郭東亮,董志強(qiáng)
(鄭州宏大新型紡機(jī)有限責(zé)任公司,鄭州 450001)
“清梳聯(lián)”在20世紀(jì)90年代之前,一直被稱作“清鋼聯(lián)”,是由清花設(shè)備和梳棉設(shè)備聯(lián)合組成的由抓棉到制成生條的連續(xù)化生產(chǎn)線,由抓棉機(jī)、分離設(shè)備(重雜物、異纖)、預(yù)開棉機(jī)、混棉機(jī)、精開棉機(jī)(清棉機(jī))、除微塵機(jī)、清梳聯(lián)喂棉箱、梳棉機(jī)、圈條器等設(shè)備按照一定的工藝要求,通過輸棉管道將其有序聯(lián)接起來,利用氣流輸送完成紡織原料在設(shè)備間的抓取、轉(zhuǎn)移、重物分離、預(yù)開松、除雜、混合、精開松、異纖排除、微塵排除、梳理、成網(wǎng)、聚合成條、圈放等一系列功能的設(shè)備組合[1]。它是我國棉紡織企業(yè)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化生產(chǎn)和進(jìn)行結(jié)構(gòu)調(diào)整的關(guān)鍵裝備之一,是新設(shè)備、新技術(shù)、新工藝在紡紗生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的結(jié)果。大量的生產(chǎn)實(shí)踐表明,清梳聯(lián)的推廣應(yīng)用不僅實(shí)現(xiàn)了前紡工序的生產(chǎn)連續(xù)化和自動化,有利于提高生產(chǎn)效率、減少用工人數(shù)、減輕勞動強(qiáng)度、改善生產(chǎn)環(huán)境,而且還能有效節(jié)約企業(yè)生產(chǎn)資源、提高梳棉機(jī)生條及成紗質(zhì)量。
清梳聯(lián)的起源,可以追溯到1924年。最初清梳聯(lián)只是一種清花工序和梳棉工序進(jìn)行連續(xù)化生產(chǎn)的構(gòu)想,當(dāng)時梳棉機(jī)的產(chǎn)量僅為1.5 kg/h~3 kg/h,只有清棉機(jī)產(chǎn)量的1/50~1/100,一套清梳聯(lián)需要配置50臺、甚至100臺梳棉機(jī)。在以后30年的生產(chǎn)發(fā)展中,梳棉機(jī)單臺產(chǎn)量迅速提高,換卷越來越頻繁,再加上工業(yè)技術(shù)的快速進(jìn)步,清花、梳棉工序連續(xù)化生產(chǎn)的需求也日益迫切。
1.1.1 幾種清梳聯(lián)流程配置
最早將清花、梳棉連續(xù)化生產(chǎn)推向工業(yè)應(yīng)用的是日本。1960年日本就將NCF簡易清梳聯(lián)推向工業(yè)生產(chǎn),接著又陸續(xù)推出了TAS、NAS、CAS、DAS等類型的簡易清梳聯(lián)。這些清梳聯(lián)利用原有清花和梳棉設(shè)備,通過連續(xù)喂棉控制裝置和簡易的梳棉機(jī)喂棉箱,將清花設(shè)備和梳棉設(shè)備簡單的連接,實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)。從20世紀(jì)60年代開始,日本清梳聯(lián)在紗錠應(yīng)用中的比重逐年上升,1970年為7.3%,到1985年末,清梳聯(lián)比重已經(jīng)上升到47.8%。這一時期為代表的是日本豐田株式會社清梳聯(lián)設(shè)備,其流程配置為:OPTOMIX-2型自動抓棉機(jī)→TV型輸棉風(fēng)機(jī)→ARB型除氣箱→FD火警檢測器→MES金屬消除系統(tǒng)→FD型凝棉器+CF-1型中間儲棉箱→WB新雙軸流開棉機(jī)→SML-6型多倉混棉機(jī)(附:TV型風(fēng)機(jī))→FD型凝棉器+CF-1型中間儲棉箱→SC六輥筒開棉機(jī)→RCO型輸送式開棉機(jī)→MCF-1型除微塵機(jī)→FD型凝棉器+CF-1型中間儲棉箱+TF03型輸棉風(fēng)機(jī)→DS-2型振動喂棉箱→TM-9S型梳棉機(jī)。
瑞士立達(dá)(Rieter)公司于1957年開始研究清梳聯(lián)工藝,其第一期生產(chǎn)的是Aerofeed-N型喂棉箱。經(jīng)過多年探索實(shí)踐,推陳出新,在1992和1994年國際紡機(jī)展覽會上,立達(dá)公司推出了結(jié)構(gòu)合理、功能明確的清梳聯(lián)流程,其流程配置為:A10型自動抓包機(jī)→B1型預(yù)清棉機(jī)→B7/3R型多倉混棉機(jī)→B50型高效清棉機(jī)→A7/C或A7/L型喂棉箱→C10型或C50型梳棉機(jī)。
德國特呂茨勒(Trützschler)公司對清梳聯(lián)的研究也從梳棉機(jī)喂棉箱開始,于1963年推出Exactafeed-FBK型喂棉箱,采用雙節(jié)結(jié)構(gòu),使用空氣壓縮纖維以控制筵棉密度,這一結(jié)構(gòu)控制原理一直沿用至今。經(jīng)過發(fā)展,該公司于1985年推出了FBK533型喂棉箱,該型號喂棉箱與DK740、DK760型梳棉機(jī)成為了20世紀(jì)80年代中后期至90年代初期國際清梳聯(lián)市場的經(jīng)典組合,我國當(dāng)時曾大量引進(jìn)該類型清梳聯(lián)。其流程配置為:BTD019型往復(fù)抓棉機(jī)→LVSAB型凝棉器+STB型重物分離器→AFC型雙軸流開棉機(jī)→MM6型多倉混棉機(jī)(附:TV425型進(jìn)棉風(fēng)機(jī))→CTV3型清棉機(jī)→DX型除微塵機(jī)→FBK533型喂棉箱→DK740型梳棉機(jī)或DK760型梳棉機(jī)。
英國克羅斯羅爾(Crosrol)公司早期也研發(fā)生產(chǎn)了有回花的簡易清梳聯(lián)。1994年紡機(jī)展上,推出加工低含雜原棉的清梳聯(lián)流程為:自動抓棉機(jī)→四倉混棉機(jī)→三輥筒開棉機(jī)→HPS重雜分離器→四倉混棉機(jī)→單打手清棉機(jī)→強(qiáng)力除塵機(jī)→喂棉箱→MK5型梳棉機(jī)。
意大利馬佐里(Marzoil)公司起初采用簾子配棉,振動板和光電管控制的喂棉裝置,后來改為風(fēng)機(jī)連續(xù)吹氣壓棉箱。1994年紡機(jī)展上,其清梳聯(lián)流程為:B12SD型自動抓棉機(jī)→B31/1型雙軸流開棉機(jī)→B134型6倉混棉機(jī)(附:B41/4型輸棉風(fēng)機(jī))→B35型臥式開棉機(jī)→B35型梳針打手→B136C型喂棉箱→CX300型梳棉機(jī)。
1.1.2 國外清梳聯(lián)發(fā)展小結(jié)
國外清梳聯(lián)起步階段是在1960年左右由日本將NCF簡易清梳聯(lián)推向工業(yè)生產(chǎn)的,經(jīng)過近30年的摸索發(fā)展,到20世紀(jì)90年代初,國外清梳聯(lián)設(shè)備和技術(shù)已經(jīng)成熟,理論產(chǎn)量達(dá)到了80 0 kg/h~1000 kg/h,使用比重早已超過50%,歐美發(fā)達(dá)國家清梳聯(lián)使用達(dá)到90%以上??v觀近30年來國外清梳聯(lián)設(shè)備的發(fā)展進(jìn)程,其技術(shù)發(fā)展的特點(diǎn)有以下幾方面。
a) 金屬針布的應(yīng)用為清梳聯(lián)裝備的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。早期梳棉機(jī)因采用鋼絲制造的彈性針布而被稱為“鋼絲機(jī)”,故清梳聯(lián)也名為“清鋼聯(lián)”。20世紀(jì)50年代,金屬針布開始替代彈性針布在世界各國梳棉機(jī)上逐步推廣應(yīng)用,為梳棉機(jī)高產(chǎn)開創(chuàng)了新局面。從時間節(jié)點(diǎn)上可以看出,金屬針布的應(yīng)用是清梳聯(lián)設(shè)備應(yīng)運(yùn)而生的重要誘因[2]。
b) 清花設(shè)備向梳棉設(shè)備的系統(tǒng)供棉控制技術(shù)的突破,使供棉系統(tǒng)從有回花向無回花轉(zhuǎn)變,為清梳聯(lián)設(shè)備生產(chǎn)多品種、小批量、提高紡紗質(zhì)量創(chuàng)造了技術(shù)條件。同時,與之配套的梳棉機(jī)的排列可不受連接裝置的限制,既可縱向也可橫向,提高了清梳聯(lián)的適應(yīng)性和適用范圍。
c) 清花、梳棉連續(xù)化生產(chǎn)起源的核心裝備是負(fù)責(zé)給梳棉機(jī)供棉的清梳聯(lián)喂棉箱,喂棉箱技術(shù)從單節(jié)向雙節(jié)的發(fā)展,不僅使清梳聯(lián)梳棉機(jī)生條的質(zhì)量和產(chǎn)量得到了進(jìn)一步提升,而且把開關(guān)車對梳棉生條重量產(chǎn)生的影響降到了最低[3]。
d) 以清梳聯(lián)工藝為設(shè)計(jì)核心的一批專屬機(jī)械裝備的研發(fā)使用,使清梳聯(lián)擺脫了依靠傳統(tǒng)清花、梳棉等老設(shè)備的局限,使清梳聯(lián)設(shè)備真正脫離了傳統(tǒng)成卷設(shè)備而成為一個相對完整獨(dú)立的體系。專屬清梳聯(lián)機(jī)械設(shè)備的投入使用,極大降低了原有改造清梳聯(lián)的故障率,使清梳聯(lián)的產(chǎn)量和質(zhì)量都有了質(zhì)的飛躍。
1.2.1 我國清梳聯(lián)的發(fā)展歷程
我國清梳聯(lián)的研究幾乎與國外同時起步,但發(fā)展的道路卻曲折漫長,大致分為初次探索階段、重新起步階段、借鑒飛躍階段。
1956年我國第二個五年發(fā)展規(guī)劃中,把清梳聯(lián)定為紡織工業(yè)的重點(diǎn)發(fā)展項(xiàng)目,但此間推出 的產(chǎn)品精度低、可靠性差,不具備推廣條件。
20世紀(jì)80年代初,清梳聯(lián)設(shè)備的開發(fā)應(yīng)用作為一個重要課題被再次提出,研發(fā)重點(diǎn)是梳棉機(jī)喂棉箱和勻整裝置。與60年代相比,這一時期的國產(chǎn)清梳聯(lián)設(shè)備在加工精度、裝配質(zhì)量、自動化程度及電氣控制技術(shù)等方面都有了較大進(jìn)步。但是清梳聯(lián)設(shè)備加工仍然較為粗糙,掛花多,機(jī)械、電氣故障多,保養(yǎng)維修工作量大,運(yùn)轉(zhuǎn)效率低,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性差等問題沒有得到根本解決,加之售后技術(shù)服務(wù)薄弱,國產(chǎn)清梳聯(lián)很難進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)應(yīng)用和大面積推廣。
我國清梳聯(lián)久攻不克引起了國家高度重視,成為中國紡織總會科技進(jìn)步四個“重中之重”項(xiàng)目之一,列入國家“八五”重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目,這是國產(chǎn)清梳聯(lián)從困境中走出,走上健康發(fā)展道路的重大轉(zhuǎn)折點(diǎn)。國家對紡機(jī)制造業(yè)采取多種措施,一方面采取技貿(mào)結(jié)合,進(jìn)行技術(shù)引進(jìn),同時又立足自身力量,結(jié)合國情,進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)。此階段,鄭州紡機(jī)和青島紡機(jī)在引進(jìn)和吸收國外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上,使國產(chǎn)清梳聯(lián)迅速脫離起步摸索階段,開始走上國產(chǎn)清梳聯(lián)的創(chuàng)新之路,為實(shí)現(xiàn)清梳聯(lián)國產(chǎn)化和替代進(jìn)口做出了巨大貢獻(xiàn)。
1.2.2 國產(chǎn)清梳聯(lián)發(fā)展小結(jié)
我國清梳聯(lián)技術(shù)研究起步并不晚,但限于當(dāng)時條件和對清梳聯(lián)的認(rèn)知不足,對其研究主體未能弄清:最初以棉紡織企業(yè)為主,制造廠協(xié)作配合;后來則變?yōu)橐愿髦圃鞆S配合為主進(jìn)行,使清梳聯(lián)系統(tǒng)的各設(shè)備難以有效協(xié)調(diào)。直到20世紀(jì)90年代初,在借鑒國外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上,鄭州紡機(jī)和青島紡機(jī)以企業(yè)模式,結(jié)合自身特點(diǎn)開始使清梳聯(lián)的研發(fā)之路走向正軌,特別是鄭州紡機(jī)從全流程獨(dú)立研發(fā)配套,將清梳聯(lián)作為一個完整系統(tǒng)來通盤考慮。也正是從這一時期開始,國產(chǎn)清梳聯(lián)逐漸為市場接納,并迅速壯大。
據(jù)1995年10月“95清梳聯(lián)學(xué)術(shù)討論與經(jīng)驗(yàn)交流會”的統(tǒng)計(jì)值,當(dāng)年全國共有清梳聯(lián)設(shè)備209套:國產(chǎn)清梳聯(lián)只有6套,國產(chǎn)梳棉機(jī)和引進(jìn)開清棉機(jī)配套的生產(chǎn)線為6條,國產(chǎn)開清棉機(jī)和引進(jìn)梳棉機(jī)配套的生產(chǎn)線為11條,其余均為全套引進(jìn)。1995年全國棉紡生產(chǎn)紗錠共為4158萬錠,清梳聯(lián)所占比重僅為7.1%,1998年上升到了13.7%,到2000年上升為22%;其中,國產(chǎn)清梳聯(lián)生產(chǎn)線從1995年的6套上升到2000年185套。
進(jìn)入21世紀(jì)以來,國產(chǎn)清梳聯(lián)呈爆發(fā)式增長,據(jù)中國紡織機(jī)械協(xié)會統(tǒng)計(jì),到2004年底,青島紡機(jī)共制造銷售清梳聯(lián)413套,鄭州紡機(jī)共制造銷售清梳聯(lián)576套(其中合作制造3套,出口45套,國內(nèi)用528套),連同國內(nèi)其他企業(yè)制造的,國產(chǎn)清梳聯(lián)已超過1100套,進(jìn)口約為300套,合計(jì)1400套,可供應(yīng)2000多萬棉紡紗錠,占全部棉紡紗錠的比重達(dá)到37%。在這一時期,國產(chǎn)清梳聯(lián)在設(shè)計(jì)、制造、裝配以及技術(shù)服務(wù)等方面迅速發(fā)展壯大,與國外先進(jìn)技術(shù)的差距縮??;同時,國產(chǎn)清梳聯(lián)在國際和國內(nèi)市場上的份額也日益擴(kuò)大。據(jù)紡機(jī)協(xié)會統(tǒng)計(jì),2010年~2013年國產(chǎn)清梳聯(lián)共計(jì)銷售約1510套,其中:經(jīng)緯股份約為934套,其它國內(nèi)民營企業(yè)合計(jì)約576套,約四成為棉卷流程改造的清梳聯(lián)生產(chǎn)線,特呂茨勒、立達(dá)、克羅斯羅爾等幾家外資企業(yè)共計(jì)銷售約302套(內(nèi)銷);國產(chǎn)清梳聯(lián)的銷售份額保持在70%~80%。協(xié)會2010年數(shù)據(jù)顯示國內(nèi)使用的清梳聯(lián)占棉紡紗錠比重為46.5%,之后暫無統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),估計(jì)目前為55%以上,這與發(fā)達(dá)國家相比仍有差距。
隨著清梳聯(lián)技術(shù)的成熟和應(yīng)用范圍的擴(kuò)大,一些民營企業(yè)開始獨(dú)立或合作轉(zhuǎn)向清梳聯(lián)制造,使國內(nèi)清梳聯(lián)市場競爭加劇,競爭格局和技術(shù)特征也發(fā)生了改變。
第一層次,是以德國特呂茨勒公司和瑞士立達(dá)公司為代表的國外公司。目前,這兩家公司的清梳聯(lián)設(shè)備在技術(shù)上依然處于領(lǐng)先地位,其設(shè)備制造精度高,穩(wěn)定性好,性能優(yōu)良,在中國市場有很高的知名度和可信度,其價格較為昂貴。近年來,由于德國特呂茨勒公司在上海的本土化工廠投產(chǎn),使清梳聯(lián)價格大幅下降,市場占有率較其在上海生產(chǎn)前還有所提高,約為15%;瑞士立達(dá)的清梳聯(lián)由于價格及產(chǎn)品定位等因素,2010~2013年在我國的銷售不佳,隨著其在常州工業(yè)園的投產(chǎn)及個別用戶對高產(chǎn)和特種紡紗的需求,其銷售形勢有所好轉(zhuǎn)。這兩家公司的本土化工廠利用相對低廉的勞動力及地方政府配套優(yōu)惠政策降低了生產(chǎn)成本,使其清梳聯(lián)價格不再是銷售的障礙;同時他們更注重利用知識產(chǎn)權(quán)來保持技術(shù)領(lǐng)先,遏制國內(nèi)技術(shù)的快速跟進(jìn),使其清梳聯(lián)產(chǎn)品在更具競爭力的同時也對其它競爭對手樹起技術(shù)壁壘。
第二層次,是經(jīng)緯股份下轄的鄭州宏大紡機(jī)和青島宏大紡機(jī)。這兩家公司是老牌紡機(jī)制造企業(yè),具有較為雄厚的技術(shù)力量,經(jīng)過20多年的發(fā)展,在清梳聯(lián)設(shè)備設(shè)計(jì)、制造、安裝調(diào)試等方面都有了極大進(jìn)步,清梳聯(lián)的工藝性和設(shè)計(jì)理念趨向成熟、已達(dá)到國際先進(jìn)水平,同樣產(chǎn)量下質(zhì)量指標(biāo)與國外先進(jìn)清梳聯(lián)相當(dāng)。這兩家清梳聯(lián)設(shè)備以健全的銷售服務(wù)網(wǎng)絡(luò)和良好的性價比等優(yōu)勢,使銷售規(guī)模在國內(nèi)市場上穩(wěn)居主導(dǎo)地位,但制造精細(xì)程度和系統(tǒng)可靠穩(wěn)定性等方面,與國外先進(jìn)技術(shù)相比仍有差距。
第三層次,是以上??肆_斯羅爾公司和卓郎金壇公司為代表的制造商??肆_斯羅爾公司自2002年將產(chǎn)業(yè)中心由英國轉(zhuǎn)移至上海,其清梳聯(lián)設(shè)計(jì)理念獨(dú)特,機(jī)械制造精良,但是在國內(nèi)的銷售一直不溫不火。卓郎金壇2014年由“蘇拉金壇”更名而來,其前身即“金壇紡機(jī)”,通過多次國際并購重組后發(fā)展勢頭強(qiáng)勁,其清梳聯(lián)以借鑒國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)為主,價格優(yōu)勢明顯、銷售策略靈活,在與外資合作引進(jìn)技術(shù)和資金的同時,制造能力從清梳聯(lián)設(shè)備擴(kuò)大到全套紡紗設(shè)備,以此推動清梳聯(lián)設(shè)備的銷售。
第四層次,是以江蘇晨陽、青島東佳、東昌、膠南經(jīng)緯、江陰百田等為代表的一批民營中小企業(yè)。從2014年紡機(jī)展上看,民營企業(yè)目前制造的清梳聯(lián)梳棉機(jī)主要是以國內(nèi)某型梳棉機(jī)為原型的第三代清梳聯(lián),企業(yè)負(fù)擔(dān)輕、成本低、機(jī)制靈活,具有一定競爭能力,正在逐步打破清梳聯(lián)市場競爭中的技術(shù)和市場壁壘,努力爭取質(zhì)的飛躍。
總之,清梳聯(lián)的競爭將更加激烈,各家供應(yīng)商正在竭盡全力,全方位滿足市場需求,爭取更大的市場份額。
清梳聯(lián)設(shè)備經(jīng)過了幾十年的發(fā)展,其流程配置在生產(chǎn)應(yīng)用過程中被不斷簡化,清梳聯(lián)設(shè)備不再單純是為了減輕勞動強(qiáng)度,改善勞動環(huán)境,節(jié)約生產(chǎn)資源,而是需要實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)量,高質(zhì)量,高效率。各家企業(yè)制造的清梳聯(lián)開清設(shè)備的外形、結(jié)構(gòu)、控制方式雖然千差萬別,但在原料相同、目的相同的大背景下,清梳聯(lián)流程配置日顯同質(zhì)化。從開松除雜的角度看,其流程配置模式,大致可以分為3種模式。
第一種模式:流程多為“一抓一開一混一清”,“一開一清”可以使用雙軸流開棉機(jī)配單輥筒清棉機(jī),也可是單軸流開棉機(jī)配單輥筒清棉機(jī)。這種流程的特點(diǎn)是:注重在紡紗過程中保護(hù)纖維的長度和強(qiáng)力,強(qiáng)調(diào)柔性除雜,把不易去除的雜質(zhì)交給梳棉機(jī)來完成,適宜加工原棉品質(zhì)較好的精梳細(xì)特、超細(xì)特環(huán)錠紡紗,也可用于各種化學(xué)原料的加工。
報告顯示,在全國各類養(yǎng)老服務(wù)機(jī)構(gòu)中,57%的養(yǎng)老機(jī)構(gòu)床位規(guī)模不足百張,71%的機(jī)構(gòu)為農(nóng)村養(yǎng)老服務(wù)機(jī)構(gòu),68%的機(jī)構(gòu)收住人員為“三無”、五保及優(yōu)撫對象。而在護(hù)理方面,養(yǎng)老護(hù)理員數(shù)量不足,而且養(yǎng)老護(hù)理員職業(yè)資格取消后,行業(yè)缺乏專業(yè)化鑒定體系。
第二種模式:流程多為“一抓一開兩混兩清”,其中“一開”是指單軸流開棉機(jī)或雙軸流開棉機(jī),“兩混兩清”是指并列兩路多倉混棉機(jī)配以單輥筒清棉機(jī)或三輥筒清棉機(jī)。該流程適合高產(chǎn),或者抓棉機(jī)分包抓取,同時紡制兩個品種,多適用于品質(zhì)一般、產(chǎn)量較高的粗特環(huán)錠紡、轉(zhuǎn)杯紡,以及高含雜原料的粗細(xì)特環(huán)錠紡以及再生棉的加工。
第三種模式:實(shí)質(zhì)上它是立達(dá)及特呂茨勒等公司20世紀(jì)80年代初中期比較傳統(tǒng)的流程,臺灣明正和一些民營企業(yè)多使用該模式。其工藝流程為“一抓一開一混二清”,其中開棉機(jī)多為單軸流或雙軸流,清棉機(jī)使用類似于FA106型豪豬開棉機(jī)和FA106A型鋼針輥筒開棉機(jī)的兩臺設(shè)備串聯(lián),配以手動調(diào)節(jié)塵棒。該流程的適用范圍很廣而開松除雜效果一般,價格便宜,改造方便,在國內(nèi)中低端客戶群和國外東南亞地區(qū)頗有市場。
進(jìn)入新世紀(jì),清梳聯(lián)開清設(shè)備呈現(xiàn)出一些新的特點(diǎn)。
鄭州紡機(jī)創(chuàng)新開發(fā)的具有專利技術(shù)的往復(fù)抓棉機(jī)打手順向抓棉機(jī)構(gòu),是控制兩只抓棉打手隨抓棉小車的往復(fù)運(yùn)動始終保持與小車的行進(jìn)方向同向旋轉(zhuǎn),確保抓取棉束細(xì)小均勻,更加有利于后道設(shè)備的開松混合及除雜,改善供棉均勻度,減輕梳棉機(jī)梳理負(fù)擔(dān),提升紡紗品質(zhì)。
流程中根據(jù)原棉含雜情況在開棉機(jī)前采用多功能分離器替代普通“二合一”或“三合一”金火探除器。最近,特呂茨勒公司和鄭州紡機(jī)在加工品質(zhì)較好的粗細(xì)特環(huán)錠紡時,經(jīng)常推薦在流程中增加多功能分離器,除兼具金火探除功能外,還具有微塵排除、平衡氣流作用,清除重雜物和金屬物的本領(lǐng)更強(qiáng),其目的是從工藝角度增加清花部分排除塵雜的效率、降低開棉機(jī)開松強(qiáng)度,更加有利于保護(hù)纖維少受損傷。
如今個別用戶在處理高含雜原料時采用雙軸流和單軸流串聯(lián)使用的方法,其特點(diǎn)是:強(qiáng)調(diào)清花設(shè)備的開松除雜,提高紡紗品級。出于環(huán)保節(jié)能、降低成本、增加效益考慮,在以落棉、廢棉為主,甚至100%落棉生產(chǎn)粗號轉(zhuǎn)杯紡時,特別適合采用雙軸流和單軸流串聯(lián)使用的方式,不僅可以消化利用自身產(chǎn)生的落料,也可廉價收購其它紡紗廠的落料。
目前主流開清設(shè)備,如多倉混棉機(jī)、清棉機(jī)多以1200 mm、1600 mm機(jī)幅為主,多倉儲棉倉數(shù)也多為6倉或8倉,已不能滿足用戶日益提高的產(chǎn)質(zhì)量要求。近年來,特呂茨勒公司和鄭州紡機(jī)多倉混棉機(jī)已逐漸以10倉為主,鄭州紡機(jī)近期又將多倉和清棉機(jī)的機(jī)幅加大至1800 mm,“一機(jī)一線”實(shí)際產(chǎn)量可達(dá)1250 kg/h,這樣的好處是在加強(qiáng)原料混合的前提下,保證儲棉量更加充足,保證同樣產(chǎn)量下喂入清棉機(jī)的筵棉更薄,雜質(zhì)更易分離,開清效果更好,系統(tǒng)供棉更加穩(wěn)定,一定產(chǎn)量下原來需要配“一機(jī)兩線”的流程,用“一機(jī)一線”就可滿足,既簡化了流程,也減少了用戶設(shè)備投入。
單軸流開棉機(jī)作為一種除雜效率高、適應(yīng)性強(qiáng)的主要開松除雜機(jī)型,多家開清流程均有配置。其打手上裝有V形彈性棒釘,棉流沿切向進(jìn)出打手室,當(dāng)產(chǎn)量超過800 kg/h時,易在出口側(cè)發(fā)生棒釘被擠彎甚至擠斷問題,非常危險。鄭州紡機(jī)創(chuàng)新開發(fā)了具有專利技術(shù)的V形棒釘與刀片復(fù)合打手,并使打手進(jìn)出口端直徑不同,實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用的產(chǎn)量可達(dá)1200 kg/h以上,切實(shí)滿足用戶高產(chǎn)、高效、安全的需求。
隨著電子照相識別、超聲波探測技術(shù)的發(fā)展,異纖設(shè)備識別異纖的種類和準(zhǔn)確性顯著提高,通過配置異纖設(shè)備取代人工篩選,可以大大減少人工,避免人為因素錯漏檢,提高紡紗品質(zhì)的穩(wěn)定性。
傳統(tǒng)的連續(xù)喂棉系統(tǒng)雖然能保證梳棉機(jī)上棉箱配棉管道內(nèi)棉流連續(xù)穩(wěn)定,但抓棉機(jī)到多倉連續(xù)抓棉供棉各單元機(jī)打手速度和塵棒隔距自主在線調(diào)節(jié),開清棉流程與所配梳棉機(jī)臺數(shù)和產(chǎn)量自適應(yīng)匹配等,還沒有實(shí)現(xiàn)更廣意義的自適應(yīng)連續(xù)化。隨著電子技術(shù)進(jìn)步,信息自動化和控制水平的提高,研究和實(shí)現(xiàn)全流程自適應(yīng)連續(xù)供棉具有重要意義,使清梳聯(lián)系統(tǒng)供棉量達(dá)到全流程連續(xù)、穩(wěn)定,喂給量發(fā)生變化時,開松、除雜、梳理各系統(tǒng)自動適應(yīng)調(diào)整,穩(wěn)定并提高生條和成紗的質(zhì)量,節(jié)約能耗,最大限度地滿足用戶的需要,為用戶創(chuàng)造更高的經(jīng)濟(jì)效益。
進(jìn)入21世紀(jì),清梳聯(lián)設(shè)備的核心逐漸轉(zhuǎn)移到了梳棉機(jī)上,清梳聯(lián)設(shè)備的競爭逐漸演變成了梳棉機(jī)產(chǎn)量、質(zhì)量、穩(wěn)定性的競爭。2014年在上海舉行的中國國際紡織機(jī)械展覽會暨ITMA亞洲展覽會上,帶實(shí)物參展的11家清梳聯(lián)設(shè)備制造商中,除立達(dá)公司僅展出了梳棉機(jī)外觀圖片和資料外,其余都展出了梳棉機(jī)實(shí)物。梳棉機(jī)作為清梳聯(lián)的核心,一直是各制造廠商充分展示自己技術(shù)實(shí)力和制造水平的最主要設(shè)備。從目前梳棉機(jī)的結(jié)構(gòu)特征來看,由立達(dá)及特呂茨勒兩家公司在21世紀(jì)初形成的發(fā)展模式得到了充分體現(xiàn)。
用戶對清梳聯(lián)產(chǎn)量需求的不斷提高,使梳棉機(jī)的理論產(chǎn)量一提再提[4]。到21世紀(jì)初,當(dāng)產(chǎn)量的提升和質(zhì)量發(fā)生嚴(yán)重沖突時,立達(dá)公司的C60型梳棉機(jī)給我們提供了一個全新思路,即“寬幅高產(chǎn)”,也就是通過增加梳棉機(jī)50%的工作寬度(1500 mm),有效提高梳棉機(jī)50%~60%的產(chǎn)量,且不會降低生條質(zhì)量。隨后大家紛紛效仿,但自2002年推出1500 mm機(jī)幅的C60型梳棉機(jī)至今應(yīng)用范圍并未顯著擴(kuò)大。在20 14年的展會上展出的機(jī)幅為1500 mm梳棉機(jī)中,有印度朗維LC636型梳棉機(jī)和青島東佳FA209型梳棉機(jī),這兩款梳棉機(jī)至今均未形成銷售;展出梳棉機(jī)機(jī)幅為1200 mm~1300 mm的有4家,包括特呂茨勒的TC11型、鄭州紡機(jī)的JWF1204B-120型、卓郎金壇的JSC326型及青島膠南經(jīng)緯的JWF1235等型梳棉機(jī);其余仍為常規(guī)的1000 mm機(jī)幅。在梳棉機(jī)結(jié)構(gòu)上無重大突破的情況下,寬幅化正逐漸成為制造商嘗試解決客戶實(shí)現(xiàn)更加高效高產(chǎn)的途徑之一。
隨著梳棉機(jī)寬幅化和單臺產(chǎn)量大幅度提高,萬錠梳棉機(jī)配臺顯著減少,可以為用戶有效減少廠房投資、用工人數(shù)和管理成本,但是,這卻給主機(jī)廠提出了更高的設(shè)備穩(wěn)定可靠性要求,因?yàn)橐坏┏霈F(xiàn)故障停臺使用戶生產(chǎn)受到的影響和損失也會更大[5]。在機(jī)幅為1500 mm梳棉機(jī)得到市場廣泛認(rèn)可之前,傳統(tǒng)的機(jī)幅為1000 mm在一定時期內(nèi)仍然占據(jù)主流,機(jī)幅為1200 mm會更快地被越來越多用戶接受。
梳棉機(jī)錫林周圍的罩板、固定蓋板以及回轉(zhuǎn)蓋板基體材料的鋁合金化。在2014年的展會上,11家制造商展出的12臺梳棉機(jī),只有青島東昌、青島膠南和江蘇晨陽3家的梳棉機(jī)仍然采用鑄鐵骨架的回轉(zhuǎn)蓋板,其余全部采用鋁合金骨架。其中,特呂茨勒公司在21世紀(jì)初制造的梳棉機(jī)主體材料的鋁合金化已經(jīng)超過了90%,鄭州紡機(jī)新一代梳棉機(jī)的錫林、刺輥周圍分梳元件及道夫墻板等也都已采用鋁合金材料。
近年來,國內(nèi)外梳棉機(jī)的高速高產(chǎn)已經(jīng)成為一種競爭手段,梳棉機(jī)錫林轉(zhuǎn)速從360 r/min提升到600 r/min甚至更高,梳棉機(jī)的理論產(chǎn)量也達(dá)到了260 kg/h。
隨著錫林轉(zhuǎn)速的提高,離心力增大,針布齒隙中的纖維滑脫趨勢增加,為改善握持、分梳的能力,齒條工作角α必須隨錫林速度增加而增大。隨著梳棉機(jī)產(chǎn)量的增加,針布上的纖維負(fù)荷增加、梳理度下降,為此必須減輕針布上纖維負(fù)荷、增加梳理度,因而錫林針布的總高隨產(chǎn)量增高而變小,齒密隨產(chǎn)量增加而加大,由此就形成了錫林針布向“矮、淺、尖、薄、密”發(fā)展的特點(diǎn)。相配套的道夫、蓋板針布也有不同程度的發(fā)展。從梳理角度看,金屬針布的應(yīng)用及以它為條件的高速有效梳理是現(xiàn)代高產(chǎn)梳棉機(jī)發(fā)展的兩大要素。
現(xiàn)代高產(chǎn)梳棉機(jī)為了保證高產(chǎn)下的梳理質(zhì)量,采取抬高錫林中心、下置刺輥和道夫中心,使刺輥和道夫中心相對靠近、下部之間的弧長縮短,梳棉機(jī)錫林梳理區(qū)域的圓弧角從200°拓展到250°甚至是290°以上,主梳理區(qū)釋放出更多的空間用來增加前后固定蓋板和吸口,同時令前、后分梳區(qū)的配置工藝更加靈活。最早采用階梯式機(jī)架將錫林中心抬高的現(xiàn)代高產(chǎn)梳棉機(jī),是特呂茨勒公司于2003年在英國伯明翰舉辦的歐洲ITMA國際紡機(jī)展上推出的TC03型梳棉機(jī),TC系列梳棉機(jī)的梳理區(qū)弧長達(dá)2.82 m,比傳統(tǒng)梳棉機(jī)的梳理弧長增加了30%。
精確控制和在線檢測系統(tǒng)一直是國外高端梳棉機(jī)制勝的重要法寶之一,如特呂茨勒公司的梳棉機(jī)機(jī)上落棉識別、落雜區(qū)長度在線調(diào)整、棉結(jié)在線監(jiān)測、蓋板隔距檢測調(diào)整、錫林道夫等隔距監(jiān)測等技術(shù),立達(dá)公司的機(jī)上磨錫林針布等技術(shù);國產(chǎn)設(shè)備與之相比的差距較大,但隨著國內(nèi)電氣控制檢測技術(shù)的升級進(jìn)步,國產(chǎn)清梳聯(lián)梳棉機(jī)錫林、道夫傳動部件的電氣化控制精度和準(zhǔn)確性進(jìn)一步加強(qiáng),梳棉機(jī)在線檢測技術(shù)的應(yīng)用也得到深化,清梳聯(lián)聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測控制技術(shù)日益成熟并得到較廣泛應(yīng)用。鄭州紡機(jī)推出的JWF1204B型梳棉機(jī)不僅采用了錫林、回轉(zhuǎn)蓋板變頻單獨(dú)傳動技術(shù),使梳棉機(jī)工藝調(diào)整更加方便、科學(xué),而且與中國紡織科學(xué)研究院合作開發(fā)的梳棉機(jī)生條條干在線檢測技術(shù)也已經(jīng)得到應(yīng)用。青島宏大與北京經(jīng)緯新技術(shù)合作研究的在線棉結(jié)檢測裝置,在2014年展會中也初次亮相。
隨著網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)和自動化技術(shù)的進(jìn)步、制造技術(shù)的顯著提高,自動排包、自動生頭、條筒自動運(yùn)輸(北京經(jīng)緯新技術(shù),在2014年展會上推出了條筒自動輸送小車)、設(shè)備自主診斷、制造商網(wǎng)絡(luò)技術(shù)支持非常便捷等,令工廠用工更少,人為因素造成對設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)水平的差異和影響降至最低,工廠將更加現(xiàn)代化和智能化[6]。
隨著用戶生產(chǎn)成本日益增加,尤其人工成本增加突出,從而對高產(chǎn)高效的追求日益強(qiáng)烈;但是,梳棉機(jī)寬幅化單出條受預(yù)牽伸機(jī)構(gòu)或工藝適應(yīng)性的制約可能會存在一些問題,這也是寬幅梳棉機(jī)難以快速推廣的因素之一。清梳聯(lián)高產(chǎn)梳棉機(jī)實(shí)現(xiàn)單臺同時生產(chǎn)兩根生條,使用戶實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步高產(chǎn)高效、保證高質(zhì)成為可能,使進(jìn)一步突破梳棉機(jī)產(chǎn)量有了新途徑。鄭州紡機(jī)具有專利技術(shù)的雙出條梳棉機(jī),已完成連續(xù)生產(chǎn)初步應(yīng)用。
隨著用戶對高產(chǎn)高質(zhì)的追求,無論主機(jī)制造商還是針布制造商都在設(shè)法實(shí)現(xiàn)新的突破,作為開松梳理最關(guān)鍵的器材,針布的重要性不言而喻;因?yàn)檎墙饘籴槻嫉某霈F(xiàn),使梳棉機(jī)發(fā)生了革命性的進(jìn)步?,F(xiàn)代梳棉機(jī)產(chǎn)量不斷提高,針布的創(chuàng)新進(jìn)步可謂功勞卓著,良好的針布使主機(jī)如虎添翼。最近不同針布制造商分別推出的駝峰齒形錫林針布對加強(qiáng)分梳、提高產(chǎn)量、去除棉結(jié)效果明顯,貝卡爾特針布公司試驗(yàn)推出的基部厚為0.7 mm、齒密為520齒/(25.4 mm)2的弧形齒道夫針布用來紡細(xì)特粘膠產(chǎn)品,在改善棉網(wǎng)狀態(tài)、提高轉(zhuǎn)移率、降低成紗棉結(jié)等方面的效果良好。隨著新材料、新工藝以及社會整體的技術(shù)進(jìn)步和協(xié)作水平提高,針布齒條的齒形,針布齒密、針布齒條的結(jié)構(gòu)、材料、熱處理工藝技術(shù)和效果,針布梳理功能,錫林、道夫、蓋板、給棉、刺輥、預(yù)分梳齒條蓋板等要兼顧發(fā)展,科學(xué)搭配,在以針布制造企業(yè)主導(dǎo)和大家共同努力探索下實(shí)現(xiàn)不斷創(chuàng)新和突破,值得期待。
進(jìn)入21世紀(jì)以來,我國紡織工業(yè)得到快速發(fā)展,2010年,我國的紡織纖維加工總量為4130萬t,2013年已達(dá)到7500萬t,占全球紡織纖維加工總量的52%~54%。根據(jù)聯(lián)合國預(yù)測,到2050年全球紡織纖維加工總量將達(dá)到2.53億t,屆時無論是否真能達(dá)到這么多,已足以說明紡織產(chǎn)業(yè)尚有巨大發(fā)展空間。目前,國內(nèi)清梳聯(lián)裝備占比雖然已達(dá)到55%以上,而與發(fā)達(dá)國家90%以上的占比仍然差距較大,清梳聯(lián)設(shè)備的市場需求仍有較大空間;但是,我國紡織工業(yè)同時也面臨著原料加工成本上升和外國紡織工業(yè)興起的雙重擠壓,多年來紡織紗錠的爆發(fā)式增長需要一個消化調(diào)整期,紡紗規(guī)模和清梳聯(lián)持續(xù)爆發(fā)式增長已不現(xiàn)實(shí),紡織行業(yè)將進(jìn)入市場調(diào)整期而呈現(xiàn)一個緩慢或理性增長時期,企業(yè)技術(shù)改造和轉(zhuǎn)型升級是大勢所趨,一些弱勢企業(yè)將面臨洗牌。在這種機(jī)遇與危機(jī)并存的情況下,嚴(yán)酷的市場競爭不僅是清梳聯(lián)制造企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的競爭,更是工藝技術(shù)水平、制造裝配精度、品質(zhì)管控水平、設(shè)備連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定可靠性水平以及技術(shù)服務(wù)意識與能力的競爭。做好自己應(yīng)該做好的,清梳聯(lián)未來發(fā)展前景一定是美好的,讓我們一起共同努力!
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