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纺机选择:喷气涡流纺与环锭纺、转杯纺三种纺纱方法综合对比分析

来源 : 纺机网 | 作者 : 纺机网 | 时间 : 2017-09-25

传统环锭纺在我国棉纺行业中占据着主导地位,而新型纺纱中又以转杯纺的应用最广泛、最成熟。随着棉纺科技的发展,近几年日本村田公司生产的MVS861涡流纺纱机在我国的发展也相当迅速。三种纺纱方法,其产品质量、性能、生产效率、生产成本等方面究竟有什么不同,是很多厂家非常关心的问题。浙江中欣纺织科技有限公司现有5万锭环锭纺、7920头转杯纺、160锭喷气涡流纺生产线,均以生产粘胶19.7tex纱线为主,现根据实际生产情况对三种纺纱方法作一对比分析。


1 成纱原理

1.1 环锭纺成纱原理

环锭纺纱是将牵伸、加捻和卷绕同时进行的一种纺纱方法,粗纱在牵伸系统中被牵伸至所要求纱支的须条,再经钢领、钢丝圈的加捻和卷绕形成一根纱线,它是一端被握持,一端被加捻,属于非自由端纺纱。由于牵伸作用,主牵伸区中的须条呈一定宽 度,在自由状态下进入前罗拉钳口,当这些纤维离开前钳口线后即被捻合在一起,这样就形成了一个纺纱加捻三角区。此纺纱加捻三角区阻止了边缘纤维完全进入纱体,部分边缘纤维脱离主体形成飞花,大多边缘纤维则是一端 被捻入纱体,而 另 一 端 形 成毛羽。


1.2 转杯纺成纱原理

转杯纺是将棉条直接通过给棉罗拉喂入纺纱器,经分梳辊分梳成了单纤维状,纤维在分梳辊的离心力和纺杯内负压气流的作用下,脱离分梳辊表面经输棉管道而进入纺杯,并在凝聚槽中形成一个完整的纤维环,纤维环随着纺杯高速旋转,在接头纱的作用下,随着捻度不断的传递和连续剥离纤维束而成纱。转杯纺纱是在自由状态下通过转杯的高速旋转加捻成纱的,故属于自由端纺纱。


1.3 喷气涡流纺成纱原理

棉条经四罗拉高倍牵伸成须条后,由前罗拉输出进入喷嘴,沿入口处螺旋表面高速运动,须条中的纤维头端以较高速度进入空心管,而尾端则倾倒在空心管外壁的锥面上,随着纱条的输出,在压缩空气的作用下纱条被加捻成纱,然后由空心管输出,再卷 绕成筒纱。涡流纺的纱线由平行(芯)组分和(外)螺旋包缠两部分构成,并由螺旋包缠实现了高速和真捻,这种纺纱方法属于非自由端纺纱。


2 原料选用

三种纺纱方法由于成纱结构不一样,相同规格的原料所纺出的纱在强力、条干方面差异较大。要想一方面保证产品质量能够满足客户要求,另一方面又要降低生产成本,针对不同的纺纱方法和纺纱支数,就需要选择不同规格的原料来弥补各自成纱中的不足。浙江中欣纺织科技有限公司生产粘胶19.7tex纱采用了三种纺纱方法:

a)环锭纺选用原料规格为1.67dtex×38mm,成纱纤维根数为118根;

b)转杯纺配置直径33mm纺杯,所选原料规格为1.33dtex×32mm,成纱纤维根数为148根;

c)喷气涡流纺选用原料规格为1.33dtex×38mm,成纱纤维根数为148根。


3 工艺流程

3.1 环锭纺

FA002抓棉机→SFA035混开棉机→FA106A梳针开棉机→FA161振动棉箱给棉机→A076F成卷机→FA204C梳棉机→FA315并条机(三道)→TJFA458A粗纱机→FA507A细纱机→NO.21C自动络筒机→成包。


3.2 转杯纺

FA006D抓棉机→TF26 高架 +FA051A 凝棉器 →FA028C 多仓混棉机 +FA111A 清棉机 →TF26高 架 +FA051A 凝棉器 →TV425C 风机 →JWF1204A 梳棉机→FA306A 并条机 →RSBD401自调匀整并条机→R923转杯纺纱机→成包。


3.3 喷气涡流纺

FA002抓 棉 机→SFA035混 开 棉 机→FA106A

梳针开棉机→FA161振动棉箱给棉机→A076F 成 卷机→FA204C梳棉机→FA306A 并条机(二道)→ RSBD401自调匀整并条机→MVS861涡流纺纱机 →成包。


4 成纱质量

三种纺纱方法生产的19.7tex粘胶纱成纱质量指标对比见表1。

从以上对比数据中可以看出:

条干CV%和细节(-50%):环锭纺最好,其次是喷气涡流纺,转杯纺最差; 粗节(+50%):环 锭 纺 最 好,其 次 是 喷 气 涡 流纺,转杯纺最差; 棉结(+200%):喷气涡流纺最 好,其 次 是 环 锭纺,转杯纺最差; 单纱断裂强度:环锭纺最高,其次是涡 流 纺,转杯纺最低; 条干CVb%:喷气涡流 纺 最 好,其 次 是 转 杯 纺,环锭纺最差;

毛羽指标:因公司没有配毛羽测试仪,从数据上无法进行对比,但从纱线实物中可以用眼光进行对比,3mm 以上毛 羽 喷 气 涡 流纺几乎没有,转 杯 纺 也远远少于环锭纺,环锭纺最多。黑 板 毛 羽 见 图1~图3。


5 千锭时断头率

环锭纺:细纱锭速14500r/min,千锭时断头率22根;络筒速度1400m/min,百管断头率327次,生产效率85.4%,机上10万米纱疵(A3+B3+C3+ D2)20个左右。

转杯纺:纺杯速度100000r/min,生产效率99.2%,千锭时断头数118个。

喷气涡流纺:纺纱速度 380m/min,机上10 万米纱疵(A3+B3+C3+D2)15个左右。不同的生产效率,断头率不一样。见表2。

由以上数据分析,机台生产效率转杯纺最高,其次是涡流纺,环锭纺络筒效率最低。纱疵数环锭纺产生最多,1个 筒 纱 中(1.67kg)有 接 头78个 左 右;

其次是涡流纺,1个筒纱中(1.67kg)有接头15个左 右;转杯纺纱疵最少,1个筒纱中(3.13kg)接头数只 有2.6个左右。


6 单锭产量

环锭纺:细纱锭速14500r/min,捻度738捻/

m,单锭产量为0.02322kg/h;

转杯纺:纺杯速度100000r/min,捻度820捻/

m,单锭产量为0.14415kg/h;

喷气涡流纺:纺纱速度380米/min,单锭产量为0.44916kg/h。

从以上数据可以看出,喷气涡流纺单锭产量最高,是环锭纺的19.3倍,转杯纺的3.1倍。


7 万锭用工对比

公司3.57万锭环锭纺车间及仓库共用工319人,折万锭用工89人;7920头转杯纺与160锭涡流纺产能相当于5.39万锭产能,车间及仓库共用工143人,折万锭用工27人。转杯纺及涡流纺用工只有环锭纺用工的30.3%;吨纱工资环锭纺1320元,转杯纺和涡流纺450元,只有环锭纺的34.1%。各工序具体用工情况见表3,表4。


8 吨纱用电

环锭纺总装机功率为2865kW,折万锭装机功率为803kW;转杯纺与涡流纺总装机功率4385kW,折万锭产能装机 功率为814kW。虽然环锭纺与转杯纺及涡流纺折万锭装机功率相差不大,但转杯纺纱机和喷气涡流纺纱机电机传动均采用变频电机,实际消耗功率只有装机功率的50%左 右。2010年环锭纺 用 电 为2096kW·h/t,转杯纺及涡流纺为1971kW·h/t,显著减少了用电。


9 制成率

粘胶纤维属于化学纤维,本身含杂少,生产过程中回花回条可以再回用,制成率要远远高于纯棉纱。但三种纺纱方法纺纱原理不一样,其制成率有所不同,影响制成率的主要原因有以下几个方面。

a)地脚花:环锭纺由于粗纱与锭翼的磨擦、细纱钢丝圈与纱线的磨擦以及络筒管纱退绕时纱线与纱线的磨擦,车间容易产生飞花,地脚花明显多于转杯纺和喷 气 涡 流 纺 车 间,环 锭 纺 每 月 产 生 地 脚 花 约0.65t,占入库产量的0.12%;而转杯纺与涡流纺每月产生地脚花约0.2t,仅占入库产量的0.025%。

b)回丝:回丝率与机台生产效率成反比,效率越高,回丝率越低。环锭纺回丝率为0.52%,转杯纺回丝率为0.03%,喷气涡流纺回丝率为0.79%;回丝率喷气涡流纺最高,其次是环锭纺,转杯纺最低。

c)风箱花:除环锭纺梳棉除尘花和 细 纱 工 序 风箱花可回用外,其他工序的风箱花和清花凝棉器除尘花均不可回用,只能作为废花处理。环锭纺废花率约为0.086%,转杯纺废花率 约 为0.045%,喷 气 涡流纺废花 率 约 为1.82%。喷气涡流纺废花率要远远高于环锭纺和转杯纺,是环锭纺的21.2倍,转杯纺的40.4倍。

d)粉尘:三种纺纱方法在清花、梳棉除尘工序产生的粉尘量相差不大,区别主要是由原料规格、不同厂家原料质量的差异造成,但影响较小。 综合上述数据分析,三种纺纱方法的制成率分别为:环

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