侯長勇

(山東聊城華潤紡織有限公司,山東聊城,252000)

環(huán)錠紡紗是紡紗生產(chǎn)中的重要紡紗形式，而集聚紡紗技術(shù)的出現(xiàn)使環(huán)錠紡紗的質(zhì)量有了質(zhì)的飛躍[1]。由于集聚紡紗的優(yōu)勢越來越明顯，紡紗企業(yè)在原有的環(huán)錠細紗機上進行技術(shù)改造成為集聚紡紗，使其市場占有率在不斷地增加，國內(nèi)紡紗生產(chǎn)企業(yè)多以三羅拉和四羅拉集聚紡紗為主。我公司現(xiàn)有20萬紗錠，其中三羅拉集聚紡約13.6萬紗錠，主要以生產(chǎn)精梳長絨棉2.65 tex～7.3 tex紗為主；四羅拉集聚紡約4.6萬紗錠，主要以生產(chǎn)精梳長絨棉4.86 tex～8.33 tex紗為主。兩種集聚紡紗各有自己的紡紗特點。目前我公司集聚紡紗占到總紗錠的90%以上，集聚紡紗的增多，提高了紡紗的質(zhì)量，增加了專件器材的消耗。

1 集聚紡紗的特性

集聚紡紗是基于環(huán)錠紡細紗機的一種新型紡紗技術(shù)，無論是三羅拉式還是四羅拉式，都是在環(huán)錠紡細紗機牽伸裝置前增加一個纖維集聚區(qū)，基本消除了前羅拉至加捻點之間的紡紗加捻三角區(qū)，纖維須條從前羅拉輸出，使牽伸的須條先經(jīng)過負壓氣流集聚后再經(jīng)輸出膠輥加捻成集聚紡紗，使紡紗性能得到改善。盡管兩種集聚紡紗結(jié)構(gòu)不同，卻有著一些共同點，雙膠輥握持、網(wǎng)格圈輸出、異形管吸風、斜槽吸口引入等等。集聚紡紗有兩種膠輥，一般稱其為牽伸膠輥和輸出膠輥，二者在紡紗中分別起著不同的作用。由于集聚紡紗基本消除了加捻三角區(qū)，減少了邊緣纖維的散失，使加捻前的纖維充分伸直平行，3 mm以上的毛羽明顯減少，紗線光潔，降低了整經(jīng)工序的上漿率和后工序加工的疵點。由于單根纖維是在伸直平行狀態(tài)下加捻，提高了單紗強力和伸長率，纖維間相互排列緊密，采用相同的經(jīng)緯密織布，其布面平整、光潔。與傳統(tǒng)環(huán)錠紡相比，集聚紡紗的條干CV及粗細節(jié)指標更好，纖維排列明顯平行、伸直，在生產(chǎn)過程中的斷頭也減少，使紗線的耐磨性能得到了改善。集聚紡紗在織造中有更大的優(yōu)越性，在拉伸過程中強力損失小。集聚紡紗優(yōu)化了紗線的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和性能，使織物手感柔軟、細膩，織物光澤得到改善[1]，織物品質(zhì)高且穿著舒適，因此集聚紡紗在不斷的增多。

2 兩種集聚紡紗技術(shù)

2.1 三羅拉集聚紡

三羅拉集聚紡以德國緒森公司(以下簡稱緒森)的倚麗特(EliTe)集聚紡為代表，它通過牽伸膠輥的摩擦，下羅拉帶動前膠輥，過橋齒輪驅(qū)動輸出膠輥，異形吸風管外套在網(wǎng)格圈上，纖維須條從前羅拉鉗口輸出后，經(jīng)過回轉(zhuǎn)的網(wǎng)格圈，經(jīng)氣流的吸附凝聚在異形管斜槽部位，由于氣流的收縮和聚合作用，把邊緣纖維及其端部卷進須條內(nèi)部，使成紗具有毛羽少、強力高等特點[2]。由于集聚紡紗具有特殊的成紗結(jié)構(gòu)，對紡紗器材的使用提出了新的要求。緒森集聚紡倚麗特膠輥是一個封閉式的結(jié)合件，由牽伸、輸出膠輥、過橋齒輪、軸、倚麗罩殼等組成，纖維和雜物不容易進入，可避免倚麗罩殼內(nèi)出現(xiàn)傳動故障，網(wǎng)格圈在摩擦傳動下不容易打滑，其結(jié)構(gòu)使集聚區(qū)免受巡回式清潔機氣流的影響。主牽伸膠輥、輸出膠輥的硬度、彈性、型號一般根據(jù)集聚紡紗品種來確定。紡純棉精梳紗時可以選擇J-463A、WRC-365等型號的膠輥，工藝上對牽伸膠輥和輸出膠輥的直徑有嚴格要求，必須同時進行磨礪或調(diào)換，以保證紡紗的質(zhì)量。網(wǎng)格圈是一種多孔管狀織物，其透氣率25%～27%，使氣流能順利的通過網(wǎng)格圈作用于須條，完成集聚，不能使細小纖維堵塞網(wǎng)孔，要求網(wǎng)格圈的孔隙分布均勻，網(wǎng)格圈目數(shù)一般根據(jù)紡紗品種和紡紗質(zhì)量的要求來確定，網(wǎng)格圈應(yīng)具有耐伸長、耐磨性、防靜電性能。

2.2 四羅拉集聚紡

四羅拉集聚紡以同和紡織機械制造有限公司(以下簡稱同和)的集聚紡為代表，通過在前羅拉前面增加集聚部件組成的，采用四列羅拉傳動形式，前羅拉通過過橋齒輪帶動輸出羅拉，輸出羅拉為帶齒小羅拉，由過橋齒輪傳動。異形管組件由異形吸風管、帶齒小羅拉、網(wǎng)格圈及張力架組成，網(wǎng)格圈在輸出膠輥與輸出羅拉的夾持下形成積極傳動，經(jīng)過牽伸后的纖維在網(wǎng)格圈的帶動下進入集聚區(qū)，再經(jīng)輸出膠輥輸出，對牽伸和輸出膠輥的直徑要求不十分嚴格。牽伸膠輥和輸出膠輥不必成對磨礪或調(diào)換，二者可互換使用，降低了膠輥的消耗。但輸出羅拉由過橋齒輪傳動，過橋齒輪處于靠右第二錠位置，中間齒輪不密封，容易集聚積花和雜質(zhì)。從膠輥組合件上看，三羅拉集聚紡在膠輥磨礪、維護、使用方面比四羅拉復(fù)雜；從異形管組合件上看，四羅拉集聚紡比三羅拉復(fù)雜。

3 兩種集聚紡紗質(zhì)量對比

在JC 7.3 tex品種上，兩種集聚紡紗質(zhì)量指標對比情況如下。

集聚紡形式 三羅拉 四羅拉

U/% 10.66 11.33

CVm/% 13.51 13.65

-40%細節(jié)/個·km-1252.2 297.7

-50%細節(jié)/個·km-114.0 19.8

+35%粗節(jié)/個·km-1339.5 475.0

+50%粗節(jié)/個·km-134.3 51.0

+140%棉結(jié)/個·km-1256.4 283.8

+200%棉結(jié)/個·km-176.2 72.0

毛羽H值 2.32 2.44

從試驗指標上可以看出：三羅拉集聚紡紗在質(zhì)量指標方面占一定的優(yōu)勢。

4 兩種集聚紡紗裝置的牽伸倍數(shù)

4.1 三羅拉集聚紡

在三羅拉緒森集聚紡的膠輥組合件中，牽伸膠輥與輸出膠輥鐵芯芯軸的齒數(shù)分別為17T和22T，其牽伸倍數(shù)的計算公式見式(1)。

i=V1/V2=(N1×d1)/(N2×d2)=(17×N1×d1)/(22×N1×d2)=(17×d1)/(22×d2)

(1)

式中：i為集聚牽伸倍數(shù)，V1為輸出膠輥的線速度，V2為牽伸膠輥的線速度，d1為輸出膠輥的直徑，d2為牽伸膠輥的直徑，N1為輸出膠輥的轉(zhuǎn)速，N2為牽伸膠輥的轉(zhuǎn)速。

根據(jù)所紡不同纖維的特性和成紗質(zhì)量要求，依據(jù)集聚紡牽伸倍數(shù)的大小對輸出膠輥和牽伸膠輥進行配對磨礪組裝。

4.2 四羅拉集聚紡

在四羅拉同和集聚紡的組合件中，其集聚輸出羅拉的齒數(shù)為19T，牽伸羅拉的齒數(shù)為27T，牽伸羅拉直徑為27 mm，網(wǎng)格圈的厚度約為0.20 mm，其牽伸倍數(shù)的計算公式見式(2)。

i=V1/V2=[N1×(d1+0.2)]/(N2×d2)=[27×N2×(d1+0.2)]/(27×19×N2)=(d1+0.2)/19

(2)

式中：i為集聚牽伸倍數(shù)，V1為集聚輸出羅拉的線速度，V2為牽伸羅拉的線速度，d1為集聚輸出羅拉的直徑，d2為牽伸羅拉的直徑，N1為集聚輸出羅拉的轉(zhuǎn)速，N2為牽伸羅拉的轉(zhuǎn)速。

三羅拉集聚紡張力牽伸倍數(shù)的大小可通過試驗對比紡紗質(zhì)量指標的情況來選擇。有試驗分析，紡純棉精梳紗張力牽伸一般選擇1.065倍，紡合成纖維或混紡紗張力牽伸一般選擇1.025倍。按照集聚張力牽伸倍數(shù)的大小對組合的倚麗特膠輥進行成對磨礪或調(diào)換。而同和四羅拉集聚紡膠輥不需要配對磨礪，按傳統(tǒng)環(huán)錠紡紗磨礪，牽伸膠輥和輸出膠輥可互換使用。

5 集聚紡紗對器材的消耗

集聚紡紗使用的異形負壓吸風管在每一個紡紗位上都開有一個斜槽，相對于纖維運動有一定的傾斜角，由于集聚斜槽較窄(上部開口3 mm左右，槽身寬1.5 mm左右)，而牽伸鉗口輸出的須條必須在集聚槽上部開口位置，不能偏離太遠，否則將影響到集聚效果。因此喂入橫動喇叭口的導(dǎo)紗動程不能太大，搖架壓力大(160 N/雙錠～180 N/雙錠)，對膠輥、膠圈、網(wǎng)格圈、異形管、鋼絲圈等一些器材的消耗非常大，一般需要周期性更換。由于緒森的三羅拉集聚紡在質(zhì)量指標方面占一定的優(yōu)勢，使它在國內(nèi)得到廣泛的應(yīng)用，緒森集聚紡?fù)ㄟ^倚麗特膠輥組合件，在搖架加壓下實現(xiàn)對纖維的牽伸。磨礪時必須按一定的張力牽伸倍數(shù)對牽伸膠輥和輸出膠輥同時進行回磨，回磨以后根據(jù)要求再組裝好，上機同時調(diào)換這一對膠輥，這就增加了專件器材的消耗和膠輥室的用工，緒森倚麗特膠輥組合件由于上機長時間運行，罩殼內(nèi)有可能集聚積花，需要及時進行清理和周期性更換中間的過橋齒輪。而在同和四羅拉集聚紡紡紗中，輸出羅拉由前羅拉通過過橋齒輪傳動，是一個主動傳動，牽伸膠輥和輸出膠輥均為消極傳動，在羅拉的傳動下并保持一定轉(zhuǎn)速運行，對牽伸膠輥和輸出膠輥直徑?jīng)]有嚴格的要求，可不考慮張力牽伸倍數(shù)的大小，按常規(guī)進行磨礪和調(diào)換即可，它取消了對倚麗罩殼的維護保養(yǎng)和過橋齒輪的更換。兩種集聚紡紡純棉精梳紗時膠輥直徑對照見表1。表1中三羅拉集聚紡是按照集聚張力牽伸1.065倍，計算出牽伸膠輥和輸出膠輥的直徑。四羅拉集聚紡牽伸膠輥和輸出膠輥直徑是按照常規(guī)直徑配置的。

表1 兩種集聚紡紡純棉精梳紗時膠輥直徑對照

三羅拉集聚紡膠輥直徑/mm牽伸膠輥 輸出膠輥四羅拉集聚紡膠輥直徑/mm牽伸膠輥 輸出膠輥30.029.729.429.128.828.541.3540.9040.5040.1039.7039.3030.029.729.429.128.828.529.5～30.029.5～30.029.0～29.529.0～29.528.5～29.028.2～28.7

一般情況下，兩種集聚紡紗膠輥的用量和消耗情況見表2。

表2 兩種集聚紡紗膠輥的用量和消耗情況

集聚紡形式直徑/mm牽伸膠輥輸出膠輥價格/元·個-1牽伸膠輥輸出膠輥三羅拉集聚紡四羅拉集聚紡30.030.041.430.04474

由表2可知，假設(shè)兩種集聚紡紗所用膠輥的淘汰周期都是16個月，同和集聚紡每年萬錠消耗膠輥6萬元，緒森集聚紡每年萬錠消耗倚麗特膠輥8.25萬元。緒森倚麗特膠輥在回磨時需要拆卸整個罩殼，組裝時要檢查過橋齒輪，增加了日常維護成本和工作量，由于緒森集聚紡紗的輸出膠輥的價格幾乎是牽伸膠輥的2倍，再加上組裝用的罩殼和過橋齒輪的費用，三羅拉集聚紡紗每年膠輥的消耗費用比四羅拉集聚紡紗要多30%以上。對于三羅拉集聚紡，當管紗斷頭纏繞膠輥后，如果不及時進行處理，中間過橋齒輪的傳動會造成過橋齒輪的損壞和啃傷膠輥，而四羅拉集聚紡紗由于牽伸膠輥和輸出膠輥中間無過橋齒輪，均為消極傳動，纏繞后啃傷膠輥的概率要小。

6 兩種集聚紡紗在使用中應(yīng)注意的問題

為保證集聚效果，集聚紡紗在工藝設(shè)置中采用較小的紗條橫動動程(一般為4 mm左右)，賽絡(luò)集聚紡甚至基本沒有橫動動程，易造成膠輥表面磨損、凹心，縮短了膠輥的磨礪周期，使膠輥的使用周期比傳統(tǒng)環(huán)錠紡明顯縮短。

緒森集聚紡由于工藝上對倚麗特膠輥的直徑有一定的要求，牽伸膠輥和輸出膠輥必須按照張力牽伸倍數(shù)同時成對進行磨礪或調(diào)換，增加了膠輥的消耗。同時為保證牽伸膠輥、輸出膠輥的磨礪質(zhì)量和精度，一般紡紗廠都配有2臺或2臺以上的全自動磨膠輥機，又增加了企業(yè)的成本[3]。組裝倚麗特膠輥組合件時，要清潔罩殼內(nèi)的灰塵、雜質(zhì)，清除19T尼龍輪、17T和22T齒圈的油泥，組裝過程中應(yīng)注意介輪芯子與外殼的定位及左右間隙，上下外殼四周密封入槽，以防止組裝后的倚麗特膠輥運轉(zhuǎn)不良或上機過程中造成嵌花等[4]，而造成倚麗特膠輥運轉(zhuǎn)不靈活損壞。運轉(zhuǎn)操作清潔管理在緒森集聚紡中占有重要的地位，如果清潔不到位，接頭不及時，容易導(dǎo)致纏繞羅拉、膠輥、網(wǎng)格圈，嚴重時會造成膠輥、網(wǎng)格圈損壞，運轉(zhuǎn)值車工應(yīng)加強巡回，及時處理斷頭，做好牽伸部件的清潔，檢查倚麗特膠輥的運轉(zhuǎn)情況和網(wǎng)格圈的積花情況，上機后要根據(jù)倚麗特膠輥直徑大小來校正搖架壓力，保證同臺車倚麗特膠輥直徑、搖架壓力等一致，以保持運轉(zhuǎn)良好。近幾年，緒森公司不斷地進行技術(shù)改造、創(chuàng)新，其中新開發(fā)的倚麗特集聚紡膠輥裝置升級版——可翻轉(zhuǎn)技術(shù)在紡紗中的應(yīng)用，就起到了很好的效果。當上機的倚麗特膠輥表面上第一道紡紗路產(chǎn)生磨損需要磨削時，只要在該紡紗錠位上翻轉(zhuǎn)該升級版倚麗特膠輥，繼續(xù)使用膠輥的另一側(cè)進行紡紗，形成第二道紡紗路，當這一道紡紗路需要磨削時，再進行磨礪，從而延長了倚麗特膠輥的使用壽命。在實際紡紗應(yīng)用中，要求該紡紗路的導(dǎo)紗橫動動程要調(diào)節(jié)好，檢查倚麗特膠輥的表面狀態(tài)，磨損嚴重的要及時更換，以保證翻轉(zhuǎn)后倚麗特膠輥第二次能使用，這種升級版的倚麗特膠輥如果能大面積推廣使用，將進一步減少倚麗特膠輥的消耗，也減輕了膠輥室的工作量。

同和集聚紡是通過四列羅拉來傳動，它改變了緒森網(wǎng)格圈傳動靠牽伸膠輥傳導(dǎo)過橋齒輪再傳導(dǎo)給輸出膠輥的傳動方式，簡化了對膠輥直徑配套要求的管理，牽伸和輸出膠輥通過支撐架連接，裝卸也方便，集聚區(qū)內(nèi)輸出膠輥和牽伸膠輥可以互換使用。筆者認為：為便于膠輥統(tǒng)一管理、調(diào)換周期的準確性和穩(wěn)定紡紗質(zhì)量，由于前后膠輥的直徑、型號不一定相同，它的上機時間也不一定相同，前后膠輥盡量不要互換，按膠輥的使用周期進行調(diào)換。由于輸出膠輥壓力小，磨損輕，可考慮把輸出膠輥的使用周期適當延長，調(diào)換時和牽伸膠輥錯開周期進行，節(jié)約了膠輥的消耗。同和集聚紡的中間過橋齒輪位于靠右第二錠不密封，應(yīng)加強清潔，防止雜質(zhì)飛花侵入，導(dǎo)致運轉(zhuǎn)不靈活。

要經(jīng)常檢查兩種集聚紡紗負壓的大小(紡紗品種不同、負壓值也有差異)，負壓值的大小應(yīng)使集聚槽處的紗條有規(guī)律地排列，以達到凝聚纖維的效果。特別是車頭、車尾的負壓值要與中間位置的負壓大小一致且穩(wěn)定，以免影響集聚紡紗效果。運轉(zhuǎn)值車工要經(jīng)常保持牽伸區(qū)內(nèi)的清潔，觀察集聚槽處紗條的形狀，出現(xiàn)紗條打頓、分散時要檢查網(wǎng)格圈網(wǎng)眼是否被堵塞，及時進行維修，網(wǎng)格圈應(yīng)根據(jù)不同紡紗品種制定出合理的更換周期，達到一致的集聚效果，以穩(wěn)定紡紗的質(zhì)量。

7 結(jié)語

在傳統(tǒng)細紗機上改造的無論哪一種集聚紡紗，都會提高紡紗質(zhì)量，即減少了紗線毛羽、提高了紡紗強力和性能。具體采用哪一種集聚紡紗，企業(yè)要根據(jù)自身的實際情況和原環(huán)錠細紗機的機型、使用年限等方面考慮。緒森公司與同和公司通過不斷的技術(shù)創(chuàng)新，使集聚紡紗進一步提高紡紗的質(zhì)量和減少專件器材的消耗，降低紡紗企業(yè)的生產(chǎn)成本。紡紗企業(yè)在結(jié)合自身的生產(chǎn)管理中，要掌握好緒森集聚紡和同和集聚紡裝置的使用和維修方法，優(yōu)選工藝參數(shù)，降低由于細紗工藝參數(shù)設(shè)置不當，機臺維修不及時，接頭、清潔不及時等原因而纏繞膠輥、網(wǎng)格圈造成器材的損壞。在生產(chǎn)管理中要保持設(shè)備的良好運行狀態(tài)、工藝參數(shù)的優(yōu)化、專件器材的選用、車間溫濕度的控制，還要加強運轉(zhuǎn)操作管理?？傊越档推鞑牡南暮吞嵘徏喌馁|(zhì)量為目的，用好集聚紡紗。