摘要： 本文對目前的新型紡紗方法及其設備、產品的發(fā)展現狀與趨勢進行評述，并對賽羅紡、集聚紡等新技術做了介紹。提出了新技術、裝備和相應的產品開發(fā)這兩個方面加強，才能真正使新型紡紗技術在紡紗中推廣應用，促進紡織行業(yè)的發(fā)展。 紡紗技術的發(fā)展一直未曾停止，從20世紀的50年代起，先后涌現出成紗機理與環(huán)錠紡截然不同的轉杯紡、噴氣紡、靜電紡、磨擦紡、平行紡、渦流紡、自捻紡等新型紡紗技術。近年來，又有噴氣自由端紡紗、以及在環(huán)錠紡上稍做革新而形成的賽羅紡、賽羅菲、索羅紡（國內又稱纜型紡）和集聚紡等。這些紡紗新技術的出現，既有利于紡紗技術與設備水平的提升，也為成紗質量的提高和產品風格的多樣性提供了可能。 一、轉杯紡 1、轉杯紡技術的現狀與發(fā)展趨勢 在各種新型紡紗方法與技術中，轉杯紡紗由于其技術和產品的實用性，得到了大量的廣與應用。目前，轉杯紡無論是從技術上還是設備方面都有了很大的發(fā)展和完善，并且仍在不斷地進步，從而使轉杯紡的生產效率、產品質量均有了迅速的提高，同時，也大大拓寬了轉杯紡的應用領域。 2、在國際上目前的整個紡紗規(guī)模中，環(huán)錠和轉杯紡占了95%以上。其中，轉杯紡的頭數的3%--5%（歐洲此比例為25%），轉杯紡生產的產品按長度來計，占到總紗量的25%，若按重量來計，轉杯紗占到總紗量的40%左右。相對而言，我國的轉杯紡發(fā)展較世界水平還有一定的差距，目前轉杯紡的錠數在65萬頭左右，只占到環(huán)錠的2%。由此可見，轉杯紡在我國還有較大的發(fā)展空間，據有關文獻預測，到2010年左右，我國的轉杯紡頭數有望達到120-150萬頭。 從我國國內的轉杯紡設備整體情況來看，目前全國約65萬頭的轉杯紡中約20%的為進口設備，國產設備占80%左右。在我國使用的這些設備中，以自排風式居多，約占70%--80%，而抽氣式的占20%--30%。從發(fā)展趨勢來看，如呆要提高轉杯紡紗機中，轉杯無排氣孔，轉杯輕、薄，負荷小，適宜于高速，此我抽氣式較小的轉杯負荷也有利于采用雙圓盤式間接軸承、空氣軸承等，從而更利于轉杯的高速化。當然，除此之外，抽氣式還具有排雜效率高、杯內塵雜積聚少、負壓穩(wěn)定且易控制等優(yōu)點，可使紡紗和成紗質量較自排風式在更長的一段時間內穩(wěn)定。 自排風式轉杯紡紗機目前的速度較抽氣式低，一般5-7萬轉/分，其優(yōu)點是設備成本低和動力消耗少（可省去抽氣式中的抽氣機），此外，在同樣的條件下，較低的轉杯速度在紡粗支紗時可使紡紗和成紗質量穩(wěn)定良好也是不爭的事實。因此，在較粗支的轉杯紗生產中，自排風式設備仍將具有較大的競爭力。值得指出的是，由于自排風式主要依靠轉杯的高速回轉而產生纖維輸送時所需的負壓，因此，在紡過低的紗支（如1-2公支）時，會因為轉杯速度太低，負壓不足面導致纖維送不良。 在轉杯紡技術與設備方面，最新的機械普遍采用了無機械接觸的軸承和空氣軸承、磁性軸承等，大大減少了高速回轉時的動力消耗，降低了運行成本，也使轉杯速度達致電10萬r/min以上，高的甚至可以達到15萬r/min，出紗速度高達220r/min，為了適應高速生產，自動和半自動接頭也正在普及應用，轉杯紡生產效率的大大提高，為轉杯紡能經濟地生產中、細支紗提供了條件，擴大了轉杯紗的實用紡紗支數范圍。 轉杯紗以其均勻的外觀，正在被越來越多的應用在針織加工中，轉杯紗獨特的性能和條干好、紗身光潔、紗疵少、延伸性大、耐磨和強不勻小等，使其在針織加工中以及針織產品的應用中受到青睞。但是，轉杯紗較多的捻度和粗硬的手感也為其針織產品帶來了不利的影響。目前，轉杯紡速度的提高和新型阻捻（低捻）裝置的出現和應用，可望為轉杯紗加工較高支數的針織紗起到促進作用。 傳統(tǒng)的轉杯紡中，輸棉管補風大，則有利于纖維從分梳輥上轉移和伸直，但不利于塵雜的去除；若補風小，則纖維弱轉移而導致棉粒增加，伸直不足，成紗質量下降，為了改善氣流在排雜與纖維轉移之間的矛盾，有些機器采用旁路（Bypass）補風，既可使塵雜的去除不受大影響，又可有效提高纖維的轉移和伸直，從而改善了紡紗性能。 另外，轉杯紡紗機還在下列方面有所發(fā)展；在紗通道的部件上采用涂層技術，使部件壽命增加，成紗質量提高；應用異質纖維檢測裝置，減少成紗中的異種纖維；與機器相連的技術住處中心及智能系統(tǒng)，可以實時反映生產情況，及時地檢測和判斷故障的原因和所在，達到優(yōu)化生產和管理的目的；等等。 我國國內也在轉杯紡的設備與技術上取得了一定的進展，如紡制毛型纖維的轉杯紡紗機、轉杯紡紡制花色（竹節(jié)）紗裝置的探索、半自動接頭裝置、低捻裝置、齒片式分梳輥等的研制與生產等。 2、轉杯紡的產品及發(fā)展方向 目前，我國的轉杯紡還主要局限于粗支紡的加工，我國轉杯紡的平均紡紗支數在12s16s，其中16s以下的紗支約占80%，而國際上轉杯紡的平均支數達21s-32s，21s以下的紗支比例不足50%。這主要是由于我國的轉杯紡設備速度低，紡紗的經濟支數粗（僅16s左右），無法紡較細的紗支。在國際上轉杯紡的主要產品中、針織用紗，尤其是中、細紗支（21s-32s）的針織用紗占了較大比例，據資料報道，一些發(fā)達國家中，針織用紗中轉杯紗的比例已占到40%。當前，我國的純棉粗支紗生產中的大部分份額已為轉杯紗所替代，因此，轉杯紡如仍局限于粗支紗將無更大的前途，近兩年來歐洲的轉杯紡增加的速度已在降低，這是一個值得注意的信號。 除了中、細支針織紗外，轉杯紡的產品發(fā)展還將體現在以下幾點： 1、非棉類產品 總的來說，非棉類產品的轉杯紗生產比例還較小，進一步開發(fā)化纖、毛、麻、絹等轉杯紗產品對于擴大轉杯紡的應用領域、豐富轉杯紗的花色品種有著重要的現實意義。 2、花色紗產品 隨著國內花色（如竹節(jié)）紗等裝置的研制與推廣，以及轉杯紗和轉杯竹節(jié)紗和特殊效應，轉杯紡花色紗的應用必將日趨增加，實際上，目前市場對轉杯竹節(jié)紗已開始有一定的需求。 3、產業(yè)、裝飾用產品 在轉杯紡的早期產品中，生產過用于線、帶和蓬賬等產業(yè)用轉杯紗，以后又在PU革底布和潔具用產品上有所發(fā)展，在裝飾產品方面，已生產出各種床罩、窗簾、臺布、家具布、掛毯等，而隨著各種功能性纖維的發(fā)展，利用這些功能纖維如阻燃、抗菌和保健纖維等來加工轉杯紗，則可望有防護服、家庭裝飾用布和一些特殊場合的特定要求用產品方面，占有更大的市場份額。 二、噴氣紡 在新型紡紗中，噴氣紡一直以其輸出速度高、可紡紗支細的特性而被人們所看好。因其取消了高速回轉的加捻部件而利用高速回轉的壓縮空氣對紗條進行加捻，從而使出紗速度可達350-400m/min的高速，其生產效率為環(huán)錠紡的10-20倍、轉杯紡的3-5倍。同時，噴氣紡宜加工精細原料（如精梳、化纖等），適紡中、細支紗的特點（一般的紡紗支數為32s以上），也使之與目前常用于加工低級原料，適紡中、低支紗的轉杯紡在不同的產品領域中各領風騷。 但是必須承認，傳統(tǒng)的噴氣紡由于其包纏假捻的成紗特性，較適合紡制滌綸和滌/棉混紡紗，以及其它較細、軟的纖維，而紡制純棉紗時強力較低，僅為同類環(huán)錠紗的60%--70%，從而限制了其應用范圍。這是噴氣紡的一個主要不足。 噴氣紡的另外一個缺點是設備和運轉成本太高。由于其高速，必須配有代價昂貴的自動接頭裝置和空氣捻接器；此外，由于其羅拉加壓大，速度高，使得膠輥、膠圈的磨損大，動力消耗大。但是，隨著技術的進步，這此總是正在逐步解決。為了提高產品質量和檔次，空氣捻接器的應用日益普遍；由于轉杯紡速度的提高，自動接頭裝置的普及勢在必行，其成本也在下降；在材料方面的革新，使得膠輥、膠圈的使用壽命大增加；勞動力成本的提高，也使得提高生產效率，減少用工人數成為必須，而動力消耗相對而言已顯得次要。 在克服噴氣紡包纏假捻而導致純棉紗強力較低的缺點方面，已做了不少工作以改善其成紗機理，如將其成紗方式改為自由端的方式，但目前仍不夠成熟。 日本村田公司長期以來一直不懈地致力于噴氣紡紗機的開發(fā)研制。其先后推出了MJS、MTS和MVS系列和各類噴氣紡紗機。據稱，其新推出的具有自由端成紗機理MVS851噴氣紡紗機可用于紡制分割成不連續(xù)的，產生了自由端，故第二噴嘴對此自由端須條加上真捻而成紗。 總之，噴氣紡以其高生產率、高成紡支數而有著廣闊的應用前景。目前，新型紡紗機的生產主要還是集中在轉杯紡和噴氣紡上。世界上，噴氣紡紗機的80%左右在美國，主要是由于其電力成本低，勞動力成本高，并且其紡織品中適合于噴氣紡加工的滌/棉產品的比例很高所致。我國雖先后有西安、重慶、丹陽、嘉魚、蒲圻、焦作、天津等地引進了噴氣紡紗機，更有不久前在肇慶建成的具有100臺噴氣紡紗機的大規(guī)模的噴氣紡獨資廠，目前許多棉紡廠也正在準備引進噴氣紡紗機，但必須注意開發(fā)出噴氣紡所適合的產品，才能保證其更廣闊的應用和發(fā)展前景。國內盡管在噴氣紡技術與工藝方面已做了不少研究工作，但在噴氣紡的設備生產方面仍為空白，有待填補。 噴氣紗因其紗支高、硬挺、均勻、光潔和短毛羽較多的特性而通常用于制作襯衫、輕薄織物、床單、針織物和磨絨織物等。美國的噴氣紡主要用于生產上述產品。在我國，噴氣紡未能象轉杯紡那樣形成較大規(guī)模，主要還是在其產品的開發(fā)方面做得不夠。實際上，除了滌/棉襯衫本身具有很大的市場外，純棉噴氣單紗的強力雖低，但其加工成股線后強力會有較大的提高，同樣可以加工成特色鮮明的產品，包括襯衫、外套和針織產品等。因此，開發(fā)出噴氣紡的特色產品，是普及應用噴氣紡的前提條件。 三、環(huán)錠紡新技術的發(fā)展 除了新型紡紗以外，環(huán)錠紡本身也在不斷革新和完善，出現了新的紡紗技術如集聚紡紗（Compact spinning或Condenser spinning）等。而有些新型紡紗。這些紡紗技術的出現和形成，對于提高紡紗質量、豐富成紗產品的風格等將起到有利的促進作用。 1、集聚紡紗 這種紡紗技術的思想是對前羅拉輸出的須條再加上一對控制羅拉。其中，下羅拉有吸風集聚作用，使須條較緊密的排列，大大減少了傳統(tǒng)細紗機中加捻三角區(qū)中須條帶的寬度，有利于須條中的纖維可靠地捻卷到紗條中，從而可較大幅度地減少毛羽，同時吸風也有利于纖維在加捻卷繞時有再一次的伸直機會，從而提高成紗強力。據有關紡機生產高的資料介紹，在同樣的紡紗條件下，此種紡紗的毛羽較傳統(tǒng)環(huán)錠紡減少約20%，強力可提高約10%，同時，條干均勻度、機器效率等也有不同程度的提高。該技術的另一優(yōu)點是與原細紗機完全一致。 實際上，這種改革也反映了目前牽伸裝置的變化趨勢--牽伸和集合的分離，即牽伸區(qū)中無集合作用，集合區(qū)中無牽伸作用，從而避免了牽伸區(qū)中由于集合作用的存在而影響了摩擦力界的分布，而牽伸后的須條再經集合后，減少了須條寬度，增加了緊密度，有利于改善質量。因此，許多牽伸裝置（包括粗紗機、細紗機等）都采用了四對羅拉，其中三對起牽伸作用，還有一對起集合作用，集聚紡紗也是這種思想的一個特例。 2、賽羅紡、賽羅菲紡 賽羅紡是由澳大利亞聯(lián)邦科學與工業(yè)研究院與國際羊毛局共同研制開發(fā)的紡紗技術。它是在細紗機上喂入兩根保持一定間距的粗紗，經牽伸后，由前羅拉輸出這兩根單紗須條，并由于捻度的傳遞而使單紗須條上帶有少量的捻度，這兩根須條回合后被進一步加捻成類似股線的賽羅紗并被卷繞在筒管上。 賽羅紡紗的初衷主要是是為了利用該紗獨特的性能（毛羽少、強力高、耐磨性好等），達到毛紗能單紗織造的目的，以實現毛織物的輕薄化。但生產實踐表明，盡管賽羅紗在許多方面較同類常規(guī)紗有了較大的改善，但要真正達到毛紗單紗不上漿的織造，尚有一定距離。在毛紡廠的生產實踐還表明，要達到同樣的成紗質量，賽羅紗的所用的原料等級可比常規(guī)環(huán)錠股線織物手感柔軟、耐磨、透氣性好。該技術于90年代初逐步在國際毛紡織工業(yè)中推廣，先后在日本、德國、英國等地開發(fā)了一些毛織物產品，我國有不少毛紡廠也在應用此技術。 賽羅菲紡紗與賽羅紡類似，不同之處僅僅是將一根粗紗改為長絲，與另一根粗紗交捻成紗。這利用各種化纖長絲與細紗交捻成復合紗產品的加工尤為合適。 與常規(guī)的細紗相比，賽羅紗或賽羅菲紗可以直接從細紗機上紡制出具有類似股線結構和性能的紗線，有利于縮短工藝道數，提高生產效率，降低生產成本。目前，這種紡紗技術在毛紡生產中得到了較普遍的應用，在新產品的開發(fā)和生產中發(fā)揮了有效的作用。 雖然，目前賽羅紡和賽羅菲紡主要是應用于毛紡系統(tǒng)，但實際上，其成紗機理決定了它在棉紡等其它紡紗系統(tǒng)中的應用也必將取得良好的效果。 3、賽羅紡紗 賽羅紡是在前羅拉下加裝一個表面有許多溝槽的分割羅拉，其作用是利用溝槽將前鉗口下輸出的扁平須條分割成許多窄條，這些由于捻度傳遞而帶有少量捻度的須條再被匯聚加捻后，形成類似多股紗條捻成的纜繩紗，故國內又有將其稱為纜型紡的。與僅由兩根弱捻須條加捻而成的賽羅紗相比，這種由多根弱捻須條加捻而成的紗具有更高的強力、更大的耐磨性和更少的毛羽，因此，在實際生產中，已能直接利用索羅紗的單紗不經上漿而織造成布。 四、結語 轉杯紡設備和產品的總體趨勢是向著高速、大卷裝、智能化、高自動化和中、細支，低捻針織等方面發(fā)展。 噴氣紡的勞動生產率高，而其使用成本正在逐步降低，如果產品開發(fā)對路，其適紡高支紗的特點可以與常用于紡制低支紗的轉杯紡互補。 集聚紡對于減少成紗毛羽、提高強力有較大的作用，是對原環(huán)錠紡紗技術的革新。 賽羅紡、賽羅菲、索羅墳等紡紗新技術的優(yōu)點和效果已為毛紡所證實，應抓緊使其向其它行業(yè)如棉紡、麻紡和絹紡等推廣應用。 新型紡紗的技術已有了較好的發(fā)展，但是，如何真正使這種技術在紡織中得到很好的應用，提高這個紡織行業(yè)的技術裝備水平，除了技術與設備本身的不斷完善外，還必須利用這些技術開發(fā)出有特色、有市場、有生命力的產品，這兩者是缺一不可的。(郁崇文 東華大學教授)