新型紡紗：噴氣紡紗

噴氣紡紗屬于非自由端紡紗，是20世紀七十年代發(fā)展起來的一種紡紗方法，這種紡紗方法是利用噴射氣流對牽伸裝置輸出的須條施以假捻，并使露在紗條表面的頭端自由纖維包纏在紗芯上形成具有一定強力的噴氣紗。
噴氣紡紗機機構(gòu)簡單，沒有高速機件，但其紡紗速度高，生產(chǎn)效率可達環(huán)錠紡的15倍、轉(zhuǎn)杯紡的3倍。其適紡范圍較廣，成紗結(jié)構(gòu)具有*的風(fēng)格，是一種潛力很大，具有廣闊發(fā)展前景的新型紡紗方法。
一、噴氣紡紗的工藝過程
噴氣紡紗機的工藝過程如圖9-3-1所示。棉條從棉條筒引出后直接進入雙皮圈牽伸裝置，經(jīng)過50~300倍的牽伸后從前羅拉送出，被吸入加捻管。加捻管由兩個轉(zhuǎn)向相反的渦流噴嘴組成，經(jīng)兩股反向旋轉(zhuǎn)渦流的作用，自須條中分離出頭端自由纖維，并緊緊地包纏在芯纖維束的外層而形成噴氣紗。紗條由引紗羅拉引出，經(jīng)卷繞羅拉卷繞成筒子，滿筒后筒子自動抬起，脫離卷繞羅拉，并由輸送帶送到車尾收集。
目前世界上應(yīng)用的噴氣紡紗機是日本的MJS 型，其技術(shù)特征見表9-3-1。
表9-3-1 噴氣紡紗機的技術(shù)特征二、噴氣紡紗機的加捻機構(gòu)
（一）噴氣紡紗機的加捻機構(gòu) 與轉(zhuǎn)杯紡的紡紗杯一樣，噴氣紡的加捻器是紡紗的心臟部分，其外表看起來像一個三英寸的自來水管，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖9-3-2所示。加捻器由一對噴嘴3、4和一個摩擦加捻管7組成，摩擦加捻管位于第
一噴嘴之后，管壁開有溝槽，如圖9-3-3所示，其目的是增強管壁對紗條的摩擦作用，并使*噴嘴排氣暢通。

噴嘴由吸口、紗道（渦室）及噴射孔組成。噴嘴雖小，卻具備兩個功能，一是具有軸向吸力，將前羅拉輸出的須條吸入噴嘴內(nèi)，并推動紗條前進，便于連續(xù)紡紗；二是產(chǎn)生一定的切向旋轉(zhuǎn)力，帶動紗條在渦室內(nèi)轉(zhuǎn)動加捻。為了實現(xiàn)上述功能，噴射孔必須與紗道內(nèi)經(jīng)相切并與渦室軸線傾斜一定角度θ如圖9-3-4所示。
設(shè)噴射孔噴出氣流速度為v，其切向分量為vτ，軸向分量為vs，則：

切向分量vτ使之產(chǎn)生渦流，使紗條旋轉(zhuǎn)，軸向分量vs則有利于旋轉(zhuǎn)渦流向前運動，排出，并使吸口產(chǎn)生一定的負壓，以利引紗。為了實現(xiàn)正常紡紗，兩噴嘴具有不同的氣流旋轉(zhuǎn)方向及速度，第二噴嘴的氣流旋轉(zhuǎn)速度大于*噴嘴，所以兩噴嘴噴射孔與紗道內(nèi)經(jīng)相切的方向不同 ，噴射角的大小及氣室氣壓也不相同，見表9-3-2。
表9-3-2 噴嘴的結(jié)構(gòu)參數(shù)（二）加捻器的加捻原理 加捻器的加捻原理如圖9-3-5所示，當纖維離開羅拉鉗口1進入加捻器時，由于第二噴嘴4作用于紗條上的旋轉(zhuǎn)力矩遠大于*噴嘴2，所以在前羅拉至引紗羅拉5之間形成假捻，并向噴嘴的兩個方向軸向傳遞，使第二噴射孔至前羅拉鉗口的紗條上被加上了S向捻回。*噴嘴的氣流旋向與第二噴嘴相反，使紗條作順時針方向的回轉(zhuǎn)，但因為其氣流回轉(zhuǎn)速度低于第二噴嘴，故僅對*噴嘴至前羅拉鉗口一段紗條起退捻作用，使其保持不至于斷頭的S向弱捻。從前羅拉送出的須條有一定的寬度，處于邊緣的纖維，在其頭端離開前羅拉后，因受兩噴嘴正反轉(zhuǎn)向振動影響及皮輥、羅拉的摩擦、周圍氣流的作用而偏離須條成自由狀態(tài)，這種尾端處于前鉗口須條中，頭端從須條中分離出來的纖維被稱為“頭端自由纖維”。頭端自由纖維的尾端在離開前羅拉鉗口時，與其它纖維一起被捻入紗中。頭端自由纖維在*噴嘴負壓的吸引下隨紗條一起被吸入噴嘴后，由于它沒有受到第二噴嘴所加捻向的影響，所以在*噴嘴氣流的作用下，以*噴嘴的氣流旋向松散地包纏在紗芯的外面，形成紗芯為 S捻，外層纖維為 Z捻的紗條。
紗條經(jīng)過*噴嘴的噴射孔后，因*、第二噴嘴給這段紗條上所加的捻回方向相同，因此紗芯上的S捻增多，纖維抱合緊密。紗條進入摩擦管3，*噴嘴氣流自此排出，旋轉(zhuǎn)速度減弱，紗條受第二噴嘴較強旋轉(zhuǎn)氣流的影響，作反時針方向回轉(zhuǎn)，在摩擦管壁的摩擦作用下，使外層纏繞的頭端自由纖維較緊密地以Z 向纏繞在紗條表面。紗條進入第二噴嘴，經(jīng)過第二噴射孔后，紗芯S向的假捻開始退捻，退捻方向同外層纏繞纖維的繞向（Z向）一致，使外層包纏的頭端自由纖維因受第二噴嘴紗道的摩擦作用而愈纏愈緊。由于頭端自由纖維的包纏，加大了紗條的向心壓力，增加了紗芯纖維間的摩擦，使芯紗捻度不易退完。由加捻器出來的紗條，即成為紗芯基本平行排列，表面具有 Z 向捻回的噴氣紗。
（三）影響正常紡紗的因素 在噴氣紡紗的加捻過程中，除加捻器的結(jié)構(gòu)參數(shù)外，影響正常紡紗的因素有：
⒈前羅拉輸出須條的寬度 前羅拉輸出須條必須有一定的寬度，以便使邊纖維得到擴散，均勻地產(chǎn)生相當數(shù)量的頭端自由纖維，但過寬則易使纖維散失，所以須條寬度一般以5mm為宜。
⒉前羅拉至*噴嘴間的距離，為防止噴嘴吸口軸向吸引造成須條斷裂，應(yīng)使前鉗口至*噴嘴間的距離小于纖維的主體長度，但該距離過小，會影響頭端自由纖維的產(chǎn)生，所以這一距離一般控制在5~12mm，當紡紗特數(shù)小或纖維短時偏小掌握。
⒊張力牽伸 張力牽伸有喂入和卷繞之分，喂入張力牽伸也稱喂入比，即引紗羅拉線速度與前羅拉線速度之比。為了使紡紗過程中須條保持必要的松弛狀態(tài)以利于頭端自由纖維的產(chǎn)生和形成穩(wěn)定的氣圈，喂入比應(yīng)小于1，一般控制在0.96~0.98。
為使筒子的成形良好，并減少斷頭，卷繞羅拉與引紗羅拉之間有一定的張力牽伸，也稱為卷取牽伸，一般控制在0.98~1.00。
三、噴氣紡紗的成紗特點
（一）噴氣紗的結(jié)構(gòu) 噴氣紗屬于包纏紡紗，其基本結(jié)構(gòu)由紗芯和表層兩部分組成，紗芯是平行的只有少量假捻的纖維束，表層是有一定捻向的頭端包纏纖維，噴氣紗的結(jié)構(gòu)有以下幾個特點：
⒈構(gòu)成紗芯的纖維與包纏纖維并沒有明顯的界線，包纏纖維在紗體內(nèi)外有轉(zhuǎn)移，但反復(fù)的次數(shù)少，多呈不規(guī)則圓柱形螺旋線，真正在紗芯的平直纖維只有13%~32%，而起包纏作用的纖維則占60%~70%，這說明在加捻三角區(qū)，大多數(shù)纖維呈游離狀被吸入*噴嘴。
⒉纖維的伸直度差，具有各種彎曲、打圈，60%以上的纖維頭尾外翹打圈。
⒊由于纖維是自由端包纏，所以其包纏不規(guī)則，螺旋角變化較大⑻約在10~90°范圍內(nèi)變化。
（二）噴氣紗的成紗特點 噴氣紗的成紗結(jié)構(gòu)，決定了其成紗特點及外觀質(zhì)量，噴氣紗與環(huán)錠紗的質(zhì)量對比見表9-3-3。
表９-3-3 T65/C35 13 Tex 噴氣紗與環(huán)錠紗質(zhì)量與性能從表中數(shù)據(jù)可以看出：
⒈噴氣紗的強力較環(huán)錠紗低，純滌綸或滌綸混紡紗的強力約低10%—20%左右，純棉紗因為纖維整齊度差、長度短而強力較環(huán)錠紗低約30%~40%，但強力不勻率較環(huán)錠紗低。在經(jīng)捻線后其強力提高的比例比環(huán)錠紗大，單強可達到環(huán)錠的94%，其原因在于噴氣紗經(jīng)合股加捻后的股線結(jié)構(gòu)同兩根須條一起加捻的單紗一樣，沒有一般股線的外觀。
⒉噴氣紗的重量不勻率，條干不勻率均比環(huán)錠紗好，噴氣紗在加捻過程中，部分雜質(zhì)同被氣流吹落帶走，因而噴氣紗的粗細節(jié)、棉結(jié)都較環(huán)錠紡紗少，但由于成紗纖維的單向性使退繞后黑板條干出現(xiàn)棉結(jié)較多。
⒊由于噴氣紗為包纏結(jié)構(gòu)，所以其成紗直徑較同特環(huán)錠紗粗，緊度較環(huán)錠紗小，外觀比較蓬松，但因其捻度大，表層纖維定向度較差，所以手感比較粗硬。
⒋由于噴氣紗是利用假捻方法成紗的，紗芯捻度甚低，所以捻度穩(wěn)定，無須用蒸紗定捻來消除紗條的扭應(yīng)力。
⒌噴氣紗對外界摩擦的抵抗有方向性，因為噴氣紗主要是纖維頭端包纏，若用手指沿成紗方向刮動，紗表面光滑無異常，耐磨次數(shù)較大，若反向刮動，則紗表面會出現(xiàn)粒粒棉結(jié)，纖維沿軸向滑動，甚至斷裂，所以逆向摩擦，耐磨次數(shù)較小。這種方向性使噴氣紗在后加工中不宜經(jīng)多次倒筒和磨擦，紗線強力將隨倒筒次數(shù)的增加而降低。在組成織物后，由于噴氣紗直徑大，布身緊密，厚實，磨損支持面大，所以耐磨性能優(yōu)于環(huán)錠織物。
⒍噴氣紗的紗芯平直，外包頭端自由纖維，因此在后加工過程中較環(huán)錠紗的伸長小，縮度也小，所以機織縮率、針織后縮率均較環(huán)錠紗低。
⒎因為噴氣紗紡紗過程中纖維在紗中的轉(zhuǎn)移差，所以噴氣紗的短毛羽多，3mm的長毛羽較環(huán)錠紗少。
出處: 中國紡機網(wǎng)