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纺纱是纺织产业链的第一道工序，其产品质量档次、生产效率与加工成本在整个产业链中具有十分重要的地位。随着纺织科学技术的发展，目前在纺纱生产中普遍采用两类纺纱技术，一种是环锭纺 文｜赵亮 厉勇 李杰 张剑锋 王丽丽
环锭纺纱技术的发展与创新
近几年来，环锭纺纱技术通过不断改进与技术创新，在多种纺纱技术共同发展中继续保持领先地位。紧密纺纱与复合纺纱技术显著提升了环锭纺纱线品质档次，并扩宽了环锭纺纱线的应用领域，是对环锭纺技术的发展与创新。采用带自动落纱的环锭细纱长机与细络联合机是环锭纺技术进一步发展的方向。要使环锭细纱机实现优质高产、效益最佳，选好主机是基础，配好器材专件是关键。
关键词：环锭纺 紧密纺 复合纺 低扭矩纺 发展 创新
纱技术，从发明到应用已有100多年历史。另一种是新型纺纱技术，如转杯纺、喷气纺、喷气涡流纺等，由于其成纱机理、成纱结构不同于环锭纺，并在纺纱工序缩短、劳动用工减少等方面具有一定优
势，故近期得到快速发展，用新型纺纱技术生产的各类纱线比重逐年有较大增加。但从总体分析，目前用环锭纺纱机生产的纱线仍占主导地位，国内外90％短纤纱线是在环锭纺纱机上加工生产的。
前言
1环锭纺纱技术的发展
跨入2l 世纪以来，随着纺纱技术的不断进步，环锭纺纱技术不但在纺纱方法上取得了重大突破与改进，而且在纺纱技术装备上运用高科技手段在智能化、自动化、机电一体化技术等方面也有重大创新，环锭纺纱技术正以崭新的面貌展示在纺纱领域，主要反映在以下5个方面。
(1)紧密纺技术(又称集聚纺)的研发成功与投入生产，标志着环锭纺纱技术进入了一个新的历史发展阶段，用紧密纺技术生产的纱线在可纺支数与品质方面比传统环锭纺及新型纺纱均具有明显优势。
(2)在环锭细纱机上采用多种形式复合纺纱技术，使环锭纺纱线不仅呈现原料、泽多元化，而且形态结构多样
化，进一步拓宽了环锭纺生产纱线的应用领域。
(3)围绕减少纺纱用工提高劳动生产率，在环锭细纱机上广泛应用自动化、机电一体化等新技术，在国
外带自动落纱细纱长车及细络联已得到广泛应用，在国内带集体络纱的细纱长机也取得长足进步，正在逐步推广应用，并正在向细络联与粗细联延伸，实现纺纱工序的连续化。
(4)围绕提高环锭纺纱机的生产效率，进一步提高纺纱速度，加快新型高速锭子、小直径钢领、低纺纱张力新技术的采用与推广步伐，在国外细纱锭速最高已达2.5万r/min，在国内采用新型高速锭
子等措施后，有望使环锭纺生产效率比原来提高15％～20％。
(5)围绕在环锭纺纱机上生产高质量、无疵纱线，广泛采用了优质胶辊(圈)、罗拉、摇架、钢领、钢丝圈等优质纺纱器材，实践证明，优选优质纺纱器材是提高纱线稳定性与一致性的有效途径。
环锭纺纱技术的五大发展与创新，使环锭纺纱在目前多种纺纱技术共存中继续保持着领先地位，成为纺纱领域的“常青树”。
近几年环锭纺通过技术创新不仅出现了紧密纺、复合纺、花式纺等多种纺纱新技术，环锭细纱机本身也围绕着实现优质高产、减轻劳动强度、节约用工等方面
采用多项先进技术。
1.1紧密纺纱技术的进步与发展1.1.1国外紧密纺技术的发展情况
由于紧密纺纱缩小了环锭纺细纱机前罗拉出口处须条的加捻三角区，其成纱结构比普通环锭纺纱线有了质的变化，突出反映在成纱毛羽减少，强力提高。在成纱强力不变情况下可以适当减少捻度，从而可提高生产效率。紧密纺纱技术自1999年巴黎国际纺机展上瑞士Rieter(立达)、德国Suessen(绪森)、Zinser(青泽)等国外纺机公司展出紧密纺的环锭细纱机。10年来，紧密纺纱技术迅速风靡整个纺织界，得到快速发展。据报道，欧洲计划用5～10年时间以紧密纺纱机来全部替代普通环锭纺纱机。更有专家预言：“未来属于紧密纺天下。”
国外近几年来紧密纺技术发展表明，各种形式紧密纺装置或紧密纺细纱机各有特点，尚不能肯定哪种形式是最合理最成熟，但用紧密纺技术来消除纺纱三角区的理念是正确的，不同的是完成消除纺纱三角区的方法。
1.1.2国内紧密纺技术发展情况与主要特点
由于采用紧密纺技术在改善成纱质量、提高设备生产效率上有明显效果，故国内采用紧密纺技术也引起许多纺纱企业重视。为适应紧密纺技术推广应用，国内有10多家纺机公司在消化吸收国外紧密纺技术基础上，自主研发了各种类型的紧密纺装置，并显示以下5个特点。(1)产品价格大幅度下降
除个别制造厂使用国外紧密纺装置配套价格较高外，绝大多数制造商整机改造价格报价在200元/锭左右，比3年前600～700元/锭的改造费用下降很多。价格平民化，使企业承受能力提高，有利于加快推
广应用步伐。
(2)紧密纺技术应用范围正在向多品种、低端化拓展
除了少数企业用紧密纺技术生产5.8tex(100s)以上高支纱外，多数企业已
将紧密纺技术应用于生产11.7tex(50s)左
右，以细绒棉为主的纯棉及混纺纱，还
有不少企业用紧密纺技术生产中细号的
维混纺纱，并取得较好的经济效益。说明
紧密纺纱已不再是“高支纯棉精梳纱”的
代名词。
(3)国产紧密纺技术日趋成熟，成纱
质量已与国际同步
在同样原料条件下，用紧密纺技术
纺纱比传统环锭纺纱可减少3mm毛羽
70％以上，单纱强度提高10％以上，这
与国际水平基本相同。尤其是用江苏华方
福建省公务员应急管理网络培训平台与同和纺机生产的四罗拉紧密纺纱机与
Rieter COM4及德国Suessen公司Elite
紧密纺纱机试验数据对比表明，纱线的主
要质量指标并不亚于国外紧密纺机水平。
(4)国产紧密纺纱机采用技术路线与
机械结构具有中国特
从已使用国内外紧密纺纱机分析，
国产紧密纺纱机多数以大风机配大风管
作为紧密纺的负压气流，它与进口机采
用小风机相比具有能耗低、减少排污
(短绒)、降低压力等多项优势，这也是
国产紧密纺有别于国外紧密纺的一个显
著亮点。而集中风管又分为位于纱架中
间的中央风管和位于纱架之上的高位风
管，二者相比安装在纱架横杆上的高位
风管更符合挡车工的操作习惯和美观的
要求。此外，国内紧密纺除了采用大风机
和大风管这一显著特点外，国内多家制
造厂家在尾箱风道集聚管、罗拉盒、罗
拉轴承、网格圈、胶管等紧密纺相关部件
的结构、材料、加工工艺等也有重大改
进，如宁波德昌单电机驱动双风机形式、
江苏华方低噪音离心集聚风机和双向使
用罗拉轴承、无锡二橡胶的加宽型牵伸
胶辊等器材与国外同类型器材相比，明
显具有节约能源、降低使用成本、稳定
成纱质量等效能。
(5)三罗拉与四罗拉紧密纺装置各具
特
随着国内紧密纺纱机的制造与工艺
技术不断改进提高，目前国内除了少数企
业整机引进国外紧密纺纱机外，大多数企
业采用的是对传统环锭细纱机进行改造
而成，其中以采用Suessen公司的Elite
技术生产的三罗拉式紧密纺装置居多，它
具有结构简单、造价较低的优势，但三罗
拉紧密纺装置以前上皮辊传动引导下皮
辊的方式，对皮辊直径的要求十分严格，
两者的线速度必须保持恒定值，给纺纱厂
学生科技网的管理增加了一定难度。
为了克服三罗拉紧密纺装置的不
足，近几年来国内也研发了四罗拉式紧
密纺装置，该装置是在Elite技术基础上
研制成的，近似Toyota公司的EAST型
紧密纺装置。其特点：一是由带齿前罗
拉通过过桥齿轮传动引导罗拉，这种积
极传动方式，使前胶辊和引导胶辊皆为
消极转动，引导罗拉与前罗拉间的速比
能够保持恒定。二是由于带齿前罗拉传
动引导罗拉，网格圈的运动是通过引导
胶辊和引导罗拉的夹持而积极运动，降
低了网格圈运动不稳定的几率，并延长
使用寿命。三是四罗拉式须条凝聚区的
长度比三罗拉短，会对须条的凝聚效果
有一定影响，其所纺紧密纱2mm毛羽
数略多于三罗拉，故要按照所纺原料性
能及纱线品质要求来选用。
1.2复合纺纱技术的进步与发展
采用复合纺纱技术来开发环锭纺新
型纱线，也是近几年来环锭纺纱技术进步
的一个亮点。它是在环锭细纱机上通过技
术改进与创新，巧妙地将2种或以上具有
优良性能的纤维结合在一起纺成的新型
纱线，目前已有赛络纺(Sirospun)、赛络
菲尔纺(Sirofil)、索罗纺(Solospun)，包芯
纺及段彩纺等多种复合方法。
1.2.1赛络纺
与常规环锭纺工序相比，可减少单纱
络筒、并纱及捻线，相应可减少设备、占
地、功耗等。赛络纺纱线采用的捻系数较
高，纺纱断头率较低，纺纱速度可相对提
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高，因此有一定的经济效益。
赛络纺产品是以纱代线，具有特殊的纱线结构，界面呈圆形，外观似纱但结构上呈双股，比较紧密，毛羽少，外观较光洁，抗磨性较好，手感柔软；条干CV 值与强力皆较相同线密度的股线稍低，但强力比相同线密度的单纱好；透气性、悬垂性及染性皆较好，可用以制作衬衣和春夏服装面料装饰布。
赛络纺易产生长细节，要充分发挥粗纱断头自停喂入装置的作用。
赛络纺纱一般需经热定捻和电子清纱。若经络筒工序，则络筒机的效率比一般环锭纱络筒要低3%~5%。
1. 2.2赛络菲尔纺
它是在赛络纺技术基础上发展的一
种新型纺纱方法，它与赛络纺不同的是在纺纱中使用一根长丝纱和一根粗纱进行纺纱，长丝和粗纱分别喂入并与前牵伸罗拉钳口处保持一定的距离，从而组成加捻三角区一起加捻并形成长丝与短纤纱呈
双边结构的赛络菲尔复合纱，长丝在短纤纱的外围。在赛络菲尔纺中，长丝预张力、长丝和须条的距离、长丝和须条的比例是影响纺纱过程稳定性和赛络菲尔复合纱性能与结构的主要因素。赛络菲尔纺纱可以减少纱线横截面中纤维根数，从而可以使用较粗的纤维来生产相同线密度的纱线，提高复合纱的强度，并改善纱线均匀度、减少毛羽，它与赛络纺一样可降低纺纱成本，是环锭纺纱中值得推广的两种新型纺纱技术。
赛络菲尔纺纱的技术优势
•缩短工艺流程，省去并捻工序，提高生产效率；
•提高原料可纺性，降低原料成本•纱线结构独特，形成织物透气性好、抗皱性好、悬垂性好等独特织物风格。
•促进了涤纶长丝的开发研究与改进。
1. 2.3缆型纺作为一种新型纺纱技术，诞生于
1998年，并在巴黎国际纺机展(ITMA 1999)上展示，引起业内人士重视。
（1）毛羽少。
采用这种技术纺出来的纱有着和传
统单纱不同的纱线结构。根据纱线加捻理论可知缆型纱由于纱线中有几股一定捻度的纤维束的存在，纱线的捻心将处于纤维束的几何中心。在捻度相同的条件下，缆型纱中处于捻心的纤维数量要少于传统单纱中纤维数量，而且缆型纱先有每个纤维束的实捻，后有全部纤维束的实、卷混合捻，内外层的纤维转移机会少于传统单纱，这就意味著缆型纺纱的纤维头端外露的机会要大大少于传统单纱。（2）提高纱线的耐磨性能和单纱强力。
分割辊上一般设计了2到4条平滑
无槽的过渡段。当须条遇到分割槽时分割成纤维束后进入分割槽，当纤维须条遇到过渡段时须条就重新并合在一起。就像梳理头发，遇到杭不通时须将梳子退出一样，须条不是始终处于被分割的状态，而是有一个重新汇集时段，这样就减少了纤维被强行拉断的机会。过渡段的另一个作用就是重新分束。纤维须条在处于过渡段时，由于未被分割纤维自然汇聚在一起，此时整个纤维须条将随着皮辊的转动会产生水平向的游移，原来在某个分割位置的纤维随着游移可能会进入另外一根槽的位置。随着分割辊的转动分割槽再度将须条纤维分割成纤维束时，会出现一根纤维的头端在这根槽内，而纤维的尾端在另一根槽内的情况。
（3）条干均匀度。
在实际生产过程中，为避免由于吸风
嘴的作用吸走被分离出来的不能成为小束的散纤维造成纤维的损失而最终影响纱线的条干均匀度，应将吸风嘴尽量往下压一些，使之与solospun 的沟槽罗拉保持一定的距离。
1. 2.4包芯纺短纤与长丝包芯复合纱的生产工艺
已日趋成熟，目前工厂使用最普遍的是环锭纺包芯纺纱技术。现在全世界大约已有1000万锭纺纱设备在生产包芯纱，而且每年生产包芯纱的环锭锭子以20～30万锭速度增加，预计未来仍会继续增加。而其他包芯纺纱技术，如转杯纺、静电纺、摩擦纺等则发展不平衡。此外，为了满足不同消费者的需求，使包芯纱具有多样的性能，许多研究者都在进行不同原料包芯纱的纺制，特别是将新原料、新纤维应用于包芯纺纱，已取得了许多有益的探索，如丙纶/玻璃纤维包芯纱，聚丙烯腈预氧化纤维涤纶包芯纱，牛奶蛋白纤维氨纶包芯纱，形状记忆聚合物氨纶包芯纱，玄武岩长丝包芯纱等。
目前在短纤维/长丝包芯纱产品性能上仍然存在一个难以攻克的难关，即包芯纱的“露丝”现象。包芯纱坯布经染后布面常出现大量的斑点疵点，而这些斑点就是由于所纺包芯纱的包覆效果太差，特别在芯丝比例较高且芯丝的染性能与皮层纤维染性能有较大差异时，芯丝暴露程度严重。由于传统环锭纺本身生产原理的局限性，很难从根本上解决这一问题。
1. 2.5段彩纱它与赛络纺不同的是，A 与B 两根
粗纱分别从中后罗拉喂入细纱机，且B 粗纱定量小于A 粗纱，由后罗拉随机或有规律间隙喂入B 粗纱造成不匀，然后与A 粗纱汇合后，由中罗拉喂入前罗拉共同进行牵伸，此时A 粗纱被牵伸成细纱须条，B 粗纱的粗细不匀由于前区牵伸被进一步扩大变成不均匀、不连续纤维在附着A 粗纱所形成的纱线上，生产出不但在粗细上有变化，而且在彩上也有变化的纺段彩复合纱，是目前较流行的一种新颖纱线。
总之，上述5种复合纱线，虽然纱线结构形态各异，但都是在环锭细纱机上通过适当改造与创新来实现，由于产品附加值提高，可以比一般环锭纺纱线卖更高的价格，为生产企业增加收益。
2环锭纺技术“新成员”——低扭矩纺纱技术
3结语
（1）新型纺纱技术的快速发展与环锭纺纱技术进步是当今纺纱加工技术进步的两个重要标志。福州二中
（2）国内外新型纺纱的快速发展是因为它与环锭纺比较具有工序短、效率高、用工省、加工成本低的优势。用新型纺纱技术生产纱线具有一定特，在一定用途与领域中可取代部分环锭纺纱线。电线印字机
（3）环锭纺纱技术目前在纱线生产中
仍占主导地位，通过对环锭纺细纱机的技
术改造和创新而生产的紧密纺纱、复合纺
纱等新型纱线是环锭纺技术进步的重要
标志。
（4）在今后的纺纱加工技术中将是各
种纺纱方法互相补充，长期共存的格局，
各种纱线的特性将会进一步融合和发展，
为后续加工提供更加丰富多彩的新型纱
线，美化人们的穿着。
总之，环锭纺的技术进步与技术创新
也是纺纱加工技术进步的一个重要组成
部分，在今后纺纱技术发展中，将出现多
种纺纱方法相互渗透、相互补充、长期共
存的局面，各种纱线的特性将会进一步融
合和发展。
2009年，中国纱线网举办的总工程师论坛年会上，有一项中国人独创的纺纱新技术正式公开。那就是低扭矩纺纱技术又称扭妥TM纺纱技术。
2.1纺纱机理
扭妥纱(低扭矩纱)是由一种新型纺纱技术生产的，它在传统的环锭纺细纱机上安装了简单的纺纱附件，可改善成纱结构，从而大大降低纱线扭矩。生产扭妥纱的纺纱附件主要是纤维排列调整装置。扭妥纱新型纺纱技术的纺纱原理是：粗纱经过牵伸之后，通过附加的纤维排列调整装置而后加捻成纱。首先，将粗纱经过细纱机的牵伸装置进行牵伸，后进入安装于前罗拉与导纱钩之间的纤维排列调整装置，最后经传统的领钢丝圈加捻和卷绕成纱。纤维排列调整装置主要是提高加捻三角区内纤维的转移和纠缠，改善因纱加捻而产生的纤维应力-应变分布。纱线扭矩与纱线中纤维的排列、纤维的应力-应变分布、纤维与维间的摩擦力以及纤维几何形状都密切相关。因此，通过纤维排列调整装置的调节，使成纱结构得到改善，从而大大降低纱线扭矩。
整个过程可以分为两大部分，也就是
假捻器前，假捻器后。而在假捻器前又可
以简单分为缆型纺部分和赛络纺部分。细
纱机采用双粗纱喂入，两根粗纱在牵伸区
域始终保持一定的距离平等向下运动。当
经过牵伸的须条出细纱机的前箝口后，每
一根须条立即被分割轮分割成2股以上
的纤维束。纤维束先在加捻力的作用下绕内经讲义
着纤维束自身的回转中心旋转，接着汇交
在节点1并合后再绕着这些纤维束的中
心加捻成缆型纺单纱，接着两缆型纺单纱
汇聚与节点2合并加捻成右捻单纱。该右
捻单纱经过假捻器之后，随着纺纱加捻成
为成品纱线。
2.2纱线结构
从纱条纤维内部结构图上看，扭妥
纱中大部分纤维的轨迹并不是同轴螺旋
线，而是一个非同轴异形螺旋线，纤维
轨迹大致呈圆锥形螺旋线，但是其轴线
常与纱的轴线偏离与同捻度传统环锭纱
比，扭妥纱外松内紧，大多数纤维倾向
于分布在距离纱芯较近的位置，且其径
向位置从纱中心到纱表面以较大的转移
幅值频繁地变化，这使纱的内部结构更
加紧密，纤维间的抱合力进一步增强，纱
线断裂强力得以提高。
2.3纱线特性
（1）毛羽少。像缆型纺一样，分束
使处于捻心的纤维减少，纱线中的纤维
都具有一定的捻幅，减少了纤维头端外
露的机会，从而使毛羽减少。分束汇聚
可以使旋转着的这股纤维束将相邻纤维
束中外露的纤维头端或者部分裹缠入该
纤维束内，从而进一步减少纱线的毛羽。
缆型纺加赛络纺，两次分束两次汇聚，进
一步加强了毛羽的捕捉，大大减少了纱
线的毛羽。
（2）耐摩擦抗起球。分束加捻汇聚再
加捻使纱线内部的纤维与纤维之间，纤维
和纤维束之间，纤维束和纤维束之间的结
合更为复杂，纤维之间的抱合更为紧密，
纤维的径向压力更大。纱线的耐摩擦性、
抗起球性能都明显提高。
（3）低扭矩。假捻前的分束汇聚已经
构成了纤维的特殊排列组合和复杂的结
构，反捻虽然可以让一些未参与复杂结构
的散纤维具有一定的捻回，但却无法改动
生命中不能承受之轻电影
原有的纱线结构，只能是抵消原结构带来
的扭应力，从而减少了成品纱线中的扭应
力，成为低扭矩单纱。
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