（一）索罗纺纱原理与装置

索罗纺纱（Solospun）又称为缆型纺纱，是1998年由澳大利亚联邦科学与工业研究组织（CSIRO）、国际羊毛局和新西兰羊毛研究组织（SRONZ）共同开发的新型纺纱方法。索罗纺纱装置是在前罗拉外侧附加一个沟槽罗拉（分割辊），如图2-30所示。分割辊借助弹簧夹安装在细纱机的牵伸摇架上，当摇架放下并加压锁定时，通过弹簧压力垫片的压力作用，分割辊压向前罗拉，开始对输出的须条产生作用，后须条被分成许多小束纱条，夹持着这些带有一定捻度的纤维小束，随着纱线的卷绕运动向下移动，同时受前罗拉间断的阻捻作用，小束得到不同程度的加捻作用，当纤维束脱离分割辊后，以不同角度、比例及不同速度在并合点处并合，并汇聚在一起，再经加捻形成一根类似缆绳的单纱。

图2-30　索罗纺纱过程示意图

基于EJM128K细纱机改装的索罗纺纱装置如图2-31所示。分割辊表面由系列具有一定宽度的沟槽构成，沟槽表面具有适当的粗糙度，能避免纺纱中罗拉缠绕、钩挂和纠缠纤维，减少起毛、毛粒和细节；分割辊的长度要与前罗拉相同，且直径小于前罗拉和前胶辊的直径，以使它与前罗拉前胶辊能够更好地配合。这种纺纱技术较早在毛纺领域应用，尤其适合纺纱线密度较高的毛精纺领域，现已开始应用棉纺及半精纺领域纱线加工，装置具有安装简单、使用方便的特点。与双股线生产相比，产出时间短、断头率低，有利于降低生产成本。

图2-31　基于EJM128K细纱机改装的索罗纺纱装置

（二）索罗纺纱工艺控制与成纱质量

索罗纺纱工艺控制除像传统环锭纺纱常规工艺参数选择外，最重要的是分割辊的设计与选择。分割辊设计时，应根据应用领域，基于纤维的长度、细度和纺纱线密度，完成分割辊直径、分割槽的数量、槽的几何形状和尺寸、圆弧面的条数和宽度等重要结构参数的设计。

1.分割辊直径

分割辊直径对须条的分束和加捻效果产生影响。分割辊直径大，纤维束嵌入和包围在分束槽中的长度就长，分割辊对须条的分束作用显著，但纤维束在分割辊上受到的阻捻作用增强，汇合前的分束加捻效果不显著，而这种分束加捻作用通过分束槽对纤维的约束，使一部分长毛羽被卷入纱体，使纱线毛羽减少。此外，分割辊直径过大，还会使分束辊与前罗拉的输出钳口降低，无捻须条在前罗拉和分束辊之间的包围弧长增加，这对纤维的控制不利，易造成细纱断头。钳口降低还会使纱线在导纱钩上的包围角和接触压力都增大，纱线通过导纱钩时阻力增大，使捻陷严重，不利于捻度传递，影响成纱强力，严重时甚至不能顺利成纱。因此，在分束顺利的前提下，分割辊直径要偏小控制。

2.分割辊表面结构形态

分割辊表面结构形态包括分割槽的形状、倾角、槽深、槽距等。图2-32为不同结构的分割辊结构示意图。相对于传统的分割辊，新型分割辊相邻槽的深度不相同，可使相邻槽内的纤维束条存在一定的相位差，且槽走向不是垂直于罗拉的轴线，存在一定角度，这样可使纤维须条分隔为若干个小纤维纱条，当分割完成的各纤维须条束进入槽底部时，须条束间保持一定间距；此外，分割辊存在的过渡段能使纤维的分隔过程减慢，可减少对纤维损伤，同时分隔开的若干个子须条在过渡段时会重新汇合凝聚，然后再次被分割，使纤维之间增加缠绕现象，从而减少毛羽数量。

图2-32　不同分割辊结构示意图

分割槽的截面形状有梯形、圆弧形、三角形等，其中三角形分割槽易于加工，有利于须条的分割与集聚。槽深与槽距也对须条的分束与集聚产生影响。槽深过浅则纤维之间的分束效果不好，纤维集聚性差，也不利于分束后的小纤维束初步加捻；但槽深过深会使分束辊截面表层纤维的线速度与底层纤维的线速度差异加大，当上下层线速度差异大于5%时，将会导致纱线质量恶化。槽距太大，须条就不易被分成多束，但是槽距又不能太小，一是机械加工难度大、槽齿容易磨损；二是须条分束数过多，平均每束中的纤维根数过少，纤维之间的抱合力和相互作用减小，不易成纱，且在加捻三角区中处于边缘的纤维容易散失。

3.分割辊材质

分割辊的材质影响器件的加工难度，也影响材料表面的摩擦因数与耐磨性，从而对须条分束与集聚效果产生影响。例如，比较黄铜、尼龙、聚甲醛三种材料制作的分割辊，尼龙和聚甲醛比黄铜容易加工且纺出的纱线质量较好，此外，纤维容易缠绕尼龙材质的分割辊，而聚甲醛材料较理想，它具有摩擦系数小、耐磨性好的特点，且可以实现自润滑。(www.daowen.com)

（三）索罗纱特点与产品开发

1.索罗纱特点

与传统的环锭纱相比，索罗纱并不像环锭纱中的纤维均匀分布，截面中存在几股相互缠绕的纤维束，如图2-33所示。索罗纱与普通环锭纱、赛络纱的性能对比分别见表2-21、表2-22，结果表明索罗纱较环锭纱、赛络纱，在成纱强伸性能、耐磨性、毛羽、断头率方面均有改善，原因在于索罗纺中每股纤维束上存在真捻，且捻向与纱线相同，使单纱中纤维之间抱合力和摩擦力增大，结构更加紧密，形成了类似缆线的结构，从而提高了成纱强力和耐磨性，改善了条干，降低了纱线毛羽。

索罗纱因具有纱线强力高、耐磨性好、毛羽少等优点，有助于提高织造效率，降低生产成本。由索罗纱织制的织物具有良好的保形性、透气性、抗起毛起球性能，织物光泽得到改善，纹路更清晰。

图2-33　索罗纱与传统环锭纱的横截面SEM图

表2-21　索罗纱与普通环锭纱性能对比

注　1-索络纱、1-环锭纱线密度均为25tex、捻系数140；2-索罗纱、2-环锭纱线密度均为28.57tex、捻系数142。

表2-22　索罗纺与赛络纺精梳毛纱性能对比

注　33.8tex精梳毛纱，进口毛条。

2.索罗纱产品开发

索罗纱产品开发应充分利用索罗纱的成纱过程与结构性能优势，聚焦织物的轻薄化与高档化。

索罗纺在毛纺产品开发中具有显著优势，可加工羊毛纤维的范围广，产量和纺纱效率高，可利用粗纱羊毛纤维，生产细支纱，用于织造轻薄、高品质的羊毛服装及产品。

通过索罗纺在半精纺中的运用，可有效解决半精纺纱线毛羽毛粒多、耐摩擦性能差的问题。由于半精纺粗纱须条中的纤维排列相对混乱，特别是色纺原料，产品开发中需根据半精纺的特点设计、改造专用的索罗纺装置。此外、还需注意色纺加工时，有些原料在染色过程中会出现毡化现象，一旦毡化现象产生，须条的分束变得困难，对严重毡化的原料，采用索罗纺技术虽然能减少毛羽毛粒，但效果并不明显，有时还会增加纱线细节。因此，色纺的索罗半精纺纱要有选择性地使用原料。

索罗纺纱在棉纺中应用主要用于纺制中、粗特的棉型短纤纱，虽然在强力和条干方面稍有不足，但它仍能显著改善纱线的毛羽和增强耐磨性，具有很好的应用前景。再者，可关注索罗纺纱技术与其他纺纱技术的结合，如索罗纺纱与赛络纺纱相结合形成的缆型赛络纺纱，开发的纱线具有更复杂的结构，进一步提高了纱线的抗起球性、耐摩擦性，明显减少了纱线毛羽，改善了织造条件，提高了织造效率，改善了面料外观。此外，应积极探索如苎麻、芳砜纶等其他原料在索罗纺纱技术中的应用，以丰富产品类别。