纺织专业知识-紧密纺与环锭纺的比较

<1>紧密纺是在改进的新型环锭细纱机上进行纺纱的一种新型纺纱技术。

其纺纱机理主要是：在环锭细纱机牵引装置前增加了一个纤维凝聚区，基本消除了前罗拉至加捻点之间的纺纱加捻三角区。

纤维须条从前罗拉前口输出后，先经过异形吸风管外套网眼皮圈，须条在网眼皮圈上运动，由于气流的收缩和聚合作用，通过异形管的吸风槽使须条集聚、转动，逐步从扁平带状转为圆柱体，纤维的端头均捻入纱线内，因此成纱非常紧密，纱线外观光洁、毛羽少。

紧密纺纱线强力较高，毛羽较少。

<2>赛络纺是由两根有一定间距的须条喂入细纱牵伸区，分别牵伸后加捻成纱，两股须条存在一股断头后另一股跑单纱的情况,并且在纺纱张力稳定的情况下不断头，造成错支纱，为保证纺纱质量，需加装赛络纺单纱打断装置，一股断头后打断装置能将另一股单纱打断。

新西兰羊毛研究机构的子公司发展公司是首批授权的赛络纺技术传授者之一，该技术能生产单股精梳毛纱，这种纱可以不经上浆或任何后整理而直接作为经纱进行织造。

无须双股并纱或应用保护涂层面而直接织造单股纱的能力，长期来一直是精梳毛纺业追寻的目标。

赛络纺纱线显着增加了生产效率，并为羊毛开发新的产品提供了机遇。

该技术的基础是一对附加罗拉，它与一个简单的夹钳一起安装在细纱机的牵伸摇架上。

这些获专利的罗拉有一个特殊的沟槽表面，它改变了纤维捻入牵伸须条的方式，而对常规操作无任何影响。

它也可以与自动落筒装置相容。

乍看起来成品纱与常规纱无任何区别，但磨损试验清楚地显示了它非常优越的质量。

该加工过程保证纤维被牢牢地锁入纱线的结构中，使纱线更光洁，从而能抵御织机上的连续摩擦和磨损。

然而，单纱的织造不仅仅考虑产品质量，更多的是考虑生产效率。

首先，由于免去了加捻和相应的处理，整个生产过程大大缩短。

其次，与常规纱相比生产同样数量的织物，由于赛络纺只需提供一半长度的纱，因而显着地提高了细纱生产率，且由于纺制两倍于常规纱的支数，断头率也显着下降。

在可织单纱计划的中试阶段，意大利、澳大利亚和新西兰的工厂将该罗拉各安装了一台细纱机，生产出商业批量的纱，接着将这些纱织入一系列的织物中。

所有的报告都反映出纺纱和织造的效率都是令人满意的。

在强力、伸长和均匀度方面，赛罗纺纱与传统的双股纱没有明显的差别。

纺纱后赛络纺纱将以普通的单股纱同样的方式进行自动蒸压定形、络筒、清纱和捻接。

采用赛罗纺纱技术纺股线可以省却两股并合和加捻的工序而降低生产成本。

它在环锭精纺机上平行喂入两根粗纱，经牵伸后在前罗拉输出再将两股须条加捻成纱。

印度纺织科学技术研究院对涤毛混纺比为55／45的赛罗纺纱工艺参数作了研究，并且与同等纱支的单纱和双纱作了对比。

在梳毛纺纱工艺系统中，采用3d涤纶和22.5μm羊毛以55／45混纺比纺Nm20赛络纱，用2.2d涤纶和20μm羊毛以55/45混纺比纺Nm35赛络纱，采用6、8、10、12、14mm五种不同的须条间距和75、85、95三种不同的捻系数分别进行试验。

成纱进行CV、纱疵、毛羽、单纱强力和断裂伸长以及
耐磨性和压缩系数的对比。

同时与同等纱支的单纱和双纱进行对比。

试验结果表明，涤毛混纺的赛络纱的特性可以通过工艺参变数的选择而优化。

须条间距为
10mm时成纱CV和耐磨性较好，然而间距增大会使细节增多。

当须条间距为12mm 时强力和断裂伸长最大。

须条间距不同对成纱毛羽因纱支而异，间距增加到10mm，则长短毛羽趋向减少。

须条间距对成纱压缩系数没有影响。

一般捻系数较大则成
纱不匀，毛羽和压缩系数较低，强力和耐磨性较好。

除CV、纱疵和断裂伸长外，赛络纱的其他性能比同等纱支的单纱或双纱更好。

在赛络纺纱线结构中成纱与单股均有一定的捻度,其成纱过程中实际进行了二次加捻,其单股与成纱具有同向
加捻的效果,从而纱线外表光洁、平滑、毛羽少、耐磨性能好，虽然是单纱但有股线的效果，可部分取代股线，因而减少了工序，降低了成本，增加了企业经济效益。

赛络纺与普通环锭纱相比，毛羽大大减少，为后道工序的织造提供了良好的条件。

由于双粗纱喂入，细纱机上的吊锭需要增加一倍，另外每一股粗纱的定重要比同实纺支数的传统单纱的粗纱轻一半，而且赛络纺必须有切断装置，在纺纱过程中，万一有一股纤维束断裂，必须及时将另一股纤维束切断，否则会造成纱疵。

有不少文章讨论赛络纺粗纱间距大小问题，笔者认为粗纱间距确实对纺纱质量有很大的<BR>关系，但却不能有一个定值。

为什么？因为这粗纱间距的确定还受原料情况的制约。

假设粗纱间距定14毫米，如果你的原料强力较差，或者段毛较多，设备状态较差那就很容易产生条干不匀以及断头增加，相反地你适当将开档缩小一点，那纱线条干质量断头数量就会有所改善。

反过来说，你定了粗纱间距以后，你必须控制你的原料物理指标使其符合纺纱要求。

赛络纺一般都配置打断器，打断器都依据粗纱间距来设计的，当须条间距变小后，纱线断头时打断器可能检测不出（无断头信号）从而不能打搅断另一股纤维束以致产生跑单纱的纱疵。

介绍了赛络纺纱技术的原理，在棉纺细纱机上的实现方法，赛络纺纯棉精梳纱、混纺纱和涤粘复合纱的纺纱工艺，对比分析了赛络纺成纱质量与环锭纺成纱质量。

认为赛络纱的成纱毛羽、条干、强力优于环锭纱，但细节差于环锭纱。

传统环锭纺纱成纱毛羽多，毛羽不仅影响纱线本身的表面光洁度和纤维强力利用系数，而且影响后工序加工的顺利进行。

另一方面随着织造技术进步，无梭织机对成纱质量的要求越来越高，毛羽问题更为突出。

为了减少成纱毛羽，可以在原料选配、工艺优化、器材选择和操作管理等方面采取措施。

同时，也可以应用纺纱新技术，如紧密纺纱技术、络筒机吹捻装置。

此外，赛络纺纱技术也可以减少成纱毛羽。

该纺纱原理是1975年～1976年由澳大利亚联邦科学与工业研究机构(CSIRO)发明，最初的目的是要减少毛纱毛羽。

1978年国际羊毛局将这项科研成果推向实用化，1980年正式向世界各国推荐。

赛络纺纱主要用于羊毛、毛型涤纶、腈纶的纯纺或混纺，在棉纺细纱机上也可以应用。

赛络纺纱技术在实际生产中实施起来非常简便，对环锭细纱机稍作改动即可，改造后的纺纱机既可纺制赛络纱线，也可以根据需要随时方便地恢复成原来的普通环锭细纱机。

1 赛络纺纱方法：
赛络纱可以用于机织或针织，其工艺是将两根具有一定间距的粗纱平行喂人到细纱机同一牵伸区进行牵伸，然后在同一个锭子上加捻卷绕。

具体地说，需要进行以下几方面的改造：(1)改装粗纱架，增加一倍的粗纱吊锭，托锭加吊锭改装更方便些；(2)将原来牵伸机构中的横动喇叭口调换为双眼形式；(3)导纱横动装置固定在中央位置或作小动程横动；(4)增加断头自停装置，其作用是防止纺单纱现象，即当一根粗纱条断头时，为避免产生长片段细节纱疵，必须将另一根纱条也及时打断。

近年来，棉纺行业也开始引用这种纺纱方法。

一般棉纺所纺纱线多为本色纱，只要减少挡车工的看台数，可以不采用价格昂贵的断头自停装置。

2 赛络纺纱实践
2．1纯棉精梳产品
在改造过的细纱机上纺CJ 14．5 tex赛络纱，采用两种不同的纺纱工艺流程。

赛络纺CJ 14．5 tex与环锭纺CJ 14．5 tex成纱质鼍对比见表1。

从表1可以看出，赛络纱的条干CV值、单纱断裂强力、断裂伸长率等指标优于环锭纱，但细节偏多。

方案一所纺赛络纱的条干、细节、粗节、单强、伸长率等指标优于方案二，综合性能最佳。

参照2001年乌斯特公报，方案一的成纱条干、粗节、棉结都相当于5％～25％的水平，细节相当于25％～50％的水平。

2．2混纺产品
在相同条件下纺制T／CJ 65／35 13．1 tex赛络纱和普通环锭纱，赛络纺纱工艺为：粗纱号数330tex，牵伸倍数(前×后)39．6倍×1．25倍，捻度34．5捻/m；细纱机前罗拉速度229 r／min，锭速17278 r／min。

成纱质量对比见表2。

同细度的赛络纱与环锭纱相比，赛络纱单强高，百米重量CV小，毛羽减少，条干质量基本相当，细节多，粗节、棉结数量相当。

2．3 复合纱
当喂入两根粗纱为不同原料时，纺出纱为复合纱，又称AB纱。

利用赛络纺纱技术纺制T／R55／45 18．5 tex复合纱，细纱工艺为：涤纶粗纱定量3．9g/10 m，粘胶粗纱定量3．2g/10 m，细纱捻系数314，罗拉隔距19 mm×33 mm，后区牵伸倍数1．25倍，钳口隔距3．0 mm，钢丝圈型号FU5／0，前罗拉速度230 r／min，锭速14 400 r／min。

成纱质量为：条干CV 13．46％，细节5个／km，粗节46个／km，棉结59个／km，单强23．3 cN／tex，单强CV值5．72％，断裂伸长率10．86％，断裂伸长CV5．09％。

由此可以看出，赛络纺复合纱的质量指标比较理想。

3 结束语
赛络纱质量较好，尤其是成纱毛羽、条干、强力指标优于环锭纱，可以满足机织和针织用纱要求。

赛络纱的缺点是细节偏多，主要是由于从前钳口输出两根纱条的汇聚点在纺纱过程中上下不断波动，引起汇聚点至前钳口一段纱条上的捻度大小发生变化，捻度小、意外牵伸大造成细节偏多。

同时赛络纺加工时要求细纱大牵伸、粗纱小定量，又影响到了经济效益，这方面需要进一步改进提高。

介绍了赛络纺纱技术的原理，在棉纺细纱机上的实现方法，赛络纺纯棉精梳纱、混纺纱和涤粘复合纱的纺纱工艺，对比分析了赛络纺成纱质量与环锭纺成纱质量。

认为赛络纱的成纱毛羽、条干、强力优于环锭纱，但细节差于环锭纱。

传统环锭纺纱成纱毛羽多，毛羽不仅影响纱线本身的表面光洁度和纤维强力利用系数，而且影响后工序加工的顺利进行。

另一方面随着织造技术进步，无梭织机对成纱质量的要求越来越高，毛羽问题更为突出。

为了减少成纱毛羽，可以在原料选配、工艺优化、器材选择和操作管理等方面采取措施。

同时，也可以应用纺纱新技术，如紧密纺纱技术、络筒机吹捻装置。

此外，赛络纺纱技术也可以减少成纱毛羽。

该纺纱原理是1975年～1976年由澳大利亚联邦科学与工业研究机构(CSIRO)发明，最初的目的是要减少毛纱毛羽。

1978年国际羊毛局将这项科研成果推向实用化，1980年正式向世界各国推荐。

赛络纺纱主要用于羊毛、毛型涤纶、腈纶的纯纺或混纺，在棉纺细纱机上也可以应用。

赛络纺纱技术在实际生产中实施起来非常简便，对环锭细纱机稍作改动即可，改造后的纺纱机既可纺制赛络纱线，也可以根据需要随时方便地恢复成原来的普通环锭细纱机。

1 赛络纺纱方法
赛络纱可以用于机织或针织，其工艺是将两根具有一定间距的粗纱平行喂人到细纱机同一牵伸区进行牵伸，然后在同一个锭子上加捻卷绕。

具体地说，需要进行以下几方面的改造：(1)改装粗纱架，增加一倍的粗纱吊锭，托锭加吊锭改装更方便些；(2)将原来牵伸机构中的横动喇叭口调换为双眼形式；(3)导纱横动装置固定在中央位置或作小动程横动；(4)增加断头自停装置，其作用是防止纺单纱现象，即当一根粗纱条断头时，为避免产生长片段细节纱疵，必须将另一根纱条也及时打断。

近年来，棉纺行业也开始引用这种纺纱方法。

一般棉纺所纺纱线多为本色纱，只要减少挡车工的看台数，可以不采用价格昂贵的断头自停装置。

2 赛络纺纱实践
2．1纯棉精梳产品
在改造过的细纱机上纺CJ 14．5 tex赛络纱，采用两种不同的纺纱工艺流程。

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赛络纺CJ 14．5 tex与环锭纺CJ 14．5 tex成纱质鼍对比见表1。

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从表1可以看出，赛络纱的条干CV值、单纱断裂强力、断裂伸长率等指标优于环锭纱，但细节偏多。

方案一所纺赛络纱的条干、细节、粗节、单强、伸长率等指标优于方案二，综合性能最佳。

参照2001年乌斯特公报，方案一的成纱条干、粗节、棉结都相当于5％～25％的水平，细节相当于25％～50％的水平。

2．2混纺产品
在相同条件下纺制T／CJ 65／35 13．1 tex赛络纱和普通环锭纱，赛络纺纱工艺为：粗纱号数330tex，牵伸倍数(前×后)39．6倍×1．25倍，捻度34．5捻/m；细纱机前罗拉速度229
r／min，锭速17278 r／min。

成纱质量对比见表2。

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同细度的赛络纱与环锭纱相比，赛络纱单强高，百米重量CV小，毛羽减少，条干质量基本相当，细节多，粗节、棉结数量相当。

2．3 复合纱
当喂入两根粗纱为不同原料时，纺出纱为复合纱，又称AB纱。

利用赛络纺纱技术纺制T／R55／45 18．5 tex复合纱，细纱工艺为：涤纶粗纱定量3．9g/10 m，粘胶粗纱定量3．2g/10 m，细纱捻系数314，罗拉隔距19 mm×33 mm，后区牵伸倍数1．25倍，钳口隔距3．0 mm，钢丝圈型号FU5／0，前罗拉速度230 r／min，锭速14 400 r／min。

成纱质量为：条干CV 13．46％，细节5个／km，粗节46个／km，棉结59个／km，单强23．3 cN／tex，单强CV值5．72％，断裂伸长率10．86％，断裂伸长CV5．09％。

由此可以看出，赛络纺复合纱的质量指标比较理想。

3 结束语
赛络纱质量较好，尤其是成纱毛羽、条干、强力指标优于环锭纱，可以满足机织和针织用纱要求。

赛络纱的缺点是细节偏多，主要是由于从前钳口输出两根纱条的汇聚点在纺纱过程中上下不断波动，引起汇聚点至前钳口一段纱条上的捻度大小发生变化，捻度小、意外牵伸大造成细节偏多。

同时赛络纺加工时要求细纱大牵伸、粗纱小定量，又影响到了经济效益，这方面需要进一步改进提高。

紧密纺纱技术的发展经历了理论研究和应用开发的过程，紧密纺纱设备已被多家纺机厂成功研制和推广应用。

近年来国内纺机厂商也纷纷致力于紧密纺纱设备的研发，力图研制出具有自主知识产权的创新结构，以推动国内环锭纺纱的技术进步。

紧密纺纱技术的推广应用主要关系到设备研发制造厂、纺纱企业以至纱线的下游应用厂，要研制紧密纺纱设备、开发生产紧密纱线产品，应深入了解紧密纺纱技术的价值及其体现、应用成本、知识产权、紧密纺纱设备选型及其国产化创新等状况与信息。

1 紧密纺纱技术的价值及其体现
1．1纱线的品质
紧密纺纱技术是在纱条加捻前改善纤维分布状况和完善须条结构并使之理想化，是通过附加在环锭纺罗拉牵伸与加捻之间的对须条气动凝聚或集聚装置来实现，能显著改善纱线品质，可以用两个字来概括：洁、强。

1．1．1 洁
纱条光洁——毛羽特别是长毛羽数大幅度减少、毛羽数变异改善；纱条洁净——条干及常发性疵点改善；环境洁净——生产过程中飞花减少、生产环境有效改善；布面洁净——毛羽减少使后续工序疵点增量降低。

1．1．2 强
断裂强度提高、强力变异减小——生产过程断头减少、成品强度增加；断裂伸长增加、强伸变异减小——纱线负荷增强、成品耐磨耐疲劳；断裂功增大——成品强度增加、成品耐磨耐疲劳。

纱线品质在这两方面的改善正是业界所期待的，其直接体现出了紧密纱的价值。

在传统的环锭纺纱技术上采用其他技术手段难以达到同样效果。

1．2资源和环保
对紧密纺纱优势的理解可以从更高的一个层次去认识，那就是资源和环保。

一般来讲，
我们比较容易感觉到毛羽的危害。

其实毛羽特别是长毛羽的存在首先是一种浪费，是纤维资源的浪费。

那些离开纱条体的纤维端——毛羽，未能被捻人纱体，从而削弱了纱条的整体强度，影响到单纱断裂强度及其相关品质指标。

而且还造成后续工序中更多的浪费，可以说下游工序的一些工艺在很大程度上都是针对毛羽多及强度不足而设置的，如上蜡、上浆、烧毛及捻线等，在前纺流程中增加精梳工序在很大程度上也是为了减少毛羽，提高强力，改善外观。

各种附加工艺所造成的资源浪费具有不可估量的损失。

紧密纱可以采用较少的捻度并能保证成纱强力，从而减少纺纱的能源消耗，提高产量。

紧密纱强力和毛羽得到改善，可以用较低等级长度的原料纺出较好品质的纱线，从而降低原料成本。

所有的资源浪费都是非环保的，因而紧密纱能减少上述各项浪费和损失，这就是环保；其次，紧密纺还能减少断头，提高效率；此外，生产过程中飞花的减少等都是环保效应。

紧密纺纱技术在纱线品质、资源利用、综合能源消耗及环保等方面都体现出了应有的价值。

1．3降本增效
在应用紧密纺纱技术后，纺纱企业能直接体现经济效益的降本增效途径有三个：配棉成本适应性地降低；吨纱用棉量适应性地减少；细纱机单产适应性地提高。

1．3．1配棉成本
当今纺纱原料价格不断攀升，纱线售价中原料成本的比例日益加大。

采用紧密纺纱技术后，在保持与普通环锭纱品质略优的情况下，可以适当地降低配棉的等级长度，以降低原料成本，如降低0．5个配棉等级或l mm的配棉长度。

1．3．2吨纱用棉量
吨纱用棉量直接关系到纺纱成本，采用紧密纺纱技术后，可以适应性地减少吨纱用棉量，特别是精梳纱，如通过降低精梳落棉率来减少吨纱用棉量5％～8％，仍可保持适度的纱线品质优势。

1．3．3细纱机单产
由于紧密纱强力、毛羽等指标的实质性改善，在满足下游工序要求的情况下，细纱机单产的提高可以有两种单独或交叉的实施方式，一是保持纱线捻度不变提高锭速；二是保持锭速不变减少纱线捻度。

细纱增产的比例最大可达20％左右。

上述三项可单独或交叉实施，根据纺纱企业的原料、纺纱条件和纱线下游应用要求等现状进行优选，适应性地达到降本增效的目的。

采用良好性价比的国产化紧密纺纱设备后，有望仅通过上述降本增效措施，便能消化和抵补全部或大部分紧密纺纱技术的应用成本。

1．4紧密纱的增值应用
紧密纱的价值是靠品质特征通过市场售价体现出来的。

紧密纱的下游增值应用已经正在慢慢拓展，将逐渐形成一种特定的需求，这种应用需求同样需要下游企业和下游产品的创新，因而也需要待以时日才能形成规模。

除了紧密纺纱设备或装置的投资成本下降外，紧密纱的增值应用是推动紧密纺纱技术发展最重要的动力。

2紧密纺纱技术的应用成本
2．1设备投资成本
设备投资成本按照在普通环锭纺纱机上附加进口和国产紧密纺纱装置的投资成本进行估算。

进口的紧密纺纱装置价格为每锭人民币800元～1000元左右，以中间价格计算为每万锭900万元，国产的紧密纺装置目前的报价在每锭人民币280元～380元左右，以中间价格计算为每万锭330万元。

紧密纺纱装置以5年快速折旧计算年折旧费用并适当计人利息费
用。

2．2 日常运行成本
紧密纺纱技术的主要运行成本是凝聚吸风电机的能耗费用、凝聚元件的消耗费用及紧密纺纱装置的部件耗材与维护等其他费用。

吸风电机的能耗约为万锭70 kw•h，以电价O．55元／kW•h、年工作330天、每天工作24 h计，吸风电机的万锭年能耗费用约为30万元。

凝聚元件的消耗费用以网格圈或织物圈单价为5元、使用寿命为6个月计，万锭年消耗费用为10万元。

其他费用以年消耗4万元估算。

2．3应用成本示例
表1为几个典型精梳棉纱品种采用国产化紧密纺纱设备后应用成本计算示例表，计算数据仅供参考。

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通过表1计算结果可以看到，紧密纺纱的万锭年应用总成本并不是一个小数目，但分摊到吨纱的费用与棉纱市场价之比并不大，这些应用成本必须由纺纱企业降本增效和棉纱的市场售价来抵补。

3紧密纺纱设备的知识产权
3．1知识产权现状
经过十多年的探索和研发，紧密纺纱技术已进人成熟期，凭借着技术优势国际上几家著名纺机厂的产品也已进入收获期。

与所有市场前景明朗的新技术、新产品一样，紧密纺纱技术受到业界的看好与追捧，也会遭受抄袭和仿冒。

但是具有战略眼光的研发者早已利用起专利制度的武器，构筑起技术垄断的壁垒，在全球一统的市场上经营起独断的技术和产品。

检索中华人民共和国知识产权局的专利文献库，截至2003年12月，有关环锭纺紧密纱技术已授权的专利申请案有五十多件，其中约70％为国外厂商所申请，国外申请中除了马佐里的一件实用新型专利外其余全都为发明专利，国内申请占30％，大部分为实用新型专利。

这些申请案中涉及目前已成功推出的凝聚结构型紧密纺纱装置，包括抽吸鼓式、网格圈式、织物圈式和带孔胶圈式等。

除此之外，许多尚未推出产品的紧密纺纱凝聚和附加的功能结构也被密集地保护起来。

国内以东华大学为首的申请人获得了十多项有关环锭纺紧密纱纺纱技术的专利权。

分析国内外申请人在我国的紧密纺纱技术专利申请状况，有以下几点值得关注：
(1)国外申请的授权数占授权总数的70％，其中97．5％为发明专利，瑞士立达机械公司的申请量占国外申请的78％；
(2)国内申请的授权数占授权总数的30％，国内申请的发明专利占国内申请授权专利总数约17％，东华大学的申请量占国内申请的近50％1．
(3)国内申请的起步时间迟于国外约七年。

国内外申请人在我国的紧密纺纱技术专利状况存在较大差异，这种技术研发成果的反差，反映出以下几方面的薄弱环节：技术发展的前瞻意识、技术创新与专利意识、技术研发力量方面、技术信息更新方面等。

3．2专利纠纷的预防
3．2．1 紧密纺纱的技术领域
紧密纺纱技术是在环锭纺罗拉牵伸与加捻之间对纤维须条的气动凝聚或集聚技术，因此按照IPC(International PatentClassifieation)国际专利分类，其分属D大类的纺织、造纸，逐级细分的类别为Dol天然或人造的线或纤维、纺纱＼D01H纺纱或加捻＼D01 H5牵伸设备或机构＼D01H5／72纤维聚导器。

在国外厂商的40件申请案中，除了一件的分类为：B65G15／30，是针对凝聚输送带的，。