噴氣紡紗技術(shù)經(jīng)過近20年的研究和開發(fā),已逐步形成獨(dú)特的包纏紡紗體系,具有紡紗速度高,紡紗質(zhì)量好,自動化水平高及工藝流程短等優(yōu)點(diǎn)。噴氣紡紗機(jī)最適于加工生產(chǎn)等長纖維的化纖紗及化纖與棉等天然纖維混紡紗,尤其在加工生產(chǎn)差別化纖維化纖紗具有獨(dú)特的優(yōu)勢,如生產(chǎn)細(xì)旦纖維紗等。但不太適應(yīng)加工生產(chǎn)長度整齊度差的天然纖維。原料適應(yīng)性不如環(huán)錠紗及轉(zhuǎn)杯紗。本文對噴氣紡紗技術(shù)的有關(guān)問題進(jìn)行了討論。
1、綜述:美國杜邦公司于1936年研制出噴嘴包纏紡紗機(jī),由于某些原因,未能進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn),四十年后,日本村田公司在杜邦公司單噴嘴包纏紡技術(shù)的基礎(chǔ)上研制噴氣紡紗,至1980年試制成功,1981年首先在美國西點(diǎn)公司批量生產(chǎn)了40臺,經(jīng)過近10年的發(fā)展和不斷改進(jìn),形成了MJS系列的雙噴嘴噴氣紡紗機(jī):MJS801、MJS802及MFS802H噴氣紡紗機(jī),MJS802H型紡紗速度高達(dá)300米/分,MJS802型紡紗速度為200米/分,條干水平明顯優(yōu)于環(huán)錠紡紗,可與轉(zhuǎn)杯紡紗相媲美。目前全世界已有3000臺噴氣紡紗機(jī)在運(yùn)行,美國約占70%左右,其它分布在東南亞、拉丁美洲及西歐諸國。我國八十年代初也有少量引進(jìn),大都是MJS801。21世紀(jì)初,我國引進(jìn)了為數(shù)不少的MJS802噴氣紡紗機(jī)。噴氣紡紗機(jī)MJS802H及MJS802要比MJS801先進(jìn)的多,機(jī)上設(shè)有電子清紗器,自動捻接器,自動清潔器,紗疵分析,斷頭顯示報(bào)警及單錠停止喂入等裝置。由于是由棉條喂入,取消了粗紗機(jī);另一方面紡紗機(jī)本身具備了自動絡(luò)紗機(jī)的一些功能,因此生產(chǎn)的筒子紗可直接供應(yīng)針織或噴氣織機(jī)的緯紗或進(jìn)入織前準(zhǔn)備,大大縮短了生產(chǎn)工藝流程,既節(jié)省了占地面積(比環(huán)錠紡紡節(jié)省30%),又節(jié)約了用工(比環(huán)錠紡節(jié)省50%)。
此外,村田公司還研制了MTS881噴氣紡紗捻線聯(lián)合機(jī),集紡紗,并筒及捻線為一體,形成多功能的雙紗捻線聯(lián)合噴氣紡紗機(jī)。1995年村田公司還在國際紡織機(jī)械展覽
第一噴嘴的氣流速度,這些都是成紗的必要條件。噴氣紡紗加捻的原理屬于包纏紡紗的范疇,紗芯部分的纖維基本平行伸直,而外表則形成纖維對紗芯的包纏,兩個(gè)噴嘴的回轉(zhuǎn)氣流方向相反,使得成紗的包纏纖維數(shù)達(dá)到30%左右,包纏纖維數(shù)量越多,未被包纏的纖維數(shù)量越少,紡出紗的強(qiáng)力越大。實(shí)踐證明,噴氣紡加工粗支紗的強(qiáng)力明顯低,而生產(chǎn)細(xì)支紗時(shí),包纏纖維占的比例要比生產(chǎn)粗支紗時(shí)多得多,因此成紗強(qiáng)力高。紡紗速度越高,包纏纖維占的比例越高,成紗強(qiáng)力越高。細(xì)旦纖維的噴氣紗的紡紗中形成的包纏纖維數(shù)量多,因此成紗強(qiáng)力也越高。
噴氣紗由于是包纏紗,因此具有獨(dú)特的特征,如伸長小,縮卒低,膨松性好、條干均勻,紗疵少,單強(qiáng)
回絲:從2%減少到0.2%
對于單紗強(qiáng)力問題,國外進(jìn)行了反復(fù)研究,并在無梭織機(jī)上進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn).認(rèn)為盡管噴氣紗單紗強(qiáng)力比環(huán)錠紗低20%左右,然而在織造中由于噴氣紗的條子均勻度好、紗疵少,毛羽少,因此在織造時(shí)的斷頭卻比環(huán)錠紗低.所以美國目前大約有90%的噴氣紗用于噴氣織機(jī)的經(jīng)紗或緯紗.
日本村田公司最初生產(chǎn)的MJS801,其適紡原料范圍小,多為滌棉混紡紗,對棉纖維適應(yīng)性差:MJs802及MJS8021t噴氣紡紗機(jī)增加了棉型噴嘴,試圖專門用于加工純棉紗,擴(kuò)大對整齊度差的棉纖維純紡紗的適應(yīng)性,使紡紗強(qiáng)力有較明顯的提高.但實(shí)際上很少應(yīng)用.因此用噴氣紡紗機(jī)生產(chǎn)純棉紗存在較多困難.
3、噴氣紡紗織物的手感粗硬問題一直是噴氣紡的研究課題,它不僅影響成品的風(fēng)格,而且限制了噴氣紗的應(yīng)用范圍,目前,國外在應(yīng)用噴氣紡紗枚術(shù)加工細(xì)旦纖維方面開創(chuàng)了新的途徑,發(fā)現(xiàn)噴氣紡加工的細(xì)且纖維紗及其織物手感有明顯的改進(jìn)。因?yàn)樯a(chǎn)相同紗支的細(xì)旦纖維紗.不僅增加了紗線橫截面內(nèi)的纖維根數(shù),增大了纏結(jié)纖維更具有柔軟可彎曲性,從而使噴氣紗及織物整理后的手感得到改善。此外,國外許多廠家還在紡織纖維添加柔軟劑,以減少纖維間的摩擦,使成品的手感得到改善.
美國與日本村田公司經(jīng)過對噴氣紡紗技術(shù)的大量研究,認(rèn)為用噴氣紡紗機(jī)加上的細(xì)旦纖維紗及織物具有以下的優(yōu)勢:
3.1手感柔軟:用噴氣紡生產(chǎn)的細(xì)旦纖維及織物手感柔軟,纖維越細(xì),手感越柔軟,國外許多廠家應(yīng)用細(xì)旦噴氣紗生產(chǎn)名牌衫襯布料。
3.2紡紗速度高:用噴氣紡生產(chǎn)細(xì)旦纖維紗的紡紗速度可相應(yīng)提高.如普梳滌棉(65/35)紗,纖維細(xì)度為0.8旦時(shí),紡紗速度可達(dá)300萬轉(zhuǎn)份以上;相同支數(shù)紗若纖維細(xì)度為1.5旦,紡紗速度僅在250萬轉(zhuǎn)/分左右.用環(huán)錠紡加工細(xì)旦纖維時(shí)車速則要相應(yīng)降低,以減少毛羽及棉
3.3強(qiáng)不勻低、奈干好用噴氣紡生產(chǎn)細(xì)旦纖維紗時(shí),纖維越細(xì),強(qiáng)不勻越低,條干越好,強(qiáng)力增加。
3.4毛羽少采用噴氣紡紗,纖維越細(xì),毛羽越少,特別是2毫米以上的毛羽明顯減少.
總之,噴氣紡紗的纖維越細(xì),紗線的毛羽、強(qiáng)力及均勻度等重要指標(biāo)明顯得到改進(jìn),紡紗質(zhì)量越好。細(xì)旦纖維可生產(chǎn)出于感柔軟、平滑的紗線及織物.3.5織物起球少:在一般情況下,纖維越細(xì)則織成的織物越易起球.但織物起球現(xiàn)象很大程度上與紡紗手段有關(guān),實(shí)踐證明:加工細(xì)旦纖維,其環(huán)錠紡、噴氣紡與轉(zhuǎn)杯紡紗的三種織物相比較以轉(zhuǎn)杯紗起球較嚴(yán)重,而噴氣,紡紗的織物起球現(xiàn)象最少.這是因?yàn)榧?xì)旦纖堆采用噴氣紡紗時(shí)毛羽很少.
3,6,細(xì)旦纖維紡紗的棉結(jié)問題:在美國,生產(chǎn)滌棉混紡產(chǎn)品,滌綸纖維的細(xì)度一般多為0.1~1.0旦,但纖維長度應(yīng)相應(yīng)減少。如采用細(xì)度[9旦*長度].25英寸(32毫米),可顯著減少棉結(jié):細(xì)旦纖維在梳棉機(jī)上加工時(shí),如果長度和細(xì)度的關(guān)系不恰當(dāng),纖維較細(xì)而長度較長容易產(chǎn)生棉結(jié)。這是梳棉機(jī)加工細(xì)旦纖維時(shí)最敏感的問題.因此,在梳棉機(jī)上加上細(xì)旦纖維時(shí),要適當(dāng)?shù)目s短纖維的長度。以減少棉結(jié)的增加.同時(shí),要比采用1.2旦*1.5英寸纖維的紡紗強(qiáng)力要高。
歸納起來,用噴氣紡紗機(jī)生產(chǎn)細(xì)旦滌綸的滌棉屁紡紗,有如下優(yōu)點(diǎn):紡紗速度可增加10~20%;提高了成紗強(qiáng)力;改進(jìn)了紗線的均勻度;織物手感柔軟,起球少。由于噴氣,紡紗技術(shù)的不斷改進(jìn)、產(chǎn)品質(zhì)量不斷提高、適紡范圍不斷擴(kuò)大以及加工細(xì)旦纖維的優(yōu)勢,在市場對高密細(xì)薄織物的需求日益增加的形勢下,噴氣紡紗越發(fā)顯示出其重要地位及廣闊的友展前途。
4、噴氣紗的特殊用途:
4.1與環(huán)錠紡不同,噴氣紡紗具有雙重結(jié)構(gòu),它由紗芯及包纏纖維組成,包纏紗的結(jié)構(gòu)使紗具有獨(dú)特的性質(zhì),從而使織布技術(shù)獲得新的發(fā)展?jié)摿?,例如:這種包纏技術(shù)可用來產(chǎn)生一種沿紗的長度方向表面收縮的效果.這種紗織入布中,會產(chǎn)生出一種優(yōu)
4.2噴氣紗在無梭機(jī)織領(lǐng)域里占有獨(dú)特的地位,當(dāng)噴氣織機(jī)使用噴氣紗作經(jīng)紗時(shí),具有明顯的優(yōu)勢,由于它的開口高度十分小,假如經(jīng)紗上的紗疵或毛羽很多時(shí),織機(jī)的效率會很低,而噴氣紗的毛羽和紗疵比環(huán)錠紗要少得多,因此開口時(shí)紗線很少相互糾纏在一起.實(shí)踐證明,當(dāng)應(yīng)用噴氣紗作經(jīng)紗時(shí),經(jīng)紗張力可減少10%,且織造時(shí)斷頭減少.使織機(jī)的效率顯著提高。
4.3近期,更多的噴氣紗用來織造穿著舒適的輕薄隔熱織物,傳統(tǒng)的阻燃,防熱織物要經(jīng)過化學(xué)處理,其織物重量要增加15~20%,而應(yīng)用噴氣紗,可采用具有抗高溫性能的纖維作為芯紗,外面包纏低阻溫性能的纖維,例如:棉、羊毛、晴綸/高強(qiáng)腈綸及混紡纖維.芯紗的纖維僅占全部纖維的20~25%。用這種噴氣紗織造的織物,可以阻燃,遇火時(shí)外層包纏的纖維熔化或燃燒,而紗芯部分卻保留基本完整狀態(tài),外層燃燒后形成的網(wǎng)絡(luò)將炭化部分夾持住.這些網(wǎng)絡(luò)可以封閉氧氣及其它氣體的進(jìn)入,從面起到防火阻燃作用。
4.4將精細(xì)陶磁粉末處理后的滌綸短纖維作為包纏纖維,包纏在棉纖維或其它普通化纖紗芯上,所形成的包芯紗具有對紫外線的屏蔽作用.用這種紗織成的織物及服裝不僅抗紫外線輻射,而且由于精細(xì)陶瓷粉末發(fā)射一種遠(yuǎn)紅外線波,對人體還有保健醫(yī)療作用。
5、噴氣紡紗體系的投資及經(jīng)濟(jì)效益
5.1經(jīng)濟(jì)效益比較:美國在噴氣紡紗的經(jīng)濟(jì)效益方面進(jìn)行了研究,對噴氣紡紗機(jī)與環(huán)錠紡紗,細(xì)紗一一絡(luò)紗聯(lián)合生產(chǎn)線以及轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)進(jìn)行了大量的數(shù)字對比,當(dāng)環(huán)杯紡紗機(jī)以25000轉(zhuǎn)/分的高速度運(yùn)轉(zhuǎn),細(xì)絡(luò)聯(lián)的速度分別為17000轉(zhuǎn)/分和25000轉(zhuǎn)/分,噴氣紡與轉(zhuǎn)杯紡的紡紗成本相近,但比環(huán)杯紡、細(xì)絡(luò)紡的紡紗成本要低
5.2投資比較:由于噴氣紡與轉(zhuǎn)杯紡一樣取消了粗紗喂入,改為條子喂入,而且機(jī)器本身還具備了自動絡(luò)筒機(jī)的一些基本功能,因此噴氣紡紗的工藝流程大大縮短.
全引進(jìn)方案中,噴氣紡與環(huán)錠紡設(shè)備投資相比較,引進(jìn)噴氣紡紗機(jī)不僅投資少,且占地面積也相應(yīng)減小.因此建廠投資費(fèi)用將大大降低,可節(jié)省投資30%以上.其他由于機(jī)器設(shè)備少,平時(shí)維修費(fèi)用及維修工作量也大大減少。
結(jié)語:綜上所訴,噴氣紡具有速度高、產(chǎn)量高、質(zhì)量好,生產(chǎn)費(fèi)用低及投資費(fèi)用低的優(yōu)勢,但噴氣紡紗機(jī)最大的弱點(diǎn)是對整齊度差的纖維的適應(yīng)性差,僅適用于等長度的化學(xué)纖維,如滌淪纖維,莫代爾纖維等。目前的噴氣紡紗機(jī)尚不能夠生產(chǎn)純棉紗而只能夠生產(chǎn)純化纖紗以及化纖與棉混紡紗,經(jīng)濟(jì)附加值很低,經(jīng)濟(jì)效益差.目前我國高檔差別化纖維的品種、數(shù)量及質(zhì)量尚不能夠很好的滿足噴氣紡的紡紗要求,因此利用噴氣紡紗機(jī)生產(chǎn)高檔次的高附加值的差別化纖維的噴氣紗,受到原料發(fā)展速度的制約,因此,我國應(yīng)根據(jù)差別化纖維的發(fā)展速度適當(dāng)?shù)陌l(fā)展噴氣紡,噴氣紡紗技術(shù)的發(fā)展速度要與差別化纖堆及再生纖維素纖維的供應(yīng)量相適應(yīng),以更好的發(fā)揮噴氣紡紗技術(shù)的優(yōu)勢.