摘要：介紹并分析了緊密環錠紡紗技術產生的背景、兩種緊密紡環錠細紗機的結構特征、環錠細紗機上毛羽產生的主要原因、緊密紡環錠細紗機大量減少成紗毛羽的原理、緊密環錠紡紗技術的優缺點等。
關鍵詞；毛羽；緊密環錠紡；結構特征；原理；特點
0 前言
在過去的幾十年里，出現的各種新型紡紗方法都是圍繞著提高機器的單產為中心而開發研制的。這一特點在轉杯紡紗及噴氣紡紗中體現的最為明顯，而這兩種紡紗方法又是到日前為止最成功的新型紡紗方法。但在成紗質量及紡細號紗方面，環錠紡紗方法仍具有無可置疑的領先地位。但是環錠紗也并不是完美無缺的，特別是成紗毛羽多這一問題，近年來一直困擾著紡織界的人士。
毛羽不僅影響紗線本身的表面光潔度和強力，而且影響后工序加工過程的順利進行。毛羽與織物外觀的光潔、清晰、滑爽密切相關，特別是對外觀要求較高的織物影響更為顯著。紗線上較長的毛羽過多，會影響上漿后正常分絞；使相鄰經紗相互糾纏而造成開口不清，引起經紗斷頭和緯紗阻斷，嚴重時織機開不出車。同時，會造成吊經、跳花等疵點。對速度高、梭口小的噴氣織機等無梭織機的影響更為顯著；紗線上毛羽分布不勻以及在織造中毛羽形成新的棉結等都會影響染色布的外觀質量，有的會形成橫檔疵點。另外，紗線上的毛羽在后道各工序因受摩擦而脫落，形成飛花污染環境，危害人體健康。因此，減少毛羽巳成為當今主要的質量攻關內容之一。針對成紗毛羽問題，各國紡織機械制造商們也都力圖找到一種新的有效的辦法。近幾年來，瑞士立達公司和德國緒森、青澤公司分別研制出了生產緊密紗的緊密紡環錠細紗機，使紗線質量明顯提高，特別是可以大幅度減少成紗毛羽。
l 緊密紡環錠細紗機主要結構特征
下面分別以瑞士立達公司和德國緒森公司的緊密紡環錠細紗機為例，對其結構特征做一介紹。
1.1 瑞士立達公司緊密紡環錠細紗機
瑞士立達公司研制的緊密紡環錠細紗機，稱為卡摩紡紗機，簡稱為卡摩紡，所紡的紗稱為卡摩4紗（com4）?？彽年P鍵在于，對傳統的環錠細紗機牽伸裝置進行了改革，在原主牽伸區前面附加了一個氣動集束區，如圖1所示。前羅拉直徑比一般的直徑大，其上邊有兩個膠輥，一個膠輥與前羅拉組成輸出鉗口，并且是紗條加捻的握持鉗口，第二個膠輥與前羅拉組成主牽伸區的前牽伸鉗口。前羅拉為吸風羅拉，類似于一個小塵籠，是鋼質空心網眼輥筒，內有異形截面吸管（負壓），吸管上部每個紡紗位置上開一個由后向前逐漸變窄的V形狹槽，V形狹槽長度與須條和前羅拉接觸長度相適應，并與輸出方向有一定偏斜角度。當經過主牽伸區牽伸的須條離開前牽伸鉗口時，受真空作用被吸附在網眼前羅拉的V形狹槽部位，并向前輸送到輸出鉗口。V形狹槽區域內纖維受負壓作用，相互凝聚，須條寬度逐漸變窄，因此，使加捻三角區變得非常小。
圖1 立達卡摩紡牽伸裝置示意圖
1.2 德國緒森公司的緊密紡環錠細紗機
德國緒森公司研制的緊密紡環錠細紗機，稱為Fiomax特色綺麗（EliTe）少毛羽細紗機。該機的關鍵也是在傳統的牽伸裝置前面增加了一個氣動集束區，但結構上與立達公司的卡摩紡有一些不同。它是在緒森公司傳統環錠Fiomax細紗機的前羅拉出口處加裝一組合件，有輸出上羅拉LW、網格多孔膠圈GM和異形截面吸管（負壓）SR，如圖2所示。異形截面吸管內處于負壓狀態，吸管上部每個紡紗位置上開一狹槽，狹槽長度與須條和輸送膠圈的接觸長度相適應，并在橫向有一定斜度。膠圈套在吸管外面，受輸出上羅拉摩擦傳動。輸出上羅拉通過小齒輪受前上羅拉傳動。當須條離開前羅拉鉗口時受真空的作用被吸附在多孔膠圈的狹槽部位并向前輸送到輸出羅拉鉗口。在狹槽區域內纖維受負壓作用，互相凝聚在一起。輸出上羅拉直徑比前羅拉稍大，使須條在凝聚過程中產生縱向張力，將彎曲纖維拉直，保證須條在狹槽部位內受到負壓作用的凝聚效應。對于加工粗梳紗的短纖維，異形吸管的狹槽相對纖維流的方向有一定的偏斜角度，使須條運動時產生橫向力而繞其軸心回轉，其結果使纖維尾端緊貼于須條上。上述三項措施（凝聚作用直達輸出鉗口；須條在凝聚時軸向受張力；凝聚時須條繞其軸心回轉）使加捻三角區變得非常小。
圖2 緒森緊密紡牽伸裝置示意圖
2緊密環錠紡紗技術大量減少毛羽的機理
2.1 環錠細紗機上毛羽產生的主要原因
（1）加捻三角區產生的毛羽。環錠細紗機加捻方式為卷捻，即將扁平纖維叢包卷加捻成圓柱形的紗線，如圖3所示。這是細紗毛羽產生最多的地方，此處毛羽的形成有三種情況：①經牽伸后從前羅拉鉗口送出的扁平纖維叢在加捻三角區受加捻作用包卷成紗時，未受加捻力矩控制的頭端自由纖維（尾端處在前鉗口須條中，而頭端從須條中分離出來的纖維）不能卷入紗體而露在外面形成毛羽。②在張力的作用下，距紗軸中心不同距離的纖維受到的向心壓力大小不同而在紗條內外層間發生反復的內外轉移，在轉移過程中被擠出紗體的纖維端，由于向心壓力難于作用于其上而留在紗的表面形成毛羽。③纖維的前端受傳遞來的捻度控制，而尾端在脫離前羅拉鉗口但尚未被較大的捻度控制的瞬間，受纖維撓曲剛度的作用被彈出紗體而形成毛羽。以上也是端毛羽占絕大多數的根本原因。
圖3 環錠細紗機的加捻
（2）摩擦產生的毛羽。纖維叢被加捻成紗離開加捻三角區后，紗線受導紗鉤、隔紗板和鋼絲圈的摩擦，使一些原包卷入紗體的纖維端或中段被刮、擦、拉、扯露出紗體，或一些紗線表層纖維被擦斷浮出紗體，形成新的毛羽。
（3）加捻卷繞過程中，由于離心力的作用，使已捻入紗體中的纖維端被甩出而形成毛羽。
（4）在加捻過程中，外來的飛花和短絨附著于紗體而部分捻入紗中，形成不定向毛羽。
2.2 緊密紡環錠細紗機減少毛羽的效果及原因分析
在傳統環錠細紗機上毛羽形成的一條原因中毛羽的多少主要取決于加捻三角區大小，加捻三角區越大，形成的毛羽也越多。瑞士立達公司和德國緒森公司的緊密環錠細紗機，通過在牽伸裝置前面增加氣動集束區，使加捻三角區變的非常小，因此，使成紗毛羽大幅度減少。這可由下面示意圖說明（見圖4）。圖4（a）是傳統環錠細紗機加捻時的情況，加捻三角區很大。圖4（b）是緊密紡環錠細紗機加捻時的情況，由于氣動集束裝置的凝聚作用，加捻三角區變得非常小，因此成紗毛羽大幅度減少。表1為緊密環錠紗與普通環錠紗毛羽測試對比。圖5為com4紗與環錠紗的顯微鏡照片，可見，com4紗密實光滑，表面毛羽極少，而普通環錠紗表面有許多纖維雜亂地分布在紗的表面形成毛羽。此外，緊密環錠紗的強力和斷裂伸長也顯著提高。
注：（1）緊密環錠紗的捻度比普通環錠紗捻度低10％，普通環錠紗為針織紗捻度；
（2）毛羽數采用ZweigleG565型毛羽測試儀測試。
圖4 傳統環錠紡與緊密環錠紡加捻對比
com4紗 傳統環錠紗
圖5 com4紗與傳統環錠紗表面毛羽對比
3 緊密環錠紡紗技術的特點
根據立達公司和緒森公司的介紹，緊密環錠紡紗技術主要有以下一些優點。
（1）紗線結構得到改善。由于從前羅拉輸出的須條立即受到凝聚氣流及相應機構的控制，而且須條在凝聚時軸向受到—定張力，從而使紡出的細紗纖維伸直度提高，蓬松度比普通環錠紗減少了許多，毛羽很少，紗體光滑。
（2）成紗質量提高。最重要的是成紗毛羽大幅減少。其次，在捻度相同的情況下，成紗強力及斷裂伸長顯著增加。
（3）生產過程具有良好的生態性。由于毛羽很少，可省去燒毛工序，漿紗、退漿量減少，可省去上蠟工序。燒毛工序的省略，意味著用棉（毛）量的減少。漿紗、退漿量減少，減少了環境污染。
（4）織物質量及穿著舒適性提高。由于緊密紗毛羽少，纖維平行伸直度高，使織物耐磨性能高、光澤改善、布面清晰，特別是經印花加工或提花織物的圖案變得更為清晰。由于達到同樣的成紗強力，捻度可以降低20％左右，因而織物手感柔軟、細膩，穿著的舒適性大為提高。
（5）經濟效益提高。由于毛羽的減少和紡紗強力的提高，減少了飛花和斷頭，提高了生產效率。紗線捻度的降低，使產量提高。去除了燒毛、上蠟等工序，縮短了工藝流程。
緊密環錠細紗機的主要缺點是使細紗機機構更為復雜，增加了設備投資費用和動力消耗。
4 結束語
緊密環錠紡紗技術，可以改善紗線質量，特別是明顯減少毛羽和提高紗的強力。但是，企業若要引進國外設備，則設備投資費用也較為昂貴。因此，企業應根據生產的產品及資金情況加以考慮。同時，國內的紡機企業也應盡快研發出有自己特色的、紡織企業能夠接受的緊密紡環錠細紗機，以提高我國的紡織產品在國際市場上的競爭能力。
