中高支转杯纺纱技术:棉纺织工艺技术创新点
全自动转杯纺纱技术是目前最成熟的新型纺纱技术,在中国棉纺织行业协会发布的《中国棉纺织行业“十一五”科学与技术进步指导意见》中提出,要大力推进采用全自动转杯纺纱、紧密纺纱、喷气纺纱等新型纺纱装备,并指出中高支转杯纺纱技术是棉纺织业今后工艺技术的创新点。那么,转杯纺纱技术到底有哪些工艺优势,使之受到如此关注呢?
迅速发展的理由
在各种新型纺纱方法与技术中,转杯纺纱由于其技术和产品的实用性,得到了大量的推广与应用。从1965年捷克研制成功第一台KS-200型转杯纺样机到现在,已有40多年的历史,转杯纺产品从初期的粗布、鞋面布、台布等,发展到今天的牛仔布、灯芯绒、细布、府绸以及针织品等,各种非棉产品也在积极地开发中。
目前,全自动转杯纺纱技术纺杯速度已达15万转/分,纺纱速度为200米/分,是环锭纺的6~10倍。据专家介绍,转杯纱有两大特点:第一,原料通过开清棉、梳棉及转杯纺纱机等开松排杂装置,可排除原料含杂总量的90%左右,因此,成纱含杂比粗梳系统生产同号环锭纱要少。第二,通过二道并条,可降低熟条的重不匀率,尤其在转杯的凝聚过程中,可获得较高倍的单纤维并合作用,因此,转杯纱的长短片段不匀率明显比环锭纱低。此外,与同号环锭纱相比,转杯纱千锭断头降低约66.76%,织机产量提高约33.3%,坯布一等品率提高约l0%;而且转杯纱结构蓬松,吸染率高,产品色泽鲜艳。
在纯棉中、粗支纱领域,我国转杯纺技术已发展得较为成熟,尤其是纯棉粗支纱的大部分生产份额已为转杯纱所替代。根据国外转杯纺产品的分布情况看,转杯纱用于机织外衣类的占23%,用于针织服装类的占42%。由于转杯纱具有条干均匀、接头少、结杂少、弹性伸长大、耐磨性能好等特点,使之特别适用于开发针织品。目前,较成熟的产品有起绒针织物,它通常有单面绒和双面绒两种,可用于制作绒衫裤、运动服、外套等。
虽然当前非棉类产品的转杯纱生产比例还较小,但专家认为,其开发前景很广阔。首先,原料资源很丰富,缫丝厂的下脚料、毛条厂的精落毛及短羊毛、苎麻纺纱厂的精落麻、次兔毛及棉型化纤等都可以用来作原料,转杯纺对这些长度差异大、含杂多的原料具有良好的适应性。其次,转杯纺适宜于生产粗支纱,而粗梳毛纱、苎麻纱等的纱号,正好适合转杯纺的粗支纱范围,而且号数越粗,产量越高,经济效益越大。
正是具备以上这些优点,“十五”期间,我国转杯纺发展较为迅速。据中国棉纺织行业协会统计,2000年全国拥有转杯纺62.38万头,2005年发展到147.2万头,无论是技术还是设备都取得了很大的进步,从而使转杯纺的生产效率、产品质量有了快速提高,同时,也大大拓宽了转杯纺的应用领域。
适纺支数需提高
尽管转杯纺产品的开发领域不断拓展,但我国主要还局限于粗支纱的加工。纺纱企业用国产转杯纺纱机平均纺8~10支,用进口设备平均纺12~16支,16支以下的纱支约占80%,而国际上转杯纺的平均支数达21~32支,21支以下的纱支比例不足50%。专家认为,我国转杯纺如仍局限于粗支纱将无更大的发展前途。正因为如此,中国棉纺织行业协会将中高支转杯纺纱技术列为“十一五”期间科学与技术进步发展的关键项目之一。
专家介绍说,从设备情况来看,如果要提高转杯纺的适纺支数,发展抽气式转杯纺纱机是一个方向。因为在抽气式转杯纺纱机中,转杯无排气孔,转杯轻、薄,负荷小,适宜于高速,此外,抽气式较小的转杯负荷也有利于采用双圆盘式间接轴承、空气轴承等,从而更有利于转杯的高速化。当然,除此之外,抽气式还具有排杂效率高、杯内尘杂积聚少、负压稳定且易控制等优点,可使纺纱和成纱质量较自排风式在更长的一段时间内稳定。
当下最新的机械普遍采用了无机械接触的轴承,如空气轴承、磁性轴承等,大大减少了高速回转时的磨损和动力消耗,降低了运行成本,也使转杯速度达到10万转/分以上,高的甚至可以达到15万转/分,出纱速度高达220米/分。为了适应高速生产,自动和半自动接头也正在普及应用,转杯纺生产效率的大大提高,为转杯纺能经济地生产中高支纱提供了条件,扩大了转杯纱的实用纺纱支数范围。
据了解,国内生产的转杯纺纱机已发展到半自动接头,抽气式转杯速度可开到8万~10万转/分,“十一五”期间主要需解决好半自动接头控制技术和纺纱产品的接头质量。关于棉纺转杯纺工艺技术和纺纱杯自动接头技术,国内纺织大学已有基础研究,中国棉纺织行业协会建议,进口设备应在棉纺企业技术改造规划中带头实施。