發(fā)展
轉(zhuǎn)杯紡紗機的發(fā)展過程,若以速度為標志,可劃分為四個階段,即所謂的“四代轉(zhuǎn)杯紡紗機”。第一代轉(zhuǎn)杯紡紗機的轉(zhuǎn)杯速度為36000~40000r/min,紡紗器無排雜裝置,小錠距,自動化程度低,已于20世紀70年代淘汰。20世紀70年代后,由于抽氣式轉(zhuǎn)杯紡紗機的出現(xiàn),轉(zhuǎn)杯速度大大提高,并發(fā)展為第二代轉(zhuǎn)杯紡紗機,其轉(zhuǎn)杯速度為50000—80000r/min,附有排雜裝置,大錠距,提高了自動化程度。20世紀80年代以后,高新技術(shù)的應(yīng)用改變了轉(zhuǎn)杯紡紗機的面貌,轉(zhuǎn)杯速度達到80000—120000—130000r/min,即所謂的第三代,附高效排雜裝置,高自動化程度,并具有自動檢測、自動接頭、斷頭自停、自動絡(luò)筒、自動打底紗、自動顯示、張力控制和安全防護等。以Autocor0312、360及RieterR20、40為代表,這些是當今最先進的轉(zhuǎn)杯紡紗機,最高轉(zhuǎn)杯速度可達150000r/min。為適應(yīng)轉(zhuǎn)杯的高速運轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)杯直徑也逐步減小,從66mm到最小的杯徑28mm。
自問世以來,轉(zhuǎn)杯紡紗技術(shù)主要在20世紀60年代以后得到了飛速發(fā)展,特別是牛仔產(chǎn)品在世界范圍內(nèi)的擴大和流行,使其發(fā)展勢頭不可收拾,到1992年達到發(fā)展頂峰。后來,由于紡織產(chǎn)品的多樣化和針織外衣的發(fā)展以及當時OE紗生產(chǎn)范圍的局限性(36.4tex以上),再加之發(fā)達國家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整同時向高新技術(shù)轉(zhuǎn)移以及前蘇聯(lián)和東歐的變遷,到1995年,轉(zhuǎn)杯紡的發(fā)展開始停滯不前,只能紡高線密度OE紗的轉(zhuǎn)杯紡似乎進入了一個相對飽和階段。但隨著轉(zhuǎn)杯紡向中、低線密度紗及針織紗的開發(fā)和應(yīng)用,而且世界紡織工業(yè)從西方轉(zhuǎn)移至東方以及新型纖維的加入和紡紗原料的擴大,轉(zhuǎn)杯紡的發(fā)展于1996年開始回升。到21世紀初,轉(zhuǎn)杯紡頭數(shù)約占環(huán)錠紡紗錠數(shù)的5%(以生產(chǎn)產(chǎn)量計,約占14%左右),達到了800×104頭之多。
現(xiàn)狀
近50年來,紡紗技術(shù)得到了快速發(fā)展,先后出現(xiàn)了成紗機理各異
在各種新型紡紗中,轉(zhuǎn)杯紡紗由于其技術(shù)和產(chǎn)品最為成熟,因此得到了很大的推廣與應(yīng)用。目前,轉(zhuǎn)杯紡技術(shù)和設(shè)備已經(jīng)有了很大的提高,并且還在不斷地進步,從而使轉(zhuǎn)杯紡的生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量均有了迅速的提高,同時也拓寬了轉(zhuǎn)杯紡的應(yīng)用范圍。
在世界紡紗業(yè)中,環(huán)錠紡占了93%以上。轉(zhuǎn)杯紡的頭數(shù)只占到環(huán)錠紡錠子數(shù)的3%~5%(歐洲為25%)。但是,按產(chǎn)品長度來計,轉(zhuǎn)杯紗占到總紗量的25%,若按重量計,轉(zhuǎn)杯紗占到總紗量的40%左右。目前我國轉(zhuǎn)杯紡的數(shù)量在65萬頭左右,只占到環(huán)錠的2%,與世界水平相比還有一定的差距。據(jù)預(yù)測,到2010年左右,我國的轉(zhuǎn)杯紡頭數(shù)將達到120~150萬頭。
從我國轉(zhuǎn)杯紡設(shè)備整體情況來看,約有80%為國產(chǎn)設(shè)備。在這些設(shè)備中,自排風(fēng)式居多,約占70%~80%,其余為抽氣式。從發(fā)展趨勢來看,生產(chǎn)中支甚至細支轉(zhuǎn)杯紗是方向和趨勢,也就是說抽氣式是發(fā)展方向。因為抽氣式轉(zhuǎn)杯紡紗機,轉(zhuǎn)杯無排氣孔,轉(zhuǎn)杯輕、薄,負荷小,適宜于高速,此外抽氣式轉(zhuǎn)杯負荷較小,也有利于采用雙圓盤式間接軸承、空氣軸承等,從而更利于轉(zhuǎn)杯的高速化。除此之外,抽氣式還具有排雜效率高、杯內(nèi)塵雜積聚少、負壓穩(wěn)定易控制等優(yōu)點,可使紡紗過程和成紗質(zhì)量更加穩(wěn)定。
自排風(fēng)式轉(zhuǎn)杯紡紗機速度較抽氣式低,其優(yōu)點是設(shè)備便宜和動力消耗少(可省去抽氣機)。此外,在紡粗支紗時,在同樣的條件下,較低的轉(zhuǎn)杯速度可使成紗質(zhì)量穩(wěn)定良好。因此,在粗支紗生產(chǎn)中,自排風(fēng)式設(shè)備仍具有較大的競爭力。另外,由于自排風(fēng)式主要靠轉(zhuǎn)杯高速回轉(zhuǎn)產(chǎn)生的負壓來輸送纖維,所以在紡過低的紗支(如1~2公支)時,會因為轉(zhuǎn)杯速度太低,負壓不足而導(dǎo)致
最新的轉(zhuǎn)杯紡設(shè)備普遍采用了無機械接觸軸承(如空氣軸承、磁性軸承等),大大減少了高速回轉(zhuǎn)時的磨損和動力消耗,降低了運行成本。同時也使轉(zhuǎn)杯速度達到10萬r/min以上,最高甚至可以達到15萬r/min,出紗速度高達220m/min,為了適應(yīng)高速生產(chǎn),現(xiàn)代轉(zhuǎn)杯紡紗機已普遍采用自動和半自動接頭裝置,使生產(chǎn)效率大大提高,還擴大了轉(zhuǎn)杯紗的使用范圍。
轉(zhuǎn)杯紗的外觀均勻、條干好、紗身光潔、紗疵少、延伸性大、耐磨和強度不勻小等,使其在針織產(chǎn)品中的應(yīng)用受到重視。但是,轉(zhuǎn)杯紗較多的捻度和粗硬的手感也為針織產(chǎn)品帶來了不利的影響。
傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)杯紡中,補風(fēng)大的輸棉管有利于纖維從分梳輥上轉(zhuǎn)移和伸直,但不利于塵雜的去除。若補風(fēng)小,纖維弱轉(zhuǎn)移會導(dǎo)致棉粒增加,纖維伸直不足,成紗質(zhì)量下降。為了改善氣流在排雜與纖維轉(zhuǎn)移之間的矛盾,有些設(shè)備采用旁路補風(fēng),既可使塵雜去除干凈,又可提高纖維的轉(zhuǎn)移和伸直,改善紗線性能。
轉(zhuǎn)杯紡紗機還在以下諸方面有改進:紗線通道的部件上采用涂層處理,延長部件使用壽命,提高成紗質(zhì)量;添加異質(zhì)纖維檢測裝置,減少成紗中的異質(zhì)纖維;設(shè)備與信息中心的智能系統(tǒng)相連,實時反映生產(chǎn)情況、及時地檢測和判斷故障產(chǎn)生的原因,達到優(yōu)化生產(chǎn)管理目的。我國的轉(zhuǎn)杯紡設(shè)備也有較大的提高,如紡制毛型纖維的轉(zhuǎn)杯紡紗機、花色(竹節(jié))紗轉(zhuǎn)杯紡紗裝置的研發(fā)、半自動接頭裝置、低捻裝置、齒片式分梳輥的研制。