倪 遠

(紡之遠(上海)紡織工作室，上海 200063)

0 引言

筆者發(fā)表在本刊2020年第6期的文章就ITMA2019巴塞羅那國際紡機展上細紗相關(guān)拓展創(chuàng)新技術(shù)做了闡述[1]，本文重點探討展會上的環(huán)錠細紗機集聚紡紗技術(shù)。

1 網(wǎng)格圈集聚

紡織行業(yè)應(yīng)用集聚紡紗技術(shù)[2]已有約20年，網(wǎng)格圈集聚型式是最早在行業(yè)推廣和普及應(yīng)用的集聚紡紗技術(shù)，以網(wǎng)格圈為集聚元件的集聚紡紗裝置至今仍是行業(yè)主流的集聚型式。本屆展會上除了立達子公司緒森原有SUESSEN Elite三羅拉網(wǎng)格圈集聚裝置和新推出的COMPACTapron三羅拉小網(wǎng)格圈集聚裝置，及卓郎公司新推出的Impact FX pro上羅拉網(wǎng)格圈集聚裝置外，絕大多數(shù)紡機廠商都以日本豐田公司NEW-EST為原型的四羅拉網(wǎng)格圈集聚紡紗裝置參展。

SUESSEN Elite三羅拉集聚裝置(見圖1)是最早推出的以網(wǎng)格圈為集聚元件的負壓集聚方案，20年來不斷升級推陳出新，在負壓源及其輸送、集聚組件結(jié)構(gòu)、網(wǎng)格圈、阻捻鉗口加壓、負壓管、集聚槽槽形與角度方向、阻捻鉗口耐磨塊、膠輥延壽應(yīng)用等方面，進行了深入細致的優(yōu)化改良。

圖1 SUESSEN Elite三羅拉集聚裝置

本屆展會瑞士立達子公司緒森推出了據(jù)說是全球首創(chuàng)的COMPACTapron第2代網(wǎng)格圈集聚解決方案，稱為未來網(wǎng)格圈集聚理念。COMPACTapron 為三羅拉大前膠輥小吸管網(wǎng)格圈負壓集聚裝置(見圖2)，該集聚型式的集聚區(qū)張力牽伸理論上為1，且不能改變設(shè)置。據(jù)介紹，對于希望達到最高紗線強力的客戶而言，COMPACTapron是理想的選擇。由于采用了全新的3D技術(shù)，使纖維自由通過集聚區(qū)，在紗線強力方面樹立了新標(biāo)準(zhǔn)，同時降低了能耗。COMPACTapron應(yīng)用非常靈活，它可以安裝在所有類型的機器上。

圖2 COMPACTapron集聚紡紗裝置

第2代網(wǎng)格圈集聚解決方案COMPACTapron的相關(guān)技術(shù)已經(jīng)在中國獲得了實用新型專利權(quán)，從申請文件附圖(見圖3)可知[3]，環(huán)繞在小吸管上的網(wǎng)格圈由大直徑前上羅拉摩擦接觸驅(qū)動，集聚區(qū)和集聚結(jié)構(gòu)非常緊湊。

1—小吸管；2—網(wǎng)格圈；3—前上羅拉。

卓郎公司則將一貫應(yīng)用的上羅拉上吸式帶孔膠圈集聚技術(shù)lmpact FX，定義為適于14.6 tex以下品種，這次推出了上羅拉網(wǎng)格圈負壓集聚裝置Impact FX pro(見圖4)，展示樣機上設(shè)置了集聚包芯紗裝置。Impact FX pro可將集聚槽部件改進為適于單紗和賽絡(luò)紗的可更換設(shè)計，該集聚型式具有更寬的適用紗號和品種，能改善集聚品質(zhì)，并且可以用于賽絡(luò)紡。卓郎公司首創(chuàng)的上羅拉上吸式帶孔膠圈集聚技術(shù)，曾經(jīng)聲稱可以設(shè)置成紡制集聚賽絡(luò)紡，但一直未見應(yīng)用或展示，直到現(xiàn)在改進為Impact FX pro網(wǎng)格圈集聚，才真正可以用于集聚賽絡(luò)紡。

圖4 Impact FX pro上羅拉網(wǎng)格圈負壓集聚裝置

印度朗維公司原先一直應(yīng)用帶孔膠圈負壓集聚型式，本屆展會首次展示四羅拉網(wǎng)格圈負壓集聚紡紗裝置SPINPACT的圖片(見圖5)，圖片上聲稱“獨特的負壓集聚紡紗系統(tǒng)，打造世界級面料”。其特征為:① 集聚羅拉便捷的驅(qū)動系統(tǒng)；② 特制鋁合金負壓集聚管；③ 更寬的紡紗角以改善性能；④ 通過直接加載系統(tǒng)，保證紗線質(zhì)量一致性；⑤ 適用于集聚紡單紗和集聚紡；⑥ 友好的用戶使用性能。

圖5 SPINPACT四羅拉集聚紡紗裝置

根據(jù)圖片顯示的內(nèi)容，SPINPACT實際上就是國內(nèi)廣泛應(yīng)用的四羅拉網(wǎng)格圈負壓集聚紡紗裝置，也就是日本豐田公司的NEW-EST集聚紡紗技術(shù)原型。豐田公司該技術(shù)中一個關(guān)鍵結(jié)構(gòu)的專利權(quán)仍在有效期內(nèi)，近年來豐田公司在中國對該專利權(quán)進行了一系列的維權(quán)行動。根據(jù)筆者分析，如果豐田公司在印度申請了專利，且兩家公司沒有進行技術(shù)合作或者專利轉(zhuǎn)讓的話，那么朗維展示的這個四羅拉集聚紡紗裝置SPINPACT，有可能涉嫌侵犯豐田公司名為“用于紡紗機的纖維集束裝置”(見圖6)的專利權(quán)。就筆者不完全信息所知，除了一家中國廠商有效回避了這個技術(shù)結(jié)構(gòu)外，全球以豐田公司NEW-EST集聚紡紗技術(shù)為原型的四羅拉集聚紡紗裝置幾乎都使用了這個技術(shù)結(jié)構(gòu)。

圖6 豐田公司專利中支承阻捻羅拉和負壓管的端塞

2 抽吸鼓集聚

瑞士立達公司展示了K48卡摩紡抽吸鼓集聚型式小樣機，K48所需集聚負壓能量僅約占其他集聚技術(shù)所需能量的20%，這要歸功于獨特的集聚系統(tǒng)和節(jié)能組件(見圖7)；可根據(jù)要求提供生產(chǎn)包芯紗和賽絡(luò)紡紗的系統(tǒng)；篩鼓上改進的涂層可以紡制各種原料，這擴大了K48的應(yīng)用范圍，因此可適用于所有紗線類型、原料和紗號。

圖7 K48卡摩紡抽吸鼓集聚組件

瑞士立達公司除了展示應(yīng)用成熟的卡摩紡抽吸鼓集聚型式，還推出了最新的COMPACTdrum單排小孔較小直徑金屬抽吸鼓負壓集聚裝置(見圖8)，COMPACTdrum抽吸鼓集聚組件由前羅拉摩擦驅(qū)動，在細紗機上拆裝便捷。立達稱該裝置特別適用于對紗線毛羽指標(biāo)要求高的產(chǎn)品，可以將長毛羽減少到相對的最低限度。節(jié)能效果較好，每個錠子的負壓功耗不到1 W，這個負壓能耗水平明顯優(yōu)于網(wǎng)格圈集聚型式，且比原先稱為最小負壓能耗的卡摩紡更節(jié)能。該集聚型式的集聚區(qū)張力牽伸理論上略小于1，且不能改變設(shè)置。

圖8 COMPACTdrum集聚紡紗裝置

集聚組件耐久的工藝部件以及吸風(fēng)鼓上涂覆的創(chuàng)新涂層，有助于實現(xiàn)卓越、穩(wěn)定的產(chǎn)品質(zhì)量。因為集聚元件使用壽命長，所以可以確保維護成本保持最低。立達公司明確表明COMPACTdrum抽吸鼓集聚組件專用于立達G系列環(huán)錠細紗機的加裝。1套集聚組件可覆蓋2個紡紗錠位。只需簡單幾步，就能將裝置連接到準(zhǔn)備就緒的環(huán)錠細紗機上：打開牽伸系統(tǒng)搖架，取出現(xiàn)有吸棉笛管，安裝COMPACTdrum，閉合牽伸系統(tǒng)搖架。

COMPACTdrum相關(guān)技術(shù)的中國發(fā)明專利見圖9[4]。該專利于2015年提出申請，于ITMA2019之后的2019年8月23日獲得授權(quán)。其抽吸鼓由前羅拉摩擦接觸驅(qū)動，并在吸鼓下部設(shè)有阻捻羅拉和阻捻鉗口P。

1—抽吸鼓；2—阻捻羅拉；3—阻捻鉗口P。

3 機械集聚

羅特卡夫特在NGS新一代細紗機樣機上展示了改進升級的RoCoS機械集聚結(jié)構(gòu)(見圖10)。

圖10 RoCoS機械集聚裝置

本次展會上瑞士立達公司展出了另一種新型機械集聚結(jié)構(gòu)：COMPACTeasy機械集聚裝置(見圖11)。COMPACTeasy采用特種塑料制作集聚元件，并且增加了延伸到前牽伸區(qū)的預(yù)集聚功能，成為二次復(fù)合機械集聚型式(見圖12)。COMPACTeasy集聚區(qū)張力牽伸也為1，無額外能耗需求。一套集聚器就能適用于29.5 tex～7.4 tex的化纖及其混紡纖維，適用于所有類型的環(huán)錠細紗機加裝。

圖11 COMPACTeasy二次復(fù)合機械集聚裝置

立達COMPACTeasy相關(guān)專利見圖13[5]，中國發(fā)明申請專利于ITMA2019之后的2019年8月13日公開。

圖13 COMPACTeasy相關(guān)專利：壓縮單元

目前COMPACTeasy已經(jīng)在中國開始推廣銷售，試驗和試用正在多家紡企中進行。

4 帶孔膠圈集聚

卓郎公司和印度朗維都放棄了原先采用帶孔膠圈作為集聚元件的集聚方案，改為網(wǎng)格圈集聚結(jié)構(gòu)。

意大利馬佐里展示了帶孔膠圈作為集聚元件的下集聚紡紗裝置(見圖14)，集聚驅(qū)動為附加的阻捻羅拉，集聚結(jié)構(gòu)相當(dāng)于四羅拉集聚裝置，只是集聚元件將網(wǎng)格圈換為帶孔膠圈。

5 集聚紡紗技術(shù)綜述

集聚紡紗技術(shù)仍是本次展會的熱點之一，除立達、卓郎、馬佐里、恒天等主機廠商外，非主機廠商的細紗機樣機上都帶有集聚裝置，如品特、SKAAT和華方等，基本上都為網(wǎng)格圈集聚型式。

圖14 馬佐里帶孔膠圈集聚裝置

有關(guān)細紗機集聚紡紗技術(shù)的展示，除了產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的立達大吸鼓、緒森三羅拉、豐田四羅拉和卓郎公司帶孔膠圈4種負壓集聚型式，及羅卡斯機械集聚形式外，本屆展會立達隆重推出3種便捷改造的新型集聚裝置(中文名稱為筆者所加)：COMPACTdrum單排小孔金屬吸鼓負壓集聚裝置和COMPACTapron三羅拉大前膠輥小吸管網(wǎng)格圈負壓集聚裝置，及COMPACTeasy二次復(fù)合機械集聚裝置，3種新型集聚裝置都是便于加載與拆卸的結(jié)構(gòu)，集聚區(qū)張力牽伸都小于等于1，且不可調(diào)整設(shè)置。

同時緒森三羅拉集聚槽等集聚結(jié)構(gòu)以品種適應(yīng)性為主要目標(biāo)，設(shè)計了多種規(guī)格。羅卡斯也對集聚器作了優(yōu)化。馬佐里展示了下羅拉式帶孔膠圈負壓集聚裝置，卓郎公司則將一貫應(yīng)用的上羅拉帶孔膠圈更新為上羅拉網(wǎng)格圈負壓集聚裝置，并將集聚槽部件改進為適用于單紗和賽絡(luò)紗的可更換設(shè)計。印度朗維也放棄了帶孔膠圈集聚型式改為四羅拉網(wǎng)格圈集聚結(jié)構(gòu)。

多家廠商實樣展示環(huán)錠紡集聚型式的變化與發(fā)展，說明了幾個技術(shù)應(yīng)用和發(fā)展態(tài)勢：① 環(huán)錠紡附加集聚紡紗技術(shù)繼續(xù)被行業(yè)普遍看好，其應(yīng)用仍會向著縱深發(fā)展；② 多家公司集聚型式的更替或創(chuàng)新，表明集聚技術(shù)依然存在進步空間；③ 帶孔膠圈作為集聚元件的應(yīng)用廠商減少，目前只有馬佐里還在應(yīng)用；④ 集聚技術(shù)的發(fā)展方向還是集聚效果、裝置成本、集聚能耗和改造便利性；⑤仍有國內(nèi)外廠商不注重知識產(chǎn)權(quán)保護意識，在展示的四羅拉集聚紡紗裝置上，采用了對豐田專利具有侵權(quán)之嫌的結(jié)構(gòu)。

6 結(jié)語

雖然集聚紡紗較早的技術(shù)模型出現(xiàn)于20世紀(jì)60年代，大規(guī)模的行業(yè)應(yīng)用也有約20年，但本屆展會還是展示了不少集聚紡紗新結(jié)構(gòu)新樣品。相對于大紡織來說，集聚紡紗狹窄的技術(shù)領(lǐng)域中，涌現(xiàn)出的多方位創(chuàng)新產(chǎn)品，切實證明傳統(tǒng)的紡紗技術(shù)仍有較大的進步空間；國際先進紡機廠商顯著的工藝技術(shù)突破和高水平產(chǎn)品實力展示，引領(lǐng)著行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展。期望基于集聚效果、裝置成本、集聚能耗和改造便利性等影響集聚技術(shù)性價比方面，行業(yè)能有更大進步。

就全球視野看環(huán)錠紡及其集聚紡紗技術(shù)，我國紗錠應(yīng)用規(guī)模最大、集聚紡紗裝置應(yīng)用規(guī)模最大、集聚紡紗裝置制造企業(yè)最多，按理說我國行業(yè)領(lǐng)域是最得益于該技術(shù)應(yīng)用的，但是無論哪種性質(zhì)的研發(fā)機構(gòu)和制造商，都沒有“像樣”的集聚新技術(shù)展示，甚至沒有從“山寨”中走出來……

偉大時代的進步步伐，可以幫助我們克服固化認知；永不落日行業(yè)的發(fā)展，更需要我們多一些思考。在紡織大國走向紡織強國的征程中，在時代與行業(yè)激進的潮流中，處于紡織領(lǐng)域主戰(zhàn)場的中國紡織行業(yè)，更應(yīng)該奮勇趕超！