紧密纺装置的改造及生产实践

1国内外紧密纺技术的发展现状和趋势
1.1紧密纺纱原理简介
国外紧密纺纱装置的研究，主要目的在于通过纺纱工艺的改变，提升环锭纱的质量，以满足高档次的面料和织造要求。这种新的纺纱工艺方法已完全改变了纱线的性能，其研究的视角是通过在须条加捻前增加吸风装置，通过负压的作用，尽可能使松散的纤集聚在一条直线上，消除了传统环锭纺纱机上的加捻三角区，使纤维在平行、紧密的状态下实现加捻。由于纱中各纤维受力均匀，抱合紧密，使成纱结构和质量产生了质的突变，毛羽、强力、条干、耐磨、外观有显著改善。
1.2国外紧密纺的发展及现状
紧密纺首次出现在巴黎ITMA＇99上，目前国际上有五种不同结构的紧密纺纱系统，分别是Rieter、Sussen、MAL、Zinser和TOYT公司的产品，它们在集聚方式上有所不同，但集聚原理均相同。(1)瑞士Rieter公司的COM4集聚纺纱系统：其核心技术是将前罗拉改为尘笼式实现抽风，并内置不回转的斜管使空气具有缩合作用以达到集聚纱条的目的。(2)其他几种均是在原来的细纱牵伸系统中加了一个气动集束区，负压形式均是采用网格圈或带孔皮圈来实现凝聚。由于专利权的因素，各公司通过不同的主、被动传动形式和凝聚纱条的上、下形式来避免雷同，但由于凝聚槽的长度、角度、方式不同，以致最终效果也有所不同。综合分析，我们认为Sussen的Eliter集聚方式、凝聚时间、凝聚长度及进入加捻握持点最近，又同原纺纱形式差异最小，特别对设备改造较为理想。
1.3国内紧密纺的发展及现状
目前国内的上海、无锡、东台、山西、河北等多家纺机厂及研究院校等均在研制紧密纺系统，但至今尚无商业化生产。纺织生产企业只有山东、新疆等三家企业批量引进了Rieter的COM4、丰田公司的产品，但价格昂贵。国内有几家企业引进了S

ussen公司的牵伸部分，规模很小，处于探索阶段。至2003年上半年无锡一棉是国内唯一一家大规模吸收Sussen技术并成功进行国产化改造的企业。
2紧密纺纱装置在国产环锭纺设备上的改造
我国已正式加入WTO，纺织工业将迎来新的机遇与挑战，高新技术的应用将是纺织业能否走在世界前列的关键，利用高新技术改造传统产业显得尤为迫切。目前客户对产品的要求愈来愈高，现有质量难以满足成品的要求。由于紧密纺纱线的特质对纺织产品具有升级换代的作用，研究紧密纺纱新技术已成为纺纱领域目前最热门的重点攻关课题。
鉴于国内纺机发展的现状及整机引进投资高、风险大及市场等一些不确定因素，我们大胆设想在国产设备上进行改造，以提升品质，降低成本，降低投资风险。如果改造成功则投资费用比整经机引进下降50%。我们通过同德国Sussen公司技术磋商，依靠无锡一棉雄厚的品种开发实力和良好的企业机制，结合国FA506型细纱机的特点，进行了紧密纺技术在国产设备的改造。通过近两个月的努力，完成了24锭的试验，于2001年11月实现了一台样机的制作，经不断试验、方案修改、品种开发、市场开拓，日趋成熟，于2002年初指改造，目前已形成6.5万锭的生产能力，纱线性能达到国际一流水平成功的实现了紧密纺装置在国产化设备上的改造，填补了国内无毛羽环锭纱生产的空白。
2.1在国产设备上成功改造的关键因素
主要有以下五个方面。
(1)紧密纺纱装置国产化改造方案制定与实施：
(2)通过集聚原理和集聚区流场分析，进行集聚区“完全集聚”效果的研究：
(3)对集聚元件的材料及表面状态进行研究，尽可能减少集聚装置的磨损；
(4)对气流导向元件的形状、尺寸参数进行研究和优选，使气流尽可能向纱体集聚；
(5)无毛羽、高强度、柔光泽精品纱和特色纱线原料

方案、生产工艺、操作管理、设备维护方式、产品定位研究试验及市场开拓。
2.2FA506细纱机上改造的关键技术
(1)紧密纺改造的牵伸元件与国产的FA506细纱机的衔接和匹配。
(2)FA506细纱机加装负压吸风装置及合理布置。
(3)传动部件改造，使集聚纺纱的传动平衡。
(4)电气元件的匹配，使其满足生产。
2.3工艺路线及关键技术的解决途径
紧密纱生产流程与传统环锭纱完全相同，不同处在于纱条集聚效果的控制，其解决的途径有以下几个方面：
(1)基于流场的分析对异形吸风管截面开头进行设计；同时对吸风口形状、宽度、角度、长度进行优选，以更有利于一根吸风管上的六个吸风口压力均匀，压差小，纤维凝聚效果好。
(2)网格圈的孔径与材料通过实验反复对比验证，拟采用150目的特殊长丝为原料。由于网格圈用来输送纤维不能有接头，目前国内尚无能力解决。
(3)形成负压吸风单元的风速集中调节控制，每根异形吸风管为六锭，每24锭为一组，每组由一个小抽风机实现负压，保持每个吸风单元负压的均匀一致。
(2)纱线光洁，毛羽很少，解决了多年来一直捆饶纺织企业的重大问题，大大改善了布面质量，尤其对生产米通纱线更为有利。
(3)纱线耐磨性能可提高20%-50％，改善了服用性能，扩大了适用范围。
(4)吸风管表面做耐磨涂层和表面喷沙处理，与上皮辊握持点处嵌镶耐磨的磨擦片，网格圈与上胶辊的摩擦系数为网格圈与吸风管间摩擦系数的数倍以上，既有利于网格圈的回转又不影响纤维传输。
(5)前罗拉输出皮辊与集聚装置前皮辊间需有一定张力，其张力大小视纤维的长度和特性而定，有利于纤维的伸直和集束。
(6)根据产品的不同定位，确定不同的原料选择方案及前后纺工艺配套。
3设备改造后的产品质量提升
紧密

纺纱可在原料及前纺完全相同的条件下，通过细纱的集降加工工艺，使纱线质量产生较大幅度的提升。
(1)成纱强力可提高10％-18％，纺纱断头降低30%-60％，且纱线越细改善越显著，这为开发细特高档产品提供极好的条件。同时强力提高为减少捻度(10％-20％)带来可能，不仅提高了生产效率，还可使纱线柔软改善服用性能或适用于针织；
(2)纱线光洁，毛羽很少，解决了多年来一直困扰纺织企业的重大难题，大大改善了布面质量，尤其对生产米通纱线更为有利。
(3)纱线耐磨性能可提高20%-50%，改善了服用性能，扩大了适用范围。
(4)成纱条千、粗细节和棉结等指标均较普通环锭纱有明显改善。
4紧密纺纱生产实践的几点体会
4.1紧密纺纱仍离不开三基管理
紧密纺纱的质量优势是众所周知的，紧密纺的工艺形式主要是通过纤维充分伸直、凝聚解决毛羽问题，同时对条干、强力有所改善。但是，要充分体现其优越性，还是离不开三基没有扎实的设备基础，例歪锭子、歪气圈等同样会造成毛羽纱；如果没有细致、规范的运转管理，同时会造成大量纱疵：如果没有严密质量管理，则无法提供一致性好、质量稳定的纱线。也就是说依赖于上紧密纺来作为提升质量的绝径是行不通的，唯的扎实抓好基础管理。因此，只有在纺好高质量的针织纱、米通纱的基础上，上紧密纺才有收获，否则反而增加成本，造成资源浪费。
4.2紧密纺装置的相关器材配置及日常维护的重要性
由于紧密纺纱毛羽少，所以其纺纱通道必需能承受超大的摩擦力，即需配置与此相适应的钢领、钢丝圈，否则会造成大量断头：由于其纱线紧密，在后加工中气捻结头注意工艺调整，有条件的最好能配置搓捻；由于其本身质量的提升，前纺配置设备的要求相应提高，关键是提高半制成品的质量；同时对紧密纺纱装置的日常维护及周期管理至关重要，防止突发性纱疵。
4.3注

重合理配棉和工艺优化
一般情况下当客户使用紧密纺纱，因其价偏高，均是用在质量要求高的品种上，对纱线的质量要求也更为“苛刻”。如的工艺思路设计难以满足客户要求，必需进行系统性考虑，最大限度的发挥紧密纺的优势，从原料、工艺上不断优化，提供优质的产品，使客户得到实惠。
4.4紧密纺改造项目的成功因素回顾
一个企业直接担当高风险、高投入、具有世界研究前沿的项目，在国内纺织待业中实属首创。我们认为仅以企业自身的力量难以实现，所以我厂对课题的可行性、前瞻性、市场前景等立体的进行调研、预测，吸收国外先进的技术，特别是吸收Sussen公司的紧密纺技术，并选用国内纺机最先进的设备，保留成熟的部分，对钢度、精度不尽人意的罗拉、传动部件配置国际先进的配件，同时依靠本厂的技术优势全方位的进行研究，组建半制品质量攻关小组、设备研究小组、运转操作法研究小组、工艺质量及品种眼法小组、市场开拓小组等，研究顾客需求和潜在需求，研究国际先进水平及竞争对手，研究客户产品接受价位和成本利益关系，从市场到现场，从产品到客户，开展系统工程研究。在工艺、设备、质量控制、产品定位、市场开拓等方面取得了较大突破。
所以，一个项目的开发成功，是构筑在一个技术、管理、策划的平台上的，单纯的更新设备、增加投资其收效不会很大。
通过近两年的研究实践，我们得出了与许多专家一致的共识——未来环锭纺的天下属于紧密纺。
5紧密纺纱装置改造的现实意义
棉纺工业是我国纺织工业中规模最大的支柱产业，但产品档次不高，附加值较低。因此加快紧密纺国产化改造和产品开发的力度，对保持和提升我国纺织业在国际纺织品市场的重要地位具有积极意义。它的推广必为大大增强我国纱线在国际市场的竞争力。由于纺织业提供大量的纱、布产品给下游产业如针织、印染、色织、家用纺织

服装等作为原料，对下游产业影响极大。因此高质量紧密纺将会对提高服装面料档次、扩大出口、顶替进口，提升我国纺织行业的整体质量水平具有重要意义，市场前景和推广应用领域极其广阔，并将在国民经济中发展中起推动作用。为我国纺织业的发展带来生机。