摘要:簡要介紹了目前噴氣紡紗技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r、紗線結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品特點(diǎn)和國內(nèi)外應(yīng)用情況。噴氣紡經(jīng)過20余年的發(fā)展,已取得了長足的進(jìn)步,其產(chǎn)量高、流程短、自動(dòng)化程度高和紡紗支數(shù)高等優(yōu)點(diǎn)已被廣泛認(rèn)可。噴氣紡紗作為一種新型紡紗技術(shù),其優(yōu)勢(shì)已被廣為認(rèn)可。噴氣紡紗與傳統(tǒng)的紡紗技術(shù)相比,具有產(chǎn)量高、流程短、自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)。
噴氣紡產(chǎn)品有其獨(dú)特的性能和用途,應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。
1噴氣紡紗技術(shù)發(fā)展概況
美國DuPont(杜邦)公司在1936年研制出單噴嘴噴氣紡紗機(jī),但未能進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)。日本Murata(村田)公司在DuPont公司單噴嘴噴氣紡紗技術(shù)的基礎(chǔ)上研制雙噴嘴噴氣紡紗機(jī),至1980年研制成功,1981年投入商業(yè)生產(chǎn)。經(jīng)過20年的發(fā)展和不斷改進(jìn),形成了MJS系列
MJS801、MJS802、MJS802H和MJS802HR等噴氣紡紗機(jī)。該系列噴氣紡紗機(jī)采用棉條直接喂入牽伸裝置,然后進(jìn)入噴嘴,兩個(gè)方向相反的高速旋轉(zhuǎn)氣流對(duì)紗條進(jìn)行假捻并包纏成紗,紗條引出后,經(jīng)電子清紗器去除疵點(diǎn)后卷繞成紗。MJS802型紡紗速度為200m/min.MJS802H型紡紗速度高達(dá)300m/min??梢约徶?.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(yōu)于環(huán)錠紡紗。Murata公司繼MJS系列之后推出了第三代噴氣紡紗機(jī)RJS804(又稱羅拉噴氣紡紗機(jī))。RJS噴氣紡紗機(jī)對(duì)MJS噴氣紡紗機(jī)的機(jī)構(gòu)作了進(jìn)一步改進(jìn),它的牽伸區(qū)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(duì)須條的加捻方向與噴嘴對(duì)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(yùn)動(dòng)。牽伸后的須條離開前羅拉后,進(jìn)入噴嘴。在噴嘴中高速旋轉(zhuǎn)的氣流作用下,主體須條兩側(cè)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(dāng)芯纖維條通過充氣羅拉的握持點(diǎn)時(shí),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(jī)的另一大特點(diǎn)。因此,RJS804噴氣紡紗機(jī)在1995年米蘭國際紡織機(jī)械展覽會(huì)上引起了極大的轟動(dòng)。1995年,Murata公司又推出了新一代噴氣紡紗機(jī)MVS(又稱渦流式噴氣紡紗機(jī)),在1999年法國巴黎展覽會(huì)上正式展出,在我國于2002年首次展出。MVS噴氣紡紗機(jī)包括牽伸、渦流加捻、空心錠子、成紗、卷繞等部分。其成紗機(jī)理如下:經(jīng)牽伸后的纖維束從前羅拉鉗口輸出,立即進(jìn)入與前鉗口距離很近的螺旋形空氣噴管,被噴管中穩(wěn)定的渦流控制在一起,纖維束在噴管中向前運(yùn)動(dòng)到達(dá)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(zhuǎn)的渦流使纖維束加捻。紗體加捻并經(jīng)過噴嘴后,纖維末端因渦流作用而擴(kuò)張,經(jīng)過空心錠子捻搓作用后旋轉(zhuǎn)到纖維紗芯上,加捻作用完成。MVS比以上各種噴氣紡紗機(jī)的品種適應(yīng)性大大改進(jìn),可以加工14.6~32.4tex(40~18英支)純棉紗,紡紗速度高達(dá)400m/min。該噴氣紡紗機(jī)改變了噴氣紗強(qiáng)力較低的弱點(diǎn),尤其是成紗機(jī)理的改變,從而可以加工純棉紗,這被認(rèn)為是噴氣紡的新突破。
目前,美國已經(jīng)有120臺(tái)(每臺(tái)72頭),經(jīng)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(fā)展。此外,Murata公司還研制了MTS881噴氣紡紗并紗聯(lián)合機(jī),集紡紗、并筒為一體,形成多功能的雙紗并合噴氣紡紗機(jī)。時(shí)至今日,Murata公
上推出了Plyfil雙紗噴氣紡紗機(jī)。該噴氣紡紗機(jī)集高倍牽伸、紡紗、并紗和絡(luò)筒于一體。須條經(jīng)過牽伸后,進(jìn)入噴氣紡紗區(qū)的紡紗器。在氣流的作用下旋轉(zhuǎn)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(qū)出來,經(jīng)導(dǎo)紗器合并后卷繞到圓形筒子上。
在整個(gè)紡紗過程中,纖維始終受到積極控制。Plyfil紡紗工藝的特點(diǎn)是:它既具有常規(guī)噴氣紡的優(yōu)點(diǎn),又避免了噴氣紗手感較硬的缺點(diǎn),在后道倍捻機(jī)的工藝過程中,Plyfil紗內(nèi)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(jī)有Plyfil1000和Plyfil2000兩種機(jī)型。Plyfil1000型噴氣紡紗機(jī)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(jī)可紡支數(shù)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(jī)可紡支數(shù)為10/2~25/2tex(100/2~40/2公支),輸出速度為150~350m/min。與此同時(shí),日本Toyota(豐田)公司推出TYS型噴氣紡紗機(jī),每臺(tái)有120錠,雙面上行式,錠距為230mm。牽伸形式與Murata生產(chǎn)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(gè)噴嘴。其最高紡紗速度為200m/min,適紡支數(shù)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(shí),速度為155m/min,較為穩(wěn)定。日本Toray(東麗)公司研制出AJS一101型噴氣紡紗機(jī)。每臺(tái)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(shù)為
日本Toray(東麗)公司研制出AJS一101型噴氣紡紗機(jī)。每臺(tái)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(shù)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(jī)占地面積較大。
我國自80年代初期起,也先后有東華大學(xué)、天津紡院、上海市紡織科學(xué)研究所等單位開始了對(duì)噴氣紡的研究,分別在舊細(xì)紗機(jī)上改造或生產(chǎn)了簡易的噴氣紡紗機(jī),對(duì)有關(guān)的工藝參數(shù)和噴嘴的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了深入的研究。但我國的噴氣紡紗設(shè)備還完全依賴進(jìn)口,過高的設(shè)備價(jià)格已經(jīng)成為制約我國噴氣紡發(fā)展的主要因素之一。目前上海太平洋集團(tuán)、浙江泰坦等單位已經(jīng)開始研制自行設(shè)計(jì)的噴氣紡紗機(jī),相信國產(chǎn)噴氣紡紗機(jī)不久將問世。
2噴氣紡紗線結(jié)構(gòu)
一般的觀點(diǎn)認(rèn)為,噴氣紡的成紗機(jī)理是“假捻一退捻一包纏”。紗線的結(jié)構(gòu)由芯纖維和包纏纖維兩部分組成。紗線的結(jié)構(gòu)和物理性能主要由以下兩點(diǎn)決定:一是包纏纖維的量(包纏纖維與芯纖維的比率);二是對(duì)芯纖維纏繞的程度(包纏強(qiáng)度)。其紗線的結(jié)構(gòu)和物理性能之間的關(guān)系如表1表1紗線結(jié)構(gòu)與物理性能的關(guān)系紗線結(jié)構(gòu)一二三四物理性能強(qiáng)力最大強(qiáng)力值高部分脫離強(qiáng)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(jī)織針織和機(jī)織股線使用春夏季以外的特殊料在生產(chǎn)過程中根據(jù)產(chǎn)品的需要改變工藝參數(shù),可得到相應(yīng)結(jié)構(gòu)和物理性能的噴氣紗。
3噴氣紡產(chǎn)品的特
3.1噴氣紗的性能特點(diǎn)由于噴氣紡特殊的成紗機(jī)理,因而噴氣紗的結(jié)構(gòu)和物理性能與環(huán)錠紗有明顯的不同(表2)。表2噴氣紗與環(huán)錠紗的性能比較內(nèi)合纖的單紗強(qiáng)力一般為同一原料環(huán)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(diǎn)用噴氣紗織造的織物與環(huán)錠紗織物相比主要有以下特點(diǎn)。(1)噴氣紗織物拉伸強(qiáng)度和撕破強(qiáng)度比環(huán)錠紗織物低3%~5%,但布面光潔,抗起球性好,可達(dá)3~5級(jí)。(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(duì)漿液的吸收性好,上漿率可以減少10%以上。(4)織物染整時(shí)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?yàn)榧喌哪砘亟切?,故織物外觀光潔、手感較硬。
3.3噴氣紗產(chǎn)品的應(yīng)用
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,特別適于針織產(chǎn)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(chǎn)品主要有:運(yùn)動(dòng)裝、雙面休閑裝、兒童服裝、針織T恤衫和內(nèi)衣產(chǎn)品。
由于噴氣紗具有毛羽少、強(qiáng)力均勻、條干疵點(diǎn)少等優(yōu)點(diǎn),故適合于無梭織機(jī)的使用。噴氣紗機(jī)織產(chǎn)品主要有兩大類:一是生產(chǎn)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(chǎn)品;另一類是家紡產(chǎn)品,可以生產(chǎn)被套、床罩、枕套等床上用品和窗簾、臺(tái)布等裝飾用品,適用于賓館及家庭房間的布置。雖然傳統(tǒng)噴氣紡技術(shù)不大適應(yīng)生產(chǎn)純棉紗,但對(duì)生產(chǎn)化學(xué)纖維,尤其是細(xì)旦化學(xué)纖維等差別化纖維具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。隨著世界人口的增加,對(duì)化學(xué)纖維的依賴性將更加明顯,化學(xué)纖維在服裝用布、裝飾用布及產(chǎn)業(yè)用布中所占的比例將會(huì)快速增加。因此噴氣紡技
4國內(nèi)外噴氣紡的應(yīng)用狀況
4.1國外噴氣紡的應(yīng)用狀況噴氣紡的規(guī)模從全世界角度來說還相對(duì)較小。目前,無論從已有的錠數(shù)(頭數(shù))還是從紗的產(chǎn)量來說環(huán)錠紡都是主角。但噴氣紡經(jīng)過20余年的發(fā)展,已取得了長足的進(jìn)步和廣泛的認(rèn)可。
據(jù)統(tǒng)計(jì),截止到2001年底,全世界共有噴氣紡紗設(shè)備約22萬頭,分布在36個(gè)國家和地區(qū),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(jī)最多的國家,總數(shù)約有15萬頭,占全世界總量的70%。噴氣紡被美國作為紡織業(yè)優(yōu)先發(fā)展的項(xiàng)目。有資料介紹,1999年美國新安裝的紡紗設(shè)備中,噴氣紡為38%,轉(zhuǎn)杯紡為35%,環(huán)錠紡為27%。
4.2國內(nèi)噴氣紡的應(yīng)用狀況
1985年江蘇丹陽棉紡廠首次引進(jìn)10臺(tái)日本村田MJS801噴氣紡紗機(jī),其后,湖北、天津、西安等地累計(jì)引進(jìn)133臺(tái)。近期,噴氣紡在我國又有了較大的發(fā)展。2000年,原國家紡織工業(yè)局為積極推廣這項(xiàng)紡紗新技術(shù),實(shí)施了“引進(jìn)新型紡紗技術(shù)——噴氣紡紗設(shè)備”的實(shí)驗(yàn)性項(xiàng)目,選定9家企業(yè),分別引進(jìn)日本村田MJS802HR型噴氣紡紗機(jī)10臺(tái)。2001年江蘇通裕、淮陰清棉和上海十七棉等公司引進(jìn)的設(shè)備正式投入使用,國內(nèi)噴氣紡紗設(shè)備總數(shù)增加到163臺(tái)。且還在增加,估計(jì)2002年底已增加至200臺(tái)左右。目前,已有不少廠家將引進(jìn)噴氣紡紗機(jī)作為下一步技術(shù)改造的內(nèi)容。我國是個(gè)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(fā)展明顯落后于美國或亞洲其他國家。5結(jié)論和展望噴氣紡紗是一種新型的紡紗技術(shù),經(jīng)過20余年的發(fā)展,技術(shù)已經(jīng)相對(duì)成熟,并正在不斷發(fā)展。其產(chǎn)量高、流程短、自動(dòng)化程度高和紡紗支數(shù)高等優(yōu)點(diǎn)已被廣泛認(rèn)可。隨著轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)的速度提高,自動(dòng)接頭裝置的應(yīng)用,噴氣紡紗機(jī)相對(duì)其他紡紗機(jī)械的成本將下降;加之我國目前對(duì)提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率,加
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