陳玉峰
(光山白鯊針布有限公司,河南 光山 465450)
在實(shí)際生產(chǎn)中,對纖維梳理的質(zhì)量要求是短絨含量少、控制棉結(jié)數(shù),結(jié)果導(dǎo)致勞動強(qiáng)度增大、梳理質(zhì)量和梳理效率降低。因此要正確掌握梳理系統(tǒng)中的有效措施,消除控制誤區(qū),合理清除棉結(jié)、降低短絨增長,這也是提高梳理質(zhì)量的關(guān)鍵。
纖維梳理過程是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,為了控制短絨和棉結(jié),需要前、后道工序的紡紗工藝互相配合。
梳理工藝的核心是減少纖維損傷和短絨增加。梳理工藝的控制規(guī)律有三點(diǎn):一是開清棉工藝流程越長,除雜越好,但棉結(jié)的增長也越多;二是開清棉部件打擊力度大、氣流急,則纖維轉(zhuǎn)移率低,短絨、棉結(jié)的增長越多;三是清梳梳理和除雜效率有一定的互補(bǔ)性。
a)分解暴露理論:棉結(jié)和雜質(zhì)的排除,必須經(jīng)過充分的開松[1]。
b)系統(tǒng)分配理論:系統(tǒng)控制、合理分工,才能達(dá)到最佳狀態(tài);應(yīng)做到梳理前后分配、落雜前后分配和短絨增長排除的分配合理等;根據(jù)體積變化合理分布功能,如開松棉塊,分解棉束,梳解纖維束,梳理纖維集合體,分離為單纖維,排除(針刺控制),伸直纖維彎鉤和轉(zhuǎn)移凝聚纖維條[2]。
JWF1203型梳棉機(jī)紡長度為38 mm、線密度為1.33 dtex滌綸,錫林針布齒條型號為AC2520×01660,道夫針布齒條型號為AD4030×02090,彈性蓋板針布型號為MCH32;基本參數(shù)設(shè)置:錫林轉(zhuǎn)速為300 r/min;刺輥轉(zhuǎn)速為690 r/min;出條線速度為180 m/min;棉條定量為25 g/(5 m);錫林針布—前固定齒條蓋板針布隔距為0.22 mm,0.22 mm,0.20 mm,0.20 mm;錫林針布—后固定齒條蓋板針布隔距為0.30 mm,0.30 mm,0.28 mm,0.28 mm;錫林針布—回轉(zhuǎn)彈性蓋板針布隔距為0.18 mm,0.18 mm,0.15 mm,0.15 mm。
出現(xiàn)問題:錫林繞花,針布損傷,棉結(jié)高達(dá)14粒/g。
改進(jìn)措施:提高錫林轉(zhuǎn)速為370 r/min,刺輥轉(zhuǎn)速為870 r/min;錫林針布與前、后固定齒條蓋板針布隔距放大,前固定齒條蓋板針布隔距為0.30 mm,0.30 mm,0.28 mm,0.28 mm;后固定齒條蓋板針布隔距為0.60 mm,0.50 mm,0.25 mm,0.25 mm;錫林針布—回轉(zhuǎn)彈性蓋板針布隔距為0.22 mm,0.22 mm,0.20 mm,0.20 mm。采取上述措施后,問題消除,棉結(jié)降為6粒/g,實(shí)現(xiàn)了高速高產(chǎn)。
原因分析:高速高產(chǎn)條件下,纖維流量增加,只注重對纖維的保護(hù),采用低速度、緊隔距造成靜電而纏繞纖維,使棉結(jié)增加[3]。放大隔距、提高錫林和刺輥轉(zhuǎn)速后,既改善了梳理效果,又提高了梳理質(zhì)量。
轉(zhuǎn)杯紡C601型梳棉機(jī)紡低級棉,基本的工藝參數(shù)設(shè)置:錫林轉(zhuǎn)速為841 r/min;刺輥轉(zhuǎn)速為1400 r/min;出條線速度為220 m/min~250 m/min;棉條定量為60 g/(5 m);產(chǎn)量為120 kg/h。
出現(xiàn)問題:生條棉結(jié)為214粒/g,棉結(jié)清除率為63%;OE 24.6 tex成紗棉結(jié)高達(dá)460粒/km。
改進(jìn)措施:① 并條:原一并3并達(dá)不到要求,改為二并5并仍不理想;② 棉條定量由60 g/(5 m)降到50 g/(5 m)后,質(zhì)量指標(biāo)達(dá)到要求,生條棉結(jié)為164粒/g,棉結(jié)清除率為73%,OE 24.6 tex成紗棉結(jié)為210粒/km。
原因分析:只注重產(chǎn)量,忽視了對棉結(jié)的清理;采用合理棉條定量后,棉結(jié)清除率和成紗質(zhì)量得到明顯改善。
FA224D型梳棉機(jī),錫林、道夫、回轉(zhuǎn)彈性蓋板的針布配置分別為AC2030×01550,AD4030×02090和 MCH45;工藝參數(shù)設(shè)置:刺輥轉(zhuǎn)速為1060 r/min,回轉(zhuǎn)彈性蓋板針布線速度為377 mm/min,錫林轉(zhuǎn)速為458 r/min;錫林針布—前固定齒條蓋板針布隔距為0.15 mm,0.15 mm,0.13 mm,0.13 mm;錫林針布—后固定齒條蓋板針布隔距為0.35 mm,0.35 mm,0.33 mm,0.33 mm; 錫林針布—回轉(zhuǎn)彈性蓋板針布隔距為0.18 mm,0.18 mm,0.16 mm,0.16 mm;后部的棉箱開松輥轉(zhuǎn)速為450 r/min;AFIS棉結(jié)要求降到45粒/g以下。
出現(xiàn)問題:① 回轉(zhuǎn)蓋板針布底布拉傷;② 短絨增加到約17%,纖維損傷大;③ AFIS棉結(jié)達(dá)55粒/g以上。
改進(jìn)措施:① 后部開松速度提高為650 r/min,刺輥轉(zhuǎn)速降低為960 r/min;② 改善針密,錫林金屬針布齒條由AC2030×01550型更換為AC2030×01740型。采取措施后,AFIS棉結(jié)降到45粒/g以下,筵棉到生條短絨增長率控制在1%。
原因分析:只注重高速度、緊隔距,忽視了針布的選配和棉纖維的取向度;刺輥采用高速強(qiáng)分梳而損傷纖維,棉結(jié)反而增加。應(yīng)改進(jìn)齒密,合理選用針布,加大棉箱開松,降低刺輥轉(zhuǎn)速,使纖維得到柔性分梳,以減少纖維損傷[4]。
清梳一機(jī)兩線的梳棉機(jī)工藝參數(shù)設(shè)置:錫林轉(zhuǎn)速為390 r/min;刺輥轉(zhuǎn)速為760 r/min;出條線速度為140 m/min,定量為22.5 g/(5 m)。
出現(xiàn)問題:精梳棉CJ 9.7 tex,兩條線的生條棉結(jié)差3粒/g~4粒/g,短絨約差3%;成紗一線棉結(jié)為45粒/km~50粒/km,另一線棉結(jié)為60粒/km~70粒/km。
改進(jìn)措施:刺輥轉(zhuǎn)速由760 r/min提高為870 r/min;調(diào)整兩線棉箱速度一致為1050 r/min(原一條線為750 r/min,另一條線為1050 r/min);兩條線隔距統(tǒng)一調(diào)整為18.0 mm×30 mm(原一條線為18.5 mm×30 mm,另一條線為18.0 mm×30 mm);改造之后,兩線質(zhì)量一致。
原因分析:系統(tǒng)工藝的差異性,造成了質(zhì)量的差異性。
A186G型梳棉機(jī)色紡參數(shù)設(shè)置:紡棉刺輥轉(zhuǎn)速為1040 r/min,錫林轉(zhuǎn)速為360 r/min,定量為19.5 g/(5 m)。
出現(xiàn)問題:棉結(jié)和短絨多。
改進(jìn)措施:增大錫林—刺輥轉(zhuǎn)速比。刺輥轉(zhuǎn)速適當(dāng),能夠減小對纖維的打擊,起保護(hù)纖維作用。
原因分析:一是錫林—刺輥轉(zhuǎn)速比不大于2.1時(shí)不利于轉(zhuǎn)移,刺輥高速返花,棉結(jié)增加;二是刺輥轉(zhuǎn)速過高,短絨增加。具體效果見表1。
表1錫林—刺輥轉(zhuǎn)速比提高前后生條質(zhì)量的對比
刺輥轉(zhuǎn)速錫林轉(zhuǎn)速棉結(jié)雜質(zhì)r·min-1?!-1短絨 (<19 mm)率/%1070360293016.6910360263515.9
FA206B型梳棉機(jī)紡Tencel LF 14.8 tex賽絡(luò)紡,配套錫林金屬針布齒條型號為AC2030×01550,道夫金屬針布齒條型號為AD4030×01890,回轉(zhuǎn)彈性蓋板針布型號為TPT45。錫林針布—回轉(zhuǎn)彈性蓋板針布隔距為0.18 mm,0.18 mm,0.16 mm,0.16 mm;錫林針布—前固定齒條蓋板針布隔距為0.13 mm,0.13 mm,0.13 mm,0.13 mm。
出現(xiàn)問題:生條棉結(jié)差為12粒/g,短絨(<19 mm)率為11.6%,成紗棉結(jié)高達(dá)210粒/km。
改進(jìn)措施:錫林針布—前固定齒條蓋板針布隔距放大為0.18 mm,0.18 mm,0.18 mm,0.18 mm;短絨(<19 mm)率為6.6%,成紗棉結(jié)為112粒/km。
原因分析:前固定齒條蓋板針布隔距過緊造成纖維損傷、短絨增加;緊隔距、強(qiáng)分梳在精細(xì)自由梳理區(qū)有非常顯著的效果,但是緊隔距易帶來纖維損傷大,短絨、棉結(jié)增加;因此,在工藝設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)兼顧。
FA203型梳棉機(jī),一機(jī)兩線12臺,配套錫林金屬針布齒條型號為AC2030×01740,道夫金屬針布齒條型號為AD4030×02090,回轉(zhuǎn)彈性蓋板針布型號為MCH52。工藝設(shè)置:錫林轉(zhuǎn)速為360 r/min;刺輥轉(zhuǎn)速為790 r/min;出條線速度為180 m/min;定量為21.5 g/(5 m);錫林針布—前固定齒條蓋板針布隔距為0.22 mm,0.22 mm,0.20 mm,0.20 mm,錫林針布—后固定齒條蓋板針布隔距為0.30 mm,0.30 mm,0.28 mm,0.28 mm;錫林針布—回轉(zhuǎn)彈性蓋板針布隔距為0.18 mm,0.18 mm,0.15 mm,0.15 mm。
出現(xiàn)問題:一排6臺棉結(jié)約為30粒/g,二排6臺棉結(jié)約為40粒/g,差異很大。
解決措施:二排的精清棉機(jī)提速,比原來高約50 r/min。
原因分析:此機(jī)臺精清棉機(jī)是串聯(lián)安裝,棉箱串聯(lián)的缺點(diǎn)是風(fēng)力輸送問題,距離長時(shí),小棉塊易到達(dá),大棉塊易在近處下落;提高速度后,解決了大塊棉絮開松不足的問題,兩線棉結(jié)差異大的問題也得到解決;串聯(lián)管網(wǎng)布置容易出現(xiàn)線差,見圖1;正常機(jī)臺管網(wǎng)布置見圖2。
圖1 串聯(lián)管網(wǎng)布置
圖2 正常機(jī)臺管網(wǎng)布置
清梳聯(lián)的工藝流程為:抓棉機(jī)→自由落雜機(jī)→開棉機(jī)→混棉機(jī)→精清棉機(jī)→除微塵機(jī)→喂入棉箱→梳棉機(jī)。在排雜分配方面,一開一落一清的開清配置難以達(dá)到50%以上的除雜效率要求,反而會增加梳棉機(jī)后部的落雜負(fù)擔(dān)和回轉(zhuǎn)蓋板區(qū)的梳理負(fù)荷,最終影響產(chǎn)品質(zhì)量。
機(jī)采棉的含雜率約為2.3%,部分高達(dá)4.0%以上。在清梳聯(lián)流程中增強(qiáng)排雜能力,提高分梳效果的工藝必須有機(jī)結(jié)合;否則,會出現(xiàn)開清和梳棉排雜落雜分配不合理,造成針布嵌雜等問題。為此,在加工含雜率為2.7%的機(jī)采棉時(shí),開清工序配用單軸流或雙軸流開棉機(jī)時(shí)出現(xiàn)蓋板嵌雜、梳理效果差的問題;機(jī)采棉落雜分配不當(dāng)造成的蓋板針布嵌雜、道夫針布嵌雜見圖3。
a) 回轉(zhuǎn)蓋板針布嵌雜
b) 道夫金屬針布嵌雜
采用開松除雜效果較好的FA106B型豪豬開棉機(jī)代替自由落雜,使開清工序的除雜效率大于50%,對減少成紗結(jié)雜有利;在流程中采用FA106B型開棉機(jī)代替自由落雜機(jī)的效果見表2。
由表2可知:采用FA106B型豪豬開棉機(jī)代替FA126型單一除雜設(shè)備,增加了開清點(diǎn),有效提高了除雜效率,保證成紗質(zhì)量。
原因分析:當(dāng)流程中的排雜除雜效率低時(shí),造成梳棉工序的梳理負(fù)荷重,最終影響產(chǎn)品質(zhì)量;應(yīng)合理分配清梳除雜任務(wù),減小梳理負(fù)荷解決相關(guān)問題。
梳理工藝主要有刺輥針布—給棉板,刺輥針布—齒條蓋板,錫林針布—回轉(zhuǎn)彈性蓋板針布,錫林針布—固定齒條蓋板針布工藝。隨著梳棉機(jī)高速化,齒/針尖面纖維數(shù)量增加,梳理時(shí)短纖維的含量相應(yīng)增加[5],為提高梳理度、降低棉結(jié),一般采取刺輥后部緊隔距、強(qiáng)分梳工藝而導(dǎo)致短絨增加;因此,合理的工藝配置對短絨增長的控制至關(guān)重要。
表2采用不同開棉機(jī)對成紗質(zhì)量的影響(細(xì)紗品種為C 14.6 tex)
項(xiàng)目FA126型自由落雜FA106B型開棉機(jī)質(zhì)(重)量CV/%2.001.90AFIS梳棉棉結(jié)/(?!-1)10378AFIS梳棉雜質(zhì)總數(shù)/(?!-1)4012條干CV/%16.5015.10細(xì)節(jié)/(個(gè)·km-1)1410粗節(jié)/(個(gè)·km-1)243208棉結(jié)/(個(gè)·km-1)480378管間CVb /%2.42.010萬m紗疵/個(gè)126
原因分析:纖維梳理工藝中,刺輥針布—給棉板隔距大小對短絨的影響很大:隔距小,短纖維增長顯著;隔距大,可減小短纖維的增長,有利于保護(hù)纖維。刺輥針布—齒條蓋板針布隔距小,短絨增長顯著;隔距大,則增長微小。后固定齒條蓋板針布等附加分梳元件的作用是為了加強(qiáng)對纖維的預(yù)分梳,減輕主梳理區(qū)的壓力,緩解主梳理區(qū)的負(fù)擔(dān),此處的隔距不宜過緊,過緊易產(chǎn)生梳理疲勞,反而容易產(chǎn)生短絨。
改進(jìn)措施:刺輥針布—給棉板隔距適當(dāng)放大,并保持適度的刺輥轉(zhuǎn)速對梳理質(zhì)量有利。錫林針布—回轉(zhuǎn)彈性蓋板針布隔距對短絨增長影響明顯,應(yīng)根據(jù)纖維量進(jìn)行控制。后上罩板上口是纖維進(jìn)口,此處氣流容易形成渦流區(qū),隔距過小,氣流運(yùn)動不暢,不利于梳理。以上工藝配置對短絨的影響見表3。
綜上,刺輥針布—齒條蓋板針布隔距、刺輥針布—給棉板隔距以及附加齒條蓋板針布隔距,應(yīng)以保護(hù)纖維為主,齒條蓋板的梳理強(qiáng)度不宜太大,否則對纖維的損傷會加大,反而不利于梳理質(zhì)量的提高。后罩板上口是氣流集聚的地方,容易造成正壓區(qū),過小的隔距導(dǎo)致氣流在此處聚集,使纖維轉(zhuǎn)移時(shí)的阻力增大,容易揉搓梳斷造成短絨和棉結(jié)[6]。
梳棉棉結(jié)和短絨是梳理質(zhì)量的重要指標(biāo),在整個(gè)梳理系統(tǒng)工程中是相互關(guān)聯(lián)的,應(yīng)注重前后的有機(jī)結(jié)合和控制,應(yīng)二者或多者兼顧、避免誤區(qū),才能取得預(yù)期的梳理效果。梳棉機(jī)工藝配置不當(dāng)會造成纖維損傷,緊隔距、強(qiáng)分梳造成梳開棉結(jié)和短絨增加的矛盾;低速度造成保護(hù)纖維與梳不開棉結(jié)的矛盾;梳理過程中兩齒/針尖面間隔距越小、齒/針尖密度越大則對纖維的握持力越強(qiáng);工藝配置不當(dāng)、梳理不充分則棉結(jié)增加,過度梳理則短絨增加。因此,工藝配置應(yīng)以配合針布實(shí)施柔性梳理和充分梳理為主要目的。
表3梳棉工藝改變前、后對成紗質(zhì)量的影響對比(品種為C 18.2 tex)
項(xiàng)目原工藝優(yōu)化后工藝給棉板—刺輥針布隔距/mm0.200.78齒條蓋板—刺輥針布隔距/mm0.380.60后固定齒條蓋板針布—錫林針布隔距/mm0.30,0.28,0.250.40,0.36,0.30后上罩板上口—錫林針布隔距/mm0.700.97后棉網(wǎng)清潔器刀口—錫林針布隔距/mm0.761.00錫林針布—回轉(zhuǎn)彈性蓋板針布隔距/mm0.18,0.15,0.15,0.150.20,0.15,0.15,0.15前上棉網(wǎng)清潔器刀口—錫林針布隔距/mm0.280.25回轉(zhuǎn)彈性蓋板針布線速度/(mm·min-1)196266條干CV/%15.1614.60細(xì)節(jié)/(個(gè)·km-1)2920粗節(jié)/(個(gè)·km-1)320286棉結(jié)/(個(gè)·km-1)248204生條短絨率/%15.1613.80生條棉結(jié)/(?!-1)3125生條雜質(zhì)/(粒·g-1)8876