汪军(东华大学)
自1965年第一台工业用转杯纺纱机问世以来的40多年中，转杯纺纱技术和设备的发展水平和发展速度与环锭纺纱200多年来的发展相比要高得多、快得多。转杯速度的提高、转杯型式的改变、排杂系统的使用、阻捻器装置的发明、整机头数的扩大、接头方式的变革、不断完善的配套装置，都大大提高了机器的自动化水平。
1 转杯纺纱技术发展
1．1高速高产
转杯纺与环锭纺相比，高速高产是它的一个优势。正因为这个因素，其纱线经济支数不断提高，目前中低支纱线已是转杯纺的天下。转杯纺高速的关键在于转杯转速的提高，从最初的3万r／min提高到如今的17万r／min。转杯速度的提高，从设备角度来看，主要是转杯高速轴承的研制与整机高速时振动问题的解决。
从纺纱工艺来看，以下3个方面问题的解决对转杯速度能否进一步提高十分关键。
a)转杯转速提高，转杯直径需要减小，而自排风式的转杯无法提供合适的真空度，因此抽气式转杯纺纱机逐步取代了自排风式转杯纺纱机。当然这是指应用于棉纺行业为主的转杯纺纱机而言，对毛、麻、绢、化纤等行业如果采用较低速度、较大尺寸转杯则是另外一个问题。
b)高速情况下，纱条的动态张力会提高，这就需要对一些关键元器件进行研发。纺纱过程中，纱线的动态强力低于动态张力时就会发生断头，因此在纺纱器中，假捻、捻陷和阻捻的综合运用就很有讲究，如假捻盘的形式和规格、转杯凝聚槽的形状和分梳辊的针布等。
c)高速情况下，接头的方式必须从人工转为全自动或半自动。人工接头的方法是操作人员用左右手的配合完成，一般而言，在低速(转杯转速在6万r／min以下)情况下，挡车工经过培训可以完成。而速度进一步提高时，人工就很难接上头了，原因是人左右手配合的时间至少要100ms左右。因此当转杯转速提高时，必须要有全自动或半自动接头装置。
1．2高品质高质量
转杯纺纱成纱质量的不断提高和产品品质的提高也是转杯纺纱技术进步的一个方面。随着人们生活水平的提高，客户对转杯纱的质量要求也在不断提高，相应的检测标准也随之提高，成纱质量检测范围逐步扩大。如USTER公报的转杯纱的统计值中增加了细节(-40％)、粗节(+35％)、棉结(+200％)、毛羽、截面形状等多个统计值，转杯纺完全可以用好的原料纺制高品质的纱线。转杯纺纱机的使用最初以棉纺行业为主，现已逐步应用到毛、麻、丝和化纤行业。纺纱线密度从74～29tex逐步扩展到118～18．5tex，甚至236～9．85tex。织物品种也从机织产品向低捻针织产品、产业用品、装饰家用品及特种用途产品方向发展。
纺纱器设计中排杂系统的引人是提高纱线质量的一项措施。阻捻器的发明使转杯纺纺制低捻针织纱成为可能。数年前，19．2tex粘胶转杯针织纱的市场火爆表明，转杯纺完全可以纺制一些高品质的纱线。全自动、半自动接头装置的使用，电清监测水平的提高都为转杯纱质量的不断提高奠定了基础。
1．3高度自动化和智能化
随着控制技术的提高，转杯纺的自动化程度也越来越高。特别是全自动转杯纺纱机，在正常运行中，几乎不需要人工操作，极大地减少了影响纱线质量的人为因素。负压稳定系统、纱线接头系统、电清在线监控和变频控制、伺服驱动等的应用，使挡车工的劳动强度大大降低，纱线质量进一步稳定，为转杯纺纱技术的发展提供了良好的条件。
全自动转杯纺纱机是转杯纺纱机发展的一个趋势，但其不菲的价格未必能够完全替代半自动转杯纺纱机。
1．4原料多元化
目前，转杯纺纱原料尽管已从棉扩大到绢、麻、毛、化纤等领域，但是应用面还不广，仍然是以棉为主体。转杯纺纱可应用纤维长度和细度差异大的不同纤维开发出多种混纺纱线，这方面明显优于环锭纺纱。化纤领域中涤纶、粘胶等品种近年来也得到很好的开发，但是目前的原料基本上是以适应环锭纺的为主，多家工厂正积极开发针对转杯纺的专用的原料(主要是在长度和细度方面)。此外，转杯纺在毛、麻领域中的应用，尚仅仅停留在局部混纺纱产品上，而没有将粗梳毛纺系统及麻纺系统中的前纺部分一起加以配套考虑，以形成转杯纺纱的毛纺系统工程和麻纺系统工程。
1．5纱线品种多样化
纱线品种多元化主要指花式纱线和混纺纱线。
转杯纺花式纱线基本上是竹节纱和包芯纱两种。国内外的纺机制造公司都曾在转杯纺纱机上增加可以生产竹节纱和包芯纱的功能。如Rieter(立达)公司的BT904型机、Schlafhorst(赐来福)公司生产的Autocoro 480型机均采用独立传动喂给罗拉的SEl2纺纱器，可同时用于生产竹节纱。苏拉捷克公司的BbD330型机为了提高半自动接头质量而采用喂给罗拉独立传动的机构。也可用于生产竹节纱。但转杯纺纺制包芯纱由于机构复杂，不能算很成功。但转杯纺由于其成纱机理的特殊性，在其设备上开发花式纱是否有很大的应用价值和前景以及经济上是否合算，也正在探索中。如果有其它更简单的新型纺纱设备可以用来生产花式纱，那么转杯纺纺制花式纱就未必划算。
在混纺纱方面，转杯纺也大有前途。在色纺纱、多组分混纺等方面，也有不少企业进行了有益的探索，开发了一些品种，也是转杯纺纱产品开发的一个发展趋势。
2 转杯纺纱机的比较
2．1全自动转杯纺纱机与半自动转杯纺纱机的比较
目前，全自动转杯纺纱机的生产商基本上只有Schlafhorst(赐来福)公司和Rieter(立达)公司，其代表产品为Autocoro 480和R40，两者总体水平接近。半自动转杯纺纱机国际上也基本以欧瑞康旗下的BD系列和Rieter公司的BT系列为主。国产设备中，不少企业的产品属于半自动转杯纺纱机，其接头质量与国际先进机型尚有差距。表1列出了国际先进全自动转杯纺纱机与半自动转杯纺纱机某些指标的差别。从表l中可知，全自动转杯纺纱机接头质量好于半自动纺机，但是价格太贵，其主要原因在于接头小车。接头小车实际上是一个“机器人”，涉及光、机、电、气、纺纱工艺与自动控制技术融合等问题，技术含量非常高，一般一台全自动转杯纺纱机需要配置2～4台接头小车，成本很高。
近年欧瑞康赐来福公司推出了Autocoro$360智能经济型转杯纺纱机，从该公司提供的技术数据来看，Autocoro$360与Autocoro 480的差异主要在于简化了接头小车结构，降低了机器价格。
2．2 BD系列与BT系列半自动转杯纺纱机的比较
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