趙 磊，杜 梅，蔡莉莉，劉 華，張圣忠，楊 賀

(1.鹽城工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 鹽城 224005； 2.蘇州大學(xué) 現(xiàn)代絲綢國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室，江蘇 蘇州 215123； 3.江蘇悅達(dá)家紡有限公司，江蘇 鹽城 224005)

紡織產(chǎn)業(yè)是中國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中最普遍、最常規(guī)的支柱產(chǎn)業(yè)之一，更是一項(xiàng)民生產(chǎn)業(yè)，隨著各行各業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的快速轉(zhuǎn)變，現(xiàn)代紡織產(chǎn)業(yè)緊跟發(fā)展步伐，在傳統(tǒng)紡織產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)上，發(fā)展成為集材料、加工制造、技術(shù)服務(wù)及時(shí)尚藝術(shù)等要素為一身的綜合性產(chǎn)業(yè)，對(duì)民生發(fā)展具有十分重要的影響，不但是國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的主要衡量標(biāo)志，還可以體現(xiàn)國(guó)家的綜合水平，是人們生活質(zhì)量的重要保障。許多發(fā)達(dá)國(guó)家工業(yè)的起點(diǎn)也是紡織行業(yè)，而無(wú)論是工業(yè)革命，還是其他科技的發(fā)展與普及，很多是以紡織工業(yè)作為基礎(chǔ)的，所以紡織業(yè)也是其他行業(yè)及科學(xué)研究的源頭之一[1-2]。

1 新型紡紗技術(shù)

紗線是形成紡織服裝面料的必備元素，因此紡紗工序生產(chǎn)的穩(wěn)定性和紗線產(chǎn)品質(zhì)量對(duì)后道產(chǎn)品的服用性能起決定性的影響，隨著新型紡紗如轉(zhuǎn)杯紡、賽絡(luò)紡、賽絡(luò)菲爾紡等技術(shù)的出現(xiàn)大大提高了紡紗生產(chǎn)效率，縮短了紡紗工藝流程(可減少絡(luò)并捻工序)，但由于高效短流程與傳統(tǒng)紡紗的工藝過(guò)程相比控制點(diǎn)少，紗線質(zhì)量波動(dòng)較大，對(duì)成品的質(zhì)量影響更大，賽絡(luò)紡(Sirospun)和賽絡(luò)菲爾紡(Sirofil)是目前 2種應(yīng)用相對(duì)較多的新型紡紗技術(shù)[3-4]。本文針對(duì)賽絡(luò)紡存在的技術(shù)難點(diǎn)，基于賽絡(luò)紡紗加工過(guò)程中存在的關(guān)鍵技術(shù)突破點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一種賽絡(luò)紡輔助裝置，提高了賽絡(luò)紡的成紗質(zhì)量，為提高新型紡紗產(chǎn)品質(zhì)量提供了保障。

1.1 賽絡(luò)紡的研究現(xiàn)狀

賽絡(luò)紡紡紗原理是將2根平行的粗紗引入細(xì)紗機(jī)牽伸區(qū)內(nèi)，在被牽伸后，2根纖維束從前羅拉與皮輥之間的夾持點(diǎn)處輸出，形成“V”形復(fù)合，繞過(guò)鋼絲圈，在錠子的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)下，加捻成賽絡(luò)紡紗。這種新型紡紗技術(shù)既賦予了傳統(tǒng)環(huán)錠紡紗的優(yōu)點(diǎn)，又能使紡制的新型紗線具有股線般的性能，而賽絡(luò)紡紗僅在傳統(tǒng)環(huán)錠細(xì)紗機(jī)上稍做改裝即可進(jìn)行加工。

賽絡(luò)紡紡紗方法是由澳大利亞CSIRO試驗(yàn)室創(chuàng)造發(fā)明，并和國(guó)際羊毛局(IWS)合作開發(fā)，并開展更深層次的研究與探索。在1988年，西德辛澤公司在市場(chǎng)上首推該項(xiàng)技術(shù)，經(jīng)IWS認(rèn)可，賽絡(luò)紡技術(shù)得到市場(chǎng)的認(rèn)可，可以說(shuō)是成功的開端。目前很多國(guó)內(nèi)外紡織科技的研究人員對(duì)賽絡(luò)紡紡紗技術(shù)原理、工藝、成紗結(jié)構(gòu)與性能等做了比較全面的研究，PLATE等[5]指出：賽絡(luò)紡成紗性能中毛羽指標(biāo)與單紗捻度有密切關(guān)系，但“V”形區(qū)也能在一定程度上降低毛羽與圈結(jié)的產(chǎn)生。

1.2 賽絡(luò)菲爾紡的研究現(xiàn)狀

賽絡(luò)菲爾紡技術(shù)是由賽絡(luò)紡技術(shù)延伸發(fā)展形成的，這種方法是由2組成分紡制而成，即1根粗紗和1根長(zhǎng)絲，即賽絡(luò)紡紡紗系統(tǒng)上的1根粗紗被1根長(zhǎng)絲取代，賽絡(luò)菲爾紡紗技術(shù)示意圖如圖1所示。長(zhǎng)絲喂入時(shí)，將導(dǎo)絲裝置安放在前羅拉處，長(zhǎng)絲從前羅拉喂入，同時(shí)使粗紗與長(zhǎng)絲之間保持少量的隔距離，2組分紗從前羅拉輸出后被加捻成賽絡(luò)菲爾紡紗(長(zhǎng)絲包纏短纖紗)[6-7]。賽絡(luò)菲爾紡紗技術(shù)具有自身優(yōu)勢(shì)，且成紗性能優(yōu)越。該技術(shù)對(duì)原料要求低，因長(zhǎng)絲在粗紗體外側(cè)包纏，一方面降低了毛羽數(shù)，另一方面能較好地增強(qiáng)紗線的強(qiáng)力，所以在成紗強(qiáng)度相同時(shí)，可以降低原料等級(jí)；此外，賽絡(luò)菲爾紡紗技術(shù)與傳統(tǒng)的紡紗技術(shù)相比，工藝流程縮短，節(jié)省了一定的成本。

圖1 賽絡(luò)菲爾紡紗技術(shù)示意圖

2 賽絡(luò)紡紗技術(shù)難點(diǎn)

紡紗是一種完全依靠紡織機(jī)械進(jìn)行加工的生產(chǎn)過(guò)程，決定成紗質(zhì)量和產(chǎn)量的最關(guān)鍵工序是細(xì)紗工序，要保證高產(chǎn)必須提高細(xì)紗設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)速度，同時(shí)必須有效控制紗線運(yùn)轉(zhuǎn)的良好狀態(tài)，然而細(xì)紗機(jī)在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的無(wú)規(guī)律振動(dòng)現(xiàn)象，特別是新型紡紗技術(shù)如：賽絡(luò)紡、賽絡(luò)菲爾紡、包芯紗技術(shù)，不但會(huì)引起紗線斷頭率增加，也會(huì)造成成紗質(zhì)量的明顯下降，如紗線條干惡化、紗線斷頭增多、紗線斷裂強(qiáng)力下降等，其產(chǎn)生的原因在于：當(dāng)機(jī)器高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)所產(chǎn)生的不規(guī)則振動(dòng)會(huì)通過(guò)機(jī)架、搖架加壓裝置的羅拉和皮輥以及錠子、導(dǎo)紗鉤、導(dǎo)絲輪等零部件的慣性運(yùn)動(dòng)傳送給前羅拉與導(dǎo)紗鉤之間的“V”形區(qū)，“V”形區(qū)內(nèi)有未加捻的須條、長(zhǎng)絲、須條與長(zhǎng)絲的匯合點(diǎn)以及加捻后的紗線，進(jìn)而紗線內(nèi)部的纖維也會(huì)產(chǎn)生一定的不規(guī)則振動(dòng)，當(dāng)不規(guī)則振動(dòng)產(chǎn)生的慣性力超過(guò)紗體內(nèi)部纖維之間的摩擦力、抱合力之和時(shí)，這些柔性體在強(qiáng)大的不規(guī)則振動(dòng)沖擊下必然會(huì)造成柔性體的斷頭或成紗質(zhì)量的明顯下降[7-8]。

3 賽絡(luò)紡紗過(guò)程中技術(shù)難點(diǎn)解決方向

目前很多紡紗研究忽略了紡紗過(guò)程存在的不規(guī)則振動(dòng)問(wèn)題，認(rèn)為該因素并未起到?jīng)Q定性的破壞作用，大多依靠更換皮輥、鋼絲圈、調(diào)整須條隔距、選擇較好的紡紗原料等來(lái)提高成紗質(zhì)量，但如果改變解決問(wèn)題的方向，通過(guò)研發(fā)新型紡紗加工的輔助裝置，減少設(shè)備本身在紡紗過(guò)程中產(chǎn)生的不規(guī)則振動(dòng)，會(huì)是新型紡紗技術(shù)上的一個(gè)重要變革，以獲得國(guó)內(nèi)具有賽絡(luò)紡、賽絡(luò)菲爾紡等新型紡紗控制原理的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)[9-10]。

4 賽絡(luò)紡加工輔助裝置的開發(fā)

為解決目前賽絡(luò)紡系統(tǒng)紡紗加工過(guò)程中，因控制點(diǎn)少導(dǎo)致牽伸后須條或者長(zhǎng)絲在加捻成紗過(guò)程存在大量的不規(guī)則振動(dòng)，纖維頭端或者尾端無(wú)法較好地包纏進(jìn)紗體內(nèi)部，使得成紗毛羽較多，紗線條干不勻，成紗質(zhì)量下降等，可開發(fā)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制點(diǎn)多、穩(wěn)定成紗質(zhì)量，并可減少紡紗過(guò)程產(chǎn)生不規(guī)則振動(dòng)的輔助裝置。賽絡(luò)紡紗加工輔助裝置結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示。該裝置主要包括弧形引導(dǎo)部件及T形負(fù)壓管，弧形引導(dǎo)部件包括Y結(jié)構(gòu)狀橡膠板薄片、孔眼，弧形引導(dǎo)部件作為2根粗紗須條或者長(zhǎng)絲，以及加捻成單根細(xì)紗的支持面，能更好的抑制須條、長(zhǎng)絲在紡紗加工過(guò)程中產(chǎn)生的不規(guī)則振動(dòng)，橡膠板薄片由前羅拉處往下的厚度逐漸變薄，必須有良好的彈性，孔眼必須均勻分散在橡膠板薄片的下端，孔徑大小一致，以保證孔眼抽吸壓力的均勻一致性，橡膠板薄片的下端中間稍凹一定的角度，凹處為細(xì)紗走道。T形負(fù)壓管包括2個(gè)分管口、一個(gè)抽吸口，抽吸口的下端與抽吸管相連，抽吸口上端與2個(gè)分管口相連，2上分管口互不相通，僅與抽吸口相通，分管口和抽吸口均為長(zhǎng)方體，但分管口無(wú)上壁，與橡膠板薄片下端即有孔眼處形成一個(gè)密封空間，抽吸管也為長(zhǎng)方體，抽吸管與負(fù)壓機(jī)相連。

圖2 賽絡(luò)紡紗加工輔助裝置結(jié)構(gòu)示意圖

5 賽絡(luò)紡輔助裝置應(yīng)用實(shí)例

以紡制純棉36 tex 的賽絡(luò)紡紗為例，進(jìn)一步闡述新開發(fā)的減輕賽絡(luò)紡系統(tǒng)不規(guī)則振動(dòng)的輔助裝置。本文選用2根粗紗線密度均為36 tex，經(jīng)過(guò)細(xì)紗機(jī)20倍的牽伸變?yōu)?8 tex未加捻的細(xì)紗須條，Y型膠板薄片整體高度在10～12 cm，以便盡可能多的控制粗紗須條匯合點(diǎn)，為了保證能夠設(shè)置不同的粗紗間距，Y型膠板薄片上端的寬度在10 cm 以上，Y型膠板薄片的控制板面應(yīng)與前羅拉、前膠輥握持點(diǎn)、2根粗紗須條、須條匯合點(diǎn)及導(dǎo)紗鉤保持在同一個(gè)平面上，且Y型膠板薄片的中心線位置有輕微角度的凹槽，同時(shí)與須條匯合點(diǎn)與導(dǎo)紗鉤中心線位置疊合，當(dāng)2根粗紗須條被牽伸后直接進(jìn)入到Y(jié)型膠板薄片的控制面后端，在加捻作用下匯合成1根細(xì)紗須條，并進(jìn)入到Y(jié)型膠板薄片的控制面前端，前端處分布著眾多直徑約0.5 mm孔眼，孔眼下端為 2根分管，分管中間不相通，用氣流分隔片分隔開，分管間隔的中心線與細(xì)紗須條中心線疊合，當(dāng)細(xì)紗須條經(jīng)過(guò)Y型膠板薄片的控制面前端時(shí)，因2支分管產(chǎn)生的負(fù)壓，形成的氣流效應(yīng)使細(xì)紗須條逐漸向中心靠攏，且在加捻作用下紗線內(nèi)部纖維頭端和尾端均被包裹進(jìn)紗體內(nèi)部，并逐漸被加捻成36 tex的賽絡(luò)紡細(xì)紗，一些散落的超短細(xì)絨會(huì)穿過(guò)網(wǎng)眼，進(jìn)入到抽吸口，在抽吸管匯合，到達(dá)回收裝置。細(xì)紗須條網(wǎng)眼處的結(jié)構(gòu)變化如圖3所示。通過(guò)搭建簡(jiǎn)易的生產(chǎn)裝置并進(jìn)行試生產(chǎn)，經(jīng)過(guò)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，使用本團(tuán)隊(duì)開發(fā)的減輕賽絡(luò)紡系統(tǒng)不規(guī)則振動(dòng)的輔助裝置，在紡紗過(guò)程中產(chǎn)生的不規(guī)則振動(dòng)明顯減輕，紡成的賽絡(luò)紡紗毛羽明顯減少，條干好，且成紗強(qiáng)力也有明顯的提高，成紗性能測(cè)試結(jié)果見表1。

圖3 細(xì)紗須條網(wǎng)眼處的結(jié)構(gòu)變化

表1 成紗性能比較

6 結(jié)束語(yǔ)

紡紗是大多數(shù)紡織品必須經(jīng)過(guò)的一道工序，但目前仍然存在很多未解決的技術(shù)問(wèn)題，賽絡(luò)紡紗過(guò)程中不規(guī)則振動(dòng)的不穩(wěn)定因素對(duì)紗線質(zhì)量有很大的影響，在一定程度上阻礙了新型紡紗技術(shù)的發(fā)展。作為紡織科技的研究人員，應(yīng)從全局和戰(zhàn)略的高度看待紡織科學(xué)的發(fā)展，努力提升紡織技術(shù)的規(guī)模、層次與內(nèi)涵。應(yīng)以紡織工業(yè)為依托，瞄準(zhǔn)紡織關(guān)鍵難點(diǎn)技術(shù)實(shí)施創(chuàng)新攻關(guān)，開發(fā)新型紡織生產(chǎn)輔助設(shè)備，以開發(fā)高質(zhì)量的新型紡織產(chǎn)品。