环锭纺纱技术作为目前最主要的纱线生产技术，成纱具有较高的强力、均匀的纱线条干、良好的手感等。然而传统环锭单纱存在一个重要缺陷，即在传统环锭纱加捻过程中由于纤维被拉伸、弯曲和扭转，单纱中储存的能量一部分在纺纱过程中被释放，但仍然有相当一部分能量被保留下来，成为单纱的残余扭矩。残余扭矩使单纱有退捻、释放内部扭应力的趋势，被认为是造成织物纬斜、螺旋线纹以及影响机织物表面光洁平整等的最基本原因。降低捻度可降低单纱残余扭矩，并提高细纱机产量，但会导致纱线强力低，不能同时实现环锭单纱的低扭矩、低捻度、高强力。因此，传统环锭纺纱技术不能通过降低单纱捻度而显著减少残余扭矩。

降低成纱的扭矩或残余扭矩有多种方法，包括物理定捻（干热定捻、蒸汽定捻和湿定捻等）、化学介质定捻、两条同捻向单纱反向加捻形成股线和用两条不同捻向单纱针织等，但这些方法有的需要在后道工序中进行定型处理，这将增加能耗并造成纤维损伤及废气、废水和化学品的排放；有的生产成本较高；有的容易损伤纤维；有的不能得到低扭矩单纱。在环锭纺纱过程中，通过假捻装置降低环锭细纱扭矩，具有高效低能耗的优势。因此，这里将基于假捻的环锭纺纱技术称为低扭矩纺纱技术。

（一）低扭矩纺纱原理

低扭矩纺纱的过程：粗纱牵伸→假捻器→加捻成纱，即将粗纱经过细纱机的牵伸装置进行牵伸，而后进入安装于前罗拉与导纱钩之间的假捻器，最后经传统的钢领钢丝圈加捻和卷绕成纱。如图2-15所示，由于假捻装置的引入，传统环锭细纱机的纺纱区被分为两个部分：第一部分从前罗拉钳口到假捻器为A区；第二部分从假捻器到导纱钩为B区。当纤维经过牵伸从前罗拉引出后，在A区被假捻器加以一定数量的假捻（Z向），使在A区的纱具有远高于正常纱的捻度，捻度的增加使低扭矩纺纱过程中的成纱三角区在长度方向大大减小，图2-16显示出利用高速摄影机在传统环锭纺纱和低扭矩纺纱过程中观察到的纺纱三角区。当纱离开假捻器进入B区，又被假捻器加以相反而且同数量的捻度（S向），因此该区中纱的捻度显著降低。在假捻作用的同时，钢领和钢丝圈产生的真捻从气圈区（C区）传递上来，真捻和假捻之间的相互作用改变了传统纺纱过程中纱的捻度和张力分布，使低扭矩纺纱过程不同于传统的纺纱过程。综上可知：与传统环锭纺纱相比，低扭矩纺纱关键在于成纱过程的假捻器对纱线产生假捻，影响纺纱三角区的纤维张力分布，从而改变纤维在单纱中的形态和排列分布，使纱中纤维产生的残余扭矩相互平衡，最终使成纱结构不稳定情况得到改善，从而大大降低纱线扭矩，实现单纱低捻、低扭、高强加工。

图2-15　低扭矩纺纱原理示意图

（二）低扭矩纺纱假捻装置(www.daowen.com)

低扭矩纺纱是通过在传统环锭纺纱机上假装加捻机构的方式实现的，因此，其纺纱装置中，牵伸机构和加捻机构与传统环锭纺纱没有区别，其特点在于多了假捻机构。

假捻器泛指控制纱条两端不转而在中间施加捻回的器具。目前应用中的假捻器包括摩擦型假捻器、胶圈式假捻器、轮盘搓捻式假捻器、龙带式假捻器、喷气式假捻装置等。常见的假捻器如图2-17所示，三轴摩擦盘假捻器由三个回转的摩擦盘通过摩擦接触面转动，带动纱条回转加上假捻，特点在于摩擦件一转可产生多个捻回，假捻效率高；胶圈式假捻器由两组互相交叉成一定角度的胶圈构成，因胶圈对纱条摩擦因数大，接触面宽，加捻效率高，但结构较复杂；轮盘搓捻式假捻器通过外加压来控制加捻和纱线张力，轮盘速度和纱线速度可以调整，保持纱条捻度稳定；龙带式假捻器通过龙带沿机台方向运动，给纱线加上假捻，接触面相对有限，假捻效率不高，但机构相对简单，维护成本较低。此外，还有一种利用喷气气流使纱条旋转的假捻器，可以在传统细纱机每个锭位的前罗拉钳口与导纱钩之间附加一套喷气假捻装置，改善纺纱性能，不降低产量和质量的同时降低成纱捻度，提高产量和不降低纺纱性能的同时改善成纱外观，从而可以通过纺制低捻纱而提高产量，或纺制更细的或更高品质的纱等。

图2-16　高速摄影仪下纺纱三角区形态比较

图2-17　常见的假捻器