摘要：集聚纺纱方法也称凝聚纺纱方法，它可生产出一种新型的纱线结构，这种结构的形成是由于消除了三角形。在传统的环锭纺中，纺纱三角形是一个潜在的弱点或出问题点，它影响了纺纱的稳定性和纱线的一些质量参数。本文将集聚纱的一些质量表参数与传统环锭纱进行了比较。
关键词：集聚纺纱，参数，质量

l 纺纱三角形的消除
在巴黎的ITMA99上，一些纺机制造商展出了各自的集聚纺纱机。这些机器已安装在世界各地的一些纺纱厂中，同时，纺纱行业正密切关注着这个市场。
集聚纺纱的想法来自于在传统的环锭纺纱系统上试图获得纱线质量的大幅度提高。虽然，转杯纺和喷气纺具有高产的优点，但它们的灵活性不如环锭纺纱机。传统环锭纱的主要优点是具有极好的纱线结构和较宽的纱线支数范围，它们是由平行和均匀加捻的纤维组成的。因此，它们的纺织工艺特性如均匀度、强力和伸长都很好。各种原料均可不受任何限制或毫无困难地在环锭纺纱机上加工成纱线。
采用集聚纺纱方法所生产出的纱线结构不同于传统的环锭纱(图1)。集聚纱的表面更加光滑，毛羽更少。这是集聚纺纱最显著的特性，而这种纱线结构的改善是通过纺纱三角形的消除而获得的。

图1 传统的环锭纱和集聚纱（右）
在传统环锭纺纱机的牵伸区，对粗纱施加一定的牵伸比，以获得所需的纱线支数。为了使纱线获得所需的强度，必须加上捻度以束缚纤维。纱线中的捻回是由钢丝圈产生的，捻度向上传递到牵伸装置。捻度必须尽可能地接近罗拉的钳口线，但是它却无法完全进入钳口。在前罗拉的输出处，总是存在一个没有捻度的三角形纤维束，即所谓的纺纱三角形。纱线断头大多发生在这一薄弱点。纺纱三角形阻止了边缘纤维完全进入纱体。这种情况导致了纱线强度的变化和较多的毛羽。边缘纤维常常不能完全与纱线合为一体，并以飞花的形式损失，或者只有极少量的边缘纤维能进入纱体中，以致较多的边缘纤维作为自由端从纱线中突出。纺纱三角形的长度取决于纺纱几何和纱线的捻度。纺纱三角形越长，所产生的薄弱区也越长。但也带来了一个优点，即边缘纤维能更好地与纱线相结合，能生产出较光滑的纱线，而且纤维飞花较少。
在集聚纺中，从牵伸装置前罗拉钳口线迁移出来的牵伸纤维集聚在一条线上。不同的机器制造商提供了多种用于凝聚这些纤维的专利，目前，有些公司如：青泽、绪森、立达等公司都能提供采用不同的纤维凝聚方式的集聚纺纱机。这种集聚方法对集聚纤维的宽度与纱线直径之比具有有利的作用，而这一作用实际上消除了纺纱三角形（图2）。

图2 装在环锭纺纱机上的集聚纺纱装置（青泽Air-Com-Tex 700）
在不存在纺纱三角形的情况下纺纱，几乎所有来自于牵伸装置的纤维都能在相同的张力条件下并合成纱线。由于捻度是在非常接近钳口线的地方加入的，因此，即使是短纤维也能在这个临界区域内承受张力，这就提高了纤维的利用程度。另外，还可减少毛羽，纤维强度的更多利用以及纱线毛羽的重大改善，为后道工序如络筒、织造的质量和产量带来了极好的有利条件。

2 试验
试验是在青泽公司生产的一台RM350传统环锭纺纱机和一台RM700集聚纺纱机上进行的。普梳和精梳纯棉原料在相同条件下纺制成细纱(表1)。
表1 试验方案

在这两台机器上纺制成的普梳纱和精梳纱具有不同的捻系数。纱样在不同的仪器，如ZellwegeUT3、Textechno Statimat和ZweigleG566毛羽试验机上做了一些物理纺织试验，用这些试验结果来比较环锭纱和集聚纱的质量参数。

3 结果和讨论
采用Minitab软件对纱样在实验室试验中所获得的结果进行了统计评估，采用不同的分析方法，并利用F值来决定一般的环锭纱和集聚纱的纱线质量数据之间是否存在统计上的重大差异。试验数据如表2所示，F值列于表3中。
表2 试验数据

常规=传统环锭纺纱机
集聚=集聚纺纱机
表3 F值及其统计上的差异

*：α=0.05统计上有较大差异
由表2中可以看到：当捻系数αm=95时，由于断头太多，而无法在传统环锭纺纱机上纺制Nm60精梳纱，而同样纱线可在集聚纺纱机上纺制。这一结果表明可在集聚纺纱机上纺制低捻系数的纱，而这实际上是一个获得更高产量的极大优点。
我们在检查纱线不匀率，如细节、粗节和棉结数值时发现，环锭纱和集聚纱之间并没有明显的差别，只有普梳纱在粗节方面差异较大。强力和伸长稍有差异，尤其是在捻系数较小时。UT3毛羽值表明：普梳纱和精梳纱均有明显的差别，与环锭纱相比，通常集聚纱的毛羽较少。
最大的差异出现在Zweigle毛羽值上，当使用G566毛羽测试仪时，可获得从纱线中伸出的不同长度的毛羽数(毛羽数／100m)。
Zellweger Uster毛羽值表示一根纱线的所有表面结构，采用这一方法可以发现和评估所有毛羽的长度，但不能专门用来区分可取毛羽和不可取毛羽。另一方面，采用Zweigle方法可以对不同长度的毛羽进行计数。从生产试验可清楚地看到：长度为3mm以下的毛羽不会影响后道工序。此外，它们可使织物具有一种天然的柔软手感。但是，较长的毛羽总是影响纱线质量的潜在因素，同时也是产生其他问题的一个潜在因素。

4 结论
对于纱线质量而言，集聚纺纱技术的一个优点是干扰毛羽非常少。当然，纱线毛羽的减少、纱线强度和伸长的增加为纱线的后道加工工序创造了十分有利的条件。此外，集聚纱为人们在不久的将来生产不同的产品提供了一个有意义的可能性。就纱线质量和产量而言，集聚纺纱机具有一些优点，但同时也应考虑集聚纺纱方法的一些重要特点，以下这些特点已在纺纱厂的实践中得到了证明：
纱线上突出的毛羽为钢丝圈提供了一种润滑作用，这种润滑作用可延长钢丝圈的使用寿命。但在纺制集聚纱时，由于集聚纱的毛羽较少，因此，这种润滑作用远远没有一般的环锭纱明显。这就导致了钢丝圈的更换较为频繁。
粗纱横动宽度(4mm~5mm)小于一般的环锭纺纱，这导致了牵伸装置中上罗拉皮壳以及皮圈的较快磨损。因此，需要更频繁地研磨上罗拉皮壳，比如每三至四个星期研磨一次。
由于牵伸部位的凝聚区有吸风存在，使集聚纺纱机具有较大的空气流动速度。因此，只在很短时间内，机器上面就会蒙上一层灰尘和飞花。实际上，集聚纺纱机产生的飞花要比环锭纺纱机少得多。但是，在纺纱车间的其他机器也会产生灰尘和飞花。当然这种情况也是操作的一个干扰因素。整个纺纱车间的空气循环速度必须增加，或者必须将集聚纺纱机放置在一个隔离的或单独的车间。
与一般纺纱机相比，集聚纺纱机的技术和结构有所不同，因此，为了容易地解决问题，同时也为了将质量和产量保持在最优的水平，必须对纺纱厂的工作人员进行很好的培训。
集聚纺纱机的清洁工作也是非常重要的，这是因为在牵伸系统出口处有用于纤维凝聚的吸风，如果清洁工作做得不好的话，将会降低纱线质量。