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陈有病干货|5大纺纱方法,谁将问鼎“纱中之王”?-大朗淘纱

陈有病
当前棉纺领域有5种实用的纺纱方法,即传统环锭纺、转杯纺、喷气纺、涡流纺和紧密纺(改进环锭纺)。

环锭纺纱方法已有逾150年的历史,而后四者则是在近几十年陆续发展起来的,统称为新型纺纱方法。
那么,不同的纺纱方法在产量、质量、成纱结构和纱线特性方面各有什么独特之处?
成纱机理大比拼
传统环锭纺
环锭纺纱指条子或粗纱经牵伸后的纤维条通过环锭钢丝圈旋转引入,筒管卷绕速度比钢丝圈快,棉纱被加捻制成细纱,广泛应用于各种短纤维的纺纱工程。如普梳、精梳及混纺,钢丝圈由筒管通过纱条带动绕钢领回转进行加捻,同时,钢领的摩擦使其转速略小于筒管而得到卷绕。纺纱速度高,环锭纱的形态,为纤维大多呈内外转移的圆锥形螺旋线,使纤维在纱中内外缠绕联结,纱的结构紧密,强力高,适用于制线以及机织和针织等各种产品。

环锭纺纺纱示意图

转 杯 纺
转杯纺又称气流纺,属于自由端纺纱方法。
转杯纺不用锭子,主要靠分梳辊、纺杯、假捻装置等多个部件。分梳辊用来抓取和分梳喂入的棉条纤维,同过它的高速回转所产生的离心力可把抓取的纤维甩出。纺杯是个小小的金属杯子,它的旋转速度比分梳辊高出10倍以上,由此产生的离心作用,把杯子里的空气向外排;根据流体压强的原理,使棉纤维进入气流杯,并形成纤维流,沿着杯的内壁不断运动。这时,杯子外有一根纱头,把杯子内壁的纤维引出来,并连接起来,再加上杯子带着纱尾高速旋转所产生的钻作用,就好像一边“喂”棉纤维,一边加纱线搓捏,使纱线与杯子内壁的纤维连接,在纱筒的旋绕拉力下进行牵伸,连续不断的输出纱线,完成气流纺纱的过程。
转杯纺纱有速度大、纱卷大、适应性广、机构简单和不用锭子、钢领、钢丝圈的优点,可成倍的提高细纱的产量。

喷 气 纺
喷气纺采用棉条喂入,四罗拉双短胶圈超大牵伸,当棉条被牵成一定线密度(定量)后,须条进入位于前罗拉钳口处的喷嘴假捻器吸口,加捻器由两个喷嘴串联组成,喷出的气流旋转方向相反,第二喷嘴气压大于第一喷嘴,两者相互作用完成加捻成纱并经引纱罗拉输出,纱条引出后,通过清纱器绕到纱筒上,直接绕成筒子纱。喷气纺纺纱速度高,工艺流程短,产品质量好,有特色,品种适应广。


涡 流 纺
涡流纺纱是继MJS之后,村田公司推出的新一代的喷气纺纱技术MVS。涡流纺的成纱原理是棉条直接喂入牵伸装置,经牵伸后的须条从前罗拉钳口输出,立即被纺纱器的直喷嘴中涡流所产生的负压吸入,形成芯纤维,当纤维的末端脱离前罗拉时,因涡流作用而扩张,覆盖在空心锭子表面,并沿着固定的空心内壁回转,随着纱条的向前运动,纤维末端缠绕于纱芯上使纱线获得捻度而成纱。涡流纺的工序短,速度快产量高,易操作、车间管理方便,适应性广。


改进环锭纺——紧密纺
紧密纺是在改进的新型环锭细纱机上进行纺纱的一种新型纺纱技术。
其纺纱机理主要是:在环锭细纱机牵引装置前增加了一个纤维凝聚区,基本消除了前罗拉至加捻点之间的纺纱加捻三角区。纤维须条从前罗拉前口输出后,先经过异形吸风管外套网眼皮圈,须条在网眼皮圈上运动,由于气流的收缩和聚合作用,通过异形管的吸风槽使须条集聚、转动,逐步从扁平带状转为圆柱体,纤维的端头均捻入纱线内,因此成纱非常紧密,纱线外观光洁、毛羽少。紧密纺纱线强力较高,毛羽较少。在编织过程中最不易产生磨毛的现象。


△传统环锭纺与紧密纺对比
纱线结构形态大比拼
因为成纱机理的不同,纤维在纱线中的排列形态以及纱线的紧密度亦不相同。
1传统环锭纺纱线结构
传统环锭纱中纤维基本上呈螺旋线排列,由于存在纺纱加捻三角区,纤维不能全部被加捻到纱体中去,较多边缘纤维一端被捻入纱体,另一端露在纱条外面形成毛羽,因而虽然环锭纱结构较为紧密,但纱条表面相对来说显得杂乱无序,光洁度较差。2转杯纺纱线结构
转杯纱在加捻过程中,加捻区的纤维缺乏积极握持,呈松散状态,因而纤维伸直度差,纤维内外转移程度低。纱的结构分纱芯和外包纤维两部分。纱芯结构与环锭纱相似,比较紧密;外包纤维结构松散,无规则地缠绕在纱芯外面。因此与传统环锭纱相比,转杯纱结构比较蓬松,外观较丰满。3喷气纺纱线结构
喷气纱是一种双重结构的纱,一部分是几乎平行、无捻的芯纤维,另一部分是包缠在芯纱外部的包缠纤维。喷气纱的结构较为蓬松,纤维间的间隙较大,包缠纤维与芯纤维的比例约为1∶9,包缠纤维将向心的应力施加于芯纤维条上,给予纱体必要的聚合力以承受外部应力。4涡流纺纱线结构
涡流纱也是一种双重结构的纱,纱条的芯纤维是平行排列的,无捻度,依靠旋转气流的作用使末端纤维包覆缠绕于芯纤维外部加捻成纱。但与喷气纱不同的是,涡流纱的外层覆盖纤维比重大(约60%),以致内部未加捻的纤维几乎被完全覆盖,表面纤维排列则更近似于环锭纱。

△涡流纺纱线结构5紧密纺纱线结构
紧密纺纱线中的纤维排列最为整齐清晰,从一定意义上讲,可能是纱线中理想化的纤维排列方式。由于气流的收缩和聚合作用,纤维的端头均捻入纱线内,成纱结构最为紧密,纱线外观光洁、毛羽少,纱线加捻螺旋结构清晰可见,纤维几乎没有内外转移。这是集聚纺纱最显著的特性。这种纱线结构的改善是通过纺纱加捻三角区的消除而获得的。
纱条特性大比拼
不同的成纱加捻过程,产生不同的纱线结构,也产生不同的产品特性。
1强力
纱线强力取决于纤维间的抱合力和摩擦力。如果纤维的形态及其排列状态不良,即有弯曲、打圈、对折、缠绕等纤维存在,就相当于减短了纤维长度,削弱了纤维的接触程度,因而易产生纤维间的滑移,降低纱线强力。
经试验得知,如以环锭纱强力为1,那么其它种类纱线的强力为:转杯纱0.8~0.9,喷气纱0.6~0.7,涡流纱0.8,紧密纺纱强力最高为1.15。2毛羽
纺织产品的手感和特性主要由毛羽多少决定。从生产试验可清楚地看到:长度小于2mm的毛羽对生产过程和织物的外观质量影响不大,相反会使织物具有一种天然的柔软手感;但是,长度超过3mm以上的毛羽却是影响纱线质量的潜在因素。
相对于传统环锭纱,气流纱、涡流纱、紧密纱的毛羽长度均有降低,约为1~2mm。而喷气纱由于缠绕纤维数量低,无捻纱芯覆盖少,因而有较多的短毛羽。当然,具体在纺纱过程中可以通过调整工艺参数来控制毛羽的数量。
与传统环锭纱相比,非传统纺纱的有害毛羽数(>3mm)显著降低,其中紧密纱约减少80%,喷气纱约减少85%,涡流纺纱则减幅达90%以上,因而新型纱线均具有良好的后加工特性。由于新型纱线结构使纱线表面更加稳定,后加工的毛羽增加量显著低于传统纱线。特别是作为经纱,在浆纱时可节约浆料约50%,大大提高织机效率,降低织造成本。有资料介绍,在美国使用新型纱线每100m布飞花减少72%,织造成本可降低2.4美元。3耐磨性
纱线的耐磨性与纱线的结构密切相关。
传统环锭纱由于纤维大多呈螺旋线形态,当反复摩擦时,螺旋线纤维逐步变成轴向纤维,纱线易失捻解体而很快磨断,因而耐磨性较差。
非传统纺纱在耐磨性方面有着明显的优势,转杯纱、喷气纱和涡流纱均由纱芯和外包纤维两部分组成,纱线表面包有不规则的缠绕纤维,纱线不易解体,同时纱线表面摩擦系数大,在织物中纱与纱之间的抱合良好,不易产生相对滑移,故耐磨性提高。
相对于环锭纱,紧密纺纱的纤维排列整齐顺直,纱线结构紧密,纤维不易脱散,因而纱线的耐磨性佳。4捻度
捻度也是纱线的重要特性,并决定了织物的一些特性,如针织布的斜路。
传统环锭纱和紧密纱为真捻纺纱,捻度大,易产生针织物的斜路和卷边,有时需用并线来给予弥补。
转杯纱、喷气纱、涡流纱的成纱结构,决定了其捻度小。转杯纱Z捻和S捻同时存在,因而捻度最低;喷气纱中由于有高比例的平行纤维,捻回力小,同样具有良好的后加工特性。5抗起球
涡流纱针织物耐磨性好,抗起球等级高。这是因为涡流纱中间为平直芯纱,外层包覆缠绕纤维,纤维定向明显,纱摩擦系数大,织物内纱与纱之间摩擦性好,不易产生相对滑移,耐磨性提高。
此外,起球还与成纱毛羽情况关系密切。通过测试起球试验可看出:涡流纱织物4~4.5级,喷气纱4级,传统环锭纱2级,转杯纱2~3级,紧密纺纱3~4级。
纱线的应用大比拼
环 锭 纱
尽管出现了许多新型纺纱方法,但直到今天环锭纺仍存在无可争辩的优势,在所有纱线中占有主导地位,产品应用广泛。这是由于环锭纺机构简单、适纺范围广、成纱质量好。但环锭纺加工过程长,质量进一步提高受到限制,特别是纱线毛羽多,影响了在一些产品上的应用,如高档衬衫面料。
转 杯 纱
转杯纺纱产品应用领域比较宽,尤其在牛仔布、针织布两大系列面料应用上有得天独厚的优势。因为转杯纺大多以生产粗支纱为主,外松内紧的纱线结构能获得较好的染色牢度和较深的色泽,从而形成牛仔面料蓝中透白的独特风格。目前我国转杯纱在机织、针织的应用比例约为9∶1,随着技术的进步和高档转杯纺设备的引进,转杯纱在针织领域的应用将会大大增强,其比例可望达到6∶4。
喷 气 纱
喷气纱、涡流纱能彻底消除针织物的扭矩和斜度,因而一出现即成为针织市场的主流应用产品,喷气纱针织物抗起球等级高,无歪斜,条影少,缩水率低,布面匀整丰满。其产品主要有运动装、双面休闲装、儿童服装、针织T恤衫和内衣等,原料主要以涤棉混纺品种为主。
由于喷气纱具有毛羽少、条干疵点少等优点,虽然强力较环锭纱低,但强力CV值小,恰好最能满足无梭织机用纱标准,故适宜于无梭织机使用,一般采用喷气纱可以提高织机效率2%~3%。喷气纱机织产品主要有两大类:一是服饰面料产品,另一类是家纺产品。据介绍,美国市场50%以上的家纺产品和制服面料是以喷气纱为原料制成的。
此外,喷气纱较适合万米无结头缝纫线的加工。
虽然传统喷气纺技术不大适应生产纯棉纱,但对化学纤维,尤其是细旦化纤等差别化纤维具有独特的优势。随着世界人口的增加,对化学纤维的依赖性将更加明显,化学纤维在服装用布、装饰用布及产业用布中所占的比例将会快速增加,因此喷气纺技术及其产品也会得到相应的发展。
涡 流 纱
涡流纺可以加工纯棉纱线,而且具有纺纱速度高的优点,因此在21世纪初得到了快速的发展。涡流纱具有环锭纱的结构,具备更多的功能及流行的特点,纱线毛羽很少,织物起球现象亦减少,染色性能及耐磨性好,织物外观光滑,吸湿性好、快干。因而涡流纱织物多用作针织运动衫、休闲服饰、家纺产品等,产品应用领域比较广泛。
紧 密 纱
紧密纱的出现首先得到了讲究生活质量、钟爱高档纯棉服饰的欧洲人的追捧,据有关资料介绍在欧洲有80%的紧密纱用于男式衬衫面料。欧洲用户现在将紧密纱作为高品质纱线的标准。这是由于紧密纺成纱毛羽少、强力高等特点,特别适合纺制高支精梳纱,用于机织高档纯棉衬衫、防羽布等,并具有上浆成本低、织造飞花少、织造效率高、织物光泽度佳、外观纹路清晰、色彩对比度增强等优点,紧密纱的应用将使纺织产品的质量达到一个新的水平。
当然,紧密纱用于某些种类的针织物也有较强的优势,如常常可以省去烧毛工序,加工高档T恤等制品,目前因紧密纺设备成本较高,而普通针织物尚难以承受较高的纱价,在一定程度上制约了紧密纱的应用。
总结
不同的纺纱方法产生了不同的成纱结构和纱线特性。 
每种纺纱方法均有其特点,成纱结构各具特色,若合理发挥其优势克服其劣势,则可供开发的产品种类会很多。要使某一纺纱方法得到普及应用,关键看能否开发出有特色、有市场、有生命力的产品。
不同纺纱方法的前景如何,要根据市场对织物风格的需求来决定,即取决于不同结构特性纱线的应用领域。未来的纺纱市场将呈现多种纺纱方法并存、产品结构多样化的态势。
随着科技的发展,各种纺纱方法将会互相渗透,互相补充,各种纱线特性将会进一步融合和发展,这给纱线产品的应用开发带来了巨大的空间。
资讯来源:纱师弟
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