淺析單輪盤式低扭矩紡紗技術的應用要點

湯龍世 成望峰 楊 娜

（1.濰坊迅紡新材料科技有限公司，山東濰坊，261041；2.臨清雙河棉業有限公司，山東聊城，252600）

當前人們對面料的柔軟舒適性要求不斷提高，特別是對嬰幼兒服飾、貼身內衣、高檔浴巾、高檔毛巾等柔軟性要求越來越高，同時家紡面料、服裝面料等對柔軟性的要求也不斷提高。為了使面料能夠達到超柔軟效果，通常使用無捻紗織造。但是由于無捻紗的生產還不能一步完成，工序相對繁瑣，生產成本也高，因此在環錠細紗機上盡可能降低紗線捻系數，是提高紗線、面料柔軟性的有效方法之一。但在傳統環錠細紗機上紡紗，無論是賽絡紡紗，還是集聚紡紗，由于其固有的加捻卷繞方式等，如果捻度太低，會造成斷頭顯著增加，影響紡紗質量，降低生產效率，甚至無法正常生產。

自2009年香港大學陶肖明教授提出用低扭矩紡紗技術生產超低捻紗以來［1］，至今已有10余年，不少設備企業、紡紗企業都在積極研發和嘗試此項技術。特別是近3年，對該技術的應用有所加快，相對實用的、可操作性強的方法逐步得到推廣。如單輪盤式低扭矩紡紗技術，比較理想地解決了在環錠細紗機上采用超低捻度正常紡制超柔紗的問題。

1 單輪盤式低扭矩成紗原理及其裝置的特點

1.1 原理

單輪盤式低扭矩紡紗裝置如圖1所示。其紡紗原理如圖2所示。

圖1 單輪盤裝置圖

圖2 單輪盤式低扭矩紡紗原理圖

關于低扭矩紗，是在環錠紡細紗機上安裝了相對簡單的紡紗器件，實現假捻作用，降低紡紗扭矩，從而有效改善紗線內部結構。低扭矩紗紡紗基本原理：粗紗經過牽伸從細紗前羅拉鉗口輸出后，再經纖維排列調整裝置加捻成紗。單輪盤式低扭矩成紗原理：在環錠細紗機前羅拉鉗口出口位置與導紗鉤之間，加裝一個尺寸適宜的轉動輪盤（單輪盤）［2-3］，起到假捻效應；通過龍帶傳動該輪盤，根據相關工藝要求，調節輪盤線速度，可以保證纖維束從前羅拉鉗口輸出后獲得真捻之前先接受單輪盤裝置的假捻作用，這樣會明顯提高前羅拉鉗口到假捻器之間這段紗條的強力，而在假捻器到導紗鉤這段紗條捻度明顯降低，低扭矩紗由此形成。此裝置改造方便，工人操作簡單。

1.2 單輪盤式低扭矩紡紗裝置的特點

（1）設計巧妙，占用空間小，改造、操作方便。充分利用原葉子板的位置，把葉子板的導向功能和假捻功能有機地合成一體，且單錠獨立，占用空間小，工人接頭、落紗等操作都不受影響。

（2）捻回傳遞穩定，紗線捻度不勻小。該裝置借鑒粗紗假捻器，將內摩擦改為外摩擦，更便于工人操作，該裝置通過自重貼合在龍帶表面，通過龍帶摩擦傳動，從而實現紗線捻度的穩定傳遞。

（3）提高紗線強力，減少紗線毛羽。由于紗線在經過假捻裝置時，對紗線的毛羽起摩擦包纏作用，使其緊貼紗體，提高纖維抱合，從而減少紗線毛羽，提高紗線強力。

（4）紡紗斷頭減少，纖維利用率高。在傳統環錠細紗機上，采用單輪盤式低扭矩紡紗，加捻三角區縮小，由于假捻效應，前羅拉鉗口到假捻器之間紗條強力增大，纖維轉移率提高，從而有效降低了紡紗段斷頭。

（5）改造簡單，能耗低。此裝置改造簡單，只需將原葉子板卸下更換為假捻裝置，在車尾安裝1個0.25 kW的減速電機，為驅動龍帶提供動力即可，無需更換其他配件。

2 應用效果

采用單輪盤式低扭矩紡紗技術，紡制的C 18.5 tex低扭矩紗和JC 14.8 tex低扭矩紗的捻度分別為68.7捻/10cm和78.1捻/10cm，而C 18.5 tex傳統環錠紗和JC 14.8 tex傳統環錠紗的捻度分別為84.0捻/10cm和93.0捻/10cm，與傳統環錠紗相比，低扭矩紗的捻度降低了16.0%～18.2%。當細紗工序其他條件不變，所紡制低扭矩紗和傳統環錠紗的主要質量指標測試結果見表1。

表1 低扭矩紗與傳統環錠紗主要質量指標對比

從表1可以看出，無論是C 18.5 tex紗還是JC 14.8 tex紗，與傳統環錠紗相比，低扭矩紗的條干CV以及細節變化不大，粗節、棉結有所增加，但整體質量指標能夠達到布面質量的要求；盡管強力指標有所下降，但仍在正常控制范圍之內，對細紗生產效率沒有明顯的影響，且能夠滿足織造生產的要求。此外，低扭矩紗外觀目測蓬松，手感柔軟，毛羽少。

3 生產中需要注意的幾個問題

3.1 做好清潔工作

清潔工作是紡紗工作最重要的環節之一，對于低扭矩紡紗更應該引起高度重視，要及時清潔好單輪盤裝置的各個部位，特別是單輪盤部位，保證單輪盤轉動正常，以免影響捻回傳遞，造成突發性捻度不勻過大，甚至斷頭。另外，要特別注意單輪盤傳動龍帶通道的清潔工作，避免因為掛花、積花等原因造成的傳動不良。

3.2 正確選用鋼絲圈

根據低扭矩紡紗技術特點，又由于其細紗捻系數比傳統環錠紗明顯減小，在選擇鋼絲圈時，要根據原料性能、紗號、錠速等條件，根據不同品種所采用的原料、錠速、捻度等合理選配鋼絲圈型號，原則上比同號紗偏輕掌握。同時，要重視鋼領鋼絲圈清潔隔距的調節，既能保證鋼絲圈運行流暢，又能減少鋼絲圈掛花等，降低斷頭，減少紗疵，從而提高生產效率和改善成紗的質量。

3.3 合理選擇錠速和單輪盤速度

由于采用低扭矩紡紗技術，捻度較低，所以錠速會相應降低，在設計錠速時要根據具體工藝條件統籌考慮。單輪盤一側直接與運動的紗摩擦產生假捻效應。在單輪盤直徑一定的前提下，要根據不同品種、不同設計捻度、甚至不同原料情況等，對單輪盤速度進行微調，具體可根據試驗確定。

3.4 合理設置自動絡筒工藝

由于低扭矩紗的捻度低，紗也相對蓬松，絡筒速度也要適當降低。同時控制好張力，保證筒紗質量。

3.5 需要進一步討論的問題

3.5.1 制定操作法

作為單輪盤式低扭矩紡紗，在操作上雖然和傳統環錠紡紗差異不大，但是由于增加了單輪盤，在操作手法上有所變化，需要將紗條向右下方，進入導紗陶瓷口；另外由于單輪盤與加捻三角區太近，最好采用掛膠輥接頭法。為了規范操作，有必要結合實踐，總結經驗，制定切實可行的操作法。

3.5.2 品種的開發

截止目前，使用單輪盤式低扭矩技術紡制低捻紗，主要還是以開發中粗號純棉紗為主，有普梳、精梳，也有傳統環錠紡紗、賽絡紡紗。具體主要以純棉28 tex以上牛仔、毛巾面料為主，其中29.5 tex左右主要為毛巾用紗，59 tex左右主要為牛仔用紗；而11.8 tex～18.5 tex的低扭矩紗主要用于針織內衣。建議后續開發非純棉紗線，特別是在功能性、差別化新型纖維方面有所突破，以滿足人們對高檔柔軟性面料的需求。

3.5.3 假捻效率的研究

單輪盤式低扭矩紡紗技術核心點在于假捻效應，關于影響假捻效率的因素以及各因素的影響程度等問題，有待于進一步研究和探討。

4 結語

（1）單輪盤式低扭矩紡紗技術已經逐步走向成熟，國內已經有多個企業正在使用該項技術，主要開發生產毛巾用紗、牛仔以及女士貼身內衣等紗線。

（2）單輪盤式低扭矩紡紗技術在使用中要結合各個企業實際生產條件，不斷完善工藝、操作法等，盡可能用好這項技術，充分發揮該技術的優勢。

（3）單輪盤式低扭矩紡紗品種范圍有待進一步拓寬，不能局限于純棉品種，應該根據市場需求，開發化纖產品，特別是功能性、差別化新型纖維紗線，以適用市場需求。