s纱为例,目前粘纤每吨在1.5万元左右,而纱的售价只有1.8万元/吨,甚至更低,使吨纱加工费不足3000元,低于同规格的环锭纱。同时由于产品积压多,即使低价销售,仍不很畅通。故目前生产本色粘纤纱为主的企业,均已出现无利可图与亏损的情况, 形势比较严峻,如果不加快产品结构调整,严峻形势短期内难以改变。
2 喷气涡流纺技术的优点和弊端
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收稿日期:2017-09-16
第一作者简介:章友鹤,男,教授级高工。研究方向:纺纱新技术
2.1 喷气涡流纺技术主要优点
喷气涡流纺技术主要优点:纺纱工序缩短、生产效率高、用工省、纱线毛羽少光洁。
喷气涡流纺纱是用条子喂入,通过纺纱器等装置直接卷绕成筒纱,比环锭纺省却了粗纱与络筒2个工序。
喷气涡流纺是半自由端纺纱,用压缩空气产生的旋转气流,将棉条通过旋转喷嘴、经牵伸拉细包缠成纱。无环锭纺纱受钢领、钢丝圈与锭子速度的束缚,故纺纱速度比环锭纺纱速度提高了近20倍。从浙江许多企业实际生产数据看,日本村田公司的861型喷气涡流纺机生产速度普遍在350~400m/min, 870型更快,达到420~470 m/min。瑞士立达公司的J20型喷气涡流纺机纺纱速度也达到400~430 m/min左右,用450~500台喷气涡流纺设备就可达到环锭纺1万锭产能。
由于设备自动化、智能化程度高,接头、络筒、换管等都用机器人操作完成,不但减轻了工人劳动强度,且显著节约了劳动用工。目前多数企业折合环锭纺每万锭用工在20~25人之间,规模大的企业用工更省,折合万锭用工在20人以下。劳动用工少,既降低工费成本,又缓解了目前招工难的困境。同时,由于喷气涡流纺生产与环锭纺生产比较,因机台减少、空气中废花少、车间整洁有序,年轻工人喜欢在整洁明亮的环境中工作。
2.2 喷气涡流纺技术的弊端
从10多年生产实践中暴露出喷气涡流纺技术的弊端,主要有以下几点。
喷气涡流纺纱的强力比环锭纺纱要低10%以上。从检测数据表明,成纱的断裂伸长也比环锭纺低。断裂伸长较低说明纱的弹性伸长低,会导致最终产品耐磨性下降。
喷气涡流纱成纱条干均匀度也略差于环锭纺。尤其是导纱管与纺锭直径磨损或工艺设计不当,极易产生细节弱捻纱,而细节弱捻纱产生又会直接造成成品横档等疵品出现。
喷气涡流纺对使用原料要求也比环锭纺高。要求使用原料长度要长、细度要细、整齐度要好,如棉花在喷气涡流纺纱中使用必须通过精梳工艺,去除多数短绒,提高整齐度后才能使用。由于喷气涡流纺对原料要求较“苛刻”,故影响其生产品种,没有环锭纺生产品种范围广泛。目前生产纱支以29~14.5tex(20S~40S)为主,超过10.7 tex(55S以上)因组成纱线的纤维根数少,使成纱强力更低,且纺纱难度增加,生产效率较低,经济上也不合算。此外,喷气涡流纺对使用原料的初始模量也有较高要求,初始模量较低的柔性纤维适纺性较好,对初始模量较高的呈刚性纤维适纺性就较差,如麻类纤维、粗旦涤纶纤维,使用前必须经过柔性处理后才能使用。由于使用原料范围较狭窄,故影响其品种开发。目前用棉花以混纺纱为主,用麻类或毛类纤维混用比例要控制在30%以内。
此外,喷气涡流纺纱其原料消耗也比环锭纺要多10公斤/吨左右,这是因其纺纱断头率高于环锭纺,喷气涡流纺机生产效率多数在95%以上,有的甚至达到97~98%,这是因每台设备上有多台自动接头装置在往返运行及时接好断头之故。
从上述优势与弊端分析,说明喷气涡流纺技术不可能全部取代环锭纺,只能在一定领域内,作环锭纺的补充。对它应有客观的分析与评价。
3 用创新技术开发喷气涡流纺新型纱线,是当前及今后发展喷气涡流纺技术的首要任务
从我们最近对浙江省喷气涡流纺生产企业了解表明:只要在品种开发与应用领域拓展上下功夫,避开企业间与環锭纺纱线同质化竞争,喷气涡流纺企业是能取得比环锭纺企业更好的经济效益的。这些企业的经验是:紧跟市场需求变化,不断开发新型涡流纺纱线,从单一的针织用纱,向家纺、装饰及毛针织用纱等多领域拓展,是提高企业经济效益的重要途径。据我们初步了解目前已开发出5类喷气涡流纺新型线纱。
3.1 创新开发色纺纱
目前已开发麻灰系列色纺纱、彩色系列色纺纱、多纤维混纺系列色纺纱3类,尤其是在开发多纤维混纺色纺纱中采用了强度较高纤维混纺,可弥补有色粘纤强度过低的弊端。由于浙江是国内色纺纱开发生产的主要基地,将环锭纺生产色纺纱经验移植到喷气涡流纺生产中,能使3类喷气涡流纺色纺纱开发出更多品种,供市场选用。
3.2 用喷气涡流纺技术开发功能性纱线
具有舒适、亲肤、保健等功能的服饰,已成为多数消费者的追求,因此用喷气涡流纺技术来开发具有各种功能性纱线应是一个热点。如用蜂窝涤纶与竹炭改性涤纶及莫代尔3种原料混纺的喷气涡流纺纱,除具有吸湿透气、抗菌保健等功能外,并使织物具有手感滑爽、布面光泽亮丽等特点,可用于作内外衣服饰用纱。
3.3 采用多种天然纤维混纺开发喷气涡流纺纱线
天然纤维有棉花、羊毛、麻类纤维、蚕丝等,各具优良性能。在喷气涡流纺纱中扩大应用各类天然纤维,既可以提升产品附加值,也可以改变喷气涡流纺纱使用粘纤为主的局面。目前在浙江已成功开发出以棉为主的C/R60/40混纺纱,用亚麻、羊毛、蚕丝等混纺及亚麻与棉混纺等喷气涡流纺纱线。个别企业用精梳工艺开发出纯棉喷气涡流纺纱,纺纱支数最高达到70英支,这是喷气涡流纺技术的一个重大创新。实践证明用多种天然纤维来开发喷气涡流纺新型纱线,可拓宽应用领域,使纱线不仅在针织、机织物上应用,也可扩大在家用纺织品上应用。
3.4 用喷气涡流纺技术开发装饰面料用纱
随着人们生活素质的提高,居室条件的改善,装饰面料需求量增加较快,对各种纱线的需求量也较大,浙江不少喷气涡流纺生产企业通过市场调研,积极进行技术创新,在喷气涡流纺机上先后开发出中粗支纯涤纶纱线、阻燃腈纶混纺纱等品种,用这几种纱线在装饰织物上应用,既凸现出粗犷、悬垂、挺刮的风格,又有阻燃、耐磨性好、抗污染等功能,得到装饰面料生产企业的好评,市场前景看好。
3.5 用喷气涡流纺技术开发毛针织用纱
毛针织用纱因产品档次与质量要求均较高,产品附加值也高,尤其是要求纱线接头少,制成毛衫耐磨性好,不易起球掉毛。近几年来浙江也有少数喷气涡流纺企业,根据毛针织用纱的需求,用创新技术在喷气涡流纺机上开发出羊毛(羊绒)与腈纶、锦纶及天丝等混纺的毛针织用的喷气涡流纺色纱,在毛针织物上应用。它与用环锭纺生产的半精纺纱比较,因喷气涡流纺筒子卷装容量大,故成衣上接头显著减少,同时其成纱机理是包覆结构,其纱线的毛羽与耐磨性也比半精纺纱要优良。克服了用半精纺纱制成毛衫穿着过程中易起球、掉毛等缺点,也受到毛衫加工企业与用户的好评。
业内相关专家认为利用喷气涡流纺的技术优势,开发装饰面料用纱与毛针织品用纱,对喷气涡流纺纱线的用途拓展具有积极意义。
4 进一步发展涡流纺的几点建议
从上述对喷气涡流纺新型纱线开发动向分析,我国喷气涡流纺企业要改变目前销售不畅的形势,必须加快产品结构调整的步伐,改变使用原料单一、生产品种少、用途局限的局面,向用多种原料、多色泽纤维、生产多品种及多用途方向发展。现提出以下几点建议与同行共同探讨。
1)要坚持小批量多品种生产模式,走差异化、特色化之路,规避与环锭纺纱线同质化竞争。
2)要适应小批量多品种生产模式,必须对前纺配套设备进行改造。目前有的企业,从国外引进清梳联与并条机等先进装备,虽生产效率较高但花钱也较多,且对小批量多品种生产很难适应,使装备的效能得不到充分发挥。而国内生产的清梳联与并条机,近几年来进步较快,具有性价比高、对产品适应性较好的优势。故我们建议喷气涡流纺的前纺配套设备,可以国内生产设备为主体。
3)要加快备件国产化步伐,降低维护成本。喷气涡流纺设备上有许多易损件,如纺锭、针管、胶辊胶圈、喷嘴、小针刀、D型皮圈、同步带等,目前国产化率不高,多依赖进口。因进口备件价格高,增加了机物料消耗成本,故加快备件国产化率,也是发展中要重视解决的问题。
4)提高设备生产效率与成纱质量,降低原材料消耗的要求。喷气涡流纺企业必须要配置空调与除尘设备,使车间的温湿度与含尘量满足生产的要求。因为喷气涡流纺纱对生产环境有较高要求,目前个别企业不安装或不使用空调设备,导致生产中断头增加、效率降低、消耗增加,这是得不偿失的举措。
5)要围绕涡流纺产品发展,及时制定行业标准与团体标准,使生产纱线质量有据可依,促进质量提高。目前已制定的只有3项标准(纯粘纤纱、涤/粘纱与粘纤色纺纱)。急需制订的有多纤混纺色纱、棉涤(粘)混纺纱及装饰用纱等标准,希望相关企业能积极参与。
Discussion on the Problems in the Development of Jet Vortex Spinning Technology
ZHANG You-he1 ZHAO Lian-ying1 JIANG Hua-fei2
(1. Zhejiang Textile Engineering Society, Hangzhou, Zhejiang, 310012;
2. Zhejiang Textile Association, Hangzhou, Zhejiang, 310009)
Abstract: Jet vortex spinning is a new technology in current spinning field. Based on the on-the-spot learning of more than 20 jet vortex spinning enterprises in Zhejiang, and the communication and discussion with business leaders and related personnel, this paper puts forward several problems in the development of jet vortex spinning, analyzes the advantages and disadvantages of this technology and points out the main task of developing the technology at present and in the future.
Key words: area of spinning; jet vortex spinning technology; innovation; disadvantage; development