备要求高探究喷气涡流纺技术的特点与局限性

喷气涡流纺是由日本村田公司于1997年在喷气纺的基础上最先研发出的一种新型纺纱技术，其后不断进行技术改造，使得纺纱速度越来越高、可纺纤维种类越来越多。我国的喷气涡流纺设备方面，华方于2011年研制出HFW80型喷气涡流纺纱机，华燕于2014年自主开发出HYF369喷气涡流纺纱机。

从2005年开始，德州华源生态科技有限公司、江苏大生集团有限公司、江苏悦达集团有限公司等少数企业从日本引进喷气涡流纺设备，通过开发喷气涡流纺纱线取得了良好的经济效益，该项纺纱新技术在国内得到快速发展，设备的引进与生产企业不断增加，目前已从小批量生产发展到规模化生产阶段。据相关报道，截至2017年全国纺纱企业已拥有喷气涡流纺设备1500多台，共有13.5万多头（按每台90头计），相当于环锭纺270万锭的产能，占世界喷气涡流纺产能的50%左右。喷气涡流纺技术具有以下特点。

1.优点

（1）缩短纺纱流程。目前多数喷气涡流纺纱企业的前纺工序采用清梳联合机（少数为开清棉与梳棉机）与三道并条机，就可直接纺纱并制成筒纱，省却了环锭纺的粗纱与络筒两道工序，实现了粗纱→细纱→络筒一体化，是目前纺纱工序最短的流程。

（2）显著提高生产效率。由于喷气涡流纺纱原理是半自由端纺纱，而环锭纺受钢领与钢丝圈线速度的限制，故其纺纱速度远高于环锭纺纱。目前，日本村田公司生产喷气涡流纺机型，设计速度为450～500m／min，生产企业实际运行速度为340～450m／min，是环锭纺速度的17～20倍。用5～6台涡流纺纱机生产，其产量可达到环锭纺10000锭的生产量，这是目前纺纱设备中生产效率最高的机器。

（3）产品有特色。由于喷气涡流纺的成纱呈内外层包覆结构，由芯纱与包覆纱两部分组成，约40%芯纱基本不加捻，而占60%的外包纤维紧密地包覆在芯纱上，使成纱光洁、毛羽少，完全可以与环锭纺的紧密纺纱相媲美。用喷气涡流纱加工成针织物，其优良的抗起毛起球性可比环锭纺纱提高1～2级，且使织物的捻势、纬斜等问题得到显著改善，从而使后加工生产的效率与品质相应提高。这是目前许多针织、棉织加工企业喜欢使用喷气涡流纱的重要原因之一。

（4）减少用工。由于喷气涡流纺比环锭纺具有纺纱工序短、生产效率高、设备智能化程度高等优势，既可减轻一线工人的劳动强度，又可显著减少用工。据使用涡流纺的企业实际用工分析：配6～7台861型涡流纺机平均用工在25人，规模越大用工越省。目前，很多环锭纺企业用工因设备多数经过改造，普遍采用清梳联与自动络筒机等先进装备，每万锭用工在80～100人，故涡流纺企业用工比环锭纺企业可节2～3倍，用工大幅度减少是解决纺织企业招工难的重要措施之一。

（5）降低生产成本，提高企业经济效益。从近几年应用涡流纺企业实践情况来看，尽管它一次性投资要略高于相同规模环锭纺，但由于其具有生效率高、生产工序短、用工省及产品有特色等优势，故吨纱加工成本比环锭纺要低。以纺19.7tex（30英支）黏胶纤维为例，环锭纺吨纱加工费在2500～2600元，喷气涡流纺在1600～700元，差异在900元／吨，这主要得益于吨纱工资支出减少与电耗略有降低。以浙江萧山地区一家企业实际数据分析，该企业既有环锭纺也有涡流纺，环锭纺万锭用工89人，吨纱工资支出1320元，而喷气涡流纺折合万锭用工27人，吨纱工资支出为450元，比环锭纺少付工资870元／吨。此外，用电方面，吨纱耗电量也从环锭纺的2096kW·h，下降到涡流纺的1971kW·h，减少125kW·h，使吨纱电费支出减少80～90元。

2.缺点　在喷气涡流纺实践中，该项技术也存在一定弊端，尤其是在原料适应性及生产品种开发等方面，不如环锭纺适应性强，故它不能全部代替环锭纺。(www.xing528.com)

（1）原料要求较“苛刻”。由于其成纱机理是包覆型结构，由外包纤维与芯纤维两部分组成，芯纱部分纤维是不加捻度的，只依赖外包纤维加捻，故纺同样规格纱线，由于有30%～40%的芯纤维不加捻，故其成纱强度要低于环锭纱10%～20%，并随后纺纱支数越细差异越大。为了提高涡流纱强度，其对使用原料要求较高，要求原料细度细、长度长、整齐度好，一般环锭纺纱用1.67dtex（1.5旦）就可以了，而喷气涡流纺要求用1.33dtex（1.2旦），甚至更细。此外，由于喷气涡流纺是用喷气涡流来包覆与牵伸纤维运行，故对初始模量低的柔性纤维的纺纱效果较好，而对初始模量较高呈刚性的纤维其适纺性较差，如麻类纤维与线密度高的涤纶等合成纤维，如不经过软化等预处理，纺纱难度较大。这也是目前多数企业用黏胶纤维等为主体原料来生产喷气涡流纱的主要原因。

（2）生产纱线品种有局限性。由于喷气涡流纺对原料选用要求高，这在一定程度上限制其品种种类没有环锭纺涉及的种类多。

从生产纱线的线密度分析，目前以生产36.9～14.5tex纱线为主，超过10.7tex（55英支）时，由于组成纱线的纤维根数较少，使成纱强力更低、纺纱难度更大、生产效率低，经济效益偏低且无法满足客户对高端产品的质量要求。

从生产纱线品种分析，目前以黏胶类纤维生产纱线仍占较大比重，由于产品同质化竞争激烈，价格逐年走低，已与环锭纺同价甚至略低于环锭纱。

从纱线应用领域分析，目前喷气涡流纱以大圆机针织物上的应用为主体，在机织物上应用比例较少，尤其作经纱使用时，由于其单纱强度低于环锭纱，有些技术问题需研究攻克。另外，因喷气涡流纱手感较环锭纱硬，故对手感要求柔软、蓬松风格的织物，如横机制作的羊毛衫等，目前尚无喷气涡流纱使用，有待进一步开拓研究。

（3）纱线质量上仍有一定缺陷。除前述纱线强力较低外，其纱线的条干均匀度也略差于环锭纱，而且纱线线密度越小差异越大，尤其是当工艺参数设计不当时易产生细节弱环纱，不但增加纺纱时的断头率、影响生产效率，而且细节弱环纱对后加工的针织物的质量影响较大，甚至造成疵品。

（4）纺纱工艺要求高。受喷气涡流纺成纱原理影响，对其生产现场的温湿度要求和使用的压缩空气的质量要求很高，这方面的投入和后期运行成本都高于环锭纺。同时，喷气涡流纺是半自由端纺纱形式，故它对纤维的前进梳理、并合工艺及前道设备的运行速度提出了比环锭纺更高的要求。在清梳联工序要采用柔性梳理工艺，既要充分梳理纤维又要尽量减少纤维损伤，使梳理后的生条质量能符合纺纱要求。同时对提供喷气涡流纺的条子中纤维伸直平行度要求也较高，故需要采用三道并合工艺，其运行速度要控制在环锭纺并条机的70%左右，所以，并条设备配置比环锭纺要多一倍左右。

随着新产品的不断开发和纺纱技术的改进，喷气涡流纺纱线的应用越来越广，生产消耗也逐步降低，村田公司也在设备上不断创新，在节能降耗方面推出很多专件器材，总体而言，喷气涡流纺的发展前景十分广阔。