（一）组成及工艺过程（见动画视频8－6）

喷气涡流纺纱机是在喷气纺纱机的基础上发展改进而来，因此，除了喷嘴以外，喷气涡流纺纱机与喷气纺纱机是基本相同的。它的工艺过程如图8－39所示。棉条喂入并经过四罗拉（或者五罗拉）牵伸机构牵伸后达到需要的纱线线密度，须条被吸入喷嘴前端的螺旋导引体1，导引体中的螺旋曲面导引块对纤维有良好的控制作用，同时和导引针2一起，防止了捻回向前罗拉钳口的传递，使得纤维须条是以平行松散的带状纤维束形式输送到锥面体7前端。纺纱器的多个喷射孔4与圆形涡流室3相切，形成旋转气流，并沿锥面体7的锥形顶端。在锥形通道旋转下移，从排气孔排出。当纤维的末端脱离喷嘴前端的导引块和导引针的控制时，由于气流的膨胀作用，对须条产生径向的作用力，依靠高速气流与纤维之间的摩擦力，使之足以克服纤维与纤维之间的联系力，使须条的纤维相互分离，形成自由端，同时对短绒也有清除作用。自由端纤维5倒伏在锥面体7的锥形顶端6上，另一端根植于纱体内，在锥面体入口的集束和高速回转涡流的旋转作用力的共同作用下，使自由端纤维绕着纱线中心轴沿着锥面体顶端旋转，当纤维被牵引到锥面体内时，须条就获得一定捻度，从而形成喷气涡流纱8。

图8－39　喷气涡流纺纱装置

（二）主要工艺参数作用及选择

喷气涡流纺的主要工艺参数与喷气纺的基本相同，主要有纺纱速度、前罗拉钳口到喷嘴空心管前端的距离、纺纱气压、张力牵伸、喷射孔（角度、孔数、孔径）、引导针长度和空心管内径等。

1．纺纱速度　喷气涡流纺纺纱速度可达400～500m／min。纺纱速度快，纤维须条经过喷嘴的时间变短，则尾端自由纤维受到的其他不确定因素的影响减小，因此，纤维会螺旋规则地包缠在纱体上，纱线的成纱结构良好。纺纱速度对成纱强力有较大影响，适当增大纺纱速度有利于成纱强力的提高，但纺纱速度过高，纤维须条在喷嘴中运动时间过短，须条在喷嘴内完不成分离、凝聚和加捻，成纱质量也会有所下降。喷嘴内的纤维的滞留时间和喷射空气的量，决定纤维的变化，从而影响纱线的特性。速度高，成纱软；速度慢，纱线硬。在保证空气喷射量的前提下，可适当提高纺纱速度。

2．前罗拉钳口到喷嘴空心管前端的距离　前罗拉钳口到喷嘴空心管前端的距离，是决定喷气涡流纺成纱性质的重要因素。喷气涡流纺要求前罗拉钳口处的纤维需保持一定的宽度，加强对纤维的控制和防止边缘纤维的散失，使扁薄须条中的纤维间能有良好的接触和控制。纤维束的分解是很重要的，纤维之间相互分离，则易于缠绕而加捻成纱。在纺纱过程中，纤维须条经牵伸机构牵伸后，形成扁带状结构，当其由牵伸机构输出时，通常其头端位于主体纱条的芯部，即称为尾端自由纤维。这些尾端自由纤维是喷气涡流纺之所以能成纱的基础。前罗拉钳口与喷嘴间的距离，对纱线的形成有很大的影响。该距离增大，则缠绕纤维的比率增大。理论上，此隔距应小于纤维主体长度，否则加捻器吸口轴向吸引力会引起须条中纤维的混乱，但该距离如果过小，则纤维的两端被束缚，不易实现一端自由状态，使捻度变低，虽然可见到结成束的状态，但实际上变成了包缠纤维很少的纱线。前罗拉钳口与喷嘴吸口间距离也不宜过小，否则其间有棉屑等堆积，会形成疙瘩纱，并在断头时堵塞喷嘴，易轧坏前罗拉的上胶辊，也会影响尾端自由纤维的产生。在一般情况下，若纺制特数较细的纱或选用原料的纤维长度较短，则这一距离应该适当减小，反之亦然。

喷嘴与前罗拉钳口之间的隔距既影响包缠纤维的数量和包缠长度，又影响喷嘴对钳口处须条的作用，因此存在两个相互矛盾的作用。在纺纱过程中，前罗拉输出须条具有一定宽度，须条在进入喷嘴吸口时形成一定数量的边缘纤维，喷气涡流纺罗拉的高速（3000r／min以上）回转形成附面层，引导牵伸区的边缘纤维的自由尾端离开纤维束，这些分离的纤维尾端在前罗拉的牵伸作用下形成较长的自由尾端而被送出前钳口，气流有助于进一步扩散扁平带状须条。

3．纺纱气压　喷气涡流纺喷嘴气流需要同时实现以下几项功能，即产生将纤维吸入喷嘴的吸引力，并在喷嘴内分离纤维，同时，实时地将纤维卷绕在纱体上。喷嘴的气压决定着包缠纤维的数量、包缠紧密度和耗气量，从而影响着成纱强力的高低。气压必须与喷嘴结构相配合，才能纺出较高强力的纱线。一般来说，喷嘴的气压大，则成纱强力高，但当气压过大时，易产生回流现象，不利于纤维须条顺利吸入喷嘴中。喷气涡流纺的喷嘴气压比喷气纺的高，一般在0．45～0．55MPa。

4．张力牵伸　张力牵伸分为喂入和卷绕张力牵伸，前罗拉、引纱罗拉和卷绕罗拉速度的合理配置，对纱线结构、成纱强力、断头、筒子成形都有明显的影响。

喂入张力牵伸也称为喂入比，即引纱罗拉线速度与前罗拉线速度之比。为了使纺纱过程中须条保持必要的松弛状态，前罗拉与引纱罗拉之间必须实现超喂。超喂作用是使纱条在喷嘴内保持必要的松弛状态，以利于纤维的分离，产生足够的尾端自由纤维，从而实现加捻。超喂比较小时，纺纱段纱条的张力较大，尾端自由纤维包缠的捻回角较小，成纱外观较光洁，成纱强力较好。反之，超喂比较大时，纺纱段纱条的张力不够，尾端自由纤维包缠的捻回角较大，成纱外观不够均匀。超喂比应小于1，为了得到较高成纱质量的纱线，一般控制在0．96～0．98。

卷绕张力牵伸也称作卷绕比，即卷绕辊线速度与引纱罗拉线速度的比值。引纱罗拉与卷绕辊间应保持适当的卷绕张力，且卷绕张力大，筒子卷绕紧密，但断头多。反之，则筒子成形松软。通常卷绕比控制在0．98～1．00。

5．喷射孔角度、喷射孔孔径和孔数　这些参数与喷气纺的相类似，即喷气涡流纺中，喷射孔角度一般在40°～80°，喷射孔孔径一般选取0．35～0．45mm为宜，喷嘴喷射孔数一般选取4～8个。(www.daowen.com)

6．喷嘴入口引导针的长度　在纺纱过程中，经过罗拉牵伸的须条，被吸入喷嘴前端的螺旋引导面，螺旋引导面和引导针一起给纤维以一定的束缚，防止了捻回向前罗拉钳口的传递。纤维须条没有捻度，使得纤维须条是以平行松散的带状纤维束向下输送，从而保证了在分离区间气流对纤维须条的分离。同时，针的长度决定了对纤维束的控制能力，过短不利于对纤维的控制，过长则增加了纤维束分离的难度。因此，必须合理配置引导针的长度，从而达到良好的成纱效果。

7．空心管内径　空心管内径的大小影响加捻效果，并与纺纱特数有关。内径小，空心管入口处对纤维须条的控制强，有利于尾端自由纤维的包缠加捻；内径大，则加捻作用会有一定程度的减弱。空心管内径的大小还与所纺纱线的特数有关，并且要使纱条在纱道内有足够的空间旋转，即纺细特纱时，空心管内径可小些；纺粗特纱时，空心管内径应大些。内径小，还可望提高纺纱速度和在低喷嘴压力时纺纱的稳定性，并能在一定程度上减少毛羽及提高纱线强力，但纱线会变硬，并且有时棉结会増加，同时纱线的匀整度会变差；当内径大时，则纱有蓬松柔软的感觉。

（三）成纱特点与品质控制

喷气涡流纺是在喷气纺的基础上发展起来的，由于其成纱机理有所变化，因此，它可以加工具有较高强力的纯棉纱，但其纺制的纱的条干略差。喷气涡流纺纱具有与环锭纱类似的表面结构，还具有纱线毛羽很少，织物起球现象减少，染色性能及耐磨性好，织物外观光滑，吸湿性好、快干等优点，因而其产品应用领域比较广泛，如用来制作针织运动衫、休闲服饰、家纺产品等。

1．控制质量的关键工艺参数

（1）纤维输送通道的旋转角度。影响纤维与涡流场旋转配合输送，形成自由端。

（2）引导针的定位。影响纤维准确进入纱体而加捻。

（3）涡流场。影响纤维旋转端的形成和纤维被吹散分离的效果，同时还影响加捻程度。

（4）空心管的回转速度和头端的摩擦阻力。影响纺纱能力及断头。

2．纤维适纺性能

（1）适纺纤维。56mm以下的纯棉、棉型化学纤维及其混纺。最适合纺纤维中化学纤维比例不能过高。

（2）适纺线密度。9．7～14．5tex（60～40英支）。