浅析单轮盘式低扭矩纺纱技术的应用要点

汤龙世 成望峰 杨 娜

（1.潍坊迅纺新材料科技有限公司，山东潍坊，261041；2.临清双河棉业有限公司，山东聊城，252600）

当前人们对面料的柔软舒适性要求不断提高，特别是对婴幼儿服饰、贴身内衣、高档浴巾、高档毛巾等柔软性要求越来越高，同时家纺面料、服装面料等对柔软性的要求也不断提高。为了使面料能够达到超柔软效果，通常使用无捻纱织造。但是由于无捻纱的生产还不能一步完成，工序相对繁琐，生产成本也高，因此在环锭细纱机上尽可能降低纱线捻系数，是提高纱线、面料柔软性的有效方法之一。但在传统环锭细纱机上纺纱，无论是赛络纺纱，还是集聚纺纱，由于其固有的加捻卷绕方式等，如果捻度太低，会造成断头显著增加，影响纺纱质量，降低生产效率，甚至无法正常生产。

自2009年香港大学陶肖明教授提出用低扭矩纺纱技术生产超低捻纱以来［1］，至今已有10余年，不少设备企业、纺纱企业都在积极研发和尝试此项技术。特别是近3年，对该技术的应用有所加快，相对实用的、可操作性强的方法逐步得到推广。如单轮盘式低扭矩纺纱技术，比较理想地解决了在环锭细纱机上采用超低捻度正常纺制超柔纱的问题。

1 单轮盘式低扭矩成纱原理及其装置的特点

1.1 原理

单轮盘式低扭矩纺纱装置如图1所示。其纺纱原理如图2所示。

图1 单轮盘装置图

图2 单轮盘式低扭矩纺纱原理图

关于低扭矩纱，是在环锭纺细纱机上安装了相对简单的纺纱器件，实现假捻作用，降低纺纱扭矩，从而有效改善纱线内部结构。低扭矩纱纺纱基本原理：粗纱经过牵伸从细纱前罗拉钳口输出后，再经纤维排列调整装置加捻成纱。单轮盘式低扭矩成纱原理：在环锭细纱机前罗拉钳口出口位置与导纱钩之间，加装一个尺寸适宜的转动轮盘（单轮盘）［2-3］，起到假捻效应；通过龙带传动该轮盘，根据相关工艺要求，调节轮盘线速度，可以保证纤维束从前罗拉钳口输出后获得真捻之前先接受单轮盘装置的假捻作用，这样会明显提高前罗拉钳口到假捻器之间这段纱条的强力，而在假捻器到导纱钩这段纱条捻度明显降低，低扭矩纱由此形成。此装置改造方便，工人操作简单。

1.2 单轮盘式低扭矩纺纱装置的特点

（1）设计巧妙，占用空间小，改造、操作方便。充分利用原叶子板的位置，把叶子板的导向功能和假捻功能有机地合成一体，且单锭独立，占用空间小，工人接头、落纱等操作都不受影响。

（2）捻回传递稳定，纱线捻度不匀小。该装置借鉴粗纱假捻器，将内摩擦改为外摩擦，更便于工人操作，该装置通过自重贴合在龙带表面，通过龙带摩擦传动，从而实现纱线捻度的稳定传递。

（3）提高纱线强力，减少纱线毛羽。由于纱线在经过假捻装置时，对纱线的毛羽起摩擦包缠作用，使其紧贴纱体，提高纤维抱合，从而减少纱线毛羽，提高纱线强力。

（4）纺纱断头减少，纤维利用率高。在传统环锭细纱机上，采用单轮盘式低扭矩纺纱，加捻三角区缩小，由于假捻效应，前罗拉钳口到假捻器之间纱条强力增大，纤维转移率提高，从而有效降低了纺纱段断头。

（5）改造简单，能耗低。此装置改造简单，只需将原叶子板卸下更换为假捻装置，在车尾安装1个0.25 kW的减速电机，为驱动龙带提供动力即可，无需更换其他配件。

2 应用效果

采用单轮盘式低扭矩纺纱技术，纺制的C 18.5 tex低扭矩纱和JC 14.8 tex低扭矩纱的捻度分别为68.7捻/10cm和78.1捻/10cm，而C 18.5 tex传统环锭纱和JC 14.8 tex传统环锭纱的捻度分别为84.0捻/10cm和93.0捻/10cm，与传统环锭纱相比，低扭矩纱的捻度降低了16.0%～18.2%。当细纱工序其他条件不变，所纺制低扭矩纱和传统环锭纱的主要质量指标测试结果见表1。

表1 低扭矩纱与传统环锭纱主要质量指标对比

从表1可以看出，无论是C 18.5 tex纱还是JC 14.8 tex纱，与传统环锭纱相比，低扭矩纱的条干CV以及细节变化不大，粗节、棉结有所增加，但整体质量指标能够达到布面质量的要求；尽管强力指标有所下降，但仍在正常控制范围之内，对细纱生产效率没有明显的影响，且能够满足织造生产的要求。此外，低扭矩纱外观目测蓬松，手感柔软，毛羽少。

3 生产中需要注意的几个问题

3.1 做好清洁工作

清洁工作是纺纱工作最重要的环节之一，对于低扭矩纺纱更应该引起高度重视，要及时清洁好单轮盘装置的各个部位，特别是单轮盘部位，保证单轮盘转动正常，以免影响捻回传递，造成突发性捻度不匀过大，甚至断头。另外，要特别注意单轮盘传动龙带通道的清洁工作，避免因为挂花、积花等原因造成的传动不良。

3.2 正确选用钢丝圈

根据低扭矩纺纱技术特点，又由于其细纱捻系数比传统环锭纱明显减小，在选择钢丝圈时，要根据原料性能、纱号、锭速等条件，根据不同品种所采用的原料、锭速、捻度等合理选配钢丝圈型号，原则上比同号纱偏轻掌握。同时，要重视钢领钢丝圈清洁隔距的调节，既能保证钢丝圈运行流畅，又能减少钢丝圈挂花等，降低断头，减少纱疵，从而提高生产效率和改善成纱的质量。

3.3 合理选择锭速和单轮盘速度

由于采用低扭矩纺纱技术，捻度较低，所以锭速会相应降低，在设计锭速时要根据具体工艺条件统筹考虑。单轮盘一侧直接与运动的纱摩擦产生假捻效应。在单轮盘直径一定的前提下，要根据不同品种、不同设计捻度、甚至不同原料情况等，对单轮盘速度进行微调，具体可根据试验确定。

3.4 合理设置自动络筒工艺

由于低扭矩纱的捻度低，纱也相对蓬松，络筒速度也要适当降低。同时控制好张力，保证筒纱质量。

3.5 需要进一步讨论的问题

3.5.1 制定操作法

作为单轮盘式低扭矩纺纱，在操作上虽然和传统环锭纺纱差异不大，但是由于增加了单轮盘，在操作手法上有所变化，需要将纱条向右下方，进入导纱陶瓷口；另外由于单轮盘与加捻三角区太近，最好采用挂胶辊接头法。为了规范操作，有必要结合实践，总结经验，制定切实可行的操作法。

3.5.2 品种的开发

截止目前，使用单轮盘式低扭矩技术纺制低捻纱，主要还是以开发中粗号纯棉纱为主，有普梳、精梳，也有传统环锭纺纱、赛络纺纱。具体主要以纯棉28 tex以上牛仔、毛巾面料为主，其中29.5 tex左右主要为毛巾用纱，59 tex左右主要为牛仔用纱；而11.8 tex～18.5 tex的低扭矩纱主要用于针织内衣。建议后续开发非纯棉纱线，特别是在功能性、差别化新型纤维方面有所突破，以满足人们对高档柔软性面料的需求。

3.5.3 假捻效率的研究

单轮盘式低扭矩纺纱技术核心点在于假捻效应，关于影响假捻效率的因素以及各因素的影响程度等问题，有待于进一步研究和探讨。

4 结语

（1）单轮盘式低扭矩纺纱技术已经逐步走向成熟，国内已经有多个企业正在使用该项技术，主要开发生产毛巾用纱、牛仔以及女士贴身内衣等纱线。

（2）单轮盘式低扭矩纺纱技术在使用中要结合各个企业实际生产条件，不断完善工艺、操作法等，尽可能用好这项技术，充分发挥该技术的优势。

（3）单轮盘式低扭矩纺纱品种范围有待进一步拓宽，不能局限于纯棉品种，应该根据市场需求，开发化纤产品，特别是功能性、差别化新型纤维纱线，以适用市场需求。