紡紗、織造是紡織工業上游纖維加工最重要的環節,紡紗、織造技術水平的高低既關系到上游新型纖維原料的開發與應用,也與后道染整、制成品的整體水平息息相關。從企業數量上看,紡紗、織造企業規模以上企業戶數占全行業的65%,因此行業的技術升級也關系到紡織工業整體產品水平的提高。《紡織工業“十二五”科技進步綱要》 (以下簡稱《綱要》)列出的50項攻關目錄和110項推廣目錄中,涉及紡紗、織造要突破的關鍵技術共8項(含16個子項),在全行業重點推廣的先進適用技術有22項。
《綱要》明確了“十二五”期間,紡紗、織造領域中的主流工藝、技術和裝備要達到國際先進水平,并提出了行業科技進步的重點任務,即:加強新型紡紗、新型織造、特種織造、寬重型織物織造等工藝技術及設備的研究開發;加快高機號及成型織造、經緯編雙層和多層復合織造、提花織造等針織技術的研究及推廣應用;進一步提高我國紡織產品在國際市場上的競爭能力。
研發重點: 突破嵌入式紡紗技術在棉紡行業深度加工的工藝技術,到2015年在主要棉紡企業進行產業化應用;研究多組分纖維復合混紡技術和新結構紗線加工技術,使其應用比例達到15%,差異性多功能纖維種類達到5種以上的產品規模化生產;研究紡紗過程質量控制技術、織物自動檢測和分析技術,提高產品質量和生產效率。
推廣重點:重點推廣“十一五”期間取得技術突破的緊密紡、低扭矩環錠紡、噴氣、渦流紡等新型紡紗技術,豐富紗線品種和品質;推廣自動絡筒技術,到2015年棉紡行業無結紗比重達到70%以上;推廣無PVA上漿、預濕上漿等新型上漿工藝技術,其中無PVA上漿工藝推廣到行業大中型企業的85%以上。
棉紡織行業作為紡織基礎的加工產業,其紡紗、織造的技術水平也代表著紡織工業整體加工技術水平。棉紡織行業的主要原料為棉花,隨著纖維工業的發展,棉紡織加工范圍在不斷擴大,加工技術也必將隨著纖維品種范圍的擴大而不斷提升。對于棉紡織加工技術本身,在加工技術方法、加工工藝創新、裝備水平方面也需要得到提升。棉紡織行業還要圍繞產品創新,集成現有的技術,全面提升產品附加值,信息化也將逐步在創新過程中發揮重要作用。
東華大學副校長俞建勇認為,棉紡織行業“十二五”科技發展總體目標有三點,第一是加工技術上的創新,把加工技術和新型原料相結合的提升。突破棉型纖維紗線和織物高檔化、精細化的加工技術,研究新型纖維的利用、特殊紡紗加工技術,保證環保、可持續的纖維在棉紡織行業的綜合利用技術不斷進步。第二強調設備工藝技術上的集成創新,在產品創新端加大力度。通過使用先進的棉紡織設備、工藝、技術,豐富創新型產品的制造手段,為開發高檔化、具有競爭力的棉紡織產品提供支撐。第三強調質量控制。發展棉紡織加工制造流程的產品質量預測、在線檢測和監控體系,使纖維、紗線、織物質量狀態得到實時監控,形成高品質的棉紡加工制造體系。
攻克關鍵技術 實現產業升級
對于多組分纖維復合混紡技術和新結構紗線加工技術,俞建勇指出這是研究運用多種原料紡紗的技術。經過“十一五”的發展,棉紡織企業有著不同的戰略定位,有的開發低成本產品,有的開發高品質產品,有的開發差別化產品,有的開發花色品種。實施多種纖維混紡,涉及到對不同纖維特性和配比的優化,涉及到復合紡紗的新工藝新技術,涉及到與之配套的裝備和器材,以及批量生產中質量穩定性和可控性問題。實際上從“十五”開始,棉紡行業就大力提倡引入化纖混紡,實施差別化戰略。“十二五”期間繼續攻關推廣,內涵又有了新的變化,主要體現在超仿真概念、生物質纖維、高性能纖維應用等方面。目前約有30家紡紗企業有較強研發能力,生產新纖維產品有一定的規模,他們的新纖維紗線附加值平均高于常規品種2倍左右。
在新結構紗線加工應用技術方面,俞建勇認為環錠紡紗在最近20~30年間又有了新的發展。賽絡紡使得紗線外表和內在性能發生很大變化,沿著這個思路發展,出現了賽絡菲爾紡,解決了長短絲復合問題,還可以實現包芯。再進一步又出現了嵌入式紡紗,目前正在應用推廣中。如今又推出了低扭矩紗,低扭矩紡紗技術就是在紡紗端加入假捻裝置,這樣不容易產生斷頭。低扭矩紗在紗體結構上屬于重大發展。目前上述新型紗線約有200萬噸產量,產品附加值高。到2015年和2020年將分別有約400萬噸、700萬噸的新結構紗線。
高精度異性纖維識別清紗技術也是“十二五”需要攻克的關鍵技術。俞建勇介紹,異性纖維主要是在原料端和絡筒端來控制,經過十幾年的發展,這個技術提升很快,但目前完全替代人工還有問題。該項技術關鍵在于應用精度更高的異性纖維識別模式和裝置,對棉流實時檢測;在開清棉生產線、在梳棉機喂入部分、在自動絡筒機上的電子清紗器等關鍵設備上進行異性纖維的清除。企業揀“三絲”的工作量很大,機器與人工相結合,會更好地提高效率。作為新的技術手段,異性纖維識別清紗技術可以大幅度降低人工勞動強度,但對于高品質產品,全部靠機器識別異性纖維還存在困難。
紗線成型后,紗線的質量檢測技術引入紡織流程可以提高質量控制水平,提高生產效率。俞建勇說,“十一五”期間,一些優秀紡機企業生產的主要紡紗設備配有檢測裝置,但絕大多數紡紗企業從投資資金考慮,選配的不多,建立ERP管理系統的紡紗企業更是鳳毛麟角。推廣紡紗工序生產全自動化、信息化檢測和監控技術,有利于提高勞動生產率,更重要的是對提高紗線質量和生產效率能起到積極作用。目前要考慮的是如何適應現有設備流程端口,即時采集生產現場的運行數據,聯網形成生產管理系統,同時與WRP系統相連接。
推廣新型技術 促進行業發展
計算機配棉技術已經走過了幾十年的歷史,如今繼續完善推廣有什么現實意義呢?俞建勇解釋說,一方面是企業有需求,因為棉花來源廣泛,品質差異多,企業各自的產品戰略不同,計算機配棉實際上是對原棉數據的采集和儲備。另一方面,科技手段也得到了提升。目前推廣過程中的主要問題是在收購中原料本身信息不全面,廠家在使用中質量變異比較大,棉包在處理中也發生變異,產品范圍廣。實施計算機配棉主要是取得完整的棉花基本數據,再建立模型,提高配棉精確度。
提高織造環節的上漿技術水平是棉紡行業的老問題,目前高品質紗線還不能完全擺脫PVA上漿。俞建勇分析說,PVA漿料穩定性和耐磨性較好,我國棉紡織企業普遍都在使用它,但PVA不易降解,對生態環境有一定的破壞作用。經過近幾年的努力,PVA漿料用量比“十五”末已減少30%左右,但全國每年含PVA的漿料用量依然在30萬~40萬噸。目前已有替代PVA的環保漿料,但性能及穩定性、替代性還不能完全滿足純棉高支高密產品及滌棉產品的要求。“十一五”期間替代PVA的漿料有了重大進展,“十二五”期間要完善接枝淀粉漿料性能,引入丙烯酸類漿料,關鍵技術是根據上漿性能要求,研究并設計材料的分子結構,研究深度變性的高性能變性淀粉、高性能的輔助漿料的生產工藝技術,研究丙烯酸類漿料生產的單體組合、引發劑的選用及聚合工藝技術,以及固體聚丙烯酸類漿料生產關鍵技術。
















