涡流纺纱Murata公司推出的新一代的喷气纺纱技术(MVS)。涡流纺将棉条直接喂入牵伸装置,须条从前罗拉钳口输出,立即被纺纱喷嘴中涡流所产生的负压吸入形成芯纤维,当纤维的末端脱离前罗拉时,因涡流作用而扩张,覆盖在空心锭子表面,并沿着固定的空心内壁回转,随着纱条的向前运动,纤维末端缠绕于纱芯上使纱线获得捻度而成纱。涡流纱也是皮芯结构纱线,芯部纤维平行排列且无捻,旋转气流的作用使末端纤维包覆缠绕于芯部纤维外部加捻成纱。与喷气纱不同的是,涡流纱的包缠纤维与芯部纤维的比例约为46,以致内部未加捻的纤维几乎被完全覆盖,表面纤维排列则更近似于环锭纱。 
MJS喷气纺纱体系对纤维长度的适应性都比环锭纱及转杯纱差,只能加工生产纯涤纶等等长度的化纤纱或者生产涤棉等混纺纱,不能够生产纯棉纱。因此,喷气纺纱系统具有一定的不足。为此,村田公司在1995年巴黎国际纺织机械展览会上展出了MVS851涡流纺纱机,一般可以生产18-45英支的纯棉纱,纱线结构与环锭纱相接近,属于真捻纱。纺纱速度高,加工纯棉纱时引出速度可达400/分,比环锭纱高20倍,比转杯纱高3倍。涡流纺纱可以做到无结头,毛羽飞花少,单纱强力度,基本上与同支环锭纱接近,比同支转杯纱的强力还要高一些。
    MVS861MVS851的基础上经过多次改进及创新,取得进一步的发展。具有许多重要技术特征及纺纱优点。


  1MVS纺纱结构及特征

  11MVS涡流纺纱机是由棉条喂入并经过四罗拉(或者五罗拉)牵伸机构牵伸后达到需要的纱线支数的须条,纤维被针状物牵引进入空心锭子中;在集聚点纤维尾部沿喷嘴内侧在高速回转涡流的作用下升起,使纤维分离并沿着锭子旋转,当纤维被牵引到
  锭子内时,纤维沿着锭子的回转而获得一定捻度。纤维束沿着锭子包缠的角度及回转角度都是可以控制的,实现了高速度纺纱并获得真捻。

  12整个纺纱过程受到电子系统的监控,当发现纱疵时即被自动去除,并立即应用自动接头装置,将纱接起来.这种装置叫做自动接头器因此,整个纺纱过程是全自动连续式的。此外,从矩个锭子纺出来的纱也受到自动接头器的监控,使纺纱质量受到逐锭监控,发现有问题的锭子,可以单锭自动停止纺纱。

  13由于涡流纺纱速度高:旋转的涡流对纱的加捻要比机械式加捻效率高,引出速度为400/分,MVS861的引出速度可达到450/分。高速回转的涡流只作用在纤维上,与前罗拉引出纤维的功能一起形成对纤维的加捻作用。因此高速回转的涡流除了完成加捻任务外,并不影响纱线支数的高低。由于基础Vortex”气流对纤维的加工,纤维受到具有声速的喷气涡流及卷取罗拉作用而形成真捻,这种特殊的加捻作用是其它纺纱机械不能取代的,高的纱线回转速度下的成纱结构比环锭纱线结构较紧密,因而结构稳定,使印染加工后的最终纺织品具有许多优点。

  14涡流纺纱技术纺纱适应性广,可以加工不同纤维长度的短纤混纺纱,生产纱线质量比较高。

  2MVS861MVS851的基础上有了许多改进

  21新型号MVS861生产的短纤纱的筒子卷绕角度为5057,往复导纱动程为127毫米及146毫米,卷绕的筒子纱角度可根据需要进行调节。不论筒子纱卷绕角度如何改变,其卷绕速度不降低,像转杯纺的卷绕角度为402,卷绕速度已达到极限。

  22MVS861涡流纺纱机卷绕线速度已达到电450米/分,因此可与村田公司生产的PC21自动络纱机相联接,从而更加提高了纺纱能力。

  23MVS861涡流纺纱机在降低能耗上也有改进,每80锭一台的涡流纺纱机总容量为25.5千瓦,折合每锭能耗0.319KWMVS851相比,可节能25%,压缩空气消耗用量为58NL(每分钟、每个喷嘴),空气压力为0.5MPa,比原来节约压缩空气消耗量27%。

  23新装置的VOS可视化智能主控电脑系统,具有对纺纱工艺参数,纺纱质量管理,生产管理及机器维护保养管理的功能。可使机器操作方便,提高纺纱质量及对运转特性的控制,纱疵很少。

  25应用VOS系统对疵点检测及统计功能操作简便,并增加了纺纱帆的产量。

  高效生产的优点不仅对纺纱机本身,而且对下游工序的生产效率也有显著的改进,例如在高速织机及针织机上,纱线退绕速度以及下游工序纺织品加工及服装制作等工序可减少毛羽及飞花的形成。

  MVS涡流纺纱机纺纱质量非常奸,尤其在纺纱过程中,由于纤维受到圆周运动和变射气流的作用及不受机器直接加捻作用而形成捻度。

  3MVS涡流纺纱技术的优点

  31纱线毛羽非常少,比环锭细纱及紧密环锭纱的毛羽减少12%~15%。

  32有非常好的抗起球性能,吸湿及快速去湿性能。

  33 增加了下游工序如织造工序的产量,纺纱速度比普通环锭纺增加14倍。此外,纱线强力比环锭纱低,织物手感粗硬。但MVS纱的手感比MTS喷气纱的手感要柔软一些。

  34村田公司生产MVS861涡流纺纱机引出速度可达到450米/分,比环锭纱生产量指数高1.5倍。

  35假如优化织物设计,充分发挥MVS纱的优点,可使织物在纱线低强力及低伸率的条件下充分满足织物的手感改善、扩大织物终端应用范围。

  4.纺纱支数范围

  由于涡流纺纱特性的决定,对于纤维种类及纤维长度都分别有一定的要求,据国外生产涡流纱企业报道的资料表明,生产涡流纱要用长绒棉,而且纺纱技术适于在18英支至45英支范围内。MVS861涡流纺纱机的纺纱支数及适纺纤维长度比MVS851有了一定的改进。

  41生产纯棉纱时,32毫米长的棉纤维最高可以纺45支。38毫米长的棉纤维最高可纺到60英支以下。

  42生产涤棉混纺纱时涤纶纤维长度32毫米,细度1.2dtex,棉纤维长度1英寸,可纺40英支以下。生产涤棉混纺纱时涤纶纤维长度38毫米,细度1dtex,棉纤维长度为1.2英寸,可纺50英支以下。

  43 生产纯涤纶、粘胶或Lyocell可纺至60英支以下。

  据国外报道在实际生产中生产18英支到45英支纱时,应用细绒棉生产比较稳定。质量较好。

  5.产品质量

  涡流纺纱线质量特性中,除了纱线强力及伸长率比环锭纱低以外,其它毛羽,起球率等项质量指标匀比环锭纱好,甚至有些指标还要比紧密纱好。 

  因此尽管涡流纺纱据具有速度高、质量好、工艺流程短等优点,仍然需要不断的研究与改进存在的问题。涡流纺纱技术将在不断的改进中得到发展。
                                                 
MVS涡流纺纱技术的发展
本站整理 佚名 2004-4-20
中国纺织工程学会 棉纺织专业委员会 秦贞俊(教授级高级工程师)
    MVS喷气纺纱体系对纤维长度的适应性能都比环锭纱及转杯纱差,只能加工生产纯涤纶等等长度的化纤纱或者生产涤棉等混纺纱。不能够生产纯棉纱。因此,喷气纺纱系统还具有一定的不足。为此,村田公司在1995年巴黎国际纺织机械展览会上展出了MVS851涡流纺纱机,一般可以生产18-45英支的纯棉纱,纱线结构与环锭纱相接近,属于真捻纱。纺纱速度高,加工纯棉纱是引出速度可打400/分,比环锭纱高20倍,比转杯纱高3倍。涡流纺纱可以做到无接头,毛羽飞花少,单纱强力高,基本上与同支环锭纱接近,比同支转杯纱的强力还要高一些。
    MVS861MVS851的基础上经过多次改进及创新,取得进一步的发展。具有许多重要技术特征及纺纱优点。
    MVS涡流纺纱机是在喷气纺的基础上发展起来的,MVSMJS的区别是MVS应用单一喷嘴技术,两种体系生产的纱线结构完全不同,MVS纱属于真捻结构。MJS纱属于包缠纱结构,因此,MVS纺纱技术是一个新的突破。涡流纺纱机主要在美国应用。一般生产针织、机织纱。
1.MVS 纺纱结构及特征:
1.1MVS涡流纺纱机是由棉条喂入并经过四罗拉(或者五罗拉)牵伸机构牵伸后达到需要的纱线支数的须条,从前罗拉引出纤维被吸入到喷嘴并集聚在一个钉状突出物上,钉状突出物伸入到空心锭子的上口,在集聚时,纤维被针状物牵引进入空心锭子中,在积聚点纤维尾部沿喷嘴内侧在高速回转涡流的作用下升起,使纤维分离并沿着锭子旋转,当纤维被牵引到锭子内时,纤维沿着锭子的回转而获得一定捻度。纤维束沿着锭子包缠的角度及回转角度都是可以控制的,实现了高速度纺纱并获得真捻。
1.2整个纺纱过程受到电子系统的监控,当发现纱疵时即被自动去除,并立即应用自动接头装置,将纱接起来,这种装置叫"自动接头器"。因此,整个纺纱过程是全自动连续式的。此外,从每个锭子纺出来的纱也受到自动接头器的监控,使纺纱质量受到逐锭监控,发现有问题的锭子,可以单锭自动停止纺纱。图
1.3由于涡流纺纱速度高:旋转的涡流对纱的加捻要比机械式加捻效率高的多MVS851纺纱机的引出速度为400/分,MVS861的引出速度达到450/分。高速回转的涡流只作用在纤维上,与前罗拉引出纤维的功能一起形成对纤维的加捻作用。因此高速回转的涡流除了完成加捻任务外,并不影响纱线支数的高低。由于MVS纺纱体系的基础"Vortex"气流对纤维的加工,纤维受到具有声速的喷气涡流及卷取罗拉作用而形成真捻,这种特殊的加捻作用是其它纺纱机械不能取代的,高的纱线回转速度下的成纱结构比环锭纱线结构较紧密,因而结构稳定,使印染加工后的最终纺织品具有许多优点。
1.4涡流纺纱技术纺纱适应性广,可以加工不同纤维长度的短纤混纺纱,生产纱线质量比较高。
1.5纱线的接头方法: 1纺纱过程中纤维从牵伸装置进入喷嘴内部,接头动作自动即完成,这种方法与筒子纱接头一样也叫空气捻接接头法。见图2
2.MVS861MVS851的基础上有了许多改进:
2.1新型号MVS861生产的短纤纱的筒子卷绕角度为5047',往复导纱动程为127毫米及146毫米,卷绕的筒子纱角度可根据需要进行调节。不论筒子纱卷绕角度如何改变,其卷绕速度不降低,像转杯纺的卷绕角度为402',卷绕速度已达到极限。
2.2MVS861涡流纺纱机卷绕线速度已达到450/分,因此可与村田公司生产的Pc21自动络筒机相连接,从而更加提高了纺纱能力,于村田公司多年的研究,纺纱机构作了许多的改进,涡流纺纱机的速度可能还会提高。
2.3 MVS861涡流纺纱机在降低能耗上也有改进,每80锭一台的涡流纺纱机总容量为25.5千瓦,折合每锭能耗0.319KWMVS851相比,可节能25%,压缩空气消耗用量为58NL(每分钟、每个喷嘴),空气压力为0.5Mpa,比原来节约压缩空气消耗量27%纱线支数。
2.4 新装备的VOS可视化智能电脑主控电脑系统,具有对纺纱工艺参数,纺纱质量管理,生产管理及机器维护保养管理的功能,可使机器操作方便,提高纺纱质量及对运转特性的控制,纱疵很少,如很少的细节均可在生产过程中被连续检测出,对每个锭子的纺纱疵点进行控制及统计记录,不会遗漏。
2.5应用VOS系统对疵点检测及统计功能操作简便,并增加了纺纱机的产量。高效生产的优点,不仅对纺纱机本身,而且对下游工序的生产效率也有显著的改进,例如在高速织机及针织机上,纱线退绕速度以及下游工序纺织品加工及服装制作等工序可减少毛羽及飞花的形成。 MVS涡流纺纱机纺纱质量非常好,尤其在纺纱过程中,由于纤维受到圆周运动喷射气流的作用及不受机器直接加捻作用而形成的捻度。
3.MVS 涡流纺纱技术的优点,概括起来有以下几个方面:
3.1纱线毛羽非常少,比环锭细纱及紧密环锭纱的毛羽减少12-15%
3.2具有非常好的抗起球性能。
3.3具有很好的吸湿及快速去湿性能。
3.4增加了下游工序如织造工序的产量,纺纱速度比普通环锭纺增加14倍,此外,纱线强力比环锭纱低,织物手感粗硬。但MVS纱的手感比MTS喷气纺的手感要柔软一些。
3.5 村田公司生产MVS861涡流纺纱机引出速度可达到450/分,比环锭纱生产量.指数高1.5倍。
3.6假如优化织物设计,充分发挥MVS纱的优点,可使织物在纱线低强力及低伸率的条件下充分满足织物的手感改善、扩大织物终端应用范围。
4. MVS 涡流纺纱机对纤维的长度的适应性及纺纱支数范围:
由于涡流纺纱特性的决定,对于纤维种类及纤维长度都分别有一定的要求,据国外生产涡流纱企业报道的资料表明,生产涡流纱要用长绒棉,而且纺纱技术适于在18英支至45英支范围内。MVS861涡流纺纱机的纺纱支数及适纺纤维长度比MVS851有了一定的改进。
4.1生产纯棉纱时,32毫米长的棉纤维最高可以纺45支。38毫米长的棉纤维最高可纺到60英支以下;
   
    但生产纯棉纱质量远不如化纤纱。
    从表中可以看出MVS涡流纱的毛羽很少,但强力比环锭纱低。由于涡流纱毛羽少、纱疵少,在喷气织机上用涡流纱织布的停台率却比环锭纱织布的停台率低。美国许多纺织企业已广为应用涡流纱做经纬纱在喷气织机上织布。
    但如果生产纯棉涡流纱时,产品质量由于棉纤维整齐度使涡流纱在高速纺纱时纱在高速纺纱时纱线强力因纺纱速度的提高而显著的降低,条干变差,毛羽增加,从而增加了织机的停台。这是涡流纺生产纯棉纱今后要进一步研究解决的问题,(见图3
6、废纤率涡流纺纱存在另一个问题是纺纱时废纤率高,据国外报道:一般生产纯棉纱时废纤率要在5%-8%。如图4所示,图中D距离设置恰当时废纤率较低,日本村田公建议D的距离要少小于纤维的平均长度,可使废纤率相应减少。总之,在涡流纺织技术废纤率较高,制成率较低,也是今后要继续研究的问题。(图中D为前罗拉握持点到锭尖的距离)
结语:涡流纺纱技术从1995MVS851问世以来,经过不断的改进已发展到MVS861型,纺纱速度由400/分到450/分,纺纱适应性也有了改进,不仅可以和MVS一样生产纤维整齐度差的纯棉纱,而且纺纱质量也有了显著的提高,目前MVS涡流纺纱机已销售了400多台,遍及15个国家,包括美国、澳大利亚、土耳其、中国、巴西、意大利和印度尼西亚。据澳大利亚一纺织企业报道他们应用涡流纺纱机生产的纯棉纱纺纱范围在1845英支,而且要应用长绒棉(长度为35毫米-38毫米以上的纤维)生产才能稳定,此外废纤率也比较高,因此尽管涡流纺纱具有速度高、质量好、工艺流程短等优点,仍然需要不断的研究与改进存在的问题。
 在喷气纺中,村田涡流纺(MVS)是专为克服纤维类型的限制而发展起来的。MVS的主要市场特是它能比别的系统以更快的速度将未经精梳的棉条纺成需要的纱线。

    这种纱线结构不同于喷气纺,因为它有更多的包缠纤维,类似于双股线。这种纺纱机会造成大量的纤维浪费,即使纤维损失8%,但大部分是短纤维,不会对纱线质量有影响。

    涡流式的喷气纺已经有新的突破。纺纱速度为350---400米/分,有超过500米的趋势。在1999年ITMA上还被看作壁龛的喷气纺,如今已赢得广阔的市场。纱线的质量接近环锭纱质量,但是比转杯纱质量好,且纺纱速度超过了400m/min。适纺纱线范围广(从16公支到120公支)。喷气纺应用了涡流技术。高的退绕速度需要一种新的接头和卷绕技术。为了排除接头引发的质量问题,取而代之的是捻结器或打结器。

    在存储长度方面,我们熟悉的气流存储系统已不再能够满足这种纺纱速度。该喷气纺纱机有一种与织机存储式喂纱器相似的存储系统,该系统可以完成自动引线,恒速存储和释放纱线。卷绕速度比传送速度略高。在存储纱用完之前,卷取筒子被抬起,在没有驱动的情况下
继续旋转并存储纱线。

    这种方式同时避免了纱线重叠现,因此容易形成锥形纱线卷绕。这一存储系统有助于提高涡流纺纱的速度。使用两个自动装置,可以提高整个设备的丁作效率。
Modal纤维涡流纺纱的生产实践
摘要:
关键词:涡流纺;Modal纤维;工艺参数;
随着科技技术的进步,纺织新材料正不断涌现,如今化学纤维比以往更受人们的青睐,这在中国也不例外。目前的市场数字使人们对今后的Modal产品的发展趋势有所了解,在过去的几年中,中国的化纤产量达到1000万吨。        当今为进一步拓展市场,在Modal纱线供不应求的情况下,根据客户需求,我公司引进了四台日本村田MVS861 涡流纺纱机纺新型纱线,使产品结构向多元化、系列化、高附加值化产品方向发展,以适应目前不断发展变化的市场需要。
涡流纺简介
涡流纺纱是Murata公司推出的新一代的喷气纺纱技术(MVS)。涡流纺将棉条直接喂入牵伸装置,须条从前罗拉钳口输出,从前罗拉引出纤维被吸入到喷嘴并集聚在一个钉状突出物上,钉状突出物伸入到空心锭子的上口,在集聚时,纤维被钉状物牵引进入空心锭子中,在集聚点纤维尾部沿喷嘴内侧在高速回转涡流的作用下升起,使纤维分离并沿着锭子旋转,被纺纱喷嘴中涡流所产生的负压吸入形成芯纤维,当纤维的末端脱离前罗拉时,因涡流作用而扩张,覆盖在空心锭子表面,并沿着固定的空心内壁回转,随着纱条的向前运动,纤维末端缠绕于纱芯上使纱线获得捻度而成纱。
整个纺纱过程受到电子系统的监控,当发现纱疵时即被自动去除,并立即启动自动接头装置(这种装置叫“自动接头器”)将纱接起来。因此,整个纺纱过程是全自动连续式的。此外,从每个锭子纺出来的纱也受到自动接头器的监控,发现有问题的锭子,可以单锭自动停止纺纱(如图1)
村田公司No.861就是基于此类纺妙方法的纺纱机,现在这种机型在我们国家只有不到10台。由于引进机器数量少,时间短,国内尚没有此种机型较为成熟的纺纱工艺。
日本村田公司的MVS861具有许多重要技术特征及纺纱优点,其纺纱速度高,加工纯棉纱时引出速度可达400/分,比环锭纱高20倍,比转杯纱高3倍。涡流纺纱可以做到无接头,毛
羽飞花少,单纱强力度基本上与同支环锭纱接近,比同支转杯纱的强力还要高一些。
MVS 涡流纺纱技术的优点,概括起来有以下几个方面: 毛羽非常少,比环锭细纱及紧密环锭纱的毛羽减少12-15%;具有非常好的抗起球性能;具有很好的吸湿及快速去湿性能;增加了下游工序如织造工序的产量,纺纱速度比普通环锭纺增加14倍;此外,纱线强力比环锭纱低,织物手感粗硬。但MVS纱的手感比MTS喷气纺的手感要柔软一些。
村田公司生产MVS861涡流纺纱机引出速度可达到450/分,比环锭纱生产量指数高1.5倍。假如优化织物设计,充分发挥MVS纱的优点,可使织物在纱线低强力及低伸率的条件下充分满足织物的手感改善、扩大织物终端应用范围。 
Modal纤维的性质
Modal纤维是由奥地利兰精(Lenzing)公司开发生产的一种高湿模量的纤维素再生纤维,原料采用欧洲的榉木,全部为天然材料,是100%的天然纤维,对人体无害,从长远利益来看,具有可持续发展的优势,并且Modal纤维可以自然分解,对环境无害、无污染,因此具有优良的环保性能和开发潜力。
Modal纤维融合了天然纤维和人造纤维的优良特性,集柔软、顺滑和丝质感于一体,是改善织物性能的理想纤维,其针织物的牢度好,富有亮丽的彩,经过多次水洗不易退。Modal纤维由于有杰出的透气性易打理的特性,在纺织品行业主要用于生产服装内衣、运动服装和家用纺织用品。
Modal纤维涡流纺的工艺流程
根据我们的生产经验及客户反馈,Modal纤维的纱线较棉纤维更易产生毛羽而造成布面起毛起球。紧密纺纱技术用于生产纯棉纤维纱线效果较好,但该技术在降低Modal纤维纱线毛羽上,国内外还没有应用的先例。为此,我公司在经过对市场的考察后,建立了用涡流纺纱技术生产Modal等新型纤维素纤维的思路,以期对Modal纤维的特性进一步的开发,降低纱线毛羽,提高纱线质量,从而使产品结构向多元化、系列化、高附加值化方向发展。
为减少对Modal纤维的损伤,其工艺流程为: FA022圆盘抓棉机—FA106梳针打手开棉机—FA046振动给棉箱—A076E单打手成卷机—FA231A梳棉机—FA311F并条机—FA322B并条机—MVS861涡流纺
各工序主要工艺配置及技术措施
4.1  开清棉工序
Modal新型纤维原料具有整齐度好、强力大等特性,且属于化学纤维含杂少、纤维整齐,生产中容易损伤,为保证棉卷的内在和外观质量,开清棉工序加工化纤时主要遵循短流程、勤抓、少抓、多松少打、以梳代打、薄层快喂,混合均匀的工艺原则,加强均匀控制。
其工艺参数如下:棉卷定量400g/m,定长30.6m,梳针式开棉机打手速度480 r/minA076E综合打手速度800 r/min,成卷罗拉转速为10r/min