环锭纺细纱工艺与设备
恒张力纺纱技术在环锭细纱机上的开发和应用
纺织机械２０１１年第３期 ・研究与应用・ｌ１
恒张力纺纱技术在环锭细纱机上的开发和应用
金光成
（北京经纬纺机新技术有限公司１００１７６）
摘要环锭细纱机采用恒张力纺纱技术，可在不降低成纱质量、不增加断头的条件下提高产量。
本文从理论和实践上验证恒张力纺纱技术的可行性及有效性，以提高环锭细纱机的生产效率。
关键词环锭细纱机恒张力纺纱 气圈张力
现有的环锭细纱机纺纱速度主要受纱线质量和 纺纱断头率的约束。纺纱断头是细纱生产中最主要
的危害，直接影响细纱质量、产量及生产效率。降低 断头率是细纱机生产的关键。细纱断头的直接原因
是气圈张力值瞬时超过纱线的抱合强力值。纺纱速
度的提高主要受到纺纱气圈张力的牵制。在纺纱过 程中，当纺纱工艺参数及器材确定后，纱线张力的变
化主要受三个因素的影响：（１）气圈角速度ｃｏ；（２）
卷绕半径Ｒ；（３）气圈高度Ｈ。 由于环锭细纱机的卷绕形式为锥形卷绕，在纺
纱过程中钢领板每一次升降短动程ｈ，卷绕半径Ｒ
都有从大半径到小半径再回到大半径的周期变化，
以及气圈高度Ｈ由高到低再到高的不断变化。由 于上述的变化使得气圈张力随钢领板升降动程一直
呈周期性变化，气圈张力的波动会造成纺纱过程中
断头的增加。 为了减少纺纱过程中的断头，目前常用的办法
有两种：
Ａ．采用４／６极双速电机。在纺纱开始小纱阶段 采用６极低速运行，到中纱阶段采用４极高速运行，
大纱阶段为防止断头增加再回到６极低速运行。调
速速度曲线见图１。
纺纱时间
图１
Ｂ．采用变频器控制电机的运行速度。根据纺 纱高度的变化在小纱、中纱、大纱设定九段纺纱速
度，比较平缓的变速。调速速度曲线见图２。 舞 褂 Ｌ ｜ Ｌ
；ｉ
；：
纺纱长度／米 图２
上述两种调速方法只是考虑了在纺一落纱中，
将气圈高度分为几个阶段，进行简单调速，而没有考 虑钢领板升降短动程中卷绕半径的变化和气圈高度
的变化。由于没有解决钢领板一个升降短动程气圈
环锭纺和气流纺、赛络纺
环锭纺和气流纺
环锭纺纱(ring spinning)，是现时市场上用量最多，最通用之纺纱方法,条子或粗纱经牵伸后的纤维条通过环锭钢丝圈旋转引入，筒管卷绕速度比钢丝圈快，棉纱被加捻制成细纱.广泛应用于各种短纤维的纺纱工程.如普梳，精梳及混纺，钢丝圈由筒管通过纱条带动绕钢领回转.进行加捻，同时，钢领的摩擦使其转速略小于筒管而得到卷绕.纺纱速度高,环锭纱的形态，为纤维大多呈内外转移的圆锥形螺旋线,使纤维在纱中内外缠绕联结,纱的结构紧密,强力高,适用于制线以及机织和针织等各种产品。
环锭纺(精梳)流程：
清花间--梳棉--预并条--条并卷--精梳--头道并条--二道并条--粗纱--细纱--络筒
环锭纺(普梳)流程：
清花间--梳棉--头道并条--二道并条--粗纱--细纱--络筒
环锭纺与气流纺的区别：
气流纺与环锭纺一个是新型纺织技术，一个是老式纺纱技术。气流纺是气流纺纱，而环锭纺则是机械纺,就是由锭子和钢领、钢丝圈进行加捻，由罗拉进行牵伸。而气流纺则是由气流方式输送纤维，由一端握持加捻。一般来说，环锭纱毛羽较气流纺偏多，强度较高，品质较好。气流纺工序短，伸出的毛羽较少，支数和拈度不能很高，价格也较低。
从纱体结构上来说，环锭纺比较紧密，而气流纺的比较蓬松，风格粗犷，适合做牛仔面料，气流纺的纱一般比较粗。
环锭纺技术优点及应用范围
环锭纺是最古老的纺纱系统，至少在概念上如此，但技术并不陈旧。现代环锭纺纱机具备了自动化特色，远比以往需要的劳动力少很多，生产质量也更高。环锭纺纱机生产的纱线为其他系统生产的产品提供了标准。
现在，全球有150万立达（Rieter[1] ）G33环锭纺纱锭正在在运行中，可经济的生产高质量纱线。该机SERVOgrip落纱系统无需打脚，在开始落纱工艺之前，一定长度的纱线被夹持到SERVOgrip，因此能无障碍的启动纺纱，减少飞化和清洁纺锭的需要。
赛络纺
赛络纺(Sirospun)又名并捻纺，国内称为A，B纱，近期正式命为赛络纺。赛络纺是在细纱机上喂入两根保持一定间距的粗纱，经牵伸后，由前罗拉输出这两根单纱须条，并由于捻度的传递而使单纱须条上带有少量的捻度，拼合后被进一步加捻成类似合股的纱线，卷绕在筒管上。
紧密纺环锭细纱机生产中的实用技术
第２５卷第２期ｆ总第１１４期） Ｖｏ１．２５ Ｎｏ．２ ｆＳＵＭ Ｎｏ．１ １４） 机械管理开发 ＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬ ＭＡＮＡＧＥＭＥＮＴ ＡＮＤ ＤＥＶＥＩＪ０ＰＭＥＮＴ ２０１０年４月 Ａｐｒ．２０１０
紧密纺环锭细纱机生产中的实用技术
周永刚．王 洁
（经纬纺机股份榆次分公司，山西榆次０３０６０１） 【摘 要】 文章简要叙述紧密纺系统运行的环境要求及运行中经常出现的问题、注意事项及针对问题的处理方法。 【关键词】 紧密纺；负压；异型管；牵伸系统
【中图分类号】ＴＳ１０３．２３ １．１ 【文献标识码】Ａ 【文章编号】 １００３—７７３Ｘ（２０１０）０２—０１２７—０２
０ 引 言
我国自２００１年开始引进紧密纺纱，至今已在国
内不断普及，紧密纺细纱机的生产实践不断成熟，现
就当前紧密纺系统在生产运转中常出现的几种问题
及解决办法探讨如下
１ 环境
紧密纺系统是根据“负压”原理来实现紧密效果
的，正是这种负压的效果使得整个紧密纺系统具有
“吸尘器”的功能，极易吸取环境飞花等杂物。如果紧
密纺车与普纺车同在一个车间，你会发现紧密纺车尤
为“脏”．这种状况并不是由于紧密纺车产生的飞花特
别多（因紧密纺系统显著降低了环境飞花量），而是车
间环境中的飞花都被这台“吸尘器”吸取了。这样，不
仅会严重影响紧密纺系统的正常运行及运行效果，而
且显著增加维护成本．加剧零部件的磨损，在下文个
例中各部位的纤维堆积现象，环境条件差均是其中因
素之一。
紧密纺系统对环境的清洁度要求较高。建议将配
备紧密纺系统的细纱机放置在单独的车间内，而且．
车间内要具备完善的除尘系统，这点对于机器的正常
运转非常必要。在购进设备之前就应具备。
２设备状态
２．１ 调整ＥｌｉＴｏｐ ｔｈ４０输出大皮辊（图１）与异型管摩
擦片（白色）的摩擦位（图２）
■
图１ 紧密纺ＥｌｉＴｏｐ外形图 图２异型管摩擦片外形 将摇架正确加压，使大皮辊正确压在异型管
环锭纺和紧密纺的定制解决方案
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环锭纺和紧密纺的定制解决方案
A. Hellwig
立达机械有 (瑞士)
瑞士立达公司进一步升级了其终端纺纱技术设
备——新型环锭细纱机G37和G38及新型紧密纺 纱机K27和K 28。
G 38(图1)和K 28适合人员配备有限，同时对
生产灵活 纱 要求高的情况。这类“无所不
包- 具有 高的自动化水 能，对标准纱 种纱线具有很好的 灵活性，其配备
有电子牵伸 驱动器、集成单锭监 (ISMpremium)和集成竹节纱装置。
图1 G38纺纱机
G37和K27机型专为不缺人员配备但对纺纱
灵活性和纱 有高要求的市场 。其全
范围不 # 种 纱线，具有高度的灵活性。电子牵伸 驱动 减 换
品种产生的停机时间。基础版单锭监 (ISMBasic)提升了操作员的效率，从而提高 效率。
对于 纱线品种和人员充足的情况，G37和K 27是理想的解决方案。环锭细纱机G32和紧密
纺纱机K 22带有机械牵伸系统驱动装置，可加工标
的中细型纱线。
1卓越的性能
G38和K28具有双侧吸风特征，可加工所有类型的纤维，纤维种类不受限制。凭借集成的 Variospin竹节纱系统，只需按动按钮 使 丰在
标准纱和竹节纱之间切换。 的电子牵伸 驱动装置Flexidraft使纱 为简便，直接在操作 。不同于G32和K 22,新型机方面的 ，这使得因更换纱线
品种而产生的停机时间由75 min减少至5 min,从而
使 时间最大化。此外，这些纺纱机还集成了升级版ISM,如图2所示。这意味着相较于G32和K 22,
客户可节省5,的人工成本。 的 末端安
装有信号灯,并在每个纺纱 节 有LED指示灯，可控制每个纺纱 的运行，优化对操作人员
的指导，从而提高 效率。重要的纺纱数据可直接
存储于 的操作 中。若需要，还可根据纺纱机监 Spiderweb做出详细的评估。这两款 ！
所有类型的纤维。
图2 G 38和K48配备的升级版ISM
G37和K27提供电子牵伸系统驱动FleXdraft,使
紧密纺纱工艺简介
紧密纺
一、简介
紧密纺又称实密纺、压缩纺、凝聚纺等。它是在环锭细纱机上经改造而成的，其核心技术是在前罗拉输出端加装一个集聚装置，使须条经过集聚后再输出加捻，实现了牵伸和集聚分离，避免了牵伸区中由于集合作用的存在而影响摩擦力分布，牵伸后的须条经集合后宽度减少，使加捻三角区减少甚至消除，从而消除了因加捻三角区的存在而产生的不利影响，改善了纱线质量。这一技术的关键在于集聚装置对须条的集聚效果上。
紧密纺纱技术的应用已进入推广阶段，主要应用于棉纺和毛纺，在麻纺中也有少量的应用。国际上紧密纺纱系统主要有瑞士Rieter(立达)公司的Comfor-spin@紧密纺纱系统（机型有K44等）、德国Suessen公司的Elite紧密纺纱系统（机型有Fiomax-El型、Fiomax-E2型，山西经纬纺织机械公司生产的JWF1530型机上也采用该系统）、Saurer（苏拉）集团Zinsen（青泽）公司的Compact3紧密纺纱系统（机型有451C型）、日本Toyota（丰田）公司的EST紧密纺纱系统。
二、原理
其纺纱机理主要是：在环锭细纱机牵引装置前增加了一个纤维凝聚区，基本消除了前罗拉至加捻点之间的纺纱加捻三角区。纤维须条从前罗拉前口输出后，先经过异形吸风管外套网眼皮圈，须条在网眼皮圈上运动，由于气流的收缩和聚合作用，通过异形管的吸风槽使须条集聚、转动，逐步从扁平带状转为圆柱体，纤维的端头均捻入纱线内，因此成纱非常紧密，纱线外观光洁、毛羽少。紧密纺纱线 强力较高，毛羽较少。在编织过程中最不易产生磨毛的现象。
紧密纺的目的是在纱线加捻前使纤维之间尽可能平行并接近，对于高质量的紧密纺纱线这是重要的评判标准。使纤维尽可能平行并保持一致在加捻前是其优势的前提。
三、优、缺点
紧密纺的优点
1．由于在加捻前，纱条中单纤维充分伸直，相互平行，而且排列紧密，所以在加捻罗拉钳口处（也叫阻捻罗拉，因为其有阻止捻度传递的作用），纱条直径变得很小，所以基本消除了“加捻三角区”，由于加捻前单纤维充分伸直、平行，没有毛羽伸出纱条主体，所以成纱毛羽很少，特别是3毫米以上毛羽极少。
现代纺织进展
一、喷气纺纱工艺流程
• 条子（或粗纱）→牵伸机构→加捻器：第一喷嘴和第二喷嘴→引纱罗拉→电子清纱
器→槽筒：筒子纱。
（一）牵伸机构
• 三罗拉（或四罗拉）双短皮圈或三罗拉长短皮圈牵伸；
• 牵伸工艺有条子直接喂入的超大牵伸工艺和双粗纱喂入的大牵伸工艺两类；
• 按照形纱路线来分，则又有上行式与下行式之分。
（2）纱道直径及长度
• 为获得较高的纱条气圈转速，应尽量选择较小的纱道直径D。但同时考虑所纺纱号，使纱条在纱道内有足够的空间旋转，纱号细，D可小些，纱号粗则应大些。第一喷嘴的纱道直径一般为2～2.5mm。
• 为形成稳定气圈，提高包缠效果，减少排气阻力，第二喷嘴的纱道截面积应逐步扩大，设计成一定的锥度，一般进口端直径为2～3mm（喷射孔截面处），出口端直径为5～7mm。
（3）喷射孔的直径及孔数
• 保持一定的流量条件下，增加孔数就意味着减少孔径。喷孔数减少，流场的均匀度较差，纱条受到的涡流强度发生变化。
• 因而在保持流量不变的情况下，适当的增加喷孔数不仅有利于纱条气圈转速的稳定，而且气圈转速略有提高。但喷孔直径过小，对气流的洁净度要求高，对喷孔的加工精度要求也高。
（4）中间管
• 开纤管又称中间管或中间解捻管，它起着抑制气圈形态和阻止捻度传递的作用。
• 为减小排气阻力和增加周向摩擦阻力，增加对气圈的撞击作用，使之有利于前钳口处须条扩散成头端自由纤维，所以中间管内壁设计成沟槽状态。沟槽行式有直线式和螺旋
线式等。直线式沟槽数3～8条不等，大都采用4条，槽深为0.5mm左右，宽0.5mm左右。
喷气纱结构
中间是无捻或少捻的芯纤维，表面有缠绕纤维，靠表面的缠绕纤维对芯纤维包缠或者捆扎成纱。
六、适纺原料及成纱性能
• 需一定的长度；
• 短纤维不行，T/C，纯涤，不能纺纯棉；
• 各种棉型纤维素纤维是其最适宜的纤维，如粘胶、莫代尔等。
喷气纱线性能
• 强力– 喷气纱的强力通常低于同类环锭纱，纯涤纶喷气纱的强力与同类环锭纱的相差不大，但喷气纱的强力不匀，较同类环锭纱的小，且伸长较环锭纱的大
环锭纺纱新技术
上海毛麻科技 ｌ ９
环锭纺纱新技术
何春摹 ｆ上海市毛麻纺织科学技术耐究所
最近卜余年米，毛纺出现了不少新技术，
如赛络纺，双组分等。这些新技术有一个显著的 特点，那就是都在传统的环锭细纱机须条的通道
Ｉ：：ＪＪｌＪ上某种装跹使纱线的结构发生变化从而使纱
线具有某种特性 这种新技术和气流纺涡流纺等
纺纱新技术相比。 者涉及新的成纱机理币¨设 备，而前者只是在原有纺纱设备上进行一定的改
动。奉文先就一些毛纺新技术作一简单的回顾，
ｆＴ｝就一个目前行业中比较关沣的问题一一缆 纺
干¨集聚纺的比较～说说我的看法。
一、环锭纺纱新技术
１包芯纱
在环锭细纱机上生产包 芷：纱，．大都是囚弹
性纱而起的。让纱线有弹性的力‘法有好多。但不
少单位都采用了在传统的环锭细纱机或者捻线机
】二生产弹性包芯纱。典 的包芯装置如罔一
１Ａ
长丝输出装Ｉ示意 输出罗拉３弹性长丝 前应辊 ６包芯纱 纤维须豢 整个装置Ｆ｝１一对长丝输出罗扣２，隔丝棒１Ａ 和定位器４以及传动控制机构组成。整个装置
装在细纱机上。弹性长丝筒子１放在一对长丝输
出棍２上，输出的弹性长丝３经定位装置４直接
进入细纱机的前箝口。长丝输出辊２和细纱机前
罗拉７之间的速差致使长丝产生一定的张力。调 节长丝输出辊２的速度，可以改变长丝的张力。定
位装置４保证长丝处于纤维须条８中问，当纤维
须条８和弹性长丝３出前箝口时，由于处于纤维
中央的弹性长丝３张力大于须条纤维８的张力在
加捻的时候被毛纤维紧紧的包裹在里面成为弹性
包芯纱６。 很明显采用这样的装置虽然可以达到包芯的
效果，但要有良好的包芯效果还需 １ 艺的配
合。弹性长丝的选择，弹性长丝托伸倍数的确定，
实际纺纱支数和长丝含量的确定都必须一一细心
考虑。此外还需要有长丝位置调整装置以免纱线
露芯。 ２赛络纺 和传统的纺纱不同的是，赛络纺是双粗纱平
行喂入，两股须条在细纱机上牵伸区内互不干 涉，一直到出前箝口后才汇合一起。见罔二（１）。
纺纱机械
纺纱机械的品种繁多，机器结构、用途及性能各有不同。按其在工艺流程中的顺序分为：
化纤卷)供下序机台使用，品种有双尘笼清棉机，单尘笼请棉机。
(5)成卷机：将喂给的筵棉进一步处理，制成不同支数的棉卷并起到一定的开松、除杂作用。
(6)梳棉机：用于开清棉机械制成的棉卷进行开松、除杂，梳理和混合，进一步排除杂质和短绒，使卷曲块状的小棉团变成平行的单纤维，制成棉条，供下序机台使用。
(7)并条机：将数根棉条合并，施以牵伸，制成单根棉条，以提高棉条长片段的均匀度和纤维在棉条中的伸直度和分离度。
(8)粗纱机：通过牵伸、加捻、卷绕将并条熟条加工成粗纱卷装供下道工序使用。粗纱机的型式有托锭式和悬锭式两种。
(9)细纱机：将喂入的粗纱条式熟条牵伸成细条，经牵伸、加捻纺成细纱，卷绕在细纱管上。
(10)络筒机：从管纱上抽出细纱，给以一定的张力，除去棉结、杂质、卷绕成容量大、成形好、满足后道工序卷绕要求的筒子纱。
(11)并纱机：从筒纱或管纱抽出单纱，然后将两根或两根以上的单纱合并，给以一定的张力，卷绕成并纱筒子。并纱机的型式有槽并纱和导纱器并纱两种型式。
(12)捻线机：从并纱筒子上抽出并纱，经加捻、卷绕在筒管上。捻线机型式有单捻捻线机、倍捻捻线机、三捻捻线机三种。
(13)摇纱机：从筒纱抽出单纱式合股纱，绕成一定长度的绞纱，以便成包运输或进行漂染加工。
(14)条卷机：是精梳机的前道工序，将数根棉条经牵伸变成小卷，供精梳机使用。
(15)精梳机：使纤维经过梳理，显著提高纤维伸直度、平行度。同时将纤维丛中的短纤维、棉结、杂质清除。本机用于纺制高支纱。在成套纺纱机械中，尚有辅助机器设备，检验仪器设备，纺机专件及纺织器材等。
要：精梳毛纺技术近年来为了满足精梳毛纺工业的特殊需要，有了许多发展，包括减少纱线毛羽及降低原料工本费等方面。
毛纺生产有粗梳及精梳两个体系。精梳毛纺系统比较典型，多应用细而长的羊毛纤维，羊毛中含草杂率较低，生产的羊毛精梳纱、细而光滑，大都应用加工生产高档服装及时装面料。
精纺纺纱工序简介
纺纱车间是纺纱工程的一个系统工程，它的工序多，工艺流程长，结构复杂，要求产品的质量较严，所以工艺、操作、设备就成为纺纱的三项基本管理。工艺是关键，设备是基础，操作是保证，三者相辅相承，缺一不可。
纺纱车间一般分为条染复精梳工序、前纺工序、后纺工序。而在我厂则为条染工序、前纺工序（包括复精梳和前纺）、后纺工序。具体工艺流程为：条染（进厂毛条→梳理→染色→复洗→成球）前纺（B412混条→三道GC15针梳机→PB33精梳机→两道GC15针梳机（成球）→混条→三道GC15针梳机→GV20高速立式针梳机→FMV41粗纱机）→后纺（清泽450细纱机（国产505细纱机）→德国赐莱福AC338电容式络筒→机瑞士SSM并线机→德国福克曼VTS-08（09）倍捻机）→成纱。
一、各工序的任务及作用
（一）、条染工序：主要是对原毛条进行染色、复洗。Ccc
（二）、前纺工序（设备为法国NSC）
对纤维的作用主要是牵伸、梳理、并和、加捻卷绕，在整个加工过程中以牵伸为主。在前纺工序还有些辅助环节，如在生产中加入和毛油、抗静电剂等以及在一定环境中的储存，恢复纤维疲劳，减少内应力。
其任务就是将毛条抽长拉细到一定克重的粗纱条子，以供细纱 生产。
（三）、后纺工序 1、细纱工序：将前纺生产加工制造的粗纱进一步抽长拉细到需要的支数，并加以一定的捻度，使其具有一定的强力和弹性，最后卷绕到一定尺寸的纱管上。我厂采用的为环锭细纱机。
2、络筒工序：把细纱纱穗的小卷装制成容量较大的筒子，有利于提高
下道工序的效率，减少回丝，并清除有害纱疵，提高纱线质量。
3、并线工序：将两根或两根以上的纱线在同一张力下并和，卷绕
一定形状的筒子上，以利于下道工序生产。
4、倍捻工序：给于纱线一定的捻度，生产出条干均匀，强力增加
光泽柔和，并具有一定耐磨性的纱线。
5、蒸纱工序：它是纺纱车间的最后一道工序，凡是所有的纱批在织
造使用前，都必须经过蒸纱定性后，才可以使用。
棉纺纺纱工艺介绍
棉纺纺纱⼯艺介绍
棉纺纺纱⼯艺介绍
1、JC/C清梳联+环锭纺（清花梳棉⼀体式：⾼效、短流程）：
2、JC/C⼩梳棉（传统纺、环锭纺）
3、各⼯序主要任务：
主要任务机械名称型 号主 要 任 务
1清 花⾃动抓棉
机A002D开松、混和
混开棉机FA035
开松、混和及除杂豪猪开棉
机FA106B
振动给棉
机FA046A均匀混和
单打⼿成
单打⼿成
卷机A076E开松、混和、除杂及成卷
凝棉器A045B传送棉流
2梳 棉梳棉机A186F分梳、除杂、均匀混和及成条A186G
3精梳精梳
准备棉预并FA306并合、牵伸、混合、成条
条卷机FA334
并合、牵伸、制成⼩卷并卷机FA344
精梳精梳机PX2
4并 粗并条机FA306并合、牵伸、混合、成条
粗纱机FA458牵伸、加捻、卷绕成形5细 纱细纱机FA507牵伸、加捻、卷绕成形
6槽 筒⾃络筒络利安清除杂质及棉结疵点，制成筒
纱
4、主要⼯序⼯艺简单介绍
DK 针织纱 DT 机织纱 C 普梳 JC 精梳 BJC 半精梳（精梳条与普
梳条进⾏并条）
清梳联：清花梳棉⼀体式，实现开清棉和梳棉的两道⼯序的连接，缩短
了⼯艺流程，短流程、⾼度⾃动化、⾼速度短流程、⾼度⾃动化、⾼速度，⼀抓⼀开⼀混⼀清，主
要适⽤于40s以下的品种。⽬前⼀套清梳联配18台⾼产梳棉机。
FA103双轴流开棉机：⼀次喂⼊，两次打⼿开松，⾼速度，第⼀打
⼿412RPM，第⼆打⼿425RPM，除杂效率在25%～30%之间，由于⾼
速度短绒率会有所增加。
FA109清棉机：三辊筒清棉，除杂效率在50%以上，第⼀辊筒速
度845RPM，第⼆辊筒速度1425RPM，第三辊筒1980RPM，速⽐⼀般
控制在1：1.8～2.3：4。
A045B凝棉器：实现棉流的传递，主要结构是⼀个风扇，后吸式传递。
A186系列梳棉/FA221系列梳棉：
A186G主要机件刺辊1000RPM，锡林365RPM，道夫20RPM，盖板与
锡林五点隔距（7、6、5、5、6）英丝<⼀英⼨的千分之⼀>，紧隔距，