紡紗器材專件的現狀與展望

侯長勇

(山東聊城華潤紡織有限公司，山東 聊城 252000)

現代棉紡企業正朝著優質、高產、自動化、智能化的方向發展，紡織器材、專件作為紡紗工藝件，對紡紗質量起著十分重要的作用。紡紗技術的不斷進步和新型纖維的不斷涌現，促使紡紗器材、專件不斷發展。筆者就紡紗器材、專件的應用現狀和發展趨勢談談自己的看法。

1 紡紗器材和專件的分類

紡紗器材、專件按功能可分為梳理器材、牽伸器材和加捻卷繞器材。其中：梳理器材主要是針布，如：錫林針布、道夫針布、刺輥針布和蓋板針布等；牽伸器材主要有羅拉、膠輥、膠圈、搖架、壓力棒隔距塊、上銷和下銷等；加捻卷繞器材主要有鋼領、鋼絲圈、錠子、錠帶和紗管等[1]。

2 紡紗器材和專件的應用現狀

2.1 梳理器材

針布是重要的梳理器材，它直接影響梳棉機對纖維的梳理、除雜、混合、均勻和轉移等功能，也決定著高速梳理能否順利實現。主要包括錫林金屬針布、道夫金屬針布、刺輥金屬針布和蓋板針布等。

金屬針布齒條的主要幾何尺寸對梳理、除雜和轉移有重要的影響。隨著梳棉機產量的提高，金屬針布對纖維梳理效果不佳，導致雜質多、棉結增加，易出現短絨嵌金屬針布底部，不利于排雜，金屬針布的使用周期短等問題。

2.2 牽伸器材

2.2.1膠輥膠圈

膠輥、膠圈直接與纖維接觸，其質量直接影響成紗質量。進口產品以德國Accotex、瑞士貝克等公司為主，以J-490A型粗紗膠輥使用周期較長。國內以無錫二橡膠、無錫蘭翔、安徽八一等企業為主。

紡織企業應根據自身生產的配棉成分和所紡纖維的不同，來選配適宜的膠輥、膠圈。紡純棉紗以低硬度、高彈性膠輥為主；紡化纖及特種纖維品種，以中、高硬度膠輥為主。我公司將J-463A型膠輥和WRC-365型膠輥應用在集聚紡9.72 tex～5.83 tex品種上，生產發現兩種膠輥的使用周期無明顯差別。

2.2.2搖架

搖架是紡紗的重要專件，根據加壓形式的不同，主要分為彈簧(或板簧)加壓搖架和氣動加壓搖架兩種。由于彈簧的彈性系數小，所以彈簧加壓搖架壓力波動范圍小，一般為1 N/雙錠～2 N/雙錠；影響氣動加壓搖架壓力波動的因素較多，如氣囊的彈性、壁厚等。當掀起某一搖架時，其附近搖架的壓力均會受到影響，所以氣動加壓搖架的壓力波動范圍略大，一般為8 N/雙錠～10 N/雙錠。

2.3 加捻卷繞器材

2.3.1鋼領鋼絲圈

鋼領、鋼絲圈是紡紗的關鍵加捻、卷繞器材，鋼絲圈由紗線帶動沿著鋼領內跑道高速旋轉，共同完成對紗線的加捻和卷繞。重慶金貓制造的高精度鋼領的內外圓度、上下面平行度和平面度誤差均不大于0.01 mm，處于國內領先技術水平。

目前，國產鋼領、鋼絲圈還存在走熟期長、使用壽命短、鋼領鍍層不勻以及鋼領與鋼絲圈配合高速紡紗時紗線斷頭率高的問題。

2.3.2錠子

錠子是紡紗生產影響高速高產的重要專件。國產錠子高速運轉時存在噪聲大、振幅大、功率消耗大的問題，尤其應在減小錠差、降低捻度不勻率方面進行攻關、改進，以提高成紗質量，減少布面疵點。

3 紡紗器材和專件的展望

3.1 梳理器材

新型紡織纖維的不斷應用和梳棉機技術的不斷改進，助推了梳理用金屬針布的不斷升級和技術創新，其發展應以提升梳理效果、減少雜質和棉結、改善梳理狀態、提高棉條質量為目標；而金屬針布齒條應向淺齒、密齒、薄齒、小工作角方向改進。齒距為1.3 mm～2.2 mm，齒密由860齒/(25.4 mm)2～900齒/(25.4 mm)2增大到1080齒/(25.4 mm)2，基部寬度由1.8 mm減小為0.4 mm[2]的金屬針布能有效提高棉結的清除效果，有利于未成熟纖維的去除，并且使金屬針布的保養維護簡便、使用周期穩定。

3.2 牽伸器材

3.2.1膠輥膠圈

膠輥、膠圈是重要的紡紗牽伸器材，其每年的消耗量占紡紗器材、專件消耗量的50%以上，紡紗企業降低膠輥、膠圈的消耗就相當于節約了生產成本，因此，紡紗企業對更加耐磨、節能環保的膠輥、膠圈的需求量越來越大。

膠輥、膠圈與纖維束是粘彈性體之間的摩擦，在紡紗過程中對膠輥的耐溶脹性、彈性和膠輥、膠圈的表面狀態都有嚴格的要求，應提高二者的耐油性和抗繞性；同時，要求膠輥、膠圈的適紡性廣、耐磨性穩定、使用周期長；因此，膠輥、膠圈制造企業應從工藝技術創新上下功夫，加大研發力度，打造綠色精品，不僅使其適紡性更強，且能達到真正的免處理，為紡紗企業提質增效創造良好條件。

在延長膠輥使用壽命方面，緒森公司開發的倚麗特(Elite)集聚紡膠輥裝置升級版的可翻轉技術值得借鑒，當膠輥表面上第一道紗路產生磨損需要磨削時，只需在該紡紗錠位上翻轉該升級版膠輥，繼續使用膠輥的另一側進行紡紗，形成第二道紗路，從而延長了膠輥的使用壽命。

此外，某些紡紗廠正在使用新型聚氨酯膠輥，其最大的優點是耐磨性好、彈性好、使用周期長，缺點是磨礪后的膠輥表面粗糙度不夠理想，有待使其表面更細膩、滑爽，以進一步降低成紗細節。表1為應用J-463A型膠輥和D-65型聚氨酯膠輥同錠同粗紗條件下集聚紡皮馬棉5.83 tex紗的質量指標對比。

表1應用J-463A型膠輥與D-65型聚氨酯膠輥集聚紡皮馬棉5.83tex紗的質量指標對比

膠輥型號條干CV/%CVb/%細節粗節棉結個·km-1毛羽指數H使用周期/月表面粗糙度Ra值/μmJ-463A13.311.47.531.591.82.2420.5～0.8D-65第1次第2次第3次13.2713.2513.201.51.71.811.011.810.528.825.325.880.078.090.52.031.972.004～64～64～6>0.9>0.8>0.8 注:試紡時間為2018年1月,間隔為7 d。

由表1結果可知，應用D-65型聚氨酯膠輥與J-463A型進口膠輥的紡紗條干CV值基本一致，且D-65型聚氨酯膠輥3次試紡的細節平均值為11.1 個/km，與J-463A型進口膠輥的7.5 個/km差異較大。分析可能是由于D-65型聚氨酯膠輥磨礪后的表面粗糙度值偏大所致。

3.2.2搖架

氣動加壓搖架存在密封元件易老化、更換氣囊麻煩、維修成本高等問題，而彈簧加壓搖架的單錠紗線質量穩定，且隨著技術的不斷進步，高精度板簧零件間的磨損很小，使得其搖架更耐用、壓力更穩定、錠差更小。如緒森公司制造的HP系列高精度板簧加壓搖架的握持寬度大、精度高，對提高上下羅拉間平行度有利，其壓力直接作用到膠輥上，無摩擦，板簧的硬度大，衰退性很小。該板簧加壓搖架設計有部分卸壓功能，且部分卸壓對3個膠輥都起作用，壓力可降到40 N/雙錠～70 N/雙錠，避免了膠輥變形；因此，高精度板簧加壓搖架是未來發展的趨勢。

3.3 加捻卷繞器材

3.3.1鋼領鋼絲圈

隨著紡紗企業的不斷轉型升級，紡機提速、擴臺、減少用工等均對鋼領、鋼絲圈的綜合性能提出了更高的要求。即在高速狀態下，鋼領、鋼絲圈的穩定性、一致性要好，毛羽、斷頭率、棉結要進一步減少，使用周期要長，能滿足差異化纖維紡紗的要求，且產品上機后無走熟期。

由于鋼領、鋼絲圈的質量優劣及選配是否合理，會直接影響紡紗質量和效率；因此，國內制造企業要在材質、制造精度及表面處理等方面加大技術創新，進一步縮小與國際頂級品牌的差距，使鋼領、鋼絲圈滿足高轉速、長壽命、上機無走熟期等使用要求。

3.3.2錠子

未來主機朝著高產優質方向發展，要求錠子應具有高速運轉振幅小、穩定性好、能耗低和噪聲小等優良性能，且錠間轉速差異應小。為減少錠子振動和磨損，應提高其加工精度、改進熱處理工藝；此外，由于細紗工序的卷捻系統能耗約占細紗總能耗的40%，因此，應穩定卷捻部件能耗，使錠子的機械狀態和運行潤滑狀態保持穩定、減少額外能耗。

目前，國內環錠細紗機錠速多為18 kr/min，而巴基斯坦、越南等國紡企錠速不小于20 kr/min，且諾維巴錠子的轉速也不小于20 kr/min，國內錠子制造企業應努力提高錠子的制造精度和轉速，以更好地適應主機的發展。

4 結語

紡紗器材和專件是影響成紗質量的重要工藝件，其制造企業應與紡紗企業密切合作，共同關注智能化發展對器材和專件的新要求，提升運用新材料、新工藝、新技術的能力，有序推進紡織器材和專件智能化的進程，通過智能制造提升產品的精度和質量，開發智能化的紡織器材和專件，延長其使用壽命，并在標準化引領智能驅動、技術升級創新上下功夫，這也是紡紗器材和專件行業發展的必由之路；而樹立環保、節能、綠色的發展理念，促進紡織器材和專件的智能化發展必然會帶動紡織業實現質的飛躍。