環(huán)錠紡、轉杯紡、噴氣紡、渦流紡和緊密紡的比較

（資料來(lái)源：ccta）

當前棉紡領(lǐng)域有5種實(shí)用的、倍受關(guān)注的紡紗方法，即傳統環(huán)錠紡、轉杯紡、噴氣紡、渦流紡和改進(jìn)環(huán)錠紡——緊密紡。

    環(huán)錠紡紗方法已有逾一個(gè)半世紀的歷史，而后四者是在近幾十年甚至是近幾年發(fā)展起來(lái)的，統稱(chēng)為新型紡紗方法。不同的紡紗方法無(wú)論在產(chǎn)量、質(zhì)量方面，還是在成紗結構和特性方面，都有各自非常獨特之處。

　  一、成紗機理大比拼

    1.傳統環(huán)錠紡

環(huán)錠紡紗是將牽伸、加捻和卷繞同時(shí)進(jìn)行的一種紡紗方法，粗紗在牽伸系統中被牽伸至所要求紗支的須條，再經(jīng)鋼領(lǐng)、鋼絲圈的加捻和卷繞形成一根紗線(xiàn)。由于牽伸作用，主牽伸區中的須條寬度是所紡紗線(xiàn)直徑的數倍，此時(shí)各根纖維抵達前鉗口線(xiàn)時(shí)呈自由狀態(tài)。當這些纖維離開(kāi)前鉗口線(xiàn)后即被捻合在一起，這樣就形成了一個(gè)紡紗加捻三角區。此紡紗加捻三角區阻止了邊緣纖維完全進(jìn)入紗體，部分邊緣纖維脫離主體形成飛花，較多的邊緣纖維則是一端被捻入紗體，而另一端形成毛羽。這些纖維不但對紗線(xiàn)的均勻度、彈性等性能起消極作用，且對紗線(xiàn)的強力極其不利。另外，在加捻時(shí)處于三角區外側的纖維受到的張力最大，而在中心的纖維受到的張力最小，故成紗時(shí)這些纖維的初始張力不等，從而影響成紗的強力。這些都是傳統環(huán)錠紡紡紗三角區造成的缺陷。

    2.轉杯紡

轉杯紡又稱(chēng)氣流紡，屬于自由端紡紗方法。直接喂入紡紗器的棉條經(jīng)分梳輥分梳成了單纖維狀，纖維靠分梳輥的離心力和紡杯內負壓氣流的作用脫離分梳輥表面經(jīng)輸棉管道而進(jìn)入紡杯，并在凝聚槽中形成一個(gè)完整的纖維環(huán)，纖維環(huán)隨著(zhù)紡杯高速旋轉，在接頭紗的作用下，隨著(zhù)捻度不斷的傳遞和連續剝離纖維束而成紗。

   3.噴氣紡

噴氣紡紗以日本村田公司制造的MJS(MurataJetSpinner)機型為代表。棉條直接喂入牽伸裝置，經(jīng)牽伸后的須條進(jìn)入噴嘴，兩個(gè)方向相反的高速旋轉氣流對紗條進(jìn)行假捻并包纏成紗，紗條引出后經(jīng)電子清紗器去除疵點(diǎn)后被卷繞在筒子上。

    4.渦流紡

渦流紡紗是繼MJS之后，村田公司推出的新一代的噴氣紡紗技術(shù)MVS。渦流紡的成紗原理是棉條直接喂入牽伸裝置，經(jīng)牽伸后的須條從前羅拉鉗口輸出，立即被紡紗器的直噴嘴中渦流所產(chǎn)生的負壓吸入，形成芯纖維，當纖維的末端脫離前羅拉時(shí)，因渦流作用而擴張，覆蓋在空心錠子表面，并沿著(zhù)固定的空心內壁回轉，隨著(zhù)紗條的向前運動(dòng)，纖維末端纏繞于紗芯上使紗線(xiàn)獲得捻度而成紗。

    5.改進(jìn)環(huán)錠紡——緊密紡

緊密紡亦稱(chēng)集聚紡。它主要是在環(huán)錠細紗機牽伸裝置前增加了一個(gè)纖維凝聚區，從牽伸裝置前羅拉鉗口線(xiàn)遷移出來(lái)的纖維束集聚在一條線(xiàn)上，基本消除了前羅拉至加捻點(diǎn)之間的紡紗加捻三角區，很好地解決了傳統環(huán)錠紡紗存在的成紗強力、毛羽和飛花等關(guān)鍵問(wèn)題，并給后續加工和產(chǎn)品質(zhì)量帶來(lái)一系列益處。不同的機器制造商提供了多種用于凝聚這些纖維的專(zhuān)利，但其原理基本相同，都是旨在通過(guò)集聚作用，使須條中的纖維特別是邊緣纖維和浮游纖維得到有效的控制，大大降低牽伸須條帶的寬度，從而基本消除紡紗加捻三角區，生產(chǎn)出新型高質(zhì)量的緊密環(huán)錠紗。

五、結語(yǔ)

　　不同的紡紗方法產(chǎn)生了不同的成紗結構和紗線(xiàn)特性。

每種紡紗方法均有其特點(diǎn)，成紗結構各具特色，若合理發(fā)揮其優(yōu)勢克服其劣勢，則可供開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品種類(lèi)會(huì )很多。要使某一紡紗方法得到普及應用，關(guān)鍵看能否開(kāi)發(fā)出有特色、有市場(chǎng)、有生命力的產(chǎn)品。

    不同紡紗方法的前景如何，要根據市場(chǎng)對織物風(fēng)格的需求來(lái)決定，即取決于不同結構特性紗線(xiàn)的應用領(lǐng)域。未來(lái)的紡紗市場(chǎng)將呈現多種紡紗方法并存、產(chǎn)品結構多樣化的態(tài)勢。

    隨著(zhù)科技的發(fā)展，各種紡紗方法將會(huì )互相滲透，互相補充，各種紗線(xiàn)特性將會(huì )進(jìn)一步融合和發(fā)展，這給紗線(xiàn)產(chǎn)品的應用開(kāi)發(fā)帶來(lái)了巨大的空間。

四、紗線(xiàn)的應用大比拼

    1.環(huán)錠紗

盡管出現了許多新型紡紗方法，但直到今天環(huán)錠紡仍存在無(wú)可爭辯的優(yōu)勢，在所有紗線(xiàn)中占有主導地位，產(chǎn)品應用廣泛。這是由于環(huán)錠紡機構簡(jiǎn)單、適紡范圍廣、成紗質(zhì)量好。但環(huán)錠紡加工過(guò)程長(cháng)，質(zhì)量進(jìn)一步提高受到限制，特別是紗線(xiàn)毛羽多，影響了在一些產(chǎn)品上的應用，如高檔襯衫面料。

    2.轉杯紗

轉杯紡紗產(chǎn)品應用領(lǐng)域比較寬，尤其在牛仔布、針織布兩大系列面料應用上有得天獨厚的優(yōu)勢。因為轉杯紡大多以生產(chǎn)粗支紗為主，外松內緊的紗線(xiàn)結構能獲得較好的染色牢度和較深的色澤，從而形成牛仔面料藍中透白的獨特風(fēng)格。目前我國轉杯紗在機織、針織的應用比例約為9∶1，隨著(zhù)技術(shù)的進(jìn)步和高檔轉杯紡設備的引進(jìn)，轉杯紗在針織領(lǐng)域的應用將會(huì )大大增強，其比例可望達到6∶4。

   3.噴氣紗

    噴氣紗、渦流紗能徹底消除針織物的扭矩和斜度，因而一出現即成為針織市場(chǎng)的主流應用產(chǎn)品，噴氣紗針織物抗起球等級高，無(wú)歪斜，條影少，縮水率低，布面勻整豐滿(mǎn)。其產(chǎn)品主要有運動(dòng)裝、雙面休閑裝、兒童服裝、針織T恤衫和內衣等，原料主要以滌棉混紡品種為主。

    由于噴氣紗具有毛羽少、條干疵點(diǎn)少等優(yōu)點(diǎn)，雖然強力較環(huán)錠紗低，但強力CV值小，恰好最能滿(mǎn)足無(wú)梭織機用紗標準，故適宜于無(wú)梭織機使用，一般采用噴氣紗可以提高織機效率2%～3%。噴氣紗機織產(chǎn)品主要有兩大類(lèi)：一是服飾面料產(chǎn)品，另一類(lèi)是家紡產(chǎn)品。據介紹，美國市場(chǎng)50%以上的家紡產(chǎn)品和制服面料是以噴氣紗為原料制成的。

    此外，噴氣紗較適合萬(wàn)米無(wú)結頭縫紉線(xiàn)的加工。

    雖然傳統噴氣紡技術(shù)不大適應生產(chǎn)純棉紗，但對化學(xué)纖維，尤其是細旦化纖等差別化纖維具有獨特的優(yōu)勢。隨著(zhù)世界人口的增加，對化學(xué)纖維的依賴(lài)性將更加明顯，化學(xué)纖維在服裝用布、裝飾用布及產(chǎn)業(yè)用布中所占的比例將會(huì )快速增加，因此噴氣紡技術(shù)及其產(chǎn)品也會(huì )得到相應的發(fā)展。

    4.渦流紗

    渦流紡可以加工純棉紗線(xiàn)，而且具有紡紗速度高的優(yōu)點(diǎn)，因此在21世紀初得到了快速的發(fā)展。渦流紗具有環(huán)錠紗的結構，具備更多的功能及流行的特點(diǎn)，紗線(xiàn)毛羽很少，織物起球現象亦減少，染色性能及耐磨性好，織物外觀(guān)光滑，吸濕性好、快干。因而渦流紗織物多用作針織運動(dòng)衫、休閑服飾、家紡產(chǎn)品等，產(chǎn)品應用領(lǐng)域比較廣泛。

   5.緊密紗

    緊密紗的出現首先得到了講究生活質(zhì)量、鐘愛(ài)高檔純棉服飾的歐洲人的追捧，據有關(guān)資料介紹在歐洲有80%的緊密紗用于男式襯衫面料。歐洲用戶(hù)現在將緊密紗作為高品質(zhì)紗線(xiàn)的標準。這是由于緊密紡成紗毛羽少、強力高等特點(diǎn)，特別適合紡制高支精梳紗，用于機織高檔純棉襯衫、防羽布等，并具有上漿成本低、織造飛花少、織造效率高、織物光澤度佳、外觀(guān)紋路清晰、色彩對比度增強等優(yōu)點(diǎn)，緊密紗的應用將使紡織產(chǎn)品的質(zhì)量達到一個(gè)新的水平。

    當然，緊密紗用于某些種類(lèi)的針織物也有較強的優(yōu)勢，如常?？梢允∪ば?，加工高檔T恤等制品，目前因緊密紡設備成本較高，而普通針織物尚難以承受較高的紗價(jià)，在一定程度上制約了緊密紗的應用。

三、紗條特性大比拼

　不同的成紗加捻過(guò)程，產(chǎn)生不同的紗線(xiàn)結構，也產(chǎn)生不同的產(chǎn)品特性。

    1.強力

    紗線(xiàn)強力取決于纖維間的抱合力和摩擦力。如果纖維的形態(tài)及其排列狀態(tài)不良，即有彎曲、打圈、對折、纏繞等纖維存在，就相當于減短了纖維長(cháng)度，削弱了纖維的接觸程度，因而易產(chǎn)生纖維間的滑移，降低紗線(xiàn)強力。

    經(jīng)試驗得知，如以環(huán)錠紗強力為1，那么其它種類(lèi)紗線(xiàn)的強力為：轉杯紗0.8～0.9，噴氣紗0.6～0.7，渦流紗0.8，緊密紡紗強力最高為1.15。

　  2.毛羽

    紡織產(chǎn)品的手感和特性主要由毛羽多少決定。從生產(chǎn)試驗可清楚地看到：長(cháng)度小于2mm的毛羽對生產(chǎn)過(guò)程和織物的外觀(guān)質(zhì)量影響不大，相反會(huì )使織物具有一種天然的柔軟手感。但是，長(cháng)度超過(guò)3mm以上的毛羽卻是影響紗線(xiàn)質(zhì)量的潛在因素。相對于傳統環(huán)錠紗，氣流紗、渦流紗、緊密紗的1～2mm的毛羽均有降低，而噴氣紗由于纏繞纖維數量低，無(wú)捻紗芯覆蓋少，因而有較多的短毛羽，當然，具體在紡紗過(guò)程中可以通過(guò)調整工藝參數來(lái)控制毛羽的數量。與傳統環(huán)錠紗相比，非傳統紡紗的有害毛羽數(＞3mm)顯著(zhù)降低，其中緊密紗約減少80%，噴氣紗約減少85%，渦流紡紗則減幅達90%以上，因而新型紗線(xiàn)均具有良好的后加工特性。由于新型紗線(xiàn)結構使紗線(xiàn)表面更加穩定，后加工的毛羽增加量顯著(zhù)低于傳統紗線(xiàn)。特別是作為經(jīng)紗，在漿紗時(shí)可節約漿料約50%，大大提高織機效率，降低織造成本。有資料介紹，在美國使用新型紗線(xiàn)每100m布織造成本可降低2.4美元，飛花減少72%。

    3.耐磨性

    紗線(xiàn)的耐磨性與紗線(xiàn)的結構密切相關(guān)。

    傳統環(huán)錠紗由于纖維大多呈螺旋線(xiàn)形態(tài)，當反復摩擦時(shí)，螺旋線(xiàn)纖維逐步變成軸向纖維，紗線(xiàn)易失捻解體而很快磨斷，因而耐磨性較差。

    非傳統紡紗在耐磨性方面有著(zhù)明顯的優(yōu)勢，轉杯紗、噴氣紗和渦流紗均由紗芯和外包纖維兩部分組成，紗線(xiàn)表面包有不規則的纏繞纖維，紗線(xiàn)不易解體，同時(shí)紗線(xiàn)表面摩擦系數大，在織物中紗與紗之間的抱合良好，不易產(chǎn)生相對滑移，故耐磨性提高。

    相對于環(huán)錠紗，緊密紡紗的纖維排列整齊順直，紗線(xiàn)結構緊密，纖維不易脫散，因而紗線(xiàn)的耐磨性佳。

   4.捻度

    捻度也是紗線(xiàn)的重要特性，并決定了織物的一些特性，如針織布的斜路。

    傳統環(huán)錠紗和緊密紗為真捻紡紗，捻度大，易產(chǎn)生針織物的斜路和卷邊，有時(shí)需用并線(xiàn)來(lái)給予彌補。

    轉杯紗、噴氣紗、渦流紗的成紗結構，決定了其捻度小。轉杯紗Z捻和S捻同時(shí)存在，因而捻度最低，噴氣紗中由于有高比例的平行纖維，捻回力小，同樣具有良好的后加工特性。

    5.抗起球

    渦流紗針織物耐磨性好，抗起球等級高。這是因為渦流紗中間為平直芯紗，外層包覆纏繞纖維，纖維定向明顯，紗摩擦系數大，織物內紗與紗之間摩擦性好，不易產(chǎn)生相對滑移，耐磨性提高，此外，起球還與成紗毛羽情況關(guān)系密切。通過(guò)測試起球試驗可看出：渦流紗織物4～4.5級，噴氣紗4級，傳統環(huán)錠紗2級，轉杯紗2～3級，緊密紡紗3～4級。

二、紗線(xiàn)結構形態(tài)大比拼

   不同紡紗方法有不同的成紗機理，纖維在紗線(xiàn)中的排列形態(tài)以及紗線(xiàn)的緊密度亦不相同。

   1.傳統環(huán)錠紡紗線(xiàn)結構

傳統環(huán)錠紗中纖維基本上呈螺旋線(xiàn)排列，由于存在紡紗加捻三角區，纖維不能全部被加捻到紗體中去，較多邊緣纖維一端被捻入紗體，另一端露在紗條外面形成毛羽，因而雖然環(huán)錠紗結構較為緊密，但紗條表面相對來(lái)說(shuō)顯得雜亂無(wú)序，光潔度較差。

    2.轉杯紡紗線(xiàn)結構

轉杯紗在加捻過(guò)程中，加捻區的纖維缺乏積極握持，呈松散狀態(tài)，因而纖維伸直度差，纖維內外轉移程度低。紗的結構分紗芯和外包纖維兩部分。紗芯結構與環(huán)錠紗相似，比較緊密；外包纖維結構松散，無(wú)規則地纏繞在紗芯外面。因此與傳統環(huán)錠紗相比，轉杯紗結構比較蓬松，外觀(guān)較豐滿(mǎn)。

   3.噴氣紡紗線(xiàn)結構

噴氣紗是一種雙重結構的紗，一部分是幾乎平行、無(wú)捻的芯纖維，另一部分是包纏在芯紗外部的包纏纖維。噴氣紗的結構較為蓬松，纖維間的間隙較大，包纏纖維與芯纖維的比例約為1∶9，包纏纖維將向心的應力施加于芯纖維條上，給予紗體必要的聚合力以承受外部應力。

　 4.渦流紡紗線(xiàn)結構

渦流紗也是一種雙重結構的紗，紗條的芯纖維是平行排列的、無(wú)捻度，依靠旋轉氣流的作用使末端纖維包覆纏繞于芯纖維外部加捻成紗。但與噴氣紗不同的是，渦流紗的外層覆蓋纖維比重大(約60%)，以致內部未加捻的纖維幾乎被完全覆蓋，表面纖維排列則更近似于環(huán)錠紗。

   5.緊密紡紗線(xiàn)結構

緊密紡紗線(xiàn)中的纖維排列最為整齊清晰，從一定意義上講，可能是紗線(xiàn)中理想化的纖維排列方式。由于氣流的收縮和聚合作用，纖維的端頭均捻入紗線(xiàn)內，成紗結構最為緊密，紗線(xiàn)外觀(guān)光潔、毛羽少，紗線(xiàn)加捻螺旋結構清晰可見(jiàn)，纖維幾乎沒(méi)有內外轉移。這是集聚紡紗最顯著(zhù)的特性。這種紗線(xiàn)結構的改善是通過(guò)紡紗加捻三角區的消除而獲得的。