轉(zhuǎn)杯紡與噴氣渦流紡新型紡紗技術(shù)發(fā)展與進(jìn)步的新亮點
——參觀2014中國國際紡織機(jī)械展覽會暨ITMA亞州展覽會的啟示

畢大明,章友鶴,史世忠,洪新強(qiáng)

(1.浙江新型紡織品研發(fā)重點實驗室,杭州 310009；2.宏揚控股集團(tuán)，杭州 311112)

轉(zhuǎn)杯紡與噴氣渦流紡新型紡紗技術(shù)發(fā)展與進(jìn)步的新亮點
——參觀2014中國國際紡織機(jī)械展覽會暨ITMA亞州展覽會的啟示

畢大明1,章友鶴1,史世忠2,洪新強(qiáng)2

(1.浙江新型紡織品研發(fā)重點實驗室,杭州 310009；2.宏揚控股集團(tuán)，杭州 311112)

新型紡紗與傳統(tǒng)環(huán)錠紡比較具有紡紗工序短、生產(chǎn)效率高、勞動用工省、加工成本低的優(yōu)勢。介紹近幾年來國內(nèi)外新型紡紗技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，并把2014年中國國際紡織機(jī)械展覽會上展出的國內(nèi)外新型紡紗設(shè)備分全自動轉(zhuǎn)杯紡、半自動轉(zhuǎn)杯紡及噴氣渦流紡3種，逐臺作了性能與特點分析。指出近幾年來隨著紡紗技術(shù)的發(fā)展，國內(nèi)外新型紡紗技術(shù)已有長足進(jìn)步，呈現(xiàn)許多新亮點，尤其是國內(nèi)新型紡紗技術(shù)與國外差距正在逐步縮小，擴(kuò)大國內(nèi)新型紡紗技術(shù)的應(yīng)用是今后的方向。

新型紡紗；轉(zhuǎn)杯紡；噴氣渦流紡；技術(shù)優(yōu)勢

新型紡紗是區(qū)別傳統(tǒng)環(huán)錠紡紗的一種紡紗新技術(shù)，目前在國內(nèi)外已普遍推廣應(yīng)用的主要有轉(zhuǎn)杯紡紗、噴氣紡紗、噴氣渦流紡紗及摩擦紡紗等。由于新型紡紗與傳統(tǒng)環(huán)錠紡紗比較：具有紡紗工序短，生產(chǎn)效率高、勞動用工省、加工成本低等優(yōu)勢，故得到快速發(fā)展。據(jù)相關(guān)資料顯示[1-3]，在美國短纖紗市場中轉(zhuǎn)杯紡紗占34%份額，噴氣紡及噴氣渦流紡紗占18%份額，而環(huán)錠紡只占35%份額，如把轉(zhuǎn)杯紡與噴氣渦流紡生產(chǎn)的兩種紗線相加已遠(yuǎn)超過環(huán)錠紡紗。另據(jù)賜來福公司提供的數(shù)據(jù)，在歐洲加工1 kg的紗的加工費用，環(huán)錠紡要1.2歐元，而用轉(zhuǎn)杯紡等新型紡紗只要0.4歐元，優(yōu)勢十分明顯。在我國尤其是近10年來轉(zhuǎn)杯紡、噴氣紡及噴氣渦流紡的紡紗新技術(shù)也得到快速發(fā)展，據(jù)相關(guān)統(tǒng)計資料顯示[1-3]，至2013年全國已有各類型轉(zhuǎn)杯紡機(jī)350萬多頭，有噴氣紡與噴氣渦流紡機(jī)800多臺，按每臺80頭計算有64000多頭。按單頭產(chǎn)能轉(zhuǎn)杯紡是環(huán)錠紡5倍，噴氣渦流紡是環(huán)錠紡的16倍計算，則兩種新型紡紗的生產(chǎn)能力，相當(dāng)于環(huán)錠紡的1850萬錠產(chǎn)能，而全國目前有環(huán)錠紡1.2億多錠，兩種新型紡紗產(chǎn)能只占環(huán)錠紡產(chǎn)能的15.4%與歐美國家相比仍有相當(dāng)大的發(fā)展空間。

跨入21世紀(jì)以來，國內(nèi)外新型紡紗憑借其多方面的優(yōu)勢除產(chǎn)能快速發(fā)展外，其技術(shù)進(jìn)步也較快，更新?lián)Q代加速，在轉(zhuǎn)杯紡技術(shù)中第一代的低速度自排風(fēng)式轉(zhuǎn)杯紡機(jī)已逐步淘汰，被新一代全自動或半自動轉(zhuǎn)杯紡機(jī)取代。日本村田公司生產(chǎn)的噴氣紡機(jī)也被新一代噴氣渦流紡機(jī)取代。筆者參觀2014中國國際紡機(jī)展覽會暨ITMA亞洲展覽會，從展出的新型紡紗設(shè)備分析，與上一屆比較在技術(shù)進(jìn)步上呈現(xiàn)許多新亮點，現(xiàn)就展會上展出的轉(zhuǎn)杯紡與噴氣渦流紡兩種新型紡紗技術(shù)作簡要評析。

1 轉(zhuǎn)杯紡是目前技術(shù)最成熟的一種紡紗新技術(shù)

國內(nèi)外紡機(jī)制造商展出的最新轉(zhuǎn)杯紡機(jī)有10臺之多，既有全自動轉(zhuǎn)杯紡機(jī)，也有半自動轉(zhuǎn)杯紡機(jī)，其最大亮點是在保證紗線質(zhì)量基礎(chǔ)上采用高速、高效、多錠化技術(shù)。

1.1 國外轉(zhuǎn)杯紡機(jī)

瑞士立達(dá)公司R60型與德國賜來福公司奧托康諾A-8型是二臺全自動轉(zhuǎn)杯紡機(jī)，由于采用新型紡杯傳動系統(tǒng)與小直徑紡杯(26～28mm)等先進(jìn)技術(shù)，使運行速度又有進(jìn)一步提高。

a) 立達(dá)R60型全自動轉(zhuǎn)杯紡機(jī)，采用S60新型紡紗器，提升了高速運轉(zhuǎn)時的紡紗穩(wěn)定性，成紗質(zhì)量更好，并能提高5%的單錠紗線產(chǎn)量。全機(jī)最多可配600個紡紗器，比原機(jī)型的540個增加了60個，使單機(jī)產(chǎn)量提高10%以上。機(jī)上紡杯采用空氣軸承傳動，最高轉(zhuǎn)速可達(dá)17.5萬r/min，出條速度最高為245m/min。機(jī)上還配有無接痕接頭系統(tǒng)，能提高接頭質(zhì)量。與原R60型相比降低能耗在10%以上。

b) 奧托康諾A-8型全自動轉(zhuǎn)杯紡機(jī)，是在原奧托康諾A-360與A480機(jī)型基礎(chǔ)上改進(jìn)后推出的最新機(jī)型。該機(jī)最大特點是在原龍帶轉(zhuǎn)動紡杯改為單頭驅(qū)動紡杯及自動接頭。取消了原巡回接頭小車，有利于紡杯速度提高與紡紗頭差異減少。同時采用單頭自動接頭技術(shù)，消除了接頭等待時間，有利于生產(chǎn)效率提高。該機(jī)安裝紡杯數(shù)從原480個增加到552個，使單機(jī)產(chǎn)量提高了15%。采用單頭驅(qū)動紡杯比原龍帶傳動紡杯可節(jié)電13%。具有高速高效低耗的特點。展會上該機(jī)生產(chǎn)R59 19.7tex紗時，引紗速度達(dá)到230～250m/min，紡R59tex紗時紡杯速為11～12萬r/min，引紗速度250m/min，紡19.7tex紗時紡杯速為14.5萬r/min，引紗速度也達(dá)到230m/min以上。是國際上紡紗速度最快的機(jī)器。

c) 展會上瑞士立達(dá)公司與德國賜來福公司還展示了兩臺最新的半自動轉(zhuǎn)杯紡機(jī)。立達(dá)R35型每臺可配460個紡杯，比原R923型增加了100個紡杯，紡杯設(shè)計速度為12萬r/min，使單機(jī)生產(chǎn)效率比R923型提高20%～25%。賜來福的BD-6型每臺紡杯數(shù)達(dá)到480頭，是目前半自動轉(zhuǎn)杯紡機(jī)配紡杯頭數(shù)最多的機(jī)型。同時該公司充分依托研發(fā)全自動轉(zhuǎn)杯紡機(jī)的技術(shù)優(yōu)勢，把在全自動轉(zhuǎn)杯紡機(jī)上許多關(guān)鍵技術(shù)，移植到BD-6型半自動轉(zhuǎn)杯紡機(jī)上，極大提升了設(shè)備的先進(jìn)性。尤其是采用數(shù)字化接頭技術(shù)，使接頭處強(qiáng)力達(dá)到了全自動轉(zhuǎn)杯紡機(jī)水平。BD-6型半自動轉(zhuǎn)杯紡機(jī)設(shè)計紡杯速度也是12萬r/min，展會上演示紡純棉59tex紗時，紡杯速達(dá)到10.5萬r/min，引紗速度超過200m/min，充分顯現(xiàn)高效優(yōu)質(zhì)的特點。

1.2 國內(nèi)轉(zhuǎn)杯紡機(jī)

展會上山西經(jīng)緯恒新、上海瑞淳，浙江泰恒、精功公司等都展出了新一代半自動轉(zhuǎn)杯紡機(jī),浙江日發(fā)紡機(jī)公司展出了一臺S40型全自動轉(zhuǎn)杯紡機(jī),該機(jī)紡純棉19.7tex紗時，用36mm直徑紡杯，速度達(dá)到13萬r/min以上，自動接頭質(zhì)量已接近國外同機(jī)型水平，顯示了國內(nèi)制造全自動轉(zhuǎn)杯紡機(jī)技術(shù)已成熟，可以逐步取代進(jìn)口全自動轉(zhuǎn)杯紡機(jī)。

在展出的多臺半自動轉(zhuǎn)杯紡機(jī)，設(shè)計速度均為12萬r/min，實際運行速度紡19.7tex細(xì)號紗均已突破10萬r/min大關(guān)，達(dá)到10.5～11萬r/min，與國外機(jī)型速度相當(dāng)。且機(jī)上均可配電子清紗器及自動上臘裝置等供用戶選配。同時各紡機(jī)展示的半自動轉(zhuǎn)杯紡機(jī)均有不同特點。

a) 上海淳瑞公司展出的二臺智能型的ET420型與ET480型半自動轉(zhuǎn)杯紡機(jī)與以往的設(shè)備相比特點明顯，尤其是ET480型是與捷克合作開發(fā)，適合紡中細(xì)號紗的半自動轉(zhuǎn)杯紡設(shè)備。機(jī)上配有高速橫動裝置，斷頭自動抬升筒子及自動上臘裝置等，并采用德國進(jìn)口全鋼鍍鋁紡杯及加捻盤、電子清紗器等，具有較高的機(jī)電一體化水平。每臺可安裝紡杯420頭，具有操作簡單、能耗低、車頭車尾負(fù)壓均衡等特點。據(jù)介紹該ET480型機(jī)型比其它機(jī)型節(jié)電在15%左右，每臺每年可節(jié)省電費5～10萬元。該機(jī)還采用最先進(jìn)的CR12一體式紡紗器，適合紡18.5～14.8tex中細(xì)號紗，其質(zhì)量能達(dá)到較好水平。

b) 浙江泰坦紡機(jī)公司展出的TQF368型半自動轉(zhuǎn)杯紡機(jī)是在TQF268機(jī)型基礎(chǔ)上改進(jìn)設(shè)計的，具有高速高效、能自動排雜的機(jī)型。適紡纖維長度從15mm到60mm，既可紡棉及其混紡紗，也適用紡羊毛及其混紡紗，紡杯直徑從32mm到66mm，有多種規(guī)格，機(jī)器采用模塊化設(shè)計，并采用新型抽氣式紡紗器、半自動接頭及閉環(huán)控制等多項新技術(shù)，使成紗質(zhì)量與卷裝質(zhì)量均接近全自動轉(zhuǎn)杯紡機(jī)的水平。展會上紡18.5tex黏纖紗用32mm直徑紡杯，速度達(dá)到11萬r/min。

c) 浙江精功紡機(jī)公司展出的JGR231型轉(zhuǎn)杯紡機(jī)，是目前國內(nèi)同類機(jī)型中設(shè)計速度最高的機(jī)型。展會上演示紡純棉18.5tex紗時用33mm紡杯速度高達(dá)12萬r/min，引紗速度為120m/min。紡化纖18.5tex紗時用36mm紡杯，速度為11萬r/min，引紗速度125m/min，該機(jī)選用托盤式結(jié)構(gòu)的紡杯傳動系統(tǒng)與進(jìn)口紡杯，與傳統(tǒng)軸承式轉(zhuǎn)杯結(jié)構(gòu)相比可提高紡杯速度10%～20%，且可節(jié)能降耗，延長紡杯使用壽命。該機(jī)型每臺最多可裝400個紡杯，紡杯最高速度達(dá)13萬r/min，引紗速度最高為160m/min。紡杯直徑有33、36、40min三檔，可根據(jù)使用原料規(guī)格及紡紗號數(shù)來選用。

d) 山西經(jīng)緯恒新公司展出的JWF1612型轉(zhuǎn)杯紡機(jī)，在紡杯速度、降低能耗，接頭技術(shù)上也有重大突破。該機(jī)采用半自動接頭桿重新設(shè)計，電磁鐵動作時才通電，動作準(zhǔn)確、可靠性高、能耗低。設(shè)備所采用的電子凸輪可有效保證成型質(zhì)量，電子導(dǎo)紗可以大幅度降低皮輥磨損，減少機(jī)物料消耗。

從以上分析可以看出，國產(chǎn)轉(zhuǎn)杯紡機(jī)在紡紗速度，接頭質(zhì)量及生產(chǎn)品種等均已接近與達(dá)到國外機(jī)型水平，并具有較高性價比，可逐步取代進(jìn)口設(shè)備以提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

2 噴氣渦流紡目前最新紡紗技術(shù)

噴氣渦流紡克服了原噴氣紡成紗強(qiáng)力低，生產(chǎn)品種局限性大等缺陷。與傳環(huán)錠紡相比又具有紡紗速度高、成紗毛羽少、耐磨性好等優(yōu)點，故從研發(fā)到投入市場短短10年時間里得到較快發(fā)展。前已提及國內(nèi)投入運行的已超過800多臺，從初期以生產(chǎn)黏纖紗為主體，通過不斷的品種開發(fā)目前已形成了5大系列噴氣渦流紡生產(chǎn)的新型紗線。有色紡紗、包芯紗、多纖混紡紗、純棉及混紡紗等。這次上海國際紡機(jī)展會上，國外日本村田公司、瑞士立達(dá)公司及國內(nèi)華方科技公司均看好噴氣渦流紡市場發(fā)展，分別展示了最新的噴氣渦流紡機(jī)及開發(fā)的產(chǎn)品。

a) 日本村田公司展出MVS870型新一代噴氣渦流紡機(jī)。該機(jī)安裝96個紡紗器，比原MVS861型增加了16個紡紗器，紡紗最高速度也從原450m/min提高到500m/min，使單機(jī)生產(chǎn)效率提高了20%～25%。日本村田公司是國際上最早研發(fā)與投入市場的噴氣渦流紡制造公司，目前在市場上占有主導(dǎo)地位，擁有140多家用戶，最早從歐洲及全美洲開始，目前已逐步向東南亞、大洋洲拓展，中國占44%份額，日本韓國占12%，南亞(印巴孟)占19%。從140多家用戶生產(chǎn)品種分析：生產(chǎn)黏纖紗企業(yè)超過100家，生產(chǎn)T/R紗企業(yè)有60多家，生產(chǎn)T/C紗企業(yè)有近50家，生產(chǎn)純棉紗企業(yè)已超過40家，說明噴氣渦流紡機(jī)生產(chǎn)品種正在不斷增多，尤其是生產(chǎn)純棉紗的技術(shù)關(guān)鍵已突破。展會期間在日本村田公司展臺上展示了用噴氣渦流紡生產(chǎn)的4大系列紗線及織物(包括服裝)，①黏纖及R/T混紡產(chǎn)品以黏纖為主；②滌綸及其T/R混紡產(chǎn)品，以滌綸為主；③純棉及其混紡產(chǎn)品，棉含量大于50%，生產(chǎn)紗支范圍在18.5～14.8tex之間，據(jù)介紹：在日本試驗車間里純棉紗最高支數(shù)為9.72～8.33tex(60～70s)。④機(jī)織用紗產(chǎn)品，紗支以19.7～14.8tex為主。據(jù)介紹在印度、巴基斯坦南亞國家，噴氣渦流紡紗主要用于機(jī)織物，這與我國目前以用于針織物為主有一定區(qū)別。展會上MVS870機(jī)型演示品種，分別為19.7tex純黏紗與純滌綸紗，使用原料規(guī)格均為1.3 dtex×38mm，生產(chǎn)速度為500m/min，效率達(dá)到85%以上，顯示其高速高效的優(yōu)良性能。

b) 瑞士立達(dá)公司展出的J20自動噴氣紡機(jī)其功能與日本村田公司噴氣渦紡紡機(jī)相同。但機(jī)器結(jié)構(gòu)有很大區(qū)別，J20系雙面機(jī)型每臺配有120個紡紗器，據(jù)介紹最新設(shè)計有200個紡紗器，機(jī)器兩側(cè)可分別生產(chǎn)不同品種紗線。該機(jī)引紗線路是由下向上，從棉條引出到紡紗器距離較短，可減少棉條的意外牽伸。J20型120頭機(jī)型占地面積比日本村田的MVS870型96頭還少，這些都是J20型機(jī)型的優(yōu)點。據(jù)介紹J20噴氣紡機(jī)采用新的接頭準(zhǔn)備系統(tǒng)，能使接頭時間縮短，新的卷繞單元能確保最佳的卷裝成形，使卷裝質(zhì)量提高。工藝上可隨機(jī)調(diào)節(jié)噴氣紗的柔軟度與毛羽。該機(jī)設(shè)計速度為450m/min，國內(nèi)實際使用在400m/min左右，比日本村田MVS870型噴氣渦流紡機(jī)要低10%左右，但因單機(jī)安裝頭數(shù)較多，故以單機(jī)產(chǎn)量比較，J20型要高于MVS870型。由于J20型噴氣紡機(jī)目前在國內(nèi)使用企業(yè)較少，使用時期也不長，其優(yōu)越性有待在實踐中進(jìn)一步總結(jié)。

c) 國產(chǎn)HFW80型噴氣渦流紡機(jī)，是江蘇華方科技公司在國內(nèi)首家研發(fā)的設(shè)備，并具有多項發(fā)明專利和知識產(chǎn)權(quán)。該機(jī)的主要特點：①速度較快，設(shè)計速度從230～450m/min，展會上演示速度紡R19.7dtex紗速度為410m/min，效率達(dá)到97%；②適紡品種范圍較廣，已批量生產(chǎn)過黏纖紗、純滌紗及T/R、T/C等品種，生產(chǎn)品種以36.9～14.8tex(16s～40s)為主，最高紡紗支數(shù)為8.4tex(70s)；③自動化程度較高，能自動生頭、無結(jié)頭打結(jié)，自動清潔、自動落紗等多項功能，故工人勞動強(qiáng)度減輕，用工可節(jié)省；④機(jī)器性價比高，每臺80錠，價格比國外同類機(jī)型低1/3；⑤與傳統(tǒng)環(huán)錠紡比優(yōu)勢明顯，以1萬環(huán)錠紡作比較，占地面積可節(jié)省30%，能耗降低20%，用工可節(jié)約50%以上，同時具有成紗的毛羽少、耐磨性好的優(yōu)點。國產(chǎn)噴氣渦流紡機(jī)形成批量生產(chǎn)后，可逐步取代進(jìn)口設(shè)備。

3 結(jié) 語

a) 新型紡紗與傳統(tǒng)環(huán)錠紡比較具有紡紗工序短，生產(chǎn)效率高，勞動用工省，加工成本低等優(yōu)勢，這是國內(nèi)近幾年發(fā)展較快的主要原因。但與歐美國家相比，所占比重仍較低，故仍有相當(dāng)大的發(fā)展空間。

b) 跨入21世紀(jì)以來的10多年，我國新型紡紗不僅產(chǎn)能發(fā)展較快，而且技術(shù)進(jìn)步，技術(shù)改造步伐也明顯加速，尤其是全自動與半自動的轉(zhuǎn)杯紡及新型噴氣渦流紡已成為新型紡紗技術(shù)中占主導(dǎo)地位，其特點是高速高效、自動化、智能化的技術(shù)廣泛應(yīng)用，故在節(jié)約用工、提高紗線品質(zhì)、降低紡紗成本等顯示其比傳統(tǒng)環(huán)錠紡的許多優(yōu)越性，在一定范圍內(nèi)它可以彌補(bǔ)環(huán)錠紡技術(shù)的不足，與環(huán)錠紡優(yōu)勢互補(bǔ)共同發(fā)展。

[1] 章友鶴、王凡能、伍技平，等．發(fā)展轉(zhuǎn)杯紡紗的經(jīng)濟(jì)技術(shù)探析[J]．紡織導(dǎo)報，2013(7)：38-41.

[2] 章友鶴、趙連英、楊新勇，等．從第16屆上海國際紡機(jī)看紡紗技術(shù)發(fā)展新動向[J]．紡織導(dǎo)報，2013(11)：57-59．

[3] 章友鶴、趙連英．浙江省為何大量引入渦流紡[N]．中國紡織報，2013-03-18(07)．

(責(zé)任編輯：許惠兒)

New Highlights of Domestic and Overseas Development and Progress of New Spinning Techniques-Enlightenment: affter Visiting 2014 China International Textile Machinery Exhibition and ITMA Asian Exhibition

BIDaming1,ZHANGYouhe1,SHIShizhong2,HONGXinqiang2

(1.Key Laboratory of New Textile Research and Development, Hangzhou 310009, China;2.Hongeang Holding Group, Hangzhou 311112, China)

Compared with traditional ring spinning, new spinning technology has such advantages as short spinning process, high production efficiency, labor saving and low processing cost. This paper introduces progress and development of domestic and overseas new spinning techniques in recent years and analyzes the properties and features of 3 types of domestic and overseas new spinning equipment exhibited on 2014 China International Textile Machinery Exhibition: full-automatic rotor spinning, semi-automatic rotor spinning and air-jet vortex spinning. Besides, this paper points out that domestic and overseas new spinning technology has gained great progress with the development of spinning technology and presented many new highlights. In particular, Chinese new spinning technology is narrowing the gap with foreign countries. Expanding applications of Chinese new spinning technology is the future direction.

new spinning; rotor spinning; air-jet vortex spinning; technological advantage

2014-09-25

畢大明(1957-)，男，浙江寧波人，高級工程師，主要從事棉紡織技術(shù)研究工作。

TS104.71

B

1009-265X(2015)01-0050-03