【转杯纺纱技术进步的探讨】转杯纺纱

　　在我国转杯纺纱调整振兴期间,本文就转杯纺技术进步及其发展趋势;新型转杯纺纱机的性能特点等问题进行探讨,以促使我国转杯纺持续、健康地发展。 　　This paper investigated the technological advancement, developing tendency of rotor spinning and also the operating performance of novel rotor spinning machines so as to better facilitate a healthy development of national rotor spinning technology.
　　
　　1转杯纺技术进步是在激烈竞争中不断发展的
　　
　　1.1自排风式和抽气式转杯纺纱机的竞争
　　捷克自排风转杯纺纱机在20世纪60年代至70年代统治了整个世界的转杯纺纱机市场。但是西方三大机械厂商(当时的瑞士Rieter(立达)、英国泼拉脱、德国因果耳斯达特)避开捷克专利,独自发展抽气式转杯纺纱机,从70年代起便在市场上展开竞争。互相竞争共存了 30 多年,一直到1999年和2004年捷克的Elitex公司(现成了欧瑞康捷克公司)和Usti公司(现成了立达公司的一部分)先后从自排风转杯纺纱机转向抽气式转杯纺纱机。这个竞争在国际上已基本划上了句号。
　　1.2机型的竞争
　　Schlafhorst(赐来福)公司从1979年推出Autocoro系列全自动转杯纺纱机后,就转杯纺纱机机型的自动化、转速、头数等方面不断地在竞争中向前发展。首先是,全自动转杯纺纱机和普通转杯纺纱机(包括自排风和抽气式)之间的竞争。在这个竞争中,普通转杯纺纱机的低转速、低质量和人工接头逐步难以适应不断发展的市场需要,而全自动转杯纺纱机的高昂价格又难以为发展中国家所接受。
　　从21世纪初,半自动转杯纺纱机崭露头角,并雨后春笋般地成长起来,它把转杯改为抽气式,应用半自动接头技术,使转速发展到 7 万 ～ 12 万r/min,纺纱质量可与全自动转杯纺纱机媲美,而机器价格不到全自动转杯纺纱机的三分之一。以“全自动转杯纺纱机的质量,普通转杯纺纱机的价格”赢得广大纺纱企业的青睐。
　　1.3创新和保守的技术竞争
　　国内外转杯纺技术的发展史实际上就是转杯纺技术不断创新的过程。从罗拉牵伸到分梳辊分梳;从要不要排杂装置到逐步完善排杂回收系统;从自排风到抽气式;转杯速度从 3 万r/min 到 15 万r/min;从 160 头 到 500 头;从小卷装到大卷装;从纺棉到纺多品种、多纱号的产品开发;从低级原料、低档产品向中细号针织、机织高档产品;从普通人工接头到自动、半自动接头;从多故障到少、无故障,不断地提高设备的稳定可靠性等等,在这场竞争中,坚持不懈地努力创新的纺机企业,如赐来福公司和立达公司,因此得以生存发展。创新与保守的竞争使国际转杯纺纱机制造业从自由竞争,通过兼并、破产形成国际垄断集团。
　　
　　2转杯纺纱机的分类及设备的选择
　　
　　2.1按转杯纺纱机自动化程度分类(表 1)
　　
　　从表 1 可以看到全自动、半自动和普通转杯纺纱机在产量、自动化程度上存在着很大的差别。普通转杯纺纱机在21世纪以前是我国转杯纺纱机的主要机型,其中自排风式转杯纺纱机的数量最多。近年来,随着转杯纺技术的发展,普通转杯纺纱机正在逐步被全自动和半自动转杯纺纱机取代。其理由是:
　　(1)普通转杯纺纱机转速低、产量低;(2)自排风转杯内积杂多等因素,造成成纱质量稳定性差;(3)接头纱疵、竹节纱疵、纺纱纱疵较多;(4)自动化程度低,特别是接头技术;(5)卷装一般较小,成形较差,若改为大卷装则由于转杯转速低、产量少、占地面积大,在经济上仍不合适。
　　近几年来,普通转杯纺纱机市场已大幅下降,但对非棉类纤维的开发、低档粗号纱、转杯转速要求不高的转杯纺纱,利用普通转杯纺纱机生产仍可降低生产成本,而获得较高的经济效益。
　　2.2全自动与半自动转杯纺纱机的比较(表 2)
　　
　　在2001 ― 2003年期间我国引进了Autocoro系列和R系列约 300 多台、10 万多头,这对促进我国转杯纺纱的技术进步、产业升级起着重要的作用,但由于其昂贵的设备价格、较高的生产成本以及欧元升值等因素,使我国纺纱企业望而止步。半自动转杯纺纱机虽然从21世纪才开始发展,但由于其在产品质量、设备生产率、机器价格、生产成本、投入产出比等方面的综合优势,很快占据了我国转杯纺纱机市场的主导地位,也成为我国转杯纺产品设备结构调整、技术进步的主要机型。
　　
　　3当今世界转杯纺纱机技术进步的特点
　　
　　3.1全自动转杯纺纱机的技术进步
　　(1)全自动转杯纺纱机的头数逐步扩大,已从原先的 192 头逐步扩展到 480 ～ 500 头。头数的扩大,使机器的生产率上升;(2)机型的智能化、数字化、自动化程度不断完善,可靠性不断提高;(3)纺纱和接头的在线检测(纱疵、粗细节、异性纤维)功能和可靠性不断完善;(4)全自动转杯纺纱机的高速、优质生产,使转杯纺纱从中、低支纱走向中细支高档针织和机织纱,有的还采用喂给罗拉的单独传动方式,可以纺制竹节纱等新型纱线;(5)在降低全自动转杯纺纱的能耗、改进卷绕质量等方面也有些进步。
　　3.2半自动转杯纺纱机的技术进步
　　(1)逐步改进接头装置,不断完善半自动接头的质量,可与全自动转杯纺纱机媲美;(2)广泛采用纺纱和接头的在线检测,其检测功能和可靠性程度不亚于全自动转杯纺纱机;(3)转杯转速逐步提高,目前已达到 12 万r/min;(4)降低纺纱成本、扩大纺纱领域、减少能耗等方面已超越全自动转杯纺纱机。
　　3.3Autocoro S创新型转杯纺纱机的特点
　　2009年欧瑞康集团推出了创新型的Autocoro S型转杯纺纱机,它是在Autocoro系列全自动转杯纺纱机的基础上,吸收半自动接头的特点而发展成的一种新机型。它取消了自动接头走车,而采用数字化接头,顺序控制每个纺纱器的喂给和引纱时间。虽然增加了一些人工接头操作部分,但得到了很多优越性。(1)提高了机器的生产效率,降低纺纱成本;(2)具备Autocoro全自动转杯纺纱机的纺纱功能、纺纱质量和产量;(3)彻底避免了全自动接头车的问题;(4)预计可降低机器的价格。
　　
　　4我国转杯纺技术进步方向
　　
　　4.1转杯纺的纤维原料继续朝着原料的多元化、混合
　　 型、综合合理利用的方向发展
　　转杯纺的纤维原料以棉和化纤为主,但麻、毛、丝、新型化纤原料的开发,特别是新型化纤原料(天丝®,木代尔、超细纤维、差别化纤维、功能性纤维)的开发,将会给转杯纺带来新的生命力,在纤维原料开发应用中,特别要利用转杯纺具有高度并合的优点进行多种纤维的混合利用,要利用转杯纺更适合长、短、粗、细纤维混纺的特点。综合合理利用传统环锭纺不宜纺制的低档纤维原料、废棉、下脚、再生纤维回用等。
　　4.2转杯纺产品向优质、中细号针织和机织纱方向发
　　 展
　　在这个发展过程中,要注意原料的合理选用(细度、强度、含杂);半制品的含杂含尘和短绒率的减少;转杯纺假捻盘,阻捻器,转杯的优化选择。
　　4.3转杯纺设备的自动化、半自动化、多功能化
　　(1)国产全自动转杯纺纱机的研制继续深入发展。(2)半自动转杯纺纱机朝着进一步提高转速、改善接头质量、增加机台的头数以及多功能化方向发展。(3)专用转杯纺设备的研制:中、长纤维转杯纺纱机,包芯复合纱转杯纺纱机,竹节纱转杯纺纱机等。
　　4.4转杯纺企业向规模集约化发展
　　近年来,大型转杯纺纱企业(如新疆天山集团、浙江科尔公司、山东魏桥集团、江苏华芳集团等)不断涌现。这些企业拥有几十台、几百台转杯纺纱机,配置专用的前纺开清棉、梳棉、并条设备和良好的生产环境,配置专业生产技术人员,使产品上档次、有规模、高质量、低成本,逐步成为我国转杯纺纱产业的领头羊。我国温州地区有 1 000 多台转杯纺纱机加工再生纤维原料,形成集约化地区生产。转杯纺纱企业向规模集约化发展有助于提高转杯纺的技术进步、产品质量及效益。
　　
　　5提高我国转杯纺纱技术和设备的途径
　　
　　(1)独立自主地发展国产转杯纺纱机和引进国外先进转杯纺纱机相结合,国产转杯纺纱机始终占据 70% 以上的主导地位。纺纱企业中民营资本占据主导地位,外资的比例较少。
　　(2)我国转杯纺的技术进步,长期坚持纺机厂、纺纱厂、高等院校、科研单位、专件厂相结合的方针。通过转杯纺带动相关专业群体共同发展,例如,龙带、轴承、分梳辊、纺纱器压注模具、齿形带、风机、电器电子件等等,专业化的发展也提高了关键专件的制造水平。
　　(3)注重学术、技术的研究交流来推动转杯纺纱的发展。转杯纺的技术交流活动从20世纪60年代起,就一直坚持不懈地进行着。通过交流,可以普及转杯纺知识,促进新技术、新工艺、新产品的推广应用,使我国转杯纺获得持久、和谐、健康的发展。
　　
　　6结语
　　
　　(1)转杯纺的技术进步是在竞争中向前发展的;根据国情,半自动转杯纺纱机将成为我国转杯纺设备结构调整中的主要机型。(2)我国转杯纺技术朝着纤维原料的多元化,设备的自动化、多头化、多功能化,产品的中细号优质纱,企业的规模集约化方向发展。(3)通过独立自主和消化引进相结合,纺机企业、院校、纺纱企业、专件厂相结合,加强科研、技术交流,促进我国转杯纺的技术进步。