1 國內(nèi)外緊密紡技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢 1.1 緊密紡紗原理簡介 國外緊密紡紗裝置的研究，主要目的在于通過紡紗工藝的改變，提升環(huán)錠紗的質(zhì)量，以滿足高檔次的面料和織造要求。這種新的紡紗工藝方法已完全改變了紗線的性能，其研究的視角是通過在須條加捻前增加吸風(fēng)裝置，通過負(fù)壓的作用，盡可能使松散的纖集聚在一條直線上，消除了傳統(tǒng)環(huán)錠紡紗機(jī)上的加捻三角區(qū)，使纖維在平行、緊密的狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)加捻。由于紗中各纖維受力均勻，抱合緊密，使成紗結(jié)構(gòu)和質(zhì)量產(chǎn)生了質(zhì)的突變，毛羽、強(qiáng)力、條干、耐磨、外觀有顯著改善。 1.2 國外緊密紡的發(fā)展及現(xiàn)狀 緊密紡首次出現(xiàn)在巴黎ITMA＇99上，目前國際上有五種不同結(jié)構(gòu)的緊密紡紗系統(tǒng)，分別是Rieter、Sussen、MAL、Zinser和TOYT公司的產(chǎn)品，它們在集聚方式上有所不同，但集聚原理均相同。(1)瑞士Rieter公司的COM4集聚紡紗系統(tǒng)：其核心技術(shù)是將前羅拉改為塵籠式實(shí)現(xiàn)抽風(fēng)，并內(nèi)置不回轉(zhuǎn)的斜管使空氣具有縮合作用以達(dá)到集聚紗條的目的。(2)其他幾種均是在原來的細(xì)紗牽伸系統(tǒng)中加了一個(gè)氣動集束區(qū)，負(fù)壓形式均是采用網(wǎng)格圈或帶孔皮圈來實(shí)現(xiàn)凝聚。由于專利權(quán)的因素，各公司通過不同的主、被動傳動形式和凝聚紗條的上、下形式來避免雷同，但由于凝聚槽的長度、角度、方式不同，以致最終效果也有所不同。綜合分析，我們認(rèn)為Sussen的Eliter集聚方式、凝聚時(shí)間、凝聚長度及進(jìn)入加捻握持點(diǎn)最近，又同原紡紗形式差異最小，特別對設(shè)備改造較為理想。 1.3 國內(nèi)緊密紡的發(fā)展及現(xiàn)狀 目前國內(nèi)的上海、無錫、東臺、山西、河北等多家紡機(jī)廠及研究院校等均在研制緊密紡系統(tǒng)，但至今尚無商業(yè)化生產(chǎn)。紡織生產(chǎn)企業(yè)只有山東、新疆等三家企業(yè)批量引進(jìn)了Rieter的COM4、豐田公司的產(chǎn)品，但價(jià)格昂貴。國內(nèi)有幾家企業(yè)引進(jìn)了Sussen公司的牽伸部分，規(guī)模很小，處于探索階段。至2003年上半年無錫一棉是國內(nèi)唯一一家大規(guī)模吸收Sussen技術(shù)并成功進(jìn)行國產(chǎn)化改造的企業(yè)。 2 緊密紡紗裝置在國產(chǎn)環(huán)錠紡設(shè)備上的改造 我國已正式加入WTO，紡織工業(yè)將迎來新的機(jī)遇與挑戰(zhàn)，高新技術(shù)的應(yīng)用將是紡織業(yè)能否走在世界前列的關(guān)鍵，利用高新技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)顯得尤為迫切。目前客戶對產(chǎn)品的要求愈來愈高，現(xiàn)有質(zhì)量難以滿足成品的要求。由于緊密紡紗線的特質(zhì)對紡織產(chǎn)品具有升級換代的作用，研究緊密紡紗新技術(shù)已成為紡紗領(lǐng)域目前最熱門的重點(diǎn)攻關(guān)課題。 鑒于國內(nèi)紡機(jī)發(fā)展的現(xiàn)狀及整機(jī)引進(jìn)投資高、風(fēng)險(xiǎn)大及市場等一些不確定因素，我們大膽設(shè)想在國產(chǎn)設(shè)備上進(jìn)行改造，以提升品質(zhì)，降低成本，降低投資風(fēng)險(xiǎn)。如果改造成功則投資費(fèi)用比整經(jīng)機(jī)引進(jìn)下降50%。我們通過同德國Sussen公司技術(shù)磋商，依靠無錫一棉雄厚的品種開發(fā)實(shí)力和良好的企業(yè)機(jī)制， 結(jié)合國FA506型細(xì)紗機(jī)的特點(diǎn)，進(jìn)行了緊密紡技術(shù)在國產(chǎn)設(shè)備的改造。通過近兩個(gè)月的努力，完成了24錠的試驗(yàn)，于2001年11月實(shí)現(xiàn)了一臺樣機(jī)的制作，經(jīng)不斷試驗(yàn)、方案修改、品種開發(fā)、市場開拓， 日趨成熟，于2002年初指改造，目前已形成6.5萬錠的生產(chǎn)能力，紗線性能達(dá)到國際一流水平成功的實(shí)現(xiàn)了緊密紡裝置在國產(chǎn)化設(shè)備上的改造，填補(bǔ)了國內(nèi)無毛羽環(huán)錠紗生產(chǎn)的空白。 2.1 在國產(chǎn)設(shè)備上成功改造的關(guān)鍵因素 主要有以下五個(gè)方面。 (1)緊密紡紗裝置國產(chǎn)化改造方案制定與實(shí)施： (2)通過集聚原理和集聚區(qū)流場分析，進(jìn)行集聚區(qū)“完全集聚”效果的研究： (3)對集聚元件的材料及表面狀態(tài)進(jìn)行研究，盡可能減少集聚裝置的磨損； (4)對氣流導(dǎo)向元件的形狀、尺寸參數(shù)進(jìn)行研究和優(yōu)選，使氣流盡可能向紗體集聚； (5)無毛羽、高強(qiáng)度、柔光澤精品紗和特色紗線原料方案、生產(chǎn)工藝、操作管理、設(shè)備維護(hù)方式、產(chǎn)品定位研究試驗(yàn)及市場開拓。 2.2 FA506細(xì)紗機(jī)上改造的關(guān)鍵技術(shù) (1)緊密紡改造的牽伸元件與國產(chǎn)的FA506細(xì)紗機(jī)的銜接和匹配。 (2)FA506細(xì)紗機(jī)加裝負(fù)壓吸風(fēng)裝置及合理布置。 (3)傳動部件改造，使集聚紡紗的傳動平衡。 (4)電氣元件的匹配，使其滿足生產(chǎn)。 2.3 工藝路線及關(guān)鍵技術(shù)的解決途徑 緊密紗生產(chǎn)流程與傳統(tǒng)環(huán)錠紗完全相同，不同處在于紗條集聚效果的控制，其解決的途徑有以下幾個(gè)方面： (1)基于流場的分析對異形吸風(fēng)管截面開頭進(jìn)行設(shè)計(jì)；同時(shí)對吸風(fēng)口形狀、寬度、角度、長度進(jìn)行優(yōu)選，以更有利于一根吸風(fēng)管上的六個(gè)吸風(fēng)口壓力均勻，壓差小，纖維凝聚效果好。 (2)網(wǎng)格圈的孔徑與材料通過實(shí)驗(yàn)反復(fù)對比驗(yàn)證，擬采用150目的特殊長絲為原料。由于網(wǎng)格圈用來輸送纖維不能有接頭，目前國內(nèi)尚無能力解決。 (3)形成負(fù)壓吸風(fēng)單元的風(fēng)速集中調(diào)節(jié)控制，每根異形吸風(fēng)管為六錠，每24錠為一組，每組由一個(gè)小抽風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)負(fù)壓，保持每個(gè)吸風(fēng)單元負(fù)壓的均勻一致。 (2)紗線光潔，毛羽很少，解決了多年來一直捆饒紡織企業(yè)的重大問題，大大改善了布面質(zhì)量，尤其對生產(chǎn)米通紗線更為有利。 (3)紗線耐磨性能可提高20%-50％，改善了服用性能，擴(kuò)大了適用范圍。 (4)吸風(fēng)管表面做耐磨涂層和表面噴沙處理，與上皮輥握持點(diǎn)處嵌鑲耐磨的磨擦片，網(wǎng)格圈與上膠輥的摩擦系數(shù)為網(wǎng)格圈與吸風(fēng)管間摩擦系數(shù)的數(shù)倍以上，既有利于網(wǎng)格圈的回轉(zhuǎn)又不影響纖維傳輸。 (5)前羅拉輸出皮輥與集聚裝置前皮輥間需有一定張力，其張力大小視纖維的長度和特性而定，有利于纖維的伸直和集束。 (6)根據(jù)產(chǎn)品的不同定位，確定不同的原料選擇方案及前后紡工藝配套。 3 設(shè)備改造后的產(chǎn)品質(zhì)量提升 緊密紡紗可在原料及前紡?fù)耆嗤臈l件下，通過細(xì)紗的集降加工工藝，使紗線質(zhì)量產(chǎn)生較大幅度的提升。 (1)成紗強(qiáng)力可提高10％-18％，紡紗斷頭降低30%-60％，且紗線越細(xì)改善越顯著，這為開發(fā)細(xì)特高檔產(chǎn)品提供極好的條件。同時(shí)強(qiáng)力提高為減少捻度(10％-20％)帶來可能，不僅提高了生產(chǎn)效率，還可使紗線柔軟改善服用性能或適用于針織； (2)紗線光潔，毛羽很少，解決了多年來一直困擾紡織企業(yè)的重大難題，大大改善了布面質(zhì)量，尤其對生產(chǎn)米通紗線更為有利。 (3)紗線耐磨性能可提高20%-50%，改善了服用性能，擴(kuò)大了適用范圍。 (4)成紗條千、粗細(xì)節(jié)和棉結(jié)等指標(biāo)均較普通環(huán)錠紗有明顯改善。 4 緊密紡紗生產(chǎn)實(shí)踐的幾點(diǎn)體會 4.1 緊密紡紗仍離不開三基管理 緊密紡紗的質(zhì)量優(yōu)勢是眾所周知的，緊密紡的工藝形式主要是通過纖維充分伸直、凝聚解決毛羽問題，同時(shí)對條干、強(qiáng)力有所改善。但是，要充分體現(xiàn)其優(yōu)越性，還是離不開三基沒有扎實(shí)的設(shè)備基礎(chǔ)，例歪錠子、歪氣圈等同樣會造成毛羽紗；如果沒有細(xì)致、規(guī)范的運(yùn)轉(zhuǎn)管理，同時(shí)會造成大量紗疵：如果沒有嚴(yán)密質(zhì)量管理，則無法提供一致性好、質(zhì)量穩(wěn)定的紗線。也就是說依賴于上緊密紡來作為提升質(zhì)量的絕徑是行不通的，唯的扎實(shí)抓好基礎(chǔ)管理。因此，只有在紡好高質(zhì)量的針織紗、米通紗的基礎(chǔ)上，上緊密紡才有收獲，否則反而增加成本，造成資源浪費(fèi)。 4.2 緊密紡裝置的相關(guān)器材配置及日常維護(hù)的重要性 由于緊密紡紗毛羽少，所以其紡紗通道必需能承受超大的摩擦力，即需配置與此相適應(yīng)的鋼領(lǐng)、鋼絲圈，否則會造成大量斷頭：由于其紗線緊密，在后加工中氣捻結(jié)頭注意工藝調(diào)整，有條件的最好能配置搓捻；由于其本身質(zhì)量的提升，前紡配置設(shè)備的要求相應(yīng)提高，關(guān)鍵是提高半制成品的質(zhì)量；同時(shí)對緊密紡紗裝置的日常維護(hù)及周期管理至關(guān)重要，防止突發(fā)性紗疵。 4.3 注重合理配棉和工藝優(yōu)化 一般情況下當(dāng)客戶使用緊密紡紗，因其價(jià)偏高，均是用在質(zhì)量要求高的品種上，對紗線的質(zhì)量要求也更為“苛刻”。如的工藝思路設(shè)計(jì)難以滿足客戶要求，必需進(jìn)行系統(tǒng)性考慮，最大限度的發(fā)揮緊密紡的優(yōu)勢，從原料、工藝上不斷優(yōu)化，提供優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品，使客戶得到實(shí)惠。 4.4 緊密紡改造項(xiàng)目的成功因素回顧 一個(gè)企業(yè)直接擔(dān)當(dāng)高風(fēng)險(xiǎn)、高投入、具有世界研究前沿的項(xiàng)目，在國內(nèi)紡織待業(yè)中實(shí)屬首創(chuàng)。我們認(rèn)為僅以企業(yè)自身的力量難以實(shí)現(xiàn)，所以我廠對課題的可行性、前瞻性、市場前景等立體的進(jìn)行調(diào)研、預(yù)測，吸收國外先進(jìn)的技術(shù)，特別是吸收Sussen公司的緊密紡技術(shù)，并選用國內(nèi)紡機(jī)最先進(jìn)的設(shè)備，保留成熟的部分，對鋼度、精度不盡人意的羅拉、傳動部件配置國際先進(jìn)的配件，同時(shí)依靠本廠的技術(shù)優(yōu)勢全方位的進(jìn)行研究，組建半制品質(zhì)量攻關(guān)小組、設(shè)備研究小組、運(yùn)轉(zhuǎn)操作法研究小組、工藝質(zhì)量及品種眼法小組、市場開拓小組等，研究顧客需求和潛在需求，研究國際先進(jìn)水平及競爭對手，研究客戶產(chǎn)品接受價(jià)位和成本利益關(guān)系，從市場到現(xiàn)場，從產(chǎn)品到客戶，開展系統(tǒng)工程研究。在工藝、設(shè)備、質(zhì)量控制、產(chǎn)品定位、市場開拓等方面取得了較大突破。 所以，一個(gè)項(xiàng)目的開發(fā)成功，是構(gòu)筑在一個(gè)技術(shù)、管理、策劃的平臺上的，單純的更新設(shè)備、增加投資其收效不會很大。 通過近兩年的研究實(shí)踐，我們得出了與許多專家一致的共識——未來環(huán)錠紡的天下屬于緊密紡。 5 緊密紡紗裝置改造的現(xiàn)實(shí)意義 棉紡工業(yè)是我國紡織工業(yè)中規(guī)模最大的支柱產(chǎn)業(yè)，但產(chǎn)品檔次不高，附加值較低。因此加快緊密紡國產(chǎn)化改造和產(chǎn)品開發(fā)的力度，對保持和提升我國紡織業(yè)在國際紡織品市場的重要地位具有積極意義。它的推廣必為大大增強(qiáng)我國紗線在國際市場的競爭力。由于紡織業(yè)提供大量的紗、布產(chǎn)品給下游產(chǎn)業(yè)如針織、印染、色織、家用紡織服裝等作為原料，對下游產(chǎn)業(yè)影響極大。因此高質(zhì)量緊密紡將會對提高服裝面料檔次、擴(kuò)大出口、頂替進(jìn)口，提升我國紡織行業(yè)的整體質(zhì)量水平具有重要意義，市場前景和推廣應(yīng)用領(lǐng)域極其廣闊，并將在國民經(jīng)濟(jì)中發(fā)展中起推動作用。為我國紡織業(yè)的發(fā)展帶來生機(jī)。