纺织技术 | 喷气涡流纺纱线技术创新产品研发营销拓展浅见（上）

1.喷气涡流纺纱线新品开发的必要性

喷气涡流纺是日本村田（Muratec）公司在喷气纺纱技术基础上经过改进研制成功的新型纺纱技术，自投入市场以来，经过国内外企业的生产实践，它具有纺纱流程短、生产效率高、设备自动化和智能化程度高、用工省等多重优势，降低生产成本、减少企业用工，在节能增效、提升效率等方面发挥着重要的作用，受到业内企业的高度关注。需要说明的是，虽然有其他纺织机械公司已经有产品面世如：立达、卓郎、立华纺、日发及泰坦等，但，目前还无法与村田相媲美。所以，本文选取以村田机械为蓝本研究探讨。

目前，已有众多知名纺企从日本引进喷气涡流纺纱设备，通过开发喷气涡流纺新型纱线取得了良好的经济效益，该项纺纱新技术在国内得到快速发展，设备的引进与生产企业不断增加。据不完全统计，至2025年底全国纺纱企业已拥有喷气涡流纺设备约5500台，约折530000锭（头），相当于环锭纺1400+万锭的产能，约占全世界喷气涡流纺产能的58%以上。

日前京奕、世祥及天之华在线达产涡流纺机均有500台左右。大联科技及普路通在徐州睢宁、京奕在盐城射阳、天之华在四川宜宾、福建新华源在新疆都有计划新上马规模涡流纺项目。中国粘胶纱线生产基地——沛县也在跃跃欲试，意欲在涡流纺领域分得一杯羹。

图1 大联科技（徐州）有限公司

喷气涡流纺技术有许多优点如：流程短、占地少、用工及厂房投资省；速度快、效率高。成纱质量优良：条干好、纱条光洁、毛羽少而短等。但是也存在一些天然缺陷，例如纱线强力比环锭纺低10%以上；对原料要求相对严苛，品种相对单一，纱线应用面较狭窄，没有传统环锭纺纱广泛等。

喷气涡流纺是一种自由端包覆型纺纱结构，由芯纤维与外包纤维两部分组成，其中30%左右芯纤维是不加捻的，只有70%外包纤维加捻，这是导致其成纱强力低于环锭纺纱的主要原因。其次，喷气涡流纺的成纱机理是喷气产生涡流来牵引纤维运动实现包覆，一部分纤维在气流作用下作直线运动，另一部分纤维在涡流作用下做反向运动，包覆在直线运动部分的芯纤维上。其包覆效果取决于包覆纤维的性能，如初始模量较低的柔性纤维，包覆效果好；若纤维的初始模量较高，其适纺性能较差，比如麻纤维、涤纶、较粗的天然和化学纤维，如果纺纱前不经过上油、抗静电等软化处理，降低其初始模量，则包覆效果较差，纺纱时容易出现断头、效率降低。

国内大多纺纱企业依然沿用粘胶纤维来生产喷气涡流纺纱，由于粘胶纤维初始模量较低，在喷气涡流纺纱机生产时包覆效果较好，生产效率较高，但其强力较低，是干态强力的50%，因纤维吸水后膨胀发硬，且纱线湿强更低，其用途受到一定限制，尤其是用在机织物生产时，织造断头增加。因此粘胶纤维生产的喷气涡流纱主要用于针织生产。目前国内用粘胶纤维来生产喷气涡流纺针织纱仍占主流，用途相对狭窄，整体出现供大于求的态势，同质化竞争激烈，产品价格不断走低，售价出现低于同规格环锭纺纱线的情况，盈利空间不断被挤压。加快喷气涡流纺产品结构调整步伐，开发新型的喷气涡流纺纱线，拓展下游应用领域，是涡流纺企业增加盈利、创新的发展的必然之路。

江苏浙江两个省是国内拥有喷气涡流纺生产装备最多的地区，有50家左右企业超3300台喷气涡流纺设备已投入运行，生产能力占全国的60～70%。据了解，近几年为了改变国内喷气涡流纺纱线同质化竞争的局面，相关企业围绕市场需求在开发新型喷气涡流纺纱线上已取得一定成绩。杭州奥华、徐州普路通、浙江华飞等企业联合国内纺织高校已经开发出涡流纺包芯纱等新品；德州华源与兰溪鑫兰己开发出经弹牛仔面料，是涡流纺纱线应用的创新突破。本文综合近几年国内研发出的八大类新型喷气涡流纺纱线情况及其性能特点、用途及采用的相关技术措施进行分析研讨。

2.喷气涡流纺新型纱线的开发思路与实践

2.1 用改性涤纶开发喷气涡流纺纱线

涤纶具有强度高、抗皱性好、易洗快干等优点，是国内外合成纤维中产能最大和用途最广的纤维之一。但由于涤纶分子结构紧密，初始模量较高，在喷气涡流纺设备上使用难度较大。为了使涤纶适合喷气涡流纺纱机上加工，国内外纤维制造商对纤维从物理与化学性能上进行处理，改进纤维的外观结构，推出了超仿棉、吸湿排汗纤维、蜂窝型结构涤纶等。另外，国内化纤企业从纤维性能改良、油剂配方改进等方面推出喷气涡流纺专用涤纶，为纺纱企业采用改性涤纶开发喷气涡流纺新型纱线创造了有利条件。

目前浙江的纺纱企业，除普遍采用阳离子易染涤纶来生产“阳粘”混纺纱外，杭州奥华与上海德福伦合作研发了多种功能的涤纶喷气涡流纺纱线，如用超仿棉涤纶生产喷气涡流纱，由于纤维通过处理形态像棉、性能超棉，使生产的纱线具有良好的吸湿性与手感柔软性；用丝丽绒（强伸性仿真丝的改性涤纶）制成的纱线不但有真丝的手感，且具有优异的染色性；库思玛是德福伦研发的超仿棉纤维，由于纤维的异形截面形成多排水通道，使纱线具有较强的吸湿排汗及快速干爽的功能，彻底改变常规涤纶吸湿性差、不透气的弊端。

又如百隆东方股份有限公司最新研发的运动服专用的喷气涡流纺纱线，采用原液着色的超仿棉涤纶为原料，纤维规格为1.33 dtex×38 mm，强度为4-4.5 cN/tex，纺成纱线的规格是19.7-11.8 tex。采用原液着色功能性涤纶纺成运动服专用纱线，可使运动服装保持挺括、吸湿快干、凉爽舒适，受到服装加工企业与运动员的一致好评，生产规模还在不断扩展。

此外，上海兴诺新材料科技股份有限公司“航天康纶”纤维在涡流纺领域也有合作开发尝试，在产业链后端正在继续实践。运动系列、针织吸湿排汗T恤、抗菌抑菌家纺及高端校服都有开发推广中。

德州华源采用Coolplus功能性涤纶与常规涤纶混纺制成喷气涡流纺针织用纱，由于Coolplus纤维具有快速吸湿、扩散排汗的功能，且纤维的断裂强度、质量比电阻比常规涤纶明显降低，从而提高了纤维的抗静电性能，采用Coolplus纤维混纺纱制成的服装不仅能够克服纯涤纶织物手感硬挺、不吸湿透气的缺点，而且织物手感柔软，能使汗液迅速排出，使人体保持干爽舒适，是目前运动服应用较多的一款功能性纱线。

2.2 功能性喷气涡流纺纱线

功能性纱线是指对人体健康有一定功能的纤维纺纱而成，如吸湿排汗、抗菌、亲肤、防紫外线、发射负离子等功能。随着人们生活质量的提高，除要求服饰时尚美观外，对穿着健康卫生性能等有了更高要求，因此开发功能性纱线已成为一种发展趋势。近几年来，许多纺织企业不仅在环锭纺生产中开发多功能性纱线，在喷气涡流纺生产中也开发出各种功能性纱线。开发功能性纱线一般采用多纤混合纺纱，使各种纤维的优良性能充分发挥。

如2017年中国国际纺织纱线展览会上，山东一家纺纱企业展出一款“莱爽麻”喷气涡流纺纱线，采用莱赛尔、亚麻、羊毛三种高品质纤维混合纺纱。莱赛尔具有较高的强度与优异的丝质感，亚麻具有良好的吸湿滑爽感，羊毛具有优良的弹性回复性。该款纱线制成的面料与服装既具有良好的吸湿透气性、抑菌功能，又具有良好的回弹性、保形性，穿着既挺括又滑爽。

浙江宏扬集团是浙江最早引进喷气涡流纺技术的企业之一。近几年来依托企业内部技术力量，在喷气涡流纺上开发了多款喷气涡流纺新型纱线。如近期开发的“煦暖纱”是线密度为37 tex的中空涤纶/咖啡炭改性涤纶/莫代尔混纺纱，由于中空涤纶与咖啡炭改性涤纶的比例高达70%，使制成的纱线重量变轻，并具有良好的回弹性、吸湿性和保暖性。

另外，咖啡炭改性纤维具有吸湿发热、发射远红外线及除臭抑菌的功能，是生产保暖内衣及袜子的理想原料。“玉丝纱”是线密度为19.7 tex的聚乳酸纤维/A100/超细木代尔（60/20/20）混纺纱，聚乳酸纤维能够自然降解，是环境友好的环保型纤维，具有强力高、回弹性好、透气性与保暖性佳的优点；但纤维熔点低，耐磨性较差。混用A100可提高纱线的顺滑与光泽感，混用细旦莫代尔可提高织物的柔软度与吸湿透气性，故用“玉丝纱”制成的织物既具有丝绸质感，又具有吸湿透气和亲肤保暖等多种功能。

总之，用各种功能性纤维多组分混合纺纱，能显著改变单纤维纱线存在的功能单一、用途狭窄的缺陷，为拓宽喷气涡流纺纱应用领域创造了良好条件，但在开发功能性纱中，首先要控制好功能性纤维使用比例，发挥其功能性；其次根据各种功能性纤维的特点，采用相应的混合方法，纤维性能相近的可采用全混法，即在开清棉工序中混合，纤维性能差异较大的应采用条混为宜。

2.3 喷气涡流纺纯棉及棉混纺纱

棉花具有良好的吸湿性和染色性，亲肤性能优良。故纯棉制品受到消费者的广泛欢迎，尤其是在传统环锭纺纱机上生产的纯棉纱线品种多、质量优，已积累了丰富的生产经验，但在喷气涡流纺纱机上生产纯棉或棉混纺纱线却难度较大。主要是由于喷气涡流纺生产纱线对原料的长度、细度、整齐度要求较高，从而使纱线能达到一定强力，但棉花与化纤比较，长度较短，除长绒棉外多数长度在25-30 mm之间，且有相当数量的短绒（10%-15%），给生产带来一定困难。

为了扩大棉花在喷气涡流纺纱中的应用，用于高档服装及家用棉织物产品，江苏悦达、百隆东方、大联新材料及天虹集团等纺纱企业先后在喷气涡流纺纱机上成功开发出精梳高支喷气涡流纺纯棉及棉混纺色纺纱，为扩大棉花在喷气涡流纺上的应用迈出可贵的一步。

江苏悦达在纱线产品创新研讨会上详细介绍了生产5.8 tex精梳纯棉纱的经验，它保持了喷气涡流纺毛羽少、吸湿快干的优点，克服了喷气涡流纺纱线强力低、手感较硬的弊端，在原料选取及纺纱工艺上进行多次实验，采用新疆优质长绒棉为原料，纤维长度39.8 mm，马克隆值3.75，整齐度为84.9%，短绒率16.6%，纤维强度为50.8cN/tex，通过精梳工艺进一步去除短绒，提高纤维的伸直平行度，从而生产出纯棉喷气涡流纺高支纱，该纱线具有强度高、毛羽少、抗起球性能好、舒适柔软等优良性能，为下游企业生产高档针织内衣提供了优质的纱线原料。

百隆东方与华孚金瓶两家企业均是国内生产高档色纺纱的企业，在环锭纺上有多年开发纯棉及棉混纺色纺纱的经验。近几年两家企业先后在喷气涡流纺纱机上开发出棉/涤与涤/棉两种混纺色纺纱。为了克服棉花染色后强度下降，棉蜡保护层消失、纤维弹性变差的弊端，两家企业对纺纱工艺进行优化与创新，在并条工序采用彩色条子混合方法，确保混合均匀；在清梳工序对彩色棉采取轻打多梳的工艺设计，并选用色棉专用针布来加强梳理工艺中的纤维转移，使彩色纤维的损伤和色棉结数控制在最小范围内。同时为保证色纱质量，严格控制彩色棉的混用比例。

纺涤/棉色纺纱时，色棉混用比例在40%左右，使纱线保持较高强度；纺棉/涤混纺纱时，色棉混用比例控制在55%-60%之间，适当加大纱线线密度，使纱线强度达到使用要求。由于棉/涤与涤/棉混纺色纺纱的工艺能使两种纤维的优点充分发挥，这两种纱线制成的织物既具有挺括滑爽的特性，又具有良好的吸湿和亲肤性能，是制作中高档针织服装的理想用纱，也为棉花在喷气涡流纺纱线的开发上开辟了新途径。以上几家企业的生产实践说明，喷气涡流纺生产纯棉及混纺纱线的技术和难点已基本突破，纱线的优良性能与用途也更加清晰，生产量在进一步增加。

2.4 喷气涡流纺麻类纤维混纺纱

麻类纤维有亚麻、苎麻、汉麻等多个品种，用麻类纤维混纺制成的纱线和织物具有挺括、清爽、透气的性能，并且具有天然的抗菌抑菌性能；由于人们对衣物穿着舒适性与健康的要求不断提高，故用麻类纤维制成的产品深受国内外消费者的欢迎。但麻类纤维的缺点是刚性大、断裂伸长率低、抗皱性能差，用喷气涡流纺纱机生产麻类纱线的难度较大。近几年国内许多纺纱企业在开发喷气涡流纺麻类纤维混纺纱中进行了积极地研究和探索。

如江苏悦达在研讨会上介绍了19.6 tex亚麻/棉（55/45）混纺纱和19.6 tex苎麻/棉（52/48）混纺纱两款产品在喷气涡流纺纱机上的生产情况；宁波奉化双盾纺织介绍了20 tex棉/亚麻（65/35）混纺纱在喷气涡流纺机上的生产实践；德州华源介绍了15.5 tex中空涤纶/莫代尔/亚麻（35/35/30）混纺纱的开发情况。此外，近期的相关刊物报道了采用汉麻纤维与棉混纺生产的喷气涡流色纺纱的案例。

从以上企业的生产实践可知，开发喷气涡流纺麻类纤维混纺纱应把握好以下几点关键技术：

（1）必须做好生产前对麻类纤维的预处理和“养生”，改善纤维的力学性能，增强其柔软性；

（2）合理设计纺纱参数，由于麻类纤维较粗，为保持纱线截面根数，纺制纱线应以中低支数为主，一般不应该超过19.7 tex；

（3）控制好麻纤维的混纺比例，用于出口的麻类织物，麻的混纺比例应小于50%，用于国内麻类服饰，麻的混用比例应控制在30%-35%之间，混用麻的比例越高，喷气涡流纺纱生产的难度越大；

（4）要根据麻纤维的特性来优化纺纱工艺设计，前纺工序要加强对麻纤维的梳理，排除麻纤维中有害疵点，麻纤维混用比例纺制时应与其他纤维分别进行清梳工序处理，在并条机上混合（即条子混棉）；

（5）在喷气涡流纺机生产时要加大喷嘴压力，适当降低纺纱速度，使麻纤维能良好包覆。

（未完待续）

作者：吕林军（大联科技徐州有限公司）刘建林（京奕集团）林駿（香港中纺国际面料开发实验室）

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