转杯纺纱技术的现状和发展

转杯纺纱技术的现状与发展趋势

姜同学

（青岛大学200 级纺织工程，山东青岛266071）

摘要

本文对转杯纺的机理，分梳辊、假捻盘、阻捻器等器件的发展以及纺杯纺产品的开发进行了分析，对我国的转杯纺发展存在的主要问题进行了总结，并展望了转杯纺纱未来的发展方向。

关键词：转杯纺；原理；转杯纺产品；现状；发展方向

加英文题目

ABSTRACT

The article analyzes principles of rotor spinning, development of spinning component such as opening roll, navel, etc., and development of products of rotor spinning. It also points out main problems of rotor spinning development in China and outlooks the prospect and orientation of rotor spinning in the future.

Keywords: rotor spinning, principle, products, research status, orientation

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作者简介：姜同学(1990.6----)，男，本科在读，青岛大学2009级学生，学习纺织工程专业。

1．转杯纺纱技术的现状

自由端纺纱技术在纺纱机理中不同于环锭纺纱技术，生产出的产品因其独特的纱线结构和用途，越来越被市场所认可。转杯纺技术是新型自由端纺纱技术中最成熟、发展最快的一种。目前，转杯纺无论是从技术上还是设备方面都有了很大的发展和完善，并且仍在不断地进步，从而使转杯纺的生产效率、产品质量均有了迅速提高，同时，也大大拓宽了转杯纺的应用领域。

从1965年捷克制造第一台转杯纺纱机起，国际先进纺纱设备制造商不断创新，提高纺纱性能，目前进一步向高速、高产、大卷装、全自动化方向发展。转杯纺纱机有抽气式和自排风式两种，1967~1995年欧美发达国家抽气式型转杯纺纱机的转杯速度在7万~8万r/min，东欧、俄罗斯等国家自排风式转杯纺纱幻想曲的转杯转速在4.5万~7万r/min，纺纱号数达18.2tex。上世纪70~80年代捷克的BD系列，德国Autocoro系列，瑞士M1/1、R1系列，英国887系列，日本BS、HS系列等先进转杯纺纱机开始出口我国。

目前国外先进的转杯纺纱机大都采用抽气式。抽气式有利于高速，成纱质量优于自排风，转杯速度从3万r/min发展到15万r/min，但在9万r/min时，人工已不能接头，必须靠电子机械手接头才能完成。另外，像德国、瑞士、意大利生产的转杯纺纱机都是大量应用电子计算机技术、传感技术及变频调速技术，使转杯纺纱支数及产品质量得到提高。

德国赐来福（Schlafhorst）公司研制的Autocoro系列（图1.1）以及瑞士立达（Rieter）公司研制的转杯纺纱机占据了世界市场的大部分份额。其中Autocoro 系列纺纱机占全世界转杯纺纱能力的46%，其他自动转杯纺纱机仅占9%，普通转杯纺占45%。

随着全自动转杯纺织机功能的完善，开发纯棉中细号纱和混纺纱是发展方向，国外转杯纺纱企业大部分已生产纯棉中高档和混纺针织、机织纱，转杯纺纱具有紧密纱线结构并且条干均匀、表面光洁、外观疵点少等优点，织成织物后可生产高档次服装。

图1.1 Autocoro480型转杯纺纱机

目前在国际上整个纺纱规模中，转杯纺产品按长度来计，占到总纱量的25%，若按重量来计，转杯纱占到总纱量的40%左右。跨入21世纪后，我国转杯纺纱进入一个新的快速发展时期。2001~2007年期间平均年增转杯纺纱10万~20万头，现已达到190万头以上。我国转杯纺纱设备数量和转杯纱产量都已占据世界首位。

我国转杯纺纱走了一条独立自主发展设备技术与消化吸收国外先进转杯纺纱设备技术相结合的道路。设备规模从无到现在的190万头。其中国产设备占了2/3以上，使用转杯纺纱工厂遍及29个省市的2000多家企业，成为我国纺纱工业的一支生力军，为国民经济的发展做出一定的贡献。

2．转杯纺纱原理及发展

转杯纺纱属自由端纺纱：纱条的一端被握持（引纱罗拉），另一端随加捻器（以同方向、同转速）绕握持点回转而加捻。其核心部件包括转杯、喂给罗拉、分梳机构、假捻器和引纱机构等，它们组装在一个箱体内，称为纺纱器[5]。

转杯纺纱一般采用的工艺路线为：开清棉联合机→梳棉（双联梳棉机或普通梳棉机）→头道并条机→二道路并条机→自排风或抽气式转杯纺纱机[6]。用Autocoro312纺纱机采用的工艺流程路线为：FA002型往复式抓棉机→FA103型双轴流开棉机→FA028型多仓混棉机→ZF109型三辊筒清棉机→TV425A型风机→FA151型除微尘机→ZFA177A型清梳联喂棉机→FA221B型梳棉机→HSD-96型并条机（头并）→DV2-AL型并条机（二并）→Autocoro312型转杯纺纱机[7]。

其纺纱的基本过程是：用高速回转的刺辊，将喂入条子开松成单纤维状，再借高速回转的纺纱杯产生负压，或利用外界抽气作用，把松懈的纤维经输棉花管道吸入纺纱杯，在纺纱杯离心力的作用下，紧贴纺纱杯最大内径处的凝聚槽内，凝聚成自由端的环行须条。

2.1 纺纱器

根据转杯内负压的产生方式不同，纺纱器可分为自排风式和抽气式两种（图

2.1）。自排风式纺纱器，转杯底侧部开有若干排风孔，杯子高速回转时产生的离心效应使气体经这些排风孔排出，形成杯内负压。因杯盖与杯口封闭，气流流动由输送管道补入。为防止输送纤维在到达凝聚槽前直接冲向已被加捻的纱条上而形成过多的包缠纤维，在纤维出口处设置了隔离盘。目前我国的自排风转杯速度在5万r/min 以下，这不仅导致产量低，同时限制了纺织厂可以取得经济效益的适纺线密度[8,9]。自排风式转杯最高转速仅9万r/min~10万r/min 。

抽气式纺纱器转内的气体从杯口吸出，所以输送管道必须有一定长度伸入杯内并接近凝聚槽上的杯壁。在抽气式转杯由于没有排气孔，从而也就没有排气孔短绒、杂技、灰尘的积聚，并由此引起转杯内负压的变化；抽气式转杯顶部的抽气使输纤通道出口纤维流中的部分尘、绒随同抽气带走，从而减少了转杯凝聚槽

内尘、杂、短绒积聚的速率，因此抽气式的凝聚槽会比自排风式清洁（图2.2）。抽气式转杯具有高速、低噪声、适应纺较低线密度纱等优于自排风式转杯的特点。目前，抽气式转杯的转速可达13万r/min~15万r/min ，且其负压的变化可以通过抽气机转速的调节来实现，易于保证满足转纺纱负压的工艺要求[10]。

2.2 分梳辊

分梳辊是将喂入半制品（纤维条）进行开松、梳理、排杂，使连续的纤维条尽量分离成平行伸直的单纤维状态，为后面的自由端纺纱做好前期准备，对成纱质量的优劣起到关键性的作用。现在国内外转杯纺纱机常用的分梳辊结构有锯齿辊和针辊两种。在使用分梳辊时，纤维分离度会随分梳辊转速增加而增加，针辊比锯齿辊好，在低速条件下应用针辊，纤维分离度比锯齿辊好[5]。

使用锯齿辊时，

图2.1 两种转杯

图2.2 转杯时间与转杯积杂量与纺纱质量关系