不同形式集聚紡裝置的比較分析

李 華

（江蘇雙山集團股份有限公司,江蘇射陽 224300）

自集聚紡紗技術問世以來，由于集聚紡紗有著毛羽少、強力高等多方面的優勢，加之國內外對集聚紡裝置的研究的投入不斷加大，集聚紡裝置的形式也是越來越多[1-2]，從集聚方式上說主要分為兩大類——負壓式和機械式。目前，國內使用較多的負壓式集聚紡裝置主要是三羅拉集聚紡裝置、四羅拉集聚紡裝置、空心羅拉式集聚紡裝置，而機械式集聚紡裝置基本上為磁性集聚紡紗裝置。但是，隨著使用廠家的越來越多，關于這幾種形式集聚紡裝置的優劣爭論越來越廣泛，因此我們就負壓式集聚紡裝置做了如下的一些分析研究，以供廣大廠家與研究人員參考。

1 集聚裝置的比較

三種不同形式的集聚紡裝置示意圖如圖1、圖2 和圖3 所示。

圖1 三羅拉集聚紡裝置示意圖

圖2 四羅拉集聚紡裝置示意圖

圖3 空心羅拉式集聚紡裝置示意圖

1.1 集聚原理

三種不同形式的集聚紡裝置都是利用氣流負壓對集聚區內的纖維須條進行聚集，從橫向上縮小須條寬度，在輸出鉗口幾乎沒有加捻三角區，從而起到降低毛羽、提升強力的效果。

1.2 集聚區傳動方式對比

三羅拉集聚紡裝置是利用前皮輥通過過橋齒輪驅動阻捻皮輥，阻捻皮輥進而驅動網格圈轉動，以實現纖維在集聚區的運行，屬于消極傳動型式。三羅拉集聚紡裝置的缺陷是過橋齒輪容易磨損，前皮輥和阻捻皮輥都是專用件且磨皮輥需要計算出一致的兩個皮輥的表面線速度。四羅拉集聚紡裝置是在傳統的三羅拉集聚紡裝置上發展而來的，它取消了過橋齒輪，在前羅拉之前增加一列小羅拉驅動網格圈轉動，小羅拉與前羅拉之間通過齒輪連接。四羅拉集聚紡裝置的前皮輥和阻捻皮輥都可以使用通用的皮輥，大大降低了工廠的維護成本。但四羅拉集聚紡裝置的過橋齒輪也容易磨損。空心羅拉集聚紡裝置把集聚區統一到了前羅拉上，采用增大直徑的、表明具有溝槽或網孔的空心羅拉充當前羅拉，并且在前皮輥前面增加氣流導向片和阻捻羅拉，這樣前皮輥前面就有了一個負壓集聚區以實現纖維須條的聚集。

1.3 保全保養的要求比較

除了常規的保全保養外，前兩種形式的集聚紡裝置都需要定期對網格圈進行清潔，但是兩者也有不同之處。緒森的集聚紡裝置需要定期對皮輥盒組件進行清理，而四羅拉集聚紡裝置的集聚紡紗技術由于采用積極式傳動，所以不存在這一問題。空心羅拉式集聚紡裝置裝置采用不銹鋼空心羅拉，無需網格圈，只要定期對吸風管路和氣流導向片進行維護保養即可。

從經濟成本上說，四羅拉集聚紡裝置相對于三羅拉集聚紡裝置解決了對皮輥盒組件的維護保養。中間傳動齒輪被取消后，避免了定期清理皮輥盒內部積花和頻繁更換塑料過橋齒輪的麻煩，同時前皮輥和阻捻皮輥可以采用普通皮輥，解決了皮輥磨礪的問題，也簡化了紡紗廠的管理程序，減少了物資消耗，為紡織企業節省了成本。空心羅拉集聚紡裝置擺脫了網格圈式集聚紡裝置的思路，不再使用網格圈，增加了吸風插件，而吸風插件在使用中只有極少的磨損，同時前皮輥和阻捻皮輥都可以使用普通皮輥，減少了成本。

通過比較，可以知道空心羅拉集聚紡裝置和四羅拉集聚紡裝置的維護成本相對較低，三羅拉集聚紡裝置的維護、保養成本較高。這只是從運行和保養方面考慮的，評價集聚紡裝置的優劣，關鍵還要看其成紗后紗線性能的優異，為此本文從紡織廠的實際出發，通過實驗對比分析兩種不同形式集聚紡紗線的性能。

2 紡紗實驗

實驗機型：實施了三羅拉集聚紡裝置與四羅拉集聚紡裝置集聚紡改造后的EJM128K 型環錠細紗機，羅拉直徑為25×25×25；空心羅拉式集聚紡改造后的DTM129 細紗機，羅拉直徑為50×25×25。

2.1 實驗方案

同一線密度下所紡紗線選擇相同的搖架加壓壓力、隔距、鋼絲圈、車速等基本工藝參數，選用相同目數的網格圈和相同的吸風負壓，采用不同形式的集聚紡裝置紡制緊密紗。本次實驗共紡制了29.2tex、14.6tex、9.7tex 三種不同線密度的緊密紗和環錠紗。

2.2 紡紗工藝及實測試條件

2.2.1 紡紗工藝參數

紡制29.2tex、14.6tex、9.7tex 三種不同紗線具體工藝參數如表1 所示。

表1 紡制不同線密度紗線具體工藝參數

2.2.2 測試條件

2.2.2.1 強力測試儀：長嶺紡電YG063 全自動單紗強力儀。

2.2.2.2 毛羽測試儀：長嶺紡電YG172A 紗線毛羽測試儀。

2.2.2.3 條干測試儀：長嶺紡電YG135G 條干儀。

2.2.2.4 測試環境：溫度(20±2)°C，相對濕度(65±5)%RH，測試前紗線在該條件下平衡24h 以上。

3 結果與討論

3.1 測試結果

兩種不同形式的集聚紡裝置所紡三種不同線密度紗線的強力、毛羽、條干均勻度等性能的測試數據結果如表2 所示。

3.2 實驗數據分析

從表2 中可看出。

3.2.1 在相同的條件下，三種不同形式的集聚紡裝置所紡29.2tex、14.6tex、9.7tex 的紗線各項性能指標總體上都要比環錠紡紗線好。

表2 不同形式的紡紗方法所紡線紗線的性能測試數據結果

3.2.2 不論紗支粗細，采用三羅拉集聚紡裝置所紡的紗線在強力、毛羽等性能指標上都要優于采用四羅拉集聚紡裝置和空心羅拉式集聚紡裝置所紡的紗線；空心羅拉集聚紡裝置所紡的紗線在條干均勻度方面較有優勢，其中空心羅拉集聚紡裝置與四羅拉集聚紡裝置所紡紗線在強力質量上比較接近。

3.2.3 隨著紗支的變細，三羅拉集聚紡在強力方面的優勢越大。在紡粗支紗時，幾種集聚紡裝置的成紗條干差異不大，隨著支數的變細，差異越來越大。

分析原因可知，由于四羅拉集聚紡裝置集聚紡紗系統的負壓管中多了一個羅拉（即引導羅拉），引導羅拉的介入使得引紗皮輥與負壓管的接觸點到吸風槽尾的距離比三羅拉集聚紡裝置的集聚紡裝置的引紗皮輥與負壓管的接觸點到吸風槽尾的距離要大很多。這樣，纖維須條經過四羅拉集聚紡裝置的集聚槽的集聚區后，還要經過一段沒有集聚效果的空白區，然后再進入引紗皮輥與引導羅拉的接觸點，纖維在這個過程中很容易擴散，削弱了之前的集聚效果，使得紗線的綜合性能不如三羅拉集聚紡裝置的集聚紡紗線。此外，由于四羅拉集聚紡裝置用減小異形管截面積來達到安排引導羅拉的目的，前引紗膠輥和引導羅拉的快速轉動，帶動氣流在引紗皮輥與引導羅拉的接觸點處向外擴散，從而惡化條干，增加紗線的毛羽，因此紗線的強力也有所降低。相對于網格圈集聚紡裝置，空心羅拉集聚紡裝置的集聚區在羅拉的表面，負壓在吸風插件的槽口形成的負壓集聚區被高速運動的空心羅拉干擾，使得羅拉表面的集聚氣流不是很穩定，但空心羅拉集聚紡裝置的集聚區從前皮輥開始一直延續到阻捻皮輥，其對須條實現了全程集聚，這在一定程度上彌補了集聚氣流不穩定的缺陷，同時也有效地改善了紗線條干方面的指標。

4 結束語

通過實驗可以看出，在EJM128K 型環錠細紗機和QFA1528 型環錠細紗機上進行不同形式的集聚紡改造后，三羅拉集聚紡裝置集聚紡裝置所紡29.2tex、14.6tex、9.7tex 紗線的強力與毛羽等性能比四羅拉集聚紡裝置和空心羅拉集聚紡裝置所紡紗線的性能要好，空心羅拉集聚紡裝置所紡的紗線在條干均勻度方面較有優勢。但是，三羅拉集聚紡裝置對網格圈的消耗、過橋齒輪的磨損較多，且前皮輥和阻捻皮輥需要按比例磨礪，維護成本較高。四羅拉集聚紡裝置雖然采用了通用前皮輥和阻捻皮輥，但仍然消耗大量的網格圈和過橋齒輪。空心羅拉集聚紡裝置不再使用網格圈和過橋齒輪，并且可以使用通用前皮輥和阻捻皮輥，增加了吸風插件和氣流導向片等部件，在一定程度上減少了機物料消耗，節約了生產成本。因此，企業在選擇集聚紡裝置時應該綜合考慮，選擇適合自身的產品，以最小的生產成本紡制出優質的紗線。

[1]吳 敏,徐 昊.集聚紡紗技術及其相關技術探討[J].棉紡織技術.2003(10):11-14.

[2]高曉平，王建坤.集聚紡紗成紗機理及特點分析[J].北京紡織.2004（4）：24-26.