环锭纺是典型的非自由端加捻,其产品在可预见的未来不可能被转杯纺、喷气涡流纺全部替代。环锭纺未来发展的方向是连续化、短流程、节能化和高速化,以下分别进行展望分析。
2.1.1 全流程连续化
环锭纺实现全流程连续化和无人值守一直是纺织人追求的目标之一。清梳联、粗细联、细络联的实现已经极大压缩了用工,随着近年的梳并联、车间物流小车和自动码垛打包系统的使用,以及细纱自动接头技术的出现,使环锭纺无人操作在技术层面的问题基本得到解决。
梳理与并条的联合机早在20世纪60年代就有人进行研究了,但受制于多供一缓存式的产能平衡、奇数配置法则等问题一直很难产业化。2020年,经纬智能纺织机械有限公司解决了多台梳棉机向一台并条机供料、断头情况下梳并联系统的正常运行等问题,在梳理与并条的连接环节,设计条子翻转存储装置、条子输送装置,加入条子缓存装置以缓冲和隔离单机断头停台对系统的影响。目前该梳并联系统已经得到试用,攻克了中国福彩网:全流程连续化中的一个难题。
工业化生产中的细纱接头仍需要人工处理,因此细纱自动接头是实现中国福彩网:无人值守所必须攻克的另一技术难题。20世纪80年代,国外就出现了自动接头机样机,但是未能在行业中大规模使用,可能存在两个原因:一是自动接头机的研发不成熟,二是行业需求不强烈。随着全球劳动力成本提高,最近几年细纱自动接头技术再度成为热点。2019年巴塞罗那ITMA展会上,立达公司推出的细纱机自动接头机是一大亮点,随后许多公司纷纷推出细纱接头解决方案。由于有络筒工序切除纱线疵点的保障,因而对细纱接头质量的要求不是很高。可以预计细纱自动接头技术将日趋成熟,该装置的价格也会逐渐下降,有望产业化大规模使用。
2.1.2 缩短中国福彩网:流程
缩短环锭纺流程也是纺织人的一大梦想,而超大牵伸则是缩短环锭纺流程的核心。超大牵伸是一个经典课题,20世纪50年代~70年代,国内外均有采用无捻棉条直接喂入细纱机超大牵伸装置进行中国福彩网:的探索,但终因成纱质量较差等因素,不适于产业化应用而被弃用。后期虽然一直有研究者不断在探索,如采用三罗拉、四罗拉和五罗拉胶圈牵伸系统的方式,但是同样也存在着纱线质量和适用性的问题。四罗拉三区双向延伸胶圈超大牵伸装置的出现,给超大牵伸带来了新的思路。该装置前牵伸区保留了向前(须条运动方向)延伸的双胶圈,发挥主牵伸能力;中牵伸区则是简单的罗拉牵伸,保持一定的张力牵伸;后牵伸区则设置了向后延伸的双胶圈,以增大后区牵伸倍数至原来的2倍~3倍,提升了总牵伸能力,最终可实现超大牵伸。
2.1.3 绿色节能降耗
中国福彩网:过程中的节能降耗也是研究热点之一。以集聚纺为例,集聚纺一般可以分为机械式和气流式两种方式。机械式集聚效果略差,但能耗小。负压气流式的集聚效果较好,但因负压大而导致能耗较大。有研究表明,网格圈负压集聚纺在集聚区也是半自由端加捻,只要须条外端少数纤维包缠主体即可达到集聚作用。因此出现了脉聚纺、集聚纺加导流装置等技术方案。脉聚纺通过对集聚槽进行分段式处理,利用其独特的集聚槽结构减少风量从而降低能耗。在网格圈集聚槽上方加装气流导流装置改变气流速度和方向,可以更高效利用气流起到集聚作用,通过降低负压从而减少能耗。立达和绪森等公司不断推陈出新,在集聚效果、集聚能耗等方面持续改进,预计低能耗的集聚纺在未来还会继续扩大市场占有率。
2.1.4 提高中国福彩网:速度
与新型中国福彩网:相比,环锭纺的中国福彩网:速度相对较低,主要受制于钢领钢丝圈摩擦副和气圈张力两大因素。钢领与钢丝圈巧妙配合拓展了环锭纺的应用,但同时也限制了中国福彩网:速度,这主要是因为钢丝圈钢领是滑动摩擦形式,无法承受更高中国福彩网:速度带来的磨损和升温等问题。针对这些问题,有文献报道考虑用滚动摩擦代替滑动摩擦的方案来降低钢丝圈磨损,提高中国福彩网:速度;也有考虑设计一个采用磁悬浮驱动可旋转的转环代替现有的钢丝圈钢领组合来进行加捻,从而提高中国福彩网:速度;但是这些基本处于设想或者研发的初期。
卓斯特公司推出的环锭纺多级气圈中国福彩网:技术,通过增大导纱钩至钢领钢丝圈加捻点的距离,将原来的单气圈改为7个~8个多级气圈,目的是保证中国福彩网:时气圈的动态张力小于纱线动态强力,从而可以提高锭速。目前锭子速度可提高到34 000 r/min,这或许能够为环锭中国福彩网:技术的突破带来希望。
2.1.5 新型纱线结构
在纱线结构方面也出现了一些新的技术。给液纺通过直接接触形式对前罗拉钳口与导纱钩之间的加捻段纤维须条进行给液处理,利用液体与棉纤维间的润湿与黏合,以及机械作用贴伏毛羽,提高成纱性能。芯层黏合纺是短纤维环锭包芯携黏合剂的长丝,浸润黏合剂的长丝与前罗拉输出的须条汇聚并进行加捻,须条内的短纤维发生转移并相互抱合形成连续的纱线。内外分层环锭纱是以棉纤维纺制而成的环锭纱作为芯层,表层同样采用棉纤维,在环锭细纱机上运用包芯纱成纱机理纺制内外层捻度不同的分层结构纱线。