文档介绍：集聚纺纱的发展现状及展望
汪军杨建平杨兴
(东华大学纺织学院)
摘要:本文针对传统环锭纺存在加捻三角区这一缺陷,对可消除加捻三角区的集聚纺纱的类型、特点及集聚纱的优异品质及进行了评述并展望了集聚纺纱的发展。
关键词:加捻三角区;集聚纺;毛羽

近几年发展起来的集聚纺纱系统,研制比较成功的主要有德国的Suessen公司(其产品是Elite集聚纱),Zinser(-Tex700)公司,,瑞士的Rieter公司(4卡摩纱)及美国的ITV公司,日本丰田、意大利马佐里也相继开发了集聚纺纱机。集聚纺的研究在国内起步不久,并且正逐渐成为热点。与传统的环锭纱及其它新型纺纱系统纺制的纱线相比,集聚纱具有极其优秀的品质,在激烈的市场竞争中具有很强的竞争力。为了占据国内外纺织市场,尤其是在我国进入WTO之后,为了迎接新机遇的挑战,开发研制国内的集聚纺纱系统已刻不容缓。
1 传统环锭纺纱的缺陷
环锭纱的质量及纱线结构主要取决于牵伸系统和纱线形成两个因素。在主牵伸区,须条被牵伸至所要求的支数,须条内部的粘附力已损失殆尽,所以各根纤维抵达前钳口时已成自由状态。这些纤维离开前钳口后,即被捻成纱线。纱线形成的区域即加捻三角区。图1是牵伸系统输出末端的示意图,喂入的纤维经过牵伸系统到达输出握持线以前,其分布宽度为B。B的大小取决于多种因素,如纱线的支数,粗纱的捻度,牵伸倍数。特别是牵伸倍数的影响很大,牵伸倍数越大,B就越大。
在纱线的支数和伸长不变时,加捻三角区的宽度b主要取决于纺纱张力P。试验表明b与P成反比关系,P越大,b就越小。△=B-b,A>0。由于△>0,因此加捻三角区不可能聚拢喂给的所有纤维。许多边缘纤维或者丢失掉,或者以某种方式附着在纱线上不完全受控制,或者捻合到纱线中。传统环锭纱的结构并不象一般所认为的那样理想。环锭纱性能的好坏远不能忽略这些边缘纤维,边缘纤维对纱线强力贡献很小,或者没有贡献,而且影响到纱线的条干[1-3]。
加捻时纤维受纵向的张力。加捻三角区外侧的纤维所受张力最大,中央的纤维所受张力最小,成纱受拉伸负荷时预加张力最大的单纤维将首先断裂。纱线断裂的不同时性导致纱的总强力低于截面内单根纤维强力的总和。
图1 传统环锭纺纱线的形成图2 传统环锭纺与集聚纺纱线的形成对比
2 集聚纺——加捻三角区的消失[2][4]
针对传统环锭纺工艺的缺陷,Ernst Fehrer博士于1988年2月[5]提出了集聚纺纱工艺,其目的是消除加捻三角区。
研究证明:(1)喂入细纱机的粗纱捻度能将纤维从侧向握持在一起,这种集合效应利于纱线的成形,在主牵伸区粗纱捻度已消失,故其集合作用仍不足以使所有纤维都完全可靠地被加捻三角区抓住[6]。(2)皮圈与前罗拉之间加装集合器,将须条从侧面加以压缩,也可以得到集合效果;可惜的是集合器必须安装在主牵伸区内,这会把摩擦力转移到纤维上,干扰牵伸过程。宽度大的集合器集合作用不足;宽度小的集合器又要明显地干扰牵伸过程,降低纱线质量。(3)采用空气动力集合是解决须条集合问题最理想的方法,集合作用使用柔和的空气为动力,在牵伸过程之后纱线成形之前进行。如图2所示,须条到达加捻三角区时已变得非常狭窄,B=b,△值降到0,从而消除了加捻三角区。实际上,这种理想的集聚纱建立了一种新的标准:在纱线中,所有纤维之间