《棉紡織技術》2018年12月（第46卷，總第566期）火熱發售中，歡迎訂閱。
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原文刊自：2018年10月
第46卷（總第564期）
摘 要
探討變速梳理與恆速梳理精梳機的合理使用問題。介紹了變速梳理和恆速梳理精梳機的特點,以及兩類精梳機的工藝配置原則。就錫林和頂梳等關鍵梳理器材的優化選擇,以及恆速精梳機安裝精度要求和工藝一致性問題進行了詳細討論。認為:根據變速梳理與恆速梳理精梳機的具體特點,從工藝優化配置,器材優化,工藝一致性調整等方面做工作,能夠保證精梳機高效優質生產。
關鍵詞
精梳機;錫林齒面角;前進給棉;後退給棉;總梳理點;梳理隔距
國內外精梳機技術發展日新月異,國產精梳機裝備技術水平也得到極大提高。精梳工藝創新圍繞產量最大化、品質保優、低落棉率及低耗能為核心,在纖維選擇適應性以及運行性能上,呈現出日趨完美的發展趨勢。本文以變速梳理與恆速梳理精梳機的合理使用為課題展開討論。
1 變速梳理與恆速梳理精梳機的特點
1.1 變速梳理精梳機的優勢與弊端
E65 型和 E66 型變速梳理精梳機,較好地解決了錫林梳理棉須叢抬頭不足的問題,同時又可降低分離羅拉倒入機內的棉須叢被末排錫林針齒抓走的幾率。為了進一步提高紗線質量上升空間,E80 型和 E86 型精梳機錫林梳理齒面角已經由 90°擴展到 130° ,以更徹底地從小卷棉層中清除短絨、棉結等雜質,進一步提升了紗線質量 。由於變速梳理精梳機在錫林梳理時呈現加速梳理過程,其梳理速度較高,梳理強度較大,因此,變速梳理精梳機可能會造成有效纖維的損傷。
1.2 恆速梳理精梳機的優勢與弊端
恆速梳理精梳機在梳理時,由於錫林不產生加速度,機器振動小,耗電量少,有利於高速,並且同時兼容齒面角為 90曘 和 112曘 的錫林托架,錫林梳理時間較長,梳理速度恆定,錫林齒片對纖維作用柔和。但是由於錫林恆速梳理時間較長,若三項工藝的調整略有不當,容易將分離羅拉倒入機內的棉網被錫林末排針齒抓走,造成有效纖維流失。
2 有關技術措施
2.1 變速梳理精梳機梳理工藝的調整
2.1.1 早期變速梳理精梳機錫林齒面角的改造方向
為了大幅度提升紗線品質,可以選擇對錫林托架進行改造。目前 STAEDTLER+UHL 、 GrafPrimacom 以及錦峰紡機均嘗試將 E65 型、 E66 型精梳錫林齒面角由 90° 改成 111° ,為進一步增加錫林梳理面積及總梳理點數創造條件。表 1 為某公司將 E65型精梳機錫林 STAEDTLER+UHL9605 / 90° 改為GrafPrimacom / 111°的試驗對比,紡紗原料為 70%PIMA 長絨棉, 30% 細絨棉。方案 1 到方案 4 的紗線號數為 JC5.2tex ,方案 5 和方案 6 的紗線號數為JC5.83tex 。
E65 型精梳錫林齒面角由 90° 改成 111° ,其錫林梳理面積增大了 23.3% ,總梳理點由 3.248 萬齒增 加 到 4.268 8 萬 齒,增 加 了 31.4% 。JC5.2tex 棉結減少了 20.74% ,自絡電清切紗可下降 12.5% ,IPI 值降幅可達 14.6% 。當小卷定量由 60g / m 增加到 68g / m 時,成紗質量與方案2 無 差 異。 當 採 用 前 進 給 棉,給 棉 長 度 為4.7mm ,車 速 由 300鉗 次/ min 增 加 到405 鉗次/ min ,棉結較方案 1 減少 27.1% , IPI值降幅可達 24.9% 。因此,合理地擴大錫林的齒面角,增加精梳機錫林的梳理度,採用前進給棉工藝並配置 4.7mm 的給棉長度,是改善精梳成紗質量的一項重要途徑。
2.1.2 變速梳理精梳機梳理工藝選擇
車速。現代變速梳理精梳機的優勢主要體現在最高鉗次狀態下,對纖維進行柔和處理,高鉗次不會帶來成紗質量的降低,反而有利於質量的提升。對於常規細絨棉品種,立達高效能精梳機實際車速可在 420 鉗次/ min~480 鉗次/ min 範圍內選擇;目前國產知名品牌精梳機的實際車速可在 370 鉗次/ min~400 鉗次/ min 範圍內選擇。
小卷定量。在現代高效能精梳工藝中,小卷定量一般偏重掌握,完全能夠適應梳理器材對棉須叢的穿透性能,以及提高鉗板對棉須叢的有效握持。同時充分利用分離牽伸全過程的纖維自清潔功能去除棉結。但如果小卷過重、棉層過厚,錫林齒片穿透性能將有所降低,導致棉卷上部棉層梳理不充分。以細絨棉為原料的小卷定量一般設定為 70g / m~75g / m ,以長絨棉為原料的小卷定量為 68g / m~72g / m 。
給棉方式。長期以來,人們通常認為採用前進給棉工藝會造成喂棉過程中一部分纖維梳理不充分,因而後退給棉工藝優於前進給棉。生產實踐表明:現代精梳機採用前進給棉工藝可達到卓越的運行性能和質量。體現在前進給棉工藝中,由於分離羅拉鉗口與頂梳針齒間纖維的分離撥取梳理,屬於柔性與自由的混合梳理,除了錫林和頂梳的共同梳理作用外,通過棉卷的自清潔過濾棉結作用,可減少纖維損傷,保護纖維,提高成紗質量。採用前進給棉工藝完全可以排除錫林變速梳理會損傷纖維的擔憂。在前進給棉工藝中,頂梳負擔精梳落棉率高達 50%~60% ,因此必須重新認識頂梳規格選擇的重要性 。前進給棉工藝已經成為現代變速梳理精梳機上機工藝的首選。
給棉長度。給棉長度對成紗質量有重要影響。喂入長度越長,產量越高,但有質量損失。選擇適當增加給棉長度與前進給棉工藝的最佳結合點,既能降低精梳落棉率又能達到質優高產低耗的效果。由表 1 可知:前進給棉工藝配置 4.7mm給棉長度比 4.3mm 給棉長度,在精梳產量增加9% 的情況下,不會對成紗質量產生不利的影響。
2.2 恆速梳理精梳機梳理器材的安裝精度問題
早期的國產恆速梳理精梳機仍然佔有較大份額,其關鍵器材加工精度不高,如果精梳機各定時定位調整以及專用工具使用不當,會對精梳落棉質量、落棉率、落棉眼差及成紗質量產生非常不利的影響。精梳機質量水平的核心是各梳理器材品牌、規格優化選擇、合理使用以及設備維護安裝精度質量水平。其中實際操作安裝精度一致性水平是關鍵。
2.2.1 影響恆速梳理精梳機定時定位安裝精度一致性的因素
精梳機鉗板初始位置一致性,可影響到各眼落棉隔距的大小、落棉率的眼差以及錫林的梳理效果。精梳機錫林托架定位的一致性,尤其是採用齒面角為 111° 錫林時,可影響到鉗板閉合定時及精梳錫林末排針與分離羅拉倒轉時對棉須叢的干涉,造成精梳落棉率及落棉眼差的波動。鉗板的閉合定時必須早於錫林梳理開始定時,否則鉗板鉗口內的有效棉須叢會被錫林的前排針抓走,導致精梳落棉率增加。確保錫林梳理隔距的一致性,最重要的是做到同臺各眼間的軸向和經向梳理隔距的一致性,各眼的梳理隔距變化量平穩且波動小,錫林對小卷棉叢纖維的梳理負荷就越均勻,對成紗質量的影響也就越明顯,是減少精梳機落棉臺差、眼差的重要舉措。做好其他相關工藝參數、器材上機工藝的一致性,如:同臺車毛刷鬃毛的狀態及毛刷與三角氣流板間隙的一致性;毛刷插入錫林深度的一致性;各機臺落棉主風道及各眼支風道負壓穩定的一致性;檯面喇叭口的一致性;頂梳高低、進出隔距的一致性;給棉弧形板進出隔距的一致性;給棉羅拉兩端棘輪在同一平面齒向的一致性;分離膠輥、牽伸膠輥兩端加壓壓力的一致性以及牽伸羅拉左右兩端羅拉隔距的一致性等。
2.2.2 保護和減少有效纖維損傷與流失的技術措施
鉗板閉合定時、錫林定位和分離羅拉順轉定時的調整非常重要,應該引起高度關注。恆速梳理精梳機通常前進給棉的開口量要比後退給棉減少 2 mm~3 mm ,前 進 給 棉 的 開 口 量 一 般 為15mm~17mm ,後退給棉的控制範圍在 18mm~20mm;採用齒面角為 90°的錫林,其錫林定位在 37 分度較合理,而採用齒面角為 111° 錫林時,其錫林定位在 36 分度較好,可防止有效纖維流失,減少錫林梳理結束後分離羅拉倒入機內纖維的干涉,同時還應注意適當縮小鉗板的開口量,方能滿足錫林第一排針到達鉗板鉗口時,鉗板應處於一個完全閉合狀態下的梳理工藝要求,分離羅拉順轉定時稍遲,棉網會出現魚鱗斑,太遲會出現纖維前端彎鉤,在滿足棉網結合質量的前提下,車頭內的搭接刻度值應儘可能向 -2 方向調節,可減少有效纖維流失。
2.2.3 錫林梳理隔距的精確調整尺度
適當縮小錫林梳理隔距,有利於加強前區錫林對須叢的插入、開松和整理,有利於後區的精細化梳理,有利於清除細小棉結,使精梳條的單根纖維化程度得到較大的提高。在操作上通常前區梳理隔距一般控制在 0.35mm~0.45mm ,最緊點舊型精梳機的梳理隔距一般在 38 分度 ~1.5 分度這一區間(E65 型精梳機為 39.5 分度),可以控制在 0.20mm~0.25mm ,特別應該注意的是最緊點隔距不能低於 0.20mm ,以避免鉗板與錫林接針,後區可以控制在 0.25mm~0.35mm 。採用齒面角為 111° 錫林的前區和後區的梳理隔距可適 當 大 一 些。另 外,國 外 品 牌 錫 林,如 GrafPrimacom 以及 VARIO-COMB ,由於其齒條鋒利度好、穿透性強,在其梳理隔距調整上可以適當放大一些。如果梳理隔距過小,在錫林梳理過程中反而容易導致有效纖維損傷,使精梳落棉率增加,落棉短絨率偏高,落棉質量下降。
2.2.4 梳理元件的優化配套選擇是關鍵
錫林品牌規格的優化配置。精梳錫林齒片應具有較高的銳度、硬度、光潔度和齒面線性圓整度。這“四度”相互依存,缺一不可。纖維與錫林齒片間應有足夠摩擦力來完成其迅速刺穿梳理功能。近年來,國產梳理器材錫林、頂梳、鉗板產品質量均有較大的突破。有的梳理器材廠家,採用了前區梳針與後區鋸齒齒條相組合的整體錫林結構,提高了整體錫林開松、穿刺與排雜能力;優化設計了整體錫林的齒面圓心角、針齒工作角、齒厚、齒密度等關鍵參數,提高了梳理效果;通過優選材料,改進熱處理加工工藝,保證了齒片的強度、耐 磨 性 和 表 面 精 度。完 全 適 用 於 精 梳 機360 鉗次/ min 以下中等速度工藝配置,可滿足不同原料紡制高、中、低特精梳紗的工藝要求。國產品牌梳理器材價格低廉、性價比合理,具有較大的市場拓展空間。但在產品質量上與國外品牌錫林齒條相比還存有差距。尤其是在高速變速梳理精梳機上比較明顯,表現在錫林齒條對棉須叢的穿透性能,以及齒尖鋒利度的衰退時間等關鍵性技術指標方面,有待進一步完善和提高。
錫林齒密度及齒面圓心角的配置。試驗表明,在有足夠容纖空間的前提下,錫林應儘可能多的增加總齒數。增大錫林針齒的針密已成為現代高效能精梳機的必然選擇。適當增加前梳理區的齒條密度,前區梳針能夠獲取有效的抓取、開松和粗梳纖維須叢,是增加後區齒條密度及有利於清除細小棉結、雜質的前提,棉須叢的梳理效能及纖維單根化的程度均獲得較大提高。但是,梳理點也不是簡單無限制的增加,增加前後分梳區針密,勢必造成錫林齒片加工越來越薄,齒片強度大大降低,難以承受高速梳理負荷,導致錫林齒片鋒利度迅速退化和損傷,穿刺鋒利能力迅速降低,最終導致縮短錫林的使用壽命。除了錫林針齒密度、角度、針齒排列因素之外,增大錫林的梳理面積,即採用大齒面角或超大齒面角錫林,充分梳理功效,達到清除精梳棉結、短絨的最佳效果,是降低成紗常髮紗疵 IPI 值,控制偶發性紗疵分級,減少絡筒電清切紗次數,改善布面質量的有效措施。
頂梳上機工藝配置。增加頂梳插入深度、頂梳針插入棉須叢的時間就越早,對棉須叢的過濾作用就越徹底,頂梳的密度越密,對棉結的過濾作用也越強,可以減少細小紗疵、減少自絡電清切疵數量,提高自絡生產效率。該設置對降低各類紗疵均有一定效果,尤其是對中等紗疵和長粗節的效果尤為明顯。但頂梳密度也不能過大、插入不能太深,否則容易導致頂梳嵌花而使精梳落棉率增加,成紗質量下降。通常紡細絨棉,頂梳針密在 29 針/ cm~32 針/ cm 範 圍 內,插 入 深 度 為+0.5~+0.75 刻度值;紡長絨棉,頂梳針密在35 針/ cm~38 針/ cm 範圍內,插入深度為 +0.5~+1 刻度值。
3 結語
(1 )變速梳理精梳機體現在使高速度、重定量、前進給棉和大齒面角錫林這四要素得到了有機結合。其柔性梳理的前進給棉工藝已經成為變速梳理精梳機上機工藝的首選。
(2 )恆速梳理精梳機尤其是採用齒面角為111°錫林,若工藝的調整略有不當,錫林末排針將抓走分離羅拉倒入機內的棉網,導致有效纖維流失。
(3 )在有足夠容纖空間的前提下,錫林應儘可能多的增加總齒數,可使精梳條內的棉結直徑變小,是減少精梳紗常發性紗疵 IPI 值和成紗棉結數量的有效方法。
(4 )影響恆速梳理精梳機成紗質量一致性的因素:精梳機鉗板初始位置的一致性,精梳機錫林托架定位的一致性,控制好精梳機 8 個眼鉗板開口量的一致性,錫林梳理隔距的一致性以及其他相關工藝參數、器材上機的一致性等。
(5 )適當縮小錫林梳理隔距,有利於清除細小棉結,使精梳條的單根纖維程度得到較大的提高,成紗 IPI 值的降幅明顯。
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