環(huán)錠紡紗屬于握持端紡紗，對(duì)纖維成形控制力優(yōu)良，所紡紗線結(jié)構(gòu)致密、強(qiáng)力高，適應(yīng)原料、紗支品種范圍廣，目前在紡織生產(chǎn)中仍占主導(dǎo)地位。在環(huán)錠紡紗過程中，加捻須條所含纖維量越少、加捻紗線抱合強(qiáng)力越小，就越容易發(fā)生紡紗斷頭，因此普通環(huán)錠紡紗所紡短纖紗中至少含有30根纖維，使成紗極限支數(shù)遇到瓶頸。

另一方面，環(huán)錠紡紗三角區(qū)須條邊緣纖維受控性差、邊緣纖維脫離鉗口握持后形成飛花或長毛羽，導(dǎo)致環(huán)錠紗線有害毛羽過多、條干不勻率和強(qiáng)度惡化、紗線終端制品質(zhì)量下降，纖維剛度越高，上述技術(shù)問題越嚴(yán)重。

環(huán)錠紡紗中的毛羽

針對(duì)該數(shù)百年來制約紗線高品質(zhì)成形的毛羽問題，歐洲國家在國際上推出負(fù)壓集聚紡技術(shù)，降低環(huán)錠紗線 3 mm以上有害毛羽高達(dá)80%，但耗能大、成本高，且有限的氣流控制力尚無法滿足粗特或高剛性纖維紗條的高品質(zhì)成紗需求。為此，武漢紡織大學(xué)徐衛(wèi)林教授課題組與山東如意紡織合作，研發(fā)出一種嵌入式復(fù)合紡紗技術(shù)，可加工出附加值高的超高支紗線及其制品。

1 柔順光潔紡紗技術(shù)原理及特征

“柔順光潔紡紗方法”是基于決定纖維成紗高品質(zhì)的共性科學(xué)機(jī)制，從改善纖維自身變形和受控能力的角度實(shí)施創(chuàng)新，首次提出的通過在線降低纖維剛度來提高成紗品質(zhì)的紡紗方法。柔順光潔紗線制造技術(shù)的核心原理為：僅在紡紗三角區(qū)加裝柔順光潔處理裝置，通過柔順光潔處理裝置的熨燙接觸面形成柔化接觸區(qū)，瞬間降低纖維剛度，大幅提高纖維易變形和受控能力。

加熱撫順纖維機(jī)理

同時(shí)在柔化接觸區(qū)對(duì)紡紗三角區(qū)須條邊緣纖維進(jìn)行撫順式握持，協(xié)同加捻扭力和引紗張力作用，有效提高紗條內(nèi)部纖維轉(zhuǎn)移、捕捉和緊密纏繞紗條外露毛羽，大幅提高成紗品質(zhì)。

加熱柔化撫順纖維實(shí)現(xiàn)光潔成紗原理圖

2 柔順光潔紡紗裝備

通過原理固化、集成創(chuàng)新、模塊化設(shè)計(jì)，研制出柔順光潔紡紗技術(shù)裝備。通過柔順光潔處理模塊的多功能一體化設(shè)計(jì)，包括自控溫、定向釋熱、報(bào)警顯示、防護(hù)等，成功研制出成熟的功能強(qiáng)大、精密耐用、小巧美觀的柔順光潔處理模塊，實(shí)現(xiàn)溫控自動(dòng)化、耗能最小化、操作便捷安全化。

柔順光潔紡紗技術(shù)裝備圖

該裝備可實(shí)現(xiàn)熨燙接觸面與三角區(qū)紗條的高度協(xié)同成形，對(duì)不同細(xì)紗基臺(tái)上所紡紗線表面毛羽包纏緊度的在線調(diào)節(jié)，安裝拆卸便捷化、安全保護(hù)自動(dòng)化、功率能耗可視化。目前紡紗效率在97%以上，經(jīng)緯紡機(jī)推出柔潔紡裝備淡定能耗為2.85 W（負(fù)壓緊密紡裝置單錠約為11.9 W），單錠購買安裝成本大幅降低。

另外，柔順光潔紡紗裝備還具有普適性強(qiáng)的特點(diǎn)，可針對(duì)量大、面廣的棉型細(xì)紗機(jī)（占細(xì)紗機(jī)總量85%以上）進(jìn)行設(shè)計(jì)和研制的，已成熟應(yīng)用于棉纖維、棉型化纖、短麻紡等紗線的高端制備。

3 柔順光潔紡紗產(chǎn)品特征

實(shí)踐研究表明：轉(zhuǎn)杯紡紗體為內(nèi)緊外松式層狀包纏結(jié)構(gòu)；渦流紡紗體為螺旋直徑遞增的纖維單螺旋包纏結(jié)構(gòu)，紗表光潔、抗起球；但轉(zhuǎn)杯紡、渦流紡紗體內(nèi)部結(jié)構(gòu)纖維內(nèi)外轉(zhuǎn)移不足、抱合力差，紗強(qiáng)低，嚴(yán)重制約紗線高品質(zhì)。環(huán)錠紡紗體內(nèi)纖維內(nèi)外轉(zhuǎn)移充分、抱合力大，紗強(qiáng)高，但紗表有害毛羽多、易起球；緊密紡降低環(huán)錠紡表面毛羽，但增加紗體內(nèi)部緊度，紗體硬化，嚴(yán)重制約了環(huán)錠紗線高品質(zhì)。

轉(zhuǎn)杯紡、渦流紡、環(huán)錠紡Ne 30^S粘膠紗結(jié)構(gòu)

采用柔順光潔紗線高端制造技術(shù)，瞬間降低紡紗三角區(qū)纖維剛度，提高纖維變形和受控能力，增強(qiáng)紗內(nèi)纖維轉(zhuǎn)移率，改善成紗強(qiáng)度和柔順度；撫順握持協(xié)同加捻和引紗張力作用，捕捉和緊密包纏紗條外露毛羽，配合約束緊度調(diào)節(jié)模塊，再次強(qiáng)化毛羽包纏緊度，提高紗線表層光潔致密度。產(chǎn)業(yè)化實(shí)踐數(shù)據(jù)表明：柔順光潔紗線具有全新優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)，能集中發(fā)揮內(nèi)外結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)，表現(xiàn)出柔順光潔、高強(qiáng)的高品質(zhì)性能。

柔順光潔紗與普通環(huán)錠紗表觀對(duì)比圖

4 柔順光潔紡紗技術(shù)應(yīng)用

（1）應(yīng)用于棉紡

柔順光潔紡紗裝備主要針對(duì)棉紡加工，適合針織棉紗的柔順光潔成形，大幅降低針織棉紗毛羽，提高紗線強(qiáng)伸性能。

柔順光潔紡與普通環(huán)錠紡紗線毛羽平均值結(jié)果對(duì)比

柔順光潔紡與普通環(huán)錠紡紗線強(qiáng)伸性能對(duì)比

（2）應(yīng)用于化纖紡

化學(xué)纖維一般具有明顯的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，熱敏度高。因此普適性柔順光潔紡紗技術(shù)特別適用于紡制化學(xué)短纖紗的生產(chǎn)，實(shí)踐表明柔順光潔紡紗技術(shù)能夠降低滌綸短纖紗毛羽高達(dá)91.5%，降低粘膠短纖紗毛羽高達(dá)93.2%。

（3）應(yīng)用于麻紡

麻是一種天然纖維素纖維材料，具有抗菌、吸濕排汗、防臭防蟲等特質(zhì)，但麻纖維剛度大、扭轉(zhuǎn)形變差等特點(diǎn)，尚不能通過負(fù)壓式集聚紡、賽絡(luò)紡等加工成高品質(zhì)紗線，纖維特質(zhì)得不到充分發(fā)揮和利用。通過本項(xiàng)目技術(shù)在難紡高剛度麻類紡紗領(lǐng)域的推廣應(yīng)用，開發(fā)出柔順光潔的漢麻軍品紗，與對(duì)應(yīng)的普通環(huán)錠紡相比，紗線 3 mm毛羽降低81.7%；開發(fā)出柔順光潔苧麻紗，與對(duì)應(yīng)的普通環(huán)錠紡相比，紗線 3 mm毛羽降低70.4%，從而實(shí)現(xiàn)了難紡纖維的高品質(zhì)光潔成紗，拓展了紡織原料的種類。