1．复合纺纱技术

随着纺纱技术的发展，近些年来，市场上出现了越来越多的复合纱线，这些都是复合纺纱技术生产的，它们最大的优点就是能够巧妙地将两种以上的纤维的优越性能结合在一起。复合纺纱的历史可追溯到上一世纪40年代的棉与粘胶纤维的混纺。当时只是将粘胶纤维作为棉的代用品，并不是以提高纱的性能为目的。将性质不同的纤维复合纺纱以克服各自的缺点开始于上世纪50年代后期，是用棉和涤纶混纺，集中了棉的膨松、吸湿、保暖和涤纶的强力高、耐磨、挺括、免烫等优点。复合纺纱的纺纱方法主要有混纺（blendedspining）、包缠纺（wrapspining）、包芯纺（corespun）、赛络纺（sirospun）、赛罗菲尔纺（sirofil）、索罗纺（solospun）等，它们都是利用两种或两种以上组份复合成一种纱线的过程，但这些方法又有本质的区别，主要体现在纺纱机的机构、复合的组份、喂入方式、工艺参数等方面的差异。就目前而然，复合纺纱根据构造差异可大体上分为三种：混纺纱、混捻纱、包缠纱、包芯纱，其中包芯纱有两层、三层及多层之分（如图-1所示）。

图-1复合纱的断面构造

1．1混纺纱

两种或两种以上纤维均匀混合，一般在并条工序将不同纤维的条子按一定的混纺比并合。目前此类复合纱有传统的毛/涤、毛/涤/粘、毛/粘等及毛/天丝、羊毛/羊绒、毛/大豆纤维、毛/甲壳质纤维、毛/功能性纤维（阻燃、抗菌、保健等）最新流行的混纺纱。

复丝与短纤维也可混纺纱，即用高压电将复丝开松后，喂入细纱机的前牵伸区与短纤维混合，再由锭子复合加捻。

1．2混捻纺

两种性能不同的纤维象拧麻花一样交缠在一起，类似股线结构。可在改造后的细纱机上纺出，也可利用空心锭子纺出。主要有赛络纺（sirospun）、赛罗菲尔纺（sirofil）、索罗纺（solospun）等。

1．2．1赛络纺

简单的讲，赛络纺纱（Sirospun）是在细纱机上把细纱、并线、捻线3

道工序合为一道的一种新型纺纱方法。它将2根粗纱以一定间距平行喂入牵伸区，

经分别牵伸后在前罗拉前方直接加捻成同捻同向的合股线，因此又称双纱纺纱。具体的纺纱工艺流程，见图2所示。其织物外观光洁、毛羽少、手感滑爽柔软、富有弹性、耐磨、透气性好，目前已成为为高档轻薄面料用纱，被誉为“凉爽羊毛”产品。它是一种短流程的股线生产工艺，是澳大利亚联邦科学与工业研究院发明的专利。最先在毛精纺上应用

赛络纺的纺纱原理是两根平行的粗纱进入牵伸区后，经前罗拉输出，形成一个三角区，并汇集到一点，合并加捻卷绕到纱管上，锭子和钢丝圈的回转给纱线加捻，捻度自下而上地传递直至前罗拉握持处。在汇集点上方的两根单纱捻向和下方股线捻向相同，但捻度是上少下多，因而纱线中的纤维形态和捻幅程度不同于普通双线，但其纱线结构仍遵循环锭纺纱的结构。首先，赛络纺的两根须条在前罗拉同

步输出后进行合并，在其合并前有一段单纱加捻区域，须条在此段形成单纱结构，纤维基本上是呈锥形

螺旋线排列。由于单纱加捻区域短，施加捻度少，因而使单纱中的纤维螺旋角较小，纤维两头外伸机会少，单纱表面光滑。其次，两根须条汇合加捻属于同向加捻，合股后的捻幅在原有单纱捻度的基础上迅速增加，使股线中的单纱及纤维螺旋线更加明显，纤维倾斜角加大，使股线截面呈圆形结构，抱合力提高，股线强力明显增大，赛络纺纱线有较大的伸展性、较少的毛羽、较紧密的结构、较好的光泽、较高的耐磨性，并能纺制较细特的纱线。

1．2．2赛罗菲尔纺

赛罗菲尔纺是由赛络纺发展而来，即在赛络纺纱中，用一根长丝取代其中的一根粗纱，两者间距要大于赛络纺的两粗纱间距。由于成纱中含有长丝和短纤维两种组分，又称双组分纱，当短纤维为毛纤维时，又称Woolfil复合纱。

在赛罗菲尔纺中，粗纱与长丝的间距是最关键的工艺参数，在一定的范围内，随着间距的加大，成纱不匀减少、强力增大、毛羽减少，这里要找一个最佳的间距工艺值。赛罗菲尔

纱断裂强力大于短纤维的合股线，断裂伸长率较单纱大,毛羽较少。用化纤长丝代替一根粗纱，即可降低成本，又可提高纱支。

1．2．3索罗纺

索罗纺纱技术是在赛络纺和赛罗菲尔纺的基础上发展起来的一种新型纺纱方法。该技术的是在细纱机前罗拉下方加装一表面有许多沟槽的分割辊，见图3所示。能对细纱前钳囗输出的须条进行分劈，产生若干根窄条，由于捻度的传递，这些窄条带有少量的捻度，再被汇合加捻后，形成类似多股线（缆绳纱）的索罗纺纱。

索罗纺纱特殊加捻过程，保证纤维被牢牢地锁入纱线的结构中，使纱线的毛羽较少、表面光洁，从而抗摩擦性能更好。根据国外研究介绍，在强力、伸长和均匀度方面，索罗纺纱线均优于传统纺的单纱，与传统的双股纱无明显差别；另外，索罗纺纱对原料的要求较低，与其它纺纱方法相比较，生产同支数的纱线，索罗纺可以使用较粗的纤维生产出高质量的纱线，从而降低了生产成本。但索罗纺纱技术也存在一定的问题，比如用此技术纺得纱线的细节较多，从而增加了纱线的断头，对纺纱织造工序极为不利，且不易提高纺纱支数。但也有的研究不是这样的结论。值得进一步研究。

1．3包缠纺

包缠纺（wrapspining）又称包覆纺，是以长丝或短纤维纱条为纱芯，外包另一种长丝或短纤维，外包纱按照螺旋形的方式对芯纤进行包覆，包缠纱多用于要求高弹的针织物，部分用于机织物，粗细特纱都可纺，其中以弹力纱居多，适用于织造运动紧身衣，如游泳衣、滑雪服、女内衣等。包缠纱根据用途选择适当的芯纱和外包纱，其强力比任何一种单纱均高。

包缠纱分为单包覆与双包覆两种，区别在于包覆层数和外包层的每厘米圈数不同。单包覆是外包一层长丝或纱，圈数较少，织物露芯较明显；双包覆是在芯丝外层包覆两层长丝或纱，这两层包覆一般方向相反。实际生产中，以单包覆及外包长丝居多。

包缠纱一般都是在空心锭子纺纱机上纺出的，其品种很多，主要有：羊毛/氨纶、涤纶/羊毛、涤纶/锦纶、涤纶/氨纶、锦纶/氨

纶、腈纶/氨纶、涤纶/棉等等。用包缠纱可以生产出风格不同、性能优越的织物，因此，包缠纱的出现与发展，为纺织品的开发又增加了一新的技术。

另外，在一般细纱机上纺出的包缠纱称为包芯纱（corespun），一般以化纤长丝为芯，外包短纤维，也有内外均为短纤维，即芯纱为单纱的。包覆的纤维用粗纱按常规牵伸，芯丝（纱）在前罗拉处喂入，前罗拉输出后，二者捻合在一

起，且纱芯包在短纤维中心。在结构上包芯纱有两层、三层及多层之分。某些新型纺纱方法（喷气纺、涡流纺、摩擦纺）也可纺包芯纱。

2．气流纺纱技术

在气流纺纱技术中，可以细分为转杯纺、喷气纺和涡流纺三大类，下面分别叙述它们的各自特点。

2．1转杯纺

新型纺纱技术中转杯纺发展最快，技术比较成熟，纺纱质量好，主要是条干均匀，纱疵少。由于转杯纺纱出条速度突破了环锭细纱机的转速限制，产量有了大幅度的提高，而且缩短了工艺流程，节约了生产成本，因此具有很大的发展潜力。全世界目前约有800多万头转杯纺。

从1960年起捷克首创问世第一台转杯纺纱机的转杯转速只有30000~40000r/min，到了1991年汉诺威展览会上德国Autocoro288型转杯纺的速度已高达15万r/min，R20型转杯纺纱机的转杯速度在13万r/min，纺纱支数已经由低支纱发展到中高支纱，可生产60支以下的各种纱支数，全机自动控制水平高，有连续检测纺纱质量及各种疵点的功能，实现对转杯纱100%的质量监控。目前最先进的转杯纺纱机除了实现对转杯纱质量的全检外，还具有定长、清纱、上蜡、自动接头自动换筒及验结等功能。

目前我国拥有各类转杯纺纱机约有60万头，在部分的设备自动化程度较低，转速也不高，毛纺上使用转杯纺纱的比例更低。几年前，在苏南不少毛纺企业用转杯纺，利用精梳短毛与粘胶纺制毛粘混纺纱，取得了很好的经济效益。我国山西经纬纺机厂在1996年成功的开发了适纺毛型纤维的F2601转杯纺纱机,该机的

转杯速度为22000r/min，卷取速度为120m/min，适纺支数为2.7~17公支。从一些企业使用情况来看，效果还好。

从转杯纺纱机的发展来看，积极开发适合毛纺的高档转杯纺纱机应作为今后的重点工作。

2．2喷气纺

由美国杜邦公司在1936年开创研制了单喷嘴纺纱机，在后几十年中得不断的发展，德国目前生产的Peyfil喷气纺纱机供应市场，日本村田公司续MJS801及MJS802之后发展出第三代喷气纺纱机RJS804在1995年米兰国际纺织机械展览会上问世，纺纱质量特别突出，纱体外观质量好，只有0.5mm以下的毛羽，最高的纺纱速度达300m/min，比转杯纺又有了很大的提高。我国除了早期引进少量的第一代喷气纺纱机外，2001年又引进了100台第三代喷气纺纱机RJS804，建立了10条喷气纺纱生产线。RJS804喷气纺纱机是在MJS喷气纺纱机的基础上经过改进起来的，原RJS804喷气纺纱机是由两个高速回转气流的喷嘴组成，须条在牵伸区拉细后,从前罗拉引出并进入第一喷嘴的须条达到纺纱设计的细度，在第一、二喷嘴间进行加捻，喷嘴中的气流以大约30万r/min的速度进行回转，须条在第一喷嘴气流的作用下完成凝聚与伸直，然后被第二喷嘴分离出一部分表层纤维，以一定的捻角和压力包缠在另一部分纱芯纤维束的外表，形成包缠的纱线结构，纺纱动作完成。

RJS804喷气纺纱机的纺纱部分是由喷嘴及球形罗拉两部分组成，纤维束经过牵伸后，连续不断地离开前罗拉进入喷嘴，依靠喷嘴中高速回转的气流作用，一小部分包缠纤维束从主纤维束中分离出来并缠绕在纱芯束上，接着当纤维束通过球形罗拉握持点时，芯纤维束形成与包缠方向相反的假捻，纱芯包缠纤维束通过球形罗拉时，纱芯纤维束上的扭矩减少，包缠纤维较紧地包覆在纤维上，喷

气纺纱机的主要动作完成。图4示意出喷气纺纱工艺装置结构。在2002北京国际纺机展上，日本村田公司又展出了性能更为完善的喷

气纺纱机，如R2、881HR型，具有优越的操作性能，配有智能分析装置（IA/3），该装置不但能及时检测纺纱中的在线质量，而且通过打印服务器进行生产管理，分析效率损失原因，协助进行维修保养。

从目前我们所了解的在毛纺上还没有应用喷气纺纱技术，从所看到的技术在棉纺上的运用效果来看，应该加强这方面的研究开发。

2．3涡流纺

日本村田公司研制开发的851MVS型涡流纺纱机是一种真捻无结头的涡流纺纱技术。在1999年法国巴黎展览会上正式展出。

涡流纺纱机主要由喂入部分、牵伸部分、涡流加捻成纱部分、卷绕部分四部分组成。具体的涡流纺纱工艺装置，见图5所示。其中涡流加捻纺纱过程如下：

①直接将熟条喂入到涡流纺纱机的牵伸机构，牵伸后的束纤维从前罗拉钳囗输出立即进入与前罗拉钳囗很近的螺旋形空气喷管，被喷管中稳定的涡流控制在一起，纤维束在喷管中向前运动到达喷管尾端并伸出到喷管咀的突出部分。

②在螺旋形空气喷管中高速回转的涡流使纤维束加捻，纱的加捻动作有向上的趋势，但喷管会阻止捻度向上延伸，导致上面部分的纤维从前罗拉钳囗点分离并保持松散状态。

③纱体加捻并经过喷咀后，纤维末端因涡流作用而扩张，经过空心锭子搓捻作用后旋转到纤维纱芯上，加捻作用全部完成。最后经电子清纱器除纱疵卷绕面筒子。

涡流纺纱的纱线结构与环锭纱接近，所加的捻为真捻，且实际捻度与设计捻度相接近。纺纱强力比喷气纱、转杯纱高，毛羽少、纱疵少、飞花少。目前可加工生产各支纯棉纱、混纺纱。纱体密实光滑如丝，而且手感柔软。很高的纺纱速度，最高可达400m/min,是传统的环锭纺纱机高20倍，比转杯纺高2~3倍。正是这个原因，涡流纺纱将能够得到迅速发展。

目前，我国还未听到涡流纺纱在毛纺上应用的实例，但从涡流纺纱技术的先进性来讲，涡流纺纱技术肯定会得到应用和推广的。

3．紧密纺纱技术

1999年瑞士立达公司和德国绪森公司分别研制开发了紧密纺纱技术，立达公司称之为卡摩纺

，绪森公司称之为绮丽纺。二者在形式上虽然有所不同，但其共同特点是可以大幅度减少成纱毛羽，使纱线质量指标明显提高。紧密纺纱技术是传统环锭纺纱技术具有划时代进步的标志之一。

在紧密纺纱过程中，由于在牵伸机构中的预拉伸和真空区域作用下，使纤维在机械和气动作用下被“凝聚起来”，经过这种纺纱系统纺纱后，纱线变得紧密，纤维明显平行排列，截面接近圆形，良好的纤维聚集和均匀的纤维排列，使纤维得到充分的利用，如图6所示。从图中可以明显看出，紧密纱的毛羽数量小于传统环锭纱，这是因为在传统环锭纺纱过程中，由于加捻三角区的存在，在加捻三角区的纤维存在内外层，使一部分在纤维聚集过程中，部分的脱离纱条主体，这就导致了纱线毛羽的产生。而紧密纺纱过

程中，纤维束在加捻前先凝聚在一起，因而不存在加捻三角区，这样的纱的毛羽数量就会显著减少。由于加捻三角区的消失，在紧密纺纱过程中，细纱断头率有明显的下降。紧密纺纱的单纱强力和伸长率也比传统环锭纱好，紧密纱在捻度降低30%时，其单纱强力和伸长率与传统环锭纱相比也不下降。由于纱线结构紧密、坚固、光滑、富有弹性和光泽，因而纱线的耐磨度大改善，单纱经过络筒工序加工后，其纱线性能恶化幅度也小于传统环锭纱线。

下面分别以瑞士立达公司和德国绪森公司的紧密纺细纱机为例，对其紧密纺结构特征做一介绍。

3．1瑞士立达公司紧密纺细纱机——卡摩纺纱机

卡摩纺纱机简称为卡摩纺，所纺的纱称为卡摩4纱（com4）。卡摩纺的关键在于，对传统环锭细纱机牵伸装置进行了改革，在原主牵伸区前面附加了一个气动集束区，如图7所示。前罗拉直径比一般的直径大，其上边有两个胶辊，第一个胶辊与前罗拉组成输出钳囗，并且是纱条加的握持钳囗，第二个胶辊与前罗拉组成主牵伸区的前牵伸钳囗。前罗拉为吸风罗拉，类似于一个小尘笼，是钢持空心网眼辊筒，内有异形截面吸管（负压），吸管上部每个纺纱位置上开一个

由后向前逐渐变窄的V形狭槽，V形狭槽

长度与须条和前罗拉接触长度相适应，并与输出方向有一定偏斜角度。当经过主牵伸区牵伸的须条离开前牵伸钳囗时，受真实作用被吸附在网眼前罗拉的V形狭槽部位，并向前输送到输出钳囗。V形狭槽区域内纤维受负压作用，相互凝聚，须条宽度逐渐变窄，因此，使加捻三角区变得非常小。

3．2德国绪森公司紧密纺细纱机——绮丽纺纱机

该机的关键也是在传统的牵伸装置前面增加了一个气动集束区，但结构上与立达公司的卡摩纺有一些不同。它是在传统环锭细纱机的前罗拉出囗处加装一组合件，有输出上罗拉LW、网格多孔胶圈GM和异形截面吸管（负压）SR所组成，如图8所示。异形截面吸管内处于负压状态，吸管上部每个纺纱位置上开一狭槽，狭槽长度与须须条和输送胶辊的接触长度相适应，并在横向有一定的斜度。胶圈套在吸管外面，受输出上罗拉磨擦传动。输出上罗拉通过小齿轮受前上罗拉传动。这种特制的胶圈，每平方厘米内有3000个微孔。纤维从前罗拉钳囗输出后，受负压的作用被吸附在多孔胶圈的狭槽部位并向前输送到输出罗拉钳囗。由于狭槽区的特殊作用，纤维互相凝聚。同时，输出上罗拉直径比前罗拉稍大，使须条在凝聚过程中

产生纵向张力，将弯曲纤维拉直，确保了纤维紧密在一起，这样，须条在出输出罗拉钳囗时，将最大限度的消除了加捻三角区。

紧密纺纱技术已在毛纺上有了运用试纺，2002北京国际纺机展上，COGNETEX公司展出的COM4wool细纱机样机，全机624锭。紧密纺技术采用的是卡摩纺。牵伸机构为三罗拉双皮圈单区滑溜式牵伸，采用大摇架弹簧加压，每台机上自配负压吸风装置。现场试纺的品种为全毛45Nm单纱；锭速：11000r/min；细纱机牵伸倍数：19。从现场看到的情况来讲，机器运转的非常好，断头率很低，毛纱的条干好，毛羽少。据该公司销售经理介绍，我国一家大型毛纺企业已订购包括样机在内的卡摩纺细纱机十多台。据以说明，企业非常看好该机器的纺纱性能

紧密纺纱技术在改善纱线

质量方面具有突出优点，目前存在的突出问题是该设备技术改造费用较为昂贵，尤其是购买国外设备更是如此。同时也存在生产的动力消耗增加，机构更为复杂，增加维修难度等问题，这些都需要企业综合统盘考虑