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【甬孚紡機】假捻紡紗技術(shù)

2018-09-06

假捻紡紗技術(shù)相信很多人都不陌生。但是聽(tīng)過(guò)歸聽(tīng)過(guò),大部分人卻不知道具體的原理以及操作方式。其實(shí)假捻紡紗技術(shù)在行業(yè)內被習慣性稱(chēng)為低扭矩紡紗技術(shù),由于單紗扭矩小、強力高,這項技術(shù)可以使傳統棉紗進(jìn)入難以進(jìn)入的高檔針織領(lǐng)域,做出的棉針織毛衫歪扭小,單紗毛羽少,且具有獨特的羊絨般手感。

假捻紡紗技術(shù)目前在行業(yè)內被習慣性稱(chēng)為低扭矩紡紗技術(shù)。與普通環(huán)錠紡相比,假捻紡紗技術(shù)是一項綜合性?xún)r(jià)比較高的新型紡紗技術(shù),具備低捻度、低能耗、高產(chǎn)能、低端頭、低扭矩等特性,與負壓式集聚紡紗的高能耗形成鮮明對比。然而,假捻紡紗工藝的市場(chǎng)應用仍需進(jìn)一步推廣。

多種技術(shù)類(lèi)別滿(mǎn)足不同生產(chǎn)需求

現有假捻技術(shù)結構包括噴氣中心旋轉、機械中心旋轉、輪盤(pán)表面摩擦、龍帶直線(xiàn)表面摩擦、皮帶搓捻和輪盤(pán)搓捻6個(gè)類(lèi)型,分為氣流假捻和機械假捻兩個(gè)類(lèi)別。從假捻元件驅動(dòng)紗條的方式看又可以分為中心旋轉摩擦、單面切向摩擦和雙面切向摩擦。假捻過(guò)程中,由于假捻元件對紗條的摩擦驅動(dòng)力使紗條切向產(chǎn)生滾動(dòng)而獲得假捻特性,決定了所有假捻都是由摩擦產(chǎn)生的,由此也決定了假捻元件與紗條間必須通過(guò)設置適宜的摩擦系數獲得摩擦力。

氣流式假捻結構屬于中心旋轉形式,每個(gè)紡紗錠位設置一套氣捻腔,壓縮空氣通過(guò)墻體上的射孔倒入腔內產(chǎn)生旋轉的壓縮空氣,氣流驅動(dòng)穿過(guò)腔體的紗條旋轉,這種形式類(lèi)似于噴氣紡的假捻結構。

機械中心旋轉式假捻結構在每個(gè)紡紗錠位設置一套高速旋捻腔,每個(gè)旋捻腔至少需要兩個(gè)高速軸承支承,并通過(guò)支架固定在車(chē)面上。

皮帶搓捻假捻結構需要成對甚至成組的皮帶對,利用皮帶對表面動(dòng)態(tài)夾持紗條進(jìn)行假捻。皮帶表面線(xiàn)速度相對于紗條周長(cháng)之比,即為單位時(shí)間內的假捻捻回數。由于紗條直徑和周長(cháng)較小,按照假捻工藝需要,皮帶線(xiàn)速度一般不大于紗條的輸出線(xiàn)速度,即可獲得成倍大于成紗捻系數的假捻捻系數。

輪盤(pán)搓捻式假捻結構是在紡紗段成對設置以輪盤(pán)或輪盤(pán)組為假捻元件的假捻裝置,其是以輪盤(pán)對的端面或輪緣處表面動(dòng)態(tài)夾持紗條進(jìn)行假捻,輪緣處表面線(xiàn)速度相對于紗條周長(cháng)之比,即為單位時(shí)間內的假捻捻回數。由于紗條直徑和周長(cháng)較小,按照假捻工藝需要,輪緣線(xiàn)速度一般不大于紗條的輸出線(xiàn)速度,即可獲得成倍大于成紗捻系數的假捻捻系數,因此輪盤(pán)及其傳動(dòng)系統的運動(dòng)速度不高。

輪盤(pán)表面摩擦假捻結構是在紡紗段設置以旋轉輪盤(pán)為假捻元件的假捻裝置,其是以輪盤(pán)的輪緣或端面處表面摩擦紗條進(jìn)行假捻,輪盤(pán)切向與前羅拉輸出的紗條軸線(xiàn)成大致90度交叉。輪盤(pán)表面摩擦假捻方式比搓捻方式假捻效率低,在錠位空間、投資成本等方面沒(méi)有優(yōu)勢,離產(chǎn)業(yè)化應用還有距離。

龍帶切向摩擦假捻結構,采用集體傳動(dòng)方式,利用循環(huán)回轉經(jīng)過(guò)每個(gè)錠位的直線(xiàn)運動(dòng)段龍帶作為假捻元件。龍帶切向摩擦假捻結構是相對性?xún)r(jià)比較高的假捻結構,在優(yōu)選假捻結構參數和假捻工藝參數的基礎上可進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化,但須注意知識產(chǎn)權保護問(wèn)題。

三項性能優(yōu)勢提高應用空間

假捻紡紗技術(shù)具備兩個(gè)基本特征。一是加捻點(diǎn)從鋼絲圈向導紗鉤上游的紡紗段移動(dòng),并接近于前鉗口;二是假捻捻系數大于成紗捻系數,加捻點(diǎn)上游捻系數成倍高于成紗捻系數。假捻過(guò)程是假捻元件動(dòng)態(tài)握持紗條,使紗條軸向以紗條輸出速度與假捻元件滑動(dòng)系數、切向產(chǎn)生滾動(dòng)摩擦而轉動(dòng),滑動(dòng)是紗條體軸向相對于假捻元件的動(dòng)態(tài)握持點(diǎn)或區的移動(dòng),滾動(dòng)是紗條體中心相對于假捻元件接觸表面的轉動(dòng)。假捻使得紗條獲得過(guò)程性或階段性捻度,從時(shí)間或區段的角度看這些捻回是真實(shí)存在,但由于紗條兩個(gè)握持端并未有相位變化,在加捻點(diǎn)上下游的捻度相等相位相反,故在假捻過(guò)程結束時(shí)真實(shí)捻回歸零。假捻紡紗技術(shù)的工藝特征給紡紗工藝帶來(lái)了3大優(yōu)勢效應。一是紗條前鉗口到加捻點(diǎn)之間的捻度顯著(zhù)增加,三角區長(cháng)度大幅縮短;二是紡紗段紗條動(dòng)態(tài)張力顯著(zhù)降低;三是紗條體纖維結構產(chǎn)生有益改變。

分析原因,盡管假捻元件給予紗條的是假捻,但對于這個(gè)區段來(lái)說(shuō),真捻是客觀(guān)存在的。真捻提前、超額地施加到該段紗條上,這使得原來(lái)強力弱環(huán)的紡紗三角區附近動(dòng)態(tài)強力顯著(zhù)增強,產(chǎn)生第一個(gè)優(yōu)勢效應。紗條紡紗斷頭產(chǎn)生的主要原因是動(dòng)態(tài)張力大于動(dòng)態(tài)強力,而氣圈段紡紗動(dòng)態(tài)張力對原本就是張力強力弱環(huán)的三角區紗條來(lái)說(shuō),不利影響十分顯著(zhù)。假捻元件的設置,基本阻斷了氣圈段張力的向上傳遞,三角區張力顯著(zhù)降低并趨于穩定。兩個(gè)優(yōu)勢效應的疊加使三角區顯著(zhù)縮小、動(dòng)態(tài)強度增加、動(dòng)態(tài)張力降低、紡紗斷頭顯著(zhù)減少,滿(mǎn)足產(chǎn)能提升或紡制低捻紗的生產(chǎn)需求。在傳統紡紗紗條路徑上,任何導紗元件,如導紗鉤、導紗桿等對紗條張力的抑制和對捻度的阻礙總是同時(shí)發(fā)生,而假捻技術(shù)中假捻元件的設置則打破了這種格局,不僅明顯減少了成紗外層的纏繞纖維,減少了三角區纖維尾端外露數量和縮短毛羽長(cháng)度,也使得毛羽顯著(zhù)降低,纖維與紗條軸體密集度提高。

五大因素影響技術(shù)結構性?xún)r(jià)比

然而目前,假捻紡紗技術(shù)依舊沒(méi)有業(yè)界較為認可、相對性?xún)r(jià)比較高的技術(shù)方案。在普通環(huán)錠細紗機上附加假捻紡紗裝置,主要有空間占用、投資成本、運行成本、操作性能和知識產(chǎn)權等幾個(gè)方面的應用條件影響技術(shù)結構的性?xún)r(jià)比。

產(chǎn)業(yè)化應用中,任何附加結構的加裝,若以不減少紡紗錠位為出發(fā)點(diǎn),那么空間占用一定是第一決定因素?,F有細紗機上紡紗段的安裝空間非常有限,單錠結構的寬度不能大于70mm,上下游方向不能影響卷裝容量。集體傳動(dòng)的假捻結構在細紗機車(chē)頭車(chē)尾有限的空間,需要考慮容納驅動(dòng)系統的裝置。皮帶組搓捻和輪盤(pán)組搓捻等假捻結構,體積龐大,結構復雜,無(wú)法在細紗機每個(gè)單錠上安裝使用。

投資成本是指硬件及知識產(chǎn)權使用費用等一次性投資成本。根據結構復雜程度和零件價(jià)格估算,單錠價(jià)格在50元以下應該會(huì )被業(yè)界接受。如果長(cháng)期具有高附加值下游應用訂單,這一價(jià)格也有提升空間。然而,氣流中心旋轉等假捻結構的硬件部分的實(shí)際售價(jià)普遍偏高,造成該技術(shù)難以實(shí)現規?;a(chǎn)。

運行成本主要是能源和易損件的消耗,對于假捻紡紗技術(shù),能耗是最主要的運行成本。當前,節能降耗已經(jīng)成為一項重要的技術(shù)經(jīng)濟指標,假捻作為環(huán)錠紡的一個(gè)重要附加功能,對于能耗的考慮自然不容輕視。以經(jīng)過(guò)優(yōu)化負壓系統的集聚紡紗結構為例,其單錠功能耗控制在4W左右,假捻裝置的單錠附加功耗應該低于集聚紡紗裝置,才能被業(yè)界接受。然而,氣流中心旋轉、機械中心旋轉等結構的能耗都比這一指標高,導致其難以規?;瘧蒙a(chǎn)。

操作便利性能包括操作和控制的便利性。操作的便利性主要是接頭和落紗操作,如氣流中心旋轉、機械中心旋轉、皮帶組搓捻和輪盤(pán)組搓捻等假捻結構的接頭操作極不便利,令用戶(hù)難以接受。類(lèi)似的氣流中心旋轉由自動(dòng)絡(luò )筒的PERLA-A結構是周向開(kāi)口,噴氣渦流紡是接頭機械手電腦協(xié)同操作,其需要配備類(lèi)似儲緯器的儲紗機構或單錠獨立控制系統。對于占用紡紗段空間較大的假捻結構,會(huì )影響落紗操作時(shí)間。

專(zhuān)利保護不是根本上制約產(chǎn)業(yè)化應用的因素,只是需要將專(zhuān)利使用費計入投資成本,或運行成本。因此,應當考慮由此造成的成本上升因素,對產(chǎn)品利潤的沖擊以及投資回報期的延長(cháng)。

柔性織物發(fā)展為假捻紡紗提供良機

除了特殊需要低扭矩或柔軟性成紗的市場(chǎng)應用外,市場(chǎng)不一定能給假捻紗以明顯的附加值,這就要求假捻紗在紡紗過(guò)程中要通過(guò)增產(chǎn)和節能等優(yōu)勢效應,在去除附加成本后獲得利益。同時(shí),假捻紡紗技術(shù)用于生產(chǎn)普通紗也會(huì )產(chǎn)生一定的有益效應?,F有大多數以環(huán)錠紡紗形式為基礎的復合紗線(xiàn),如包芯紗、賽洛沙、竹節紗和集聚紗等,都可以與假捻紡紗技術(shù)再復合進(jìn)行紗線(xiàn)加工,產(chǎn)生新的復合紗線(xiàn)效應。

假捻結構和假捻紗線(xiàn)的應用效應與集聚結構和集聚紡紗的應用效應相提并論,目前并不能被業(yè)界大眾所接受。但從各項技術(shù)經(jīng)濟指標綜合考量,兩者都是各具特色的紗線(xiàn)品種,集聚紗優(yōu)勢主要在于低毛羽和高強力特性,而假捻紗的優(yōu)勢主要在于低捻度和低扭矩特性。集聚紡紗技術(shù)的主要發(fā)展契機是紗線(xiàn)毛羽改善對高速織造和織物低毛羽和高強力性能的影響。假捻紡紗技術(shù)在成紗特性的應用面上可能遜于集聚紡紗,但紗線(xiàn)的特殊性能、投資運行成本相對較低和對紡紗條件改善的優(yōu)勢,是其持續發(fā)展的重要潛力。

如今,假捻紡紗技術(shù)的主要發(fā)展契機是織物柔軟、舒適和針織物外觀(guān)的改善,順應了消費方式和消費觀(guān)念的轉變。特別要指出的是,與集聚紡紗技術(shù)發(fā)展早期投資成本較高隨后逐步降低類(lèi)似,隨著(zhù)規模應用的推進(jìn),假捻紡紗技術(shù)的投資成本也會(huì )逐步降低,預期將會(huì )有一個(gè)數量級的差距,這將是假捻紡紗技術(shù)凸顯性?xún)r(jià)比的重要潛能??梢钥隙ǖ氖?,假捻紡紗技術(shù)對紡紗過(guò)程和成紗的諸多有益影響已經(jīng)引起了業(yè)內的關(guān)注,其后續發(fā)展尚欠一股“東風(fēng)”。

原有傳統技術(shù)與工業(yè)新技術(shù)的結合,以及消費方式與觀(guān)念的轉變,使假捻紡紗技術(shù)具有廣闊的技術(shù)和商業(yè)發(fā)展空間。隨著(zhù)下游應用的拓展和自身價(jià)值的發(fā)掘,其應用將在并不景氣的市場(chǎng)氛圍中突出亮點(diǎn),并將在下一波經(jīng)濟復蘇中展現風(fēng)采。

寧波甬孚紡機有限公司專(zhuān)業(yè)從事紡織機械研究設計.制造加工.擁有整套加工線(xiàn)及一批高素質(zhì)員工.按ISO—9001管理標準.從原料采購到成品嚴格把關(guān).精益求精.公司擁有自營(yíng)出口權.出口產(chǎn)品獲萬(wàn)泰公司的CE認證.產(chǎn)品已出口日本.越南.非洲.拉丁美洲等30幾個(gè)國家和地區.專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)傳統繞線(xiàn)機、高速槽筒機、精密絡(luò )筒機等紡機。公司網(wǎng)址:http://www.yuguanjiavip.cn

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