新型纺纱技术——涡流纺.doc

新型纺纱技术——涡流纺—、涡流纺原理自由端纺纱方法之一靠涡流作用使开松成单根状态的纤维凝聚和加拈成纱由于用涡流代替机械的加拈和凝聚作用而不需 要回转的机件，因而结构简单，纺纱速度较高，一般可比环锭纺 纱高6~7倍20世纪50年代初，美国曾利用液体涡流进行纺 纱的试验1955年以后，先后有德意志联邦共和国、波兰等几 个国家研究利用空气涡流进行纺纱中国I960年开始进行利用 空气涡流纺纱的研究1975年在国际纺织机械展览会上，波兰 展出了一台空气涡流纺纱机（PF型），并建立了一个中间试验 车间，使涡流纺纱试用于生产先把纤维条经刺辗开松呈单根纤维状态，然后靠气流的作用 使纤维通过切向通道进入涡流管内，形成纤维流在涡流管的适 当位置沿圆周切向开若干进气孔，涡流管的尾端经总风管和过滤 网接抽风机,使涡流管内始终保持负压外界空气沿切向进气孔 高速进入涡流管内由于气流与涡流管的中心轴线有一动量矩， 遂在管内形成涡流也可以用一组螺旋形导向片，使空气沿导向片引入管内而形成涡流高速回转的涡流沿涡流管的轴向运动，与切向通道送入的纤维流同向【转，达到轴向平衡在平衡位置上涡流推动自由端纱尾作环形高速【转不断喂入的纤维与运动着的纱尾相遇而凝聚到纱尾上。

自由端在高速回转时，纱条即被加上拈度涡流纺加拈的效率较低，约30-50%左右，纱愈粗， 自由端回转的摩擦阻力和加拈的抗扭力矩愈大，加拈效率愈低根据流体力学原理，在平面旋涡中涡核中心处的压力最低因此， 生头时种子纱可以很容易地被从中心孔吸入涡流管内并开始纺 纱纺成的纱由一对输出罗拉积极输出，经槽筒或往复导纱器绕 成筒子纱为了减少回花、提高制成率，在涡流纺纱机上设有断 头后喂入自停装置涡流纱中纤维的平行伸直度较差，成纱的结构与环锭纱不同, 所以涡流纱的强力较环锭纱低，成纱的条干均匀度一般接近环锭 纱的水平，但极短片段的粗细不匀较环锭纱显著涡流纱的结构 膨松，吸色性好为了使纺成的纱具有一定的强力和条干水平， 要求喂入的纤维具有较好的整齐度和适当的长度因此，涡流纺 纱比较适宜于化纤纯纺或混纺的粗中号纱，用作起绒纱，或用以纺 包芯纱涡流纺纱单产水平和制成率都比较高，由于在负压条件 下纺纱，车间飞花少，劳动条件好产品可用作毛毯、围巾、服 装和装饰用织物二、涡流纺纱的发展过程涡流纺纱最早由德国Gatzfried于1957年设计成功1964 年以后，英国、日本、前苏联、印度等国都进行过研制，但由于 当时的纺纱器结构不合理，制成率低(70% - 93%)，成纱条干差， 强度低，研究工作一度停顿。

1971年以后，波兰通过不断努力， 改进了纺纱器的结构，于1975年在米兰国际纺机展览会上公开 展出了 PF-1X型涡流纺纱机⑴波兰共生产了 30台（6000头） 涡流纺纱机，分布在德国、前苏联及波兰；1986年，又先后完 成了 PF-2型和PF-2R型（可纺包芯纱）涡流纺纱机的研制⑵，共 生产12台（2400头）纺纱线密度：PF-1X 型为 29 - 253tex（20s-3s）PF—2 型为 20-117tex（30s-5s）纺纱速度:110- 160m/min自1975年起，我国上海、天津、四川等地开始研究涡流纺纱经过几年的努力，上海自行设计制造出WF-2型涡流纺纱机（96锭，原上海31棉纺厂）；天津设计制造出TW-4和TW-5型 涡流纺纱机[3],已生产近3000头；也研制出纺包芯纱的装置， 并引进波兰生产的PF-1X型涡流纺纱机1台自1975年涡流纺纱机第一次展出之后，近几十年来，再未 见涡流纺纱机的展出唯独波兰和中国的上海、天津，曾研制生 产过涡流纺纱机追究其原因，尸方面，涡流纺纱的生产路子狭 窄，还有技术难点需要进一步解决；另一方面，这一新型纺纱方 法还未被人们充分认识但在深入研究分析涡流纺的性质及涡流 加捻原理之后，人们会意识到，从纺纱原理的角度分析，它是一 种较完美的纺纱方法。

若能突破某些技术关键，它会在纺织领域 中迅速发展（日本村田公司的MVS纺纱技术就是很好的说明）三、涡流纺纱工艺过程涡流纺纱是利用空气流的旋转对纤维进行凝聚和加捻，在整 个加捻过程中，都没有高速回转的部件，这是加捻方法的最可取 之处棉条从条筒拉出，通过喂给喇叭，由喂给罗拉和喂给板喂入喂给罗拉加压，组成对条子的握持钳口分梳辐将须条分梳成单 纤维状态，在分梳辐离心力和气流吸力的作用下，经输送管道进 入涡流管上的输送孔输送管道与输送孔都与涡流管内壁成切向 配置，使纤维以切向进入管壁与纺纱器堵头之间的通道，并以螺 旋线运动下滑进入涡流场涡流管的另一端接抽气风机管道，涡流管内被抽真空，气体 压力远低于外部大气压力，因此，空气可从切向进风孔、切向输 送孔和引纱孔被吸入涡流管两处切向流人的气流形成两股同向 旋转、运动方向却相反的涡流，在纺纱器堵头下部汇合，形成稳 定的平衡涡流场喂入单纤维随同气流进入这一涡流场，形成纤 维环生头纱从引纱孔被吸入涡流场中，在离心力的作用下甩向管壁，与纤维环搭接，纱即引岀纱尾形成近似圆锥形的纱环，纱尾在涡流场的作用下，沿涡流管壁绕中心高速回转而获得加捻 纤维输送到纱尾环上搭接，一边加捻成纱，一边从引纱孔输出， 实现连续加捻纺纱。

四、 涡流纺纱的前纺设备涡流纺纱以加工化纤为主,前纺设备与纺1.67-5.56dtex, 65mm以下化纤的前纺设备一致采用普梳棉纺设备，工艺流程 为：开清一梳理一并条（二道）一涡流纺五、 涡流纺应用喷气涡流纺高档化应用及其产品开发，喷气涡流纺纱技术相 对于其他纺纱技术具有流程短、自动化程度高、占地面积少、易 维护、易管理、运行费用低等特点，具有广阔的市场前景喷 气涡流纺纱装置可以象流行的紧密纺一样，纺出紧密、光滑、 毛羽少、手感好的纱线外，还使纱线具有密度高、双重结构、爽 感性好、耐洗涤性好以及保湿性和膨松性好等特点六、涡流纺纱方法发展涡流纺纱是利用定不动的涡流纺纱管，来代替高速回转的纺纱杯进行纺纱的一种新型纺纱方法从某种意义上说，涡流纺纱才是真正意义上的气流纺纱纤维条由给棉罗拉喂入，经过刺 银开松成单纤维，借气流的作用，从输棉管道高速喂入涡流管内 涡流管由芯管和外管两部分组成外管上开有三只切向的进风口，下端与鼓风机相连，风机不断地从管中抽取空气，外面的空气沿进风口进入涡流管内，产生旋涡状的气流当旋转向上的气 流到达芯管时，与输棉管道进入的纤维汇合，沿涡流管内壁形成 一个凝聚纤维环，稳定地围绕涡流管轴线，高速回转，将纤维加 捻成纱。

纱从导纱孔中连续不断地由引出罗拉引出卷绕成筒子涡流纺纱最主要的特点是省去了高速【转的纺纱部件由于采用气流加捻摆脱了高速加捻部件引起的转动惯性问题和轴承负荷 问题（如气流纺纱的纺杯），还有因纺纱形成的气圈而增大了纺纱 张力的问题（如环锭纺纱）涡流纺纱与其他新型纺纱比较具几方 面的优势：速度快、产量高涡流纺纱机纺纱速度为 100_200m/min ,实用速度一般在100_160m/mino国内用涡流 纺纱机纺制6_12英支纱，纺纱速度为100_140m/min ,单产 600_800（kg/千锭・h）,相当于环锭纱的4_5倍；如纺40公支膳 纶纱，用10台（192头/台）PF-1型涡流纺纱机，产量达400kg/ho 相当于20台（4000头）BD-200型气流纺纱机的产量，相当于40 台环锭纺纱机16320锭的产量一个涡流纺纱头的产量，相当 于2.08个气流纺纱头或8.5个环锭的产量由于涡流纺纱是依 靠涡流加捻，如继续研究改进，纺纱速度还可以继续提高工 艺流程短、制成率高涡流纺纱是用纤维条子直接纺制成筒子纱，所以像其他新型 纺纱一样，可省去粗纱和络筒两道工序由于涡流纺纱断头率很低，回花损失少，制成率高达99%七、展望涡流纺的发展：如前所述，涡流纱具有独特性能，制成起 绒织物，具有独特风格和优势。

中国用涡流纱制成的绒类织物畅 销世界十几个国家，且久销不衰但几十年的生产实践，到目前 为止，仅在东欧、波兰和中国有数量很少的涡流纺纱设备在运行， 看不出还有进一步发展的可能前景分析其原因，涡流纺产品的 适应范围过于狭窄（仅应用于月青纶纺纱且仅在起绒织物上有优 势），另外涡流纺还存在一些技术弱点有待解决。