特呂茨施勒紡紗： 采用集成化并條機技術縮短工藝流程

用于轉杯紡紗的原料纖維越來越短。2003年，轉杯紗設備使用的纖維的平均長度是28.5 mm，如今僅為26 mm，纖維長度顯著下降。產生這一變化的原因非常多，可能與棉的種植與收獲方式有關。但還有一個因素也至關重要，那就是紡紗廠面臨著經濟壓力和生產成本的上升，導致了成本較低的短纖維的應用。

縮短工藝流程是紡紗廠面臨的一項挑戰。紡紗廠必須確保在縮短工藝的同時，生產出同等品質的紗線，如確保紗線強度、彈性、外觀等參數不變。20世紀90年代，在集成化并條機(IDF)系統發展之初，采用100%的落棉紡制紗線幾乎是不可能的，但如今得以實現。這也是大型精梳廠將回絲納入價值鏈并將其出售以獲得附加值的原因?；谖靼嘌朗袌鰧C 11梳棉機的需求，特呂茨施勒(Trützschler)公司早在1999年就推出了IDF系統。其后幾年里，IDF系統不斷發展與完善。

2013年，經改進的IDF 2系統得以推廣應用。其典型特征是牽伸區由2個減少為1個。IDF 2一方面實現了縮短流程、降低生產成本這一不斷增長的迫切需求，另一方面，盡管使用的原材料品質較差，但成紗品質較高。這是因為僅有一個牽伸區的IDF 2系統允許特殊的低倍牽伸，從而能夠確保特短纖維的成功加工。

IDF 1和IDF 2的主要差別體現在牽伸系統上(圖1)。經驗表明，低倍數的總牽伸是紡紗工藝得以成功的關鍵，這尤其體現在轉杯紡中經常使用的短絨棉上。將低倍數牽伸分配成解捻牽伸和主牽伸是弊大于利的。舉例而言，如果先通過一道牽伸倍數為1.15的解捻牽伸實現1.30倍的總牽伸，則接下來僅需一道牽伸倍數為1.13的主牽伸(1.15×1.13=1.30)。這意味著動態勻整將被限制在13%以內。這對于調整短波不勻而言太低了。而采用帶有自調勻整裝置的并條機，主牽伸及其勻整范圍通常會超過400%。

圖1 IDF 1和IDF 2牽伸區的差異

IDF 2通過去除解捻牽伸工序，使所有的牽伸加工都發生在單個牽伸區。因此可勻整的范圍被充分利用，波動不勻由此得到補償。如果兩道牽伸的工藝參數必須同時被優化，那將很難找到技術上的更優設定。這是因為解捻牽伸和主牽伸的工藝參數必須是變化的，并且需不斷適應材料的變化。IDF 2簡化了處理工藝。

當使用正常寬度的牽伸系統時，勻整過程中會產生更大慣性的加速、減速，能耗也將增加。因此，IDF 2系統的下羅拉和上羅拉寬度被縮減至一根紗條的寬度。這也允許了引入上羅拉主動旋轉的創新解決方案，從而使羅拉的使用壽命翻倍。

IDF 2系統(圖2)也引入了條桶圈條儲存技術。驅動偏轉輥通過集成的光屏蔽法對條桶圈條進行勻整，使梳理機和IDF系統之間產生很好的同步。經勻整的圈條適應高速變化。這確保了梳理機的高效運行，尤其是當使用小號周轉桶時。

圖2 IDF 2系統

聯合使用特呂茨施勒公司的梳理機與IDF 2系統，能夠在生產出薄而穩固的棉網的基礎上，以最高的生產速率和最低的牽伸倍數，直接牽伸得到所需的紗條。但若梳理機生產的棉網較厚重，則無法使用低倍牽伸。

為顯示在主牽伸區和解捻牽伸區之間進行牽伸分配產生的不利影響，并將其與單一牽伸區進行對比，設計了一個紡制21.6 tex純棉紗的紡紗試驗。試驗用梳棉條由產量為170 kg/h的梳理機制得。聯合使用IDF 1系統時，分別采用牽伸倍數為1.00、1.05和1.16的解捻牽伸與相應的主牽伸搭配；而聯合使用IDF 2系統時，直接在1.20～1.95的牽伸倍數下運行。測試結果顯示，只具備一個牽伸區的IDF 2系統的各項參數明顯優于IDF 1系統。圖3給出了總牽伸倍數為1.70時，牽伸分配對紗線條干不勻率(CVm)的影響。研究表明，IDF系統的解捻牽伸對紗線條干不勻率指標造成負面影響。值得注意的是，在沒有應用任何實際張力的情況下(IDF 1系統牽伸倍數為1.00的解捻牽伸)，IDF 1系統的第一個牽伸區域也會對紗線條干不勻率產生消極影響。

圖3 牽伸分配對紗線烏斯特條干不勻率的影響

牽伸分配對紗線強度的影響如圖4所示。由圖4可以看出，IDF 2和IDF 1系統表現出相同的趨勢，即紗線強度隨著總牽伸倍數的增大而減小。與IDF 1系統相比，使用IDF 2系統紡制的紗線強度更高。這證實了僅使用一個牽伸區對紗線性能有積極影響的設想。IDF 2系統已經在相關領域應用7年了。最初，短流程工藝僅成功應用于100%的回用棉上，但如今已不再局限于此。該系統已被成功應用于100%原棉及其他原材料的加工。

圖4 牽伸分配對紗線強度的影響

IDF系統的操作技術也得以提升。如，在條子接頭時設有一道保持鎖，以免接頭過程中必須完全打開IDF系統梳棉機的蓋板(圖5)。同樣，免維護深槽球軸承的使用，省去了在輸送羅拉上重新換油潤滑的操作，潤滑點的數量也因此減少至4個。此外，并條機上為人熟知的上羅拉自調整成卷監控裝置，也被應用于IDF系統中，從而使機器在軋棉間隔和改變參數設定后無需重新調整參數。

圖5 IDF 2系統的保持鎖有助于輕微生產中斷 情況下的操作