用于轉(zhuǎn)杯紡紗的原料纖維越來越短。2003年，轉(zhuǎn)杯紗設(shè)備使用的纖維的平均長度是28.5 mm，如今僅為26 mm，纖維長度顯著下降。產(chǎn)生這一變化的原因非常多，可能與棉的種植與收獲方式有關(guān)。但還有一個因素也至關(guān)重要，那就是紡紗廠面臨著經(jīng)濟壓力和生產(chǎn)成本的上升，導致了成本較低的短纖維的應(yīng)用。

縮短工藝流程是紡紗廠面臨的一項挑戰(zhàn)。紡紗廠必須確保在縮短工藝的同時，生產(chǎn)出同等品質(zhì)的紗線，如確保紗線強度、彈性、外觀等參數(shù)不變。20世紀90年代，在集成化并條機(IDF)系統(tǒng)發(fā)展之初，采用100%的落棉紡制紗線幾乎是不可能的，但如今得以實現(xiàn)。這也是大型精梳廠將回絲納入價值鏈并將其出售以獲得附加值的原因?；谖靼嘌朗袌鰧C 11梳棉機的需求，特呂茨施勒(Trützschler)公司早在1999年就推出了IDF系統(tǒng)。其后幾年里，IDF系統(tǒng)不斷發(fā)展與完善。

2013年，經(jīng)改進的IDF 2系統(tǒng)得以推廣應(yīng)用。其典型特征是牽伸區(qū)由2個減少為1個。IDF 2一方面實現(xiàn)了縮短流程、降低生產(chǎn)成本這一不斷增長的迫切需求，另一方面，盡管使用的原材料品質(zhì)較差，但成紗品質(zhì)較高。這是因為僅有一個牽伸區(qū)的IDF 2系統(tǒng)允許特殊的低倍牽伸，從而能夠確保特短纖維的成功加工。

IDF 1和IDF 2的主要差別體現(xiàn)在牽伸系統(tǒng)上(圖1)。經(jīng)驗表明，低倍數(shù)的總牽伸是紡紗工藝得以成功的關(guān)鍵，這尤其體現(xiàn)在轉(zhuǎn)杯紡中經(jīng)常使用的短絨棉上。將低倍數(shù)牽伸分配成解捻牽伸和主牽伸是弊大于利的。舉例而言，如果先通過一道牽伸倍數(shù)為1.15的解捻牽伸實現(xiàn)1.30倍的總牽伸，則接下來僅需一道牽伸倍數(shù)為1.13的主牽伸(1.15×1.13=1.30)。這意味著動態(tài)勻整將被限制在13%以內(nèi)。這對于調(diào)整短波不勻而言太低了。而采用帶有自調(diào)勻整裝置的并條機，主牽伸及其勻整范圍通常會超過400%。

圖1 IDF 1和IDF 2牽伸區(qū)的差異

IDF 2通過去除解捻牽伸工序，使所有的牽伸加工都發(fā)生在單個牽伸區(qū)。因此可勻整的范圍被充分利用，波動不勻由此得到補償。如果兩道牽伸的工藝參數(shù)必須同時被優(yōu)化，那將很難找到技術(shù)上的更優(yōu)設(shè)定。這是因為解捻牽伸和主牽伸的工藝參數(shù)必須是變化的，并且需不斷適應(yīng)材料的變化。IDF 2簡化了處理工藝。

當使用正常寬度的牽伸系統(tǒng)時，勻整過程中會產(chǎn)生更大慣性的加速、減速，能耗也將增加。因此，IDF 2系統(tǒng)的下羅拉和上羅拉寬度被縮減至一根紗條的寬度。這也允許了引入上羅拉主動旋轉(zhuǎn)的創(chuàng)新解決方案，從而使羅拉的使用壽命翻倍。

IDF 2系統(tǒng)(圖2)也引入了條桶圈條儲存技術(shù)。驅(qū)動偏轉(zhuǎn)輥通過集成的光屏蔽法對條桶圈條進行勻整，使梳理機和IDF系統(tǒng)之間產(chǎn)生很好的同步。經(jīng)勻整的圈條適應(yīng)高速變化。這確保了梳理機的高效運行，尤其是當使用小號周轉(zhuǎn)桶時。

圖2 IDF 2系統(tǒng)

聯(lián)合使用特呂茨施勒公司的梳理機與IDF 2系統(tǒng)，能夠在生產(chǎn)出薄而穩(wěn)固的棉網(wǎng)的基礎(chǔ)上，以最高的生產(chǎn)速率和最低的牽伸倍數(shù)，直接牽伸得到所需的紗條。但若梳理機生產(chǎn)的棉網(wǎng)較厚重，則無法使用低倍牽伸。

為顯示在主牽伸區(qū)和解捻牽伸區(qū)之間進行牽伸分配產(chǎn)生的不利影響，并將其與單一牽伸區(qū)進行對比，設(shè)計了一個紡制21.6 tex純棉紗的紡紗試驗。試驗用梳棉條由產(chǎn)量為170 kg/h的梳理機制得。聯(lián)合使用IDF 1系統(tǒng)時，分別采用牽伸倍數(shù)為1.00、1.05和1.16的解捻牽伸與相應(yīng)的主牽伸搭配；而聯(lián)合使用IDF 2系統(tǒng)時，直接在1.20～1.95的牽伸倍數(shù)下運行。測試結(jié)果顯示，只具備一個牽伸區(qū)的IDF 2系統(tǒng)的各項參數(shù)明顯優(yōu)于IDF 1系統(tǒng)。圖3給出了總牽伸倍數(shù)為1.70時，牽伸分配對紗線條干不勻率(CVm)的影響。研究表明，IDF系統(tǒng)的解捻牽伸對紗線條干不勻率指標造成負面影響。值得注意的是，在沒有應(yīng)用任何實際張力的情況下(IDF 1系統(tǒng)牽伸倍數(shù)為1.00的解捻牽伸)，IDF 1系統(tǒng)的第一個牽伸區(qū)域也會對紗線條干不勻率產(chǎn)生消極影響。

圖3 牽伸分配對紗線烏斯特條干不勻率的影響

牽伸分配對紗線強度的影響如圖4所示。由圖4可以看出，IDF 2和IDF 1系統(tǒng)表現(xiàn)出相同的趨勢，即紗線強度隨著總牽伸倍數(shù)的增大而減小。與IDF 1系統(tǒng)相比，使用IDF 2系統(tǒng)紡制的紗線強度更高。這證實了僅使用一個牽伸區(qū)對紗線性能有積極影響的設(shè)想。IDF 2系統(tǒng)已經(jīng)在相關(guān)領(lǐng)域應(yīng)用7年了。最初，短流程工藝僅成功應(yīng)用于100%的回用棉上，但如今已不再局限于此。該系統(tǒng)已被成功應(yīng)用于100%原棉及其他原材料的加工。

圖4 牽伸分配對紗線強度的影響

IDF系統(tǒng)的操作技術(shù)也得以提升。如，在條子接頭時設(shè)有一道保持鎖，以免接頭過程中必須完全打開IDF系統(tǒng)梳棉機的蓋板(圖5)。同樣，免維護深槽球軸承的使用，省去了在輸送羅拉上重新?lián)Q油潤滑的操作，潤滑點的數(shù)量也因此減少至4個。此外，并條機上為人熟知的上羅拉自調(diào)整成卷監(jiān)控裝置，也被應(yīng)用于IDF系統(tǒng)中，從而使機器在軋棉間隔和改變參數(shù)設(shè)定后無需重新調(diào)整參數(shù)。

圖5 IDF 2系統(tǒng)的保持鎖有助于輕微生產(chǎn)中斷 情況下的操作