世界纺纱技术的发展.doc

世界纺纱技术的发展东华大学纺织学院 于修业教授 程隆棣教授一现状：（一），纺织工业是世界的领先产业之一1997年世界范围内领先十大工业产业，纺织工业名列第3位（以生产销售额计） 总生产销售额达到16200亿美元，领先于化工（13200）,汽车（11000）,机械制造 （8000）,军工(8000)。（二），世界纤维消耗总量已超过6500万顿，化纤约占55-60%，其中化纤消耗量中，长 丝与短丝各占约50%。人均纤维消耗量，发达国家美国1992年已达到33.5公斤， 2000年为45-48.5公斤。中国2000年人均纤维年消耗量为6.5公斤，2015年才达 到9.82公斤。（三），纺织品消耗，发达国家美国1992全国纺织品年总销额已达到2810亿美元，其中服 装一项当年销售已达1490亿美元，2000年达到2000-2100亿美元。（四），纺织工业及纺织品用途已不只是为人类遮体御寒，而是美化人类生活及在各个工业 领域都占一席的综合性工业。服装，装饰，工业三大领域中的应用大致各为1/3;中 国2000年比例为60:25:15，到2015年预计为47:30:23。（五），以上数据可以看出：1 认为纺织工业前景暗淡，夕阳工业的论点是不正确的。2 纺织工业虽经产业结构的调整，设备总量（纱锭数，布机台数）在下降，但纺织品的产量，质量和品种正在蓬蓬勃勃的发展，从未停顿过。因此对我国纺织工业持悲观消极态度也是不正确的。3 纺织工业目前正从劳力密集型工业状态逐步转变为技术知识密集型工业。目前发达国家都正在调整纺织工业结构，朝这一方向迈进。二，趋势：（一），新材料，新工艺，新产品1 纤维细旦化：短纤0.5-0.8旦，长纤0.2-0.5旦2 多种功能纤维的出现，如；保健性纤维（远红外，磁性纤维，抗紫外线，奇异纤维，抗细菌纤维。）仿生性纤维（蛋白质纤维，甲壳素纤维。）高功能纤维（高强涤纶，Kavlar ,碳纤维，Tencel纤维，香型，高收缩。）异型纤维（三角，五角，扁平，矩形）智能性纤维（Smart-materials）所有这些纤维的出现，使纺织品的品种及应用领域大大扩大，档次逐以提高（医疗卫生，保健保暖，交通运输，建筑，海洋，农业，生物工程，航天。等各个工业领域）。3，复合材料的发展4，非织造布。发达国家每年以8-10%的增长速度5，应用其他学科领域的科研成果渗透到纺织工业领域，改变纺织工业目前现状，改 变产品结构，质量和品种。（二）短流程；1 世界化纤长丝与化纤短丝比例；美国约36:64，日本约53:47，世界平均约43:57, 因此化纤长丝纺纱已占纺织工业的相当地位。(1),化纤长丝变形-变形纱（假埝，空变，网络）(2),化纤长丝牵切纺-直接制条工艺2 非织造布：流程短，产量高，成本低。除服装上应用还有局限性外，可应用在纺 织品的各领域，且在扩大。专家测定非织造布生产量对比；以自动有梭机台时产量（米）为1，而非织造布台时产量的倍数为；针刺法125，粘合法480，纺粘法2000，湿法10000。可见非织造布生产效率和发展前景。（三），自动化连续化纺织工业走向自动化连续化，达到减员增效，提高在国际市场的竞争力。1， 自动化水平：现代化纺织厂以生产中等纱支为例，1个细纱挡车工可看管10000纱锭，1个布机挡车工可看管100台以上布机。2， 万锭用人；从原料-细纱，一万锭用人7-9人（包括生产管理人员）3， 我国水平？引进先进水平（上海）万锭用人50-100，一般纺织厂万锭用人200左右，差的地区万锭用人300甚至500。反映出中国纺织工业技术水平和自动化程度与先进水平还有相当大差距。长此下去，我们如何参与国际竞争？！三途径：实现纺织厂自动化连续化的途径。（一），环锭纺纱自动化连续化；1， 工艺流程：清梳联-并条-条卷-精梳-粗细络联（半制品自动运输系统）以上流程，瑞士Rieter公司，意大利Marzoli公司，日本Toyota公司等在1989年美国Greenville国际纺机展览会曾首次全套机器展出，并实地运行。2， 简介；（1），清梳联；条筒直径?1000毫米以上。国外清梳联的采用以达到80-90%，我 国清梳联占有率还较低，1998年底全国清梳联拥有量约350条线,折配套棉 纺纱锭数500万，按4245万纱锭计，98年清梳联约占13.77%。2000年 规划达到15%。（2），条筒、条卷自动运输；如在精梳中运输导轨上有机动移动的机械手，能同时 将四个小卷从条并卷机上运到精梳机上，并把空管运回。并条筒直径?800 毫米。 （3）, 粗、细、络联；A， 粗细自动落纱：a.采用机器前部或尾部的自动落纱车进行自动落纱（落纱、运纱、放管、生头）b，99年巴黎国际纺机展览会上Zinser公司展出的粗纱机MAT670为单机自动落 纱系统（落纱、运纱、放管、生头）。c. 落纱后空管放入，并有自动断头和空筒部位自己卷绕包纱头（自动生头）d. 满纱管送至上方粗纱运输系统。e. 满纱管运输至中转站。B细纱全自动；a.自动换粗纱：当某一粗纱管接近用完，中转站即得信号，满纱管自动运送到 此位置，小机器手倒退原粗纱管上粗纱下落，推出空管进运输线，换（推进） 满管。b.粗纱接头需人工操作c.细纱自动接头d.细纱全自动集体落纱e.由细，络联接机（linker）自动运送到络筒机上络纱3， 技术关键；要实现上述自动化连续化、除要引进机电一体、在线检测、自动控制及计算机 等新技术外，在纺纱技术上要做到； (1)，清梳联中梳棉机高产。A， 国外先进梳棉机台时产量；C51-(40-80公斤)DK803,903-(45-100公斤)DK760-(45公斤)MK5d-(75公斤)P latt-2000-(75公斤)国内FA203,FA231,FA212A,FA221等型号梳棉机台时产量也可达到45-50公斤。梳棉机高产的主要手段是提高道夫速度，根据国外研究测试发现，生条中纤维弯 钩数量（伸直度）随着锡林与道夫的速比（Vc/Vd）的降低而显著增加（伸直度 差），影响成纱质量（条干和单强）。高产梳棉机为提高纤维从锡林向道夫转移时的纤维伸直度，减少纤维弯钩的产生，加强分梳度，提高对结杂，短绒的排除， 普遍在不同位置上加装固定盖板、固定分梳板。除此以外，还都加装类似C50 上的Trex装置（吸风除尘刀十分梳板，棉网清洁器等），这是高产梳棉机的重要技术措施。B， 清梳联自调匀整的先进性、可靠性和实用性。(2)，细、络联；A， 细纱长机（一台细纱机在1000锭以上，99年巴黎国际纺机展览会Zinser-350，一台机为1400锭）和电锭细纱机，使之可直接与络筒机匹配。 细纱长机关键技术，除制造技术外，罗拉双向同步转动、锭子传动整体化是关键；电锭细纱机的技术为电脑控制，达到锭子、罗拉纺纱同步。B， 全自动集体落纱，通过linker与络筒机相联。 解决了以上纺纱工艺上的技术问题，才能走向环锭纺纱的自动化和连续化。（二），新型纺纱短流程实现纺纱自动化连续化；1， 转杯纺纱：清梳联-并条-转杯纱（自动接头、自动落筒） （条筒自动运输线）2 ，喷气纺纱清梳联-并条-喷气纺（全自动化） （条筒自动运输线）四展望：（一），对纺纱系统及发展展望，除上述的新材料新工艺的采用生产出新产品及实现生产过程自动化连续化外，在原环锭细纱机上对纺纱结构进一步改变和优化，使品种新，花色多，质量好的趋势值得注意。 如；1 ，sirospun纺纱2 ，sirofil纺纱3 ，缆型纺纱，solospun4 ，集聚纺纱：suessen Elite spinningRieter com . SpinningZinser comp. .Spinning东华大学 集聚纺 （二），转杯纺和喷气纺在我国发展展望； 1， 转杯纺； (1)，数量； A 世界转杯纺头数平均约占环锭纺的4-5%，达到近800万头；我国以3000 万环锭计转杯纺头数约占2%，达到约67 万头。 B 我国到2010年，转杯纺头数若仅按达到目前世界水平下限4 %计算应为120- 150万头，发展潜力很大。 C 转杯纺可纺6-30英支纱。此类纱支目前覆盖我国纱的总产量的50 %以上。转杯纺头数在2010 年占环锭的4-5%，相当环锭的产量仅为13-14%，若6-30英支在2010年用转杯纺生产占50%，需转杯纺头数应为240万，可发展数 量可观。 (2)，纺纱支数； A 世界范围内，转杯纺可纺6-40英支，个别报导可纺80 英支，我国目前大多纺纱支数在 16 英支以下。 B 纱的品种，欧美国家转杯纺用于针织纱约占40%以上，我国转杯纺用于针织纱约占10%不到。我国16英支以下纱的产量用转杯纺纺制的已占85%以上 (3)，经济支数；据德国Autocoro统计。 A， 转杯纺可纺的经济支数与人工费（工资水平）成比例；人工费（工时） 经济支数（英支）1.5马克（相当1300人民币/月）16英支2.5马克 20英支3.5马克 25英支随着我国工资收入的增加，转杯纺纱会带来更大的经济效益。 B， 转杯纺可能纺的最佳经济支数与转杯速度成比例 转杯速度（万转/分） 最佳经济支数（英支）4 6-21630 840 10 45 (4)，转杯纺的三高三慢与自动化关系 A 目前转杯纺 a 自动化程度不断提高 b 系列化程度不断提高 c 纺纱支数不断提高 这些都为纺纱工业实现自动化创造了条件。 B 目前转杯纺发展又要实行三慢（一种观点）在一定程度上影响自动化程度 a 转杯速度要放慢。 转杯纺是否要大力开拓10万转/分以上的杯速值得谨慎研究，其原因； 功耗大，加工精度与材料要求太高，功耗与转杯直径四次方、转杯速度三次方成正比，导致10万转/分以上的转杯直径小到?30-28mm 适纺纤维长度受限制，一般规律，适纺纤维长度与杯子内径的比为：1:1.1,杯径?28mm，可纺纤维长度仅在25mm以下。 纺纱支数受限制，如纺60 英支棉纱，用长绒棉（埃及棉纤维长度35-40mm),高速转杯不能纺。 b 上规模的转杯纺纱车间（5000-10000头）的建立放慢 c 用转杯纺纱10英支以下纱,转向纺高支纱的发展应放慢 2， 喷气纺-实现纺纱自动化的好途径； (1)，基本情况； A 日本村田公司生产MJS型喷气纺纱机在美国纺织厂被广泛应用并且效果不错 （springs mills）. 目前已生产的型号：MJS801-MJS881-MJS802-MJS802H-MJS802HR B 该机可纺高支纱45-60英支甚至80英支 C 纺纱速度为300米/分,出纱速度，最高可达350米/分。 D 自动化程度高（基本不用人工操作） E 我国使用喷气纺纱机情况； 早期（86年以前）；江苏丹阳10台MJS801 1台MJS881 重庆一棉20台MJS801 前期湖北MJS802H (规模在5-6台) 山东MJS802H (同上) 天津MJS802HR (同上)河南MJS802HR （同上 ）上海10台MJS802HR 广东及深圳数十台MJS802HR 不完全统计我国现有喷气纺纱机头数已达到9000头（每台机为60或72 头）。(2)，技术经济指标；A 据日本村田公司介绍MJS802H与相当环锭纺比较：a 喷气纺占地减少50%（纺20英支）和70%（纺60英支）b 人工费+电费+保养费总和；喷气纺降低70%（纺20英支）和75%（纺60英支）B我国环锭与MJS801喷气纺对比a 用人降低55%b 占地减少25%c 设备投资为国产环锭2倍，比引进环锭设备低44%d 保养和机物消耗费降低30%。e 用电比国产环锭高60%，与引进先进环锭设备和转杯纺相当。f 在纺涤棉纱时除强力略低于相应环锭纱。其他基本与环锭纱相当或优于环锭纱。（3）， 几个注意的问题 A 喷气纺