2013上海国际纺织工业展览会棉纺环锭细纱机创新技术简评

赵 健，倪 远

（1.马佐里（东台）纺机有限公司，江苏 东台 224200；2.上海东飞现代纺织技术研究所，上海 200092）

2013上海国际纺织工业展览会棉纺环锭细纱机创新技术简评

赵 健1，倪 远2

（1.马佐里（东台）纺机有限公司，江苏 东台 224200；2.上海东飞现代纺织技术研究所，上海 200092）

分析了2013上海国际纺织工业展览会上棉纺环锭细纱机相关创新技术及其应用动向，对环锭细纱机高速高品质纺纱、高效工艺、节能省工、新结构纱线和管理提升等行业关注的热点技术进行跟踪；介绍高速集体落纱细纱机、集聚纺纱、假捻低扭矩纺纱、断头检测、自动落纱机和电锭驱动等参展产品的技术特征，评述应用状况与前景；指出创新技术在产业化中的应用，是行业技术升级版的构成，传统的纺织工业应用信息技术、驱动控制技术、新材料和新工艺助推技术和管理升级，节能省工、增产增效、市场拓展是产业由大转强的必由之路。

2013上海国际纺织工业展览会；高速环锭细纱机；集体落纱；扭妥技术；节能吸棉管；断头检测；集聚纺纱装置；智能落纱；产业化

2013第十六届上海国际纺织工业展览会是在纺织市场形势较为严峻的情况下举办的，处于行业创新驱动、转型升级的当口，展会不乏亮点可陈。

1 DTM1129型集聚赛络纺高速细纱机

东飞马佐里纺机有限公司推出DTM1129型集聚赛络纺高速细纱机，集短机集落、高效工艺、高速、高品质纺纱于一身，现场纺纱锭速达22kr／min。高速化生产是当前和未来细纱技术创新的重要课题，其主要难度在于在高速纺纱的情况下降低断头并保证成纱质量，这是一项需要技术与管理并重的系统工程。

DTM1129型高速细纱机多项技术创新如下。

a） 机架部分优化了机器断面结构和尺寸，采用新型中墙板，保证机器在高速状态下平稳运行。

b） 车头传动部分采用新型的油浴齿轮结构，润滑条件好，使用寿命长，为整机在高速状态下运行提供了保证。

c） 牵伸系统采用高精度齿轮和高精度无机械波罗拉、特制高弹性耐磨胶辊、大前冲上销带后区压力棒与各种下销配合使用，可根据需要配置国产或进口摇架，在各种原料和纺纱条件下，切实保证高速状态下能生产出优质的细纱，尤其适合在重定量条件下纺细号赛络集聚纱。

d） 卷绕升降系统，重点在减少断头上下功夫：① 加装气圈环，并实行气圈环的升降运动与钢领板运动分开，气圈环可根据小、中、大纱调节气圈上半部和下半部长度及直径大小；② 采用信阳诺维巴新型高速锭子，具有振程小、低噪声、节能、省油等优点，能适宜高速状态下平稳运行；③ 采用直径为38 mm钢领，并准备采用更小直径的钢领；④ 钢领、钢丝圈选用适于高速的国产或进口品牌；⑤ 锭带张力装置采用钢结构支臂，高质量橡胶锭带，确保张力稳定可靠；⑥ 自动级升机构不需要调换棘轮即可精确调整级升量，可避免级升颤动引起的张力波动造成断头。

e） 变速控制系统采用欧洲著名品牌变频器，具有良好的散热性能，密封防尘可靠。

该机的主要技术特点还包括：① 全自动集体落纱采用数字化工艺管理系统，可实现插管率100%、拔管率100%、落纱留头率98%；② 落纱理管采用可调式系统，适合理各种规格的纱管，方便管理，省工增效；③ 设计和运行上具有显著的节能特性，使用国内最先进的节能锭子、节能风机、节能滚盘、节能锭带等，使用户在不增加吨纱耗电前提下实现高速纺纱。

2 全自动短机集体落纱细纱机

经纬纺机也推出全自动短机集体落纱细纱机参展，主要适用于铝套管锭子短机的直接加装和老机改造，目的在于减少用工和提高劳动生产率。为了进一步提高该系统的性能和水平、加快落纱速度，经纬纺机进行了多方面的技术改进和创新，包括：①采用新型活塞式抓管器，其抓管力增大，适合双柱储管凸盘；② 凸盘行走单推、单落满足双柱凸盘半锭距功能；③ 采用新型的全自动理落管技术，自动理顺大小头，提高理落管速度及准确率，省工省时；④满纱提升布置在主机外侧，可直接用满纱运输车接满管，方便观察；⑤ 双柱储管凸盘形式输送空管及满纱，取消气架中间位，减少气动控制步骤，节省机器空间位置；⑥ 采用伺服电机控制精密电推杆，保证气架上升、下降定位准确；⑦ 气架丝杠传动固定安装在主机底板上，避免打地脚螺栓；⑧ 采用比先前更加人性化的控制面板及触摸屏，简单直观，一目了然，操作更加便捷。

短机集落需要铝套管锭子的配套应用，这给大量原本配置光杆锭子的细纱机改造带来附加的投资成本，制约了部分短机改造安装集落的市场应用，但也为自动智能落纱机的应用留下了市场空间。

3 扭妥技术第五代纱线和织物

扭妥技术第五代纱线和织物由香港纺织及成衣研发中心HKRITA首展，并继续进行扭妥技术的使用授权推广。据称扭妥技术在国内已有5家厂商获得授权，已投产的山东鲁泰等为第四代，正在建设中的无锡远纺和德州恒丰为第五代。

中国棉纺织行业协会明确了未来我国纺纱新技术的发展目标，到“十二五”末，我国将实现新型结构纱线中假捻低扭矩技术500万锭。按照扭妥技术每万锭300万元投资成本推算，假捻低扭矩技术的市场容量高达15亿元人民币。在目前估算不足10万锭实际应用规模情况看来，在尚余的一年半时间内，这一目标较难达成。

4 新型节能吸棉管

瑞士立达集团首展获得瑞士国家能源奖的新型节能吸棉管ECOrized，其设计巧妙精简，正常纺纱时吸棉管进风口开口较小，不断头时可降低单锭吸棉用功耗50%（3.5W），节能效果显著，见图1。时代的发展使节能环保成为永远的课题，立达从不被注目的小处着眼，小部件摘取大奖项，在传统行业中高耗能的细纱机上创新突破，令业界敬佩。

图1 节能吸棉管ECOrized两种工作状态总能耗比较

现有环锭细纱机的每个纺纱锭位配备1个吸风口，用于吸取纱线断头和缠结，但是，这仅在极少数情况下发生，为什么不采用仅在必要时才完全打开的吸风管呢？ECOrized吸棉管就具有这种优势，因此能够节约能源。ECOrized吸棉管替换立达主机现有吸风管的操作简单便捷，与可调节的吸棉电机变频器结合使用，节能效果显著；当发生纱线缠结时，牵伸系统继续输出纤维原料，闭合的控制片被强制打开，由于吸风口的横截面较大，打开后能可靠地吸取缠结。该项技术的优势在于优化设计的吸棉管与吸棉电机变频控制结合应用，可以显著节约吸风能源、改善缠绕吸风、减少纺纱断头，其投资成本低、回报快。

瑞士立达已在2009年3月份将该技术申请国外专利，中国专利申请号为2010101445625，专利名称为“具有吸线设备的纺纱机”，目前的法律状态为实质审查阶段，尚未授权。

立达公司目前仅将该技术用于G32、G33和G35型细纱机上，按照结构原理，可以方便地移植到任何使用单锭吸棉管的细纱机上。

5 单锭断头检测系统

5.1 立达ISM

瑞士立达细纱机单锭断头检测系统ISM（Individual Spindle Monitoring）推广速度加快；在立达细纱机整机销售中，断头检测系统配置率从以前不足20%上升到30%以上，几乎所有环锭和集聚纺细纱机销售都要求配置断头检测系统接口。这种状况得益于高端棉纺企业重视智能化、信息化管理，企业管理层已经站在管理提升和技术进步的层面，深刻理解纺纱断头监测这种生产管理辅助工具的内在价值，其虽不能直接产生经济效益，但能够作为整个生产管理系统的一个重要组成部分，大幅度发挥管理辅助功效，产生经济和管理效益。

5.2 普瑞美Ultimo

印度普瑞美公司研发的细纱机单锭断头检测系统Ultimo首推中国市场成功，已有数万锭应用运行。按照每锭10美元的初步报价，该产品在同类产品中性价比较高，实用功能进一步扩展。该技术采用电磁感应钢丝圈速度检测传感器、断头与锭速多分段多状态警示，细纱机群组与中控采用 WIFI无线信号传输等先进技术，为下一步智能移动终端的扩展应用打下了基础。设想操作工身佩类似平板手机状的智能无线终端，锭位、机台与生产信息实时掌控，管理指令多相交互，可以极大提升生产与管理效能，使纺纱管理真正走向信息化与智能化，该技术也为自动操控的接头机器人应用奠定了基础。

5.3 品特·芬尼SensorFil

意大利品特·芬尼（Pinter Fani）公司高效纺纱监控系统Effispin中的SensorFil也为单锭断头检测，其应用电磁感应传感器检测钢丝圈转速和断头，SensorFil已在全球应用超过200万锭。本届展会品特·芬尼公司与裕华纺机合作参展，单锭断头检测装置SensorFil安装在裕华展示的集聚纺细纱机上，并提供品特·芬尼中文样本。

高效纺纱监控系统Effispin被称为尤里卡纺纱系统（EurekaSpinning），其包括机器端的高效控制（纺纱监控程序软件和T－Box硬件）、单锭位的高效传感（细纱机单锭检测SensorFil和粗纱机单锭检测X－Rover）及执行端的高效节省（粗纱停喂 R－Stop、照明电耗优化L－Save、生产电耗优化 M－Power和机器速度优化EffiSpeed），整个系统可以为用户增加产量，减少开支，提高质量，改善工作条件，并提高管理水平。

特别需要提到的是，机器速度优化EffiSpeed可根据纺纱断头情况自动调整细纱机锭速，图2中最上端部分曲线，由于断头低于设定的断头率门限，锭速自动提升，从而增加了产量。

图2 FffiSpeed自动调整细纱机锭速示意

6 机电智能化电锭细纱机

上海太平洋机电智能化电锭细纱机继去年首展后再次展示，纺纱锭速为21kr／min。电锭驱动管理技术在整合节能驱动、精密控制、断头监测和信息管理等先进功能的基础上，可以节省电能，提升产能，改善品质，降低物耗，优化用工，为纺纱企业在强化管理的状态下高效运行创造条件。智能化电锭细纱机的部分信息管理统计警示功能基本上与上述细纱机单锭断头检测系统重合，为细纱机纺纱生产的智能化和信息化管理提供软硬件支撑。目前的电锭细纱机在系统稳定性、可靠性和电锭电机及其控制系统效率等方面尚有提升空间。该技术即将推向市场进入应用，其在产业化应用中的各项技术经济指标及应用性价比有待行业观察和市场验证。

7 集聚纺纱技术与装置

7.1 三罗拉网格圈式集聚纺纱装置

绪森三罗拉网格圈式集聚纺纱装置与立达G32细纱机配套销售，其价格逼近国产集聚纺装置，有效推广数十万锭。绪森三罗拉网格圈式集聚纺在全球市场销售已超过600万锭，但受国产化集聚纺的挤压以及营销方式的不利影响，该产品在中国集聚纺市场快速扩张的情况下的应用境况并不理想。立达公司改变细纱机和集聚纺产品营销定位，将卡摩纺Com®compact与附加在立达环锭纺主机上的倚丽特EliTe®两种集聚纺产品同时推广，不但使旗下最早创始应用的绪森EliTe®集聚纺品牌得以重振旗鼓，而且在总体上扩大了立达集聚纺的市场占有额，也为客户提供了更多选择和体验。

7.2 四罗拉网格圈式集聚纺纱装置

国产化集聚纺的市场发展以四罗拉网格圈式为主，大部分采用上置式吸风管道，垂直管道都采用透明塑料管。得益于集聚纺纱线品质的强大优势，以及新型纤维与纱线品种中集聚纺应用的有效扩展，中高端产品上集聚纺应用规模持续扩张，环锭纺中的集聚纺比例稳定上升，国产化集聚纺占比仍处主导地位。估计国内集聚纺纱锭规模已经超过1 000万枚，环锭纺中的集聚纺比例约在10%。由于生产厂商较多，市场竞争仍较激烈，但以数家优势企业为主，总体价格趋稳。

7.3 槽聚式集聚纺纱装置

较早由东华大学设计并申请专利的集聚形式――槽聚式集聚纺纱装置（见图3）由宁波德昌公司公开展示，用于毛纺细纱机。据介绍，其可纺51mm以上长度纤维的纯羊毛，长毛羽减少量可达60%以上，纱线强力大幅度提高；网孔大，清洁、维护方便，不需网格圈不需集聚胶辊，安装拆卸简易，成本极低。作为已经产业化应用的4种气流集聚形式之外的另一种气流集聚纺纱装置，其市场应用情况尚无详细信息。

图3 槽聚式集聚纺纱装置

8 自动智能落纱机

随着用工难和用工成本快速上升，细纱自动智能落纱机成为关注热点，已有产品销售的5家厂商中有铜陵松宝、陕西恒鑫、青岛云龙和无锡集聚4家展示实样，江阴华方未展示样机。拔管方式上大都采用气囊垂直上拔方式，在松管、拔管、落纱、插管及其控制系统等方面各有创新并申请专利。其中，铜陵松宝与清华大学合作已公开有9项专利，另外经纬纺机也有相关专利申请公开。自动智能落纱机的实际应用已经有效进入市场，但成熟度尚待观察，其配置成本仍居较高水平，小机加改造的投资成本接近1辆中档轿车的价格。

9 结语

细纱工序是纺纱流程中对用工、用电、产能和品质等技术经济指标影响最大的工序，创新技术在细纱机上的应用将愈加引发业界的关注。无论是应用面日益扩展的成熟技术，还是储备日久的适用技术，在当下向技术和管理要效益的发展趋势中，展会上展示的创新技术在产业化中的应用，正是行业技术升级版的构成。

纺织是个历史悠久的传统产业，只有顺应时代地融入变革元素，才会有所发展。传统行业的一个显著特征就是新技术不新、旧技术不旧。当今已经或正待产业化应用的很多被称为“新技术”的适用技术，都已经有着数十年的发展历程，诸如：假捻纺源于20世纪30年代，集聚纺源于20世纪60年代，断头监测展示于20世纪70年代，电锭驱动展示于20世纪80年代，以及集体落纱、行走式落纱机、粗细联和细络联等技术都已有较长的发展历史。行业最主要的微利特性使资源的流向受到阻滞，新技术迟迟难以进入产业化应用阶段。社会经济的发展已经倒逼行业发展取向。信息技术、驱动控制技术、新材料和新工艺助推技术和管理升级，节能省工、增产增效、市场拓展才是产业由大转强的必由之路。

［1］东飞马佐里（MAZUOLI）公司.技术信息［Z］.

［2］瑞士立达（RIETER）公司.技术信息［Z］.

［3］印度普瑞美（PREMIER）公司.技术信息［Z］.

［4］意大利品特·芬尼（PINTER FANI）公司.技术信息［Z］.

［5］里特机械公司.具有吸线设备的纺纱机：中国，2010101445625［P］.2010－09－29.

［6］香港理工大学.用于在环锭纱线上产生弯折假捻的方法和装置：中国，200910161586［P］.2010－02－10.

［7］倪远.从国家纺织工业发展规划看集聚纺纱技术的发展进程与前景［J］.纺织器材，2012，39（1）：5－8.

［8］黄建明，倪远.环锭细纱机纺纱过程假捻技术的发展历程与现状［J］.纺织器材，2012，39（4）：48－55.

［9］赵培，黄建明，倪远.假捻纺纱技术推广应用现状的疑虑探讨［J］.纺织器材，2012，39（6）：41－44.

［10］倪远.环锭细纱机电锭驱动管理技术应用探析与展望：上［J］.纺织器材，2011，38（2）：54－59.

［11］倪远.环锭细纱机电锭驱动管理技术应用探析与展望：下［J］.纺织器材，2011，38（3）：43－48.

［12］龚羽，倪远.环锭细纱机纺纱断头监测技术现状与发展评析［J］.纺织导报，2012（6）：100－104.

Review on the Tech－innovation of the Ring Spinning Process in the Shanghaitex 2013’

ZHAO Jian1，NI Yuan2
（1.Marzoli Textile Machinery Corporation Dongtai，Dongtai 224200，China；2.Shanghai Dongfei Research Institute of Modern Textile Technolgy，Shanghai 200092，China）

Analysis is done to the innovation related technology of ring spinning of cotton fiber in the Shanghaitex 2013’plus the technolgy development prospect，following analysis is done to the hot problems such as hi－speed and hi－quality spinning，high efficiency，economy of energy and labor，yarn with new structure and the management promotion.Introduction is made to the hi－speed spinning frame with group doffing，comact spinning，spinning with false of low moment，breakage detection and auto－doffing frame plus motor driven spinning system regarding the tech－specification and the application actuality and the prospect.It is pointed out that application of the innovation technology in the textile industry is the part of the tech－innovation in the industry.The only way to the powerful textile land includes application of the information technology，driving control technology，promotion of new material and new process and the upgrade of management，economy of energy and labor，increase of the production and efficiency，and market extension in the conventional textile industry.

the Shanghaitex 2013’；hi－speed ring spinning frame；group doffing；low twist technoloy；suction tube of energy economy；breakage detection；compact spinning device；robot doffing technology；industrilization

TS103.22＋9

A

1001－9634（2013）06－0045－04

2013－06－24

赵 健（1969—），男，江苏盐城人，工程师，主要从事纺织机械的研究与制造。