技術!並條後棉結增加的原因及對策(下)

技術!並條後棉結增加的原因及對策(下)

<strong>文/許鑑良(東華大學,金輪科創股份有限公司研究中心)


<strong>5 細紗牽伸工藝

普梳細紗,喂入的粗紗以後彎鉤居多,應採用類似二並的牽伸工藝原則,即粗紗重定量、高捻係數、細紗後區大隔距小牽伸:前區緊隔距、小鉗口、重加壓、強控制、大牽伸。粗紗重定量高捻係數,前區緊隔距小鉗口後,細紗牽伸力必然大大增加,為防止出硬頭,一是要增加皮輥的加壓,二是細紗後區握持距一定要放大。常規牽伸裝置,一般在55~65 mm之間;V形牽伸,握持距可放大至65~75 mm。後區小牽伸:防止進入前區的須條擴散,增強對浮游纖維的控制,可改善條幹。一般常規牽伸裝置,後區牽伸在1.13~1.18間選取;V形牽伸在1.18~1.25間選取。前區緊隔距:在不出硬頭的前提下,儘量減小皮圈鉗口到前羅拉皮輥鉗口間的實際浮游區長度(一般在13~15 mm,大於16 mm,成紗條幹一定不好),迫使變速點儘量前移集中在前鉗口,實現一次變速,以減少移距偏差,減少短粗細節。小鉗口,增大皮圈鉗口處的摩擦力界強度,也使變速點前移,有效控制浮游纖維的運動,從而減少短粗細節。前區大牽伸:牽伸倍數越大,快慢速纖維數量的比例越大,慢速纖維包圍控制快速纖維尾端的可能性越大,變速點越易向前鉗口集中,變速越穩定,可顯著減少短粗細節,改善成紗條幹。另外,採用大直徑前膠輥和軟膠輥,也利於改善成紗條幹,減少棉結和粗細節。前區加壓力棒,對控制浮游纖維運動,迫使變速點前移集中更有效,但前區牽伸力更大,應相應增大皮輥加壓,適當放大皮圈鉗口或前區握持距,適當增大後區牽伸倍數,或適當降低粗紗捻係數,以防出硬頭。

細紗牽伸工藝對成紗棉結、粗細節、條幹的影響,如表7所示。

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由表7可見:後區牽伸倍數減小,成紗棉結、條幹CV值、粗細節均減少;皮圈小鉗口,成紗棉結、粗細節減少、條幹CV值改善;粗紗高捻係數,成紗條幹顯著改善;前膠輥直徑大,成紗棉結、粗細節少,成紗條幹好。

徐州天地緣公司粗、細紗改變牽伸工藝前後的成紗質量對比列於表8。

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*:加壓力棒後,不論何種工藝,均有個別錠子出硬頭,可能是搖架個別彈簧失效,壓力不足。

由表8可見:粗紗重定量、小牽伸、高捻係數和後區大隔距,細紗後區大隔距、高捻係數、小牽伸,前區緊隔距、小鉗口、重加壓、大牽伸後,可顯著降低成紗棉結,減少粗細節,改善長片段(U%)不勻率和成紗條幹CV%值,其中棉結降低23.28%,粗節減少39.46%,細節減少近70%,U%值降低7.2%,條幹CV%值降低7.6%。前區採用壓力棒後,成紗條幹CV%值、棉結和粗細節改善更顯著:棉結減少6489%,粗節減少82.70%,細節減少97.44%,條幹CV%值減小19.16%。但鉗口隔距塊、後區牽伸倍數和前後區隔距應相應放大,或皮輥加壓應增加,否則更易出硬頭。

<strong>6 提高棉網的纖維分離度和平行伸直度

由前述圖3、5前後彎鉤伸直效果的函數圖形可知,原始伸直度係數η越高,相同牽伸倍數E時,彎鉤的伸直效果越好。所以並條以後棉結增加的根本原因是生條中纖維的分離度和平行伸直度差。前述並條及其以後牽伸工藝的調整,只僅僅是一種彌補措施,提高棉網的分離度和平行伸直度,才是降低並條後棉結增加的根本。

據費青測定,金屬針布梳棉機上,從生條到粗紗的伸直度變化如下:生條60.14%,頭並80.89%,二並82.14%,三並91.72%,粗紗93.72%,精梳後頭並93.68%。錫林速度提高,伸直度降低。梳棉機產量和定量增加,後彎鉤增多,前彎鉤減少,平均伸直度減小。金屬針布的平均伸直度比彈性針布差。

據我們在生條棉結不高,並條後棉結成倍增加的某廠清梳聯高產梳棉機上測定,生條的平均伸直度僅48%左右,頭並後平均伸直度也僅58%左右,無方向性,纖維很亂,所以導致並條後棉結成倍增加。

提高棉網中纖維分離度和平行伸直度的對策如下:

(1)嚴格整頓梳棉機,保證針布鋒利、平整、光潔,各處隔距正確;

(2)選用優質針布;

(3)輕定量、合理速度和隔距;

(4)充分發揮附加分梳件,特別是前固定蓋板和棉網清潔器的作用;

(5)提高蓋板速度,適當增大道夫至圈條器的棉網張力牽伸;

(6)加強吸塵,多排短絨塵雜;

(7)開清棉:勤抓、細抓,多松少打,以梳代打,早落少碎,慢速度,大隔距,薄喂、快喂。

<strong>6.1 嚴格整頓梳棉機,確保五鋒一正

整頓梳棉機的機械狀態,是降低棉結,提高生條纖維分離度和平行伸直度的最基礎性工作。只有機械狀態良好,工藝才能正確上機,發揮合理工藝的效果。整機的主要技術要求,請見《梳理技術》第5期第67頁“棉結雜質的控制”第三講梳棉1.1~1.11。只有把所列各點都做好了,才能確保工藝上車,隔距正確,針齒鋒利、平整、光潔。為降低棉結打下堅實基礎。

<strong>6.2 選用優質針布

梳棉機上的刺輥鋸條,錫林、道夫、蓋板、剝棉羅拉、預分梳板和固定蓋板上的針齒,是梳機上加工纖維的核心元件。其齒形規格、製造質量,鋼材成份及選用時規格配套,均直接影響成紗質量及機物料消耗,因此,選用優質針布,對降低棉結雜質具有極其重要的意義。

針布選型的主要依據是加工纖維類別、紡紗號數、梳棉機產量和速度等。不同纖維類別、不同紗號、不同梳棉機產量和速度選用針布的原則及選型的具體規格請見《梳理技術》第5期第69頁。

<strong>6.3 適度定量、合理速度和隔距

<strong>6.3.1 適度定量

棉卷和生條的定量一般與紗號成比例:粗號紗,定量重;細號紗,定量輕;高速高產機定量重;特細號紗,A186梳機,定量輕。重定量,錫林蓋板間纖維層厚,梳理負荷大,雖可減少斷頭和改善條幹,但不利於多排雜質和降低棉結。輕定量則相反,錫林蓋板間纖維層薄,利於分梳和除雜,提高纖維分離度和平行伸直度,利於降低棉結和雜質。所以在梳棉機產量允許的情況下,梳棉採用輕定量,有利於提高成紗質量,降低棉結雜質。定量的具體選定,請見《梳理技術》第5期第72~73頁。

<strong>6.3.2 合理速度

梳棉機速度,包括刺輥、錫林、蓋板和道夫的速度。其中錫林速度起主導作用。

(1)錫林速度

錫林速度影響單根纖維的作用齒數,與梳棉機產量成正比。錫林速度高,單根纖維作用齒數多,梳理度高,可提高纖維分離度和平行伸直度,利於降低棉結;錫林離心力增加,雜質易拋向蓋板,提高蓋板花的含雜率,減少生條中的雜質;錫林離心力增加,道夫轉移率提高,錫林返回負荷小,可提高錫林蓋板間一次分梳強度,也可提高纖維的分離度和平行伸直度,降低棉結。錫林速度對結雜的影響如下,可見,錫林速度提高,結雜減少。

當錫林速度(r/min)為321、355、395、437時,結/雜(粒/g)分別為18/31、15/26、13/22、12/21。

這是一個方面。另一方面,錫林高速,單根纖維作用齒數過多,損傷纖維,短絨增加,反而增加棉結,影響成紗條幹,降低強力;高速後纖維離心力增大,在針齒工作角選配不當,針齒鋒利度差時,易產生遊離纖維,在針面間,或針面與罩板間搓擦成結;錫林高速,振動增大,附面層氣流流速加大,飛塵增多,易產生紗疵;錫林高速,道夫轉移率提高,返回負荷減少,影響均勻與混和,於條幹不利,且反覆多次經過錫林蓋板間梳理的機會少,纖維的平均梳理時間減少,梳理不充分;另外,高速後易斷頭等。鑑於這正反兩面的因素,故應合理選用錫林的速度。

具體設計錫林速度時,應根據梳棉機單產、紡紗號數和纖維的性狀決定。一般錫林速度和產量、紗號成比例,以保證一定的梳理度:粗號紗(27.76 tex以上)、高產機(40㎏/h以上),錫林速度高(400 r/m以上);中、細號紗(27.76~12.96 tex),中等產量機(20~35 ㎏/h),錫林速度中等(360~400 r/min);細號、特細號紗(12.96 tex以下),低產機(20 ㎏/h以下),錫林低速(≤360 r/min)。加工長絨棉、細旦化纖,梳機產量低,為防止切斷纖維,增加短絨,錫林速度應降低,且抬高給棉板,增加分梳工藝長度;紡低級棉,成熟度差的原棉,錫林速度亦應降低。

(2)剌輥速度

刺輥速度影響握持分梳,損傷纖維,落雜和纖維向錫林轉移。刺輥速度高,握持分梳作用劇烈,單根纖維的作用齒數增加,束纖維減少、減小,可減輕錫林蓋板間梳理負荷,但易損傷纖維,增加短絨。刺輥高速,刺輥離心力成二次方增大,易拋落雜質,增加落棉,提高刺輥部分除雜效率,但亦易落白。刺輥高速後,錫林與刺輥速比減小,刺輥上纖維不易向錫林轉移,刺輥上反花纖維多,反花纖維轉至給棉板處,與喂入棉層劇烈搓擦,可製造大量棉結;轉移到錫林上的纖維束不易拉直,捲曲的纖維束在錫林罩板間易搓擦成結。因此,錫林轉速一定時,刺輥速度過高過低均不合理。在某一特定條件下,必有一個最合理的刺輥速度。A186梳棉機,紡純棉,錫林速度360 r/min時,一般刺輥速度在800~850 r/min;紡棉型化纖,刺輥速度在600~650 r/min。錫林與刺輥的速比,紡純棉應在2以上,紡化纖應在2.2以上。國內外梳棉機錫林與刺輥速度的配置,請見《梳理技術》第5期第70~71頁。

(3)蓋板速度

蓋板對清除帶纖維籽屑、帶纖軟籽表皮、細小籽屑、短絨和棉結有獨特功能。而這些均是產生成紗結雜的主要因素。故發揮蓋板的分梳除雜作用,對控制成紗結雜具有重要意義。提高蓋板速度,蓋板在工作區內停留時間縮短,充塞飽和程度輕,每根蓋板的蓋板花數量減少,分梳負荷輕,梳理作用強,可提高分離度和平行伸直度;單位時間內走出工作區的蓋板根數增加,總的蓋板花量增多,而蓋板花含雜率降低,蓋板的總除雜效率提高。因此,提高蓋板速度,利於降低成紗結雜。如下可見,蓋板速度提高,結雜相應降低。

當蓋板速度(mm/min)為178、204、224、246、260時,結/雜(粒/g)為21/29、18/27、16/26、13/24、12/23。

但蓋板提速後,蓋板落棉率增加,紡紗成本提高。故決定蓋板速度時,應兼顧成紗質量和紡紗成本。一般可根據纖維類別、紡紗號數和成紗質量要求確定:原棉帶纖維雜質、短絨、棉結多時,開清棉可少落,蓋板速度應提高;原棉中棉籽、破籽、不孕籽、僵棉、棉枝杆、砂土等大雜多時,開清棉應多落,蓋板速度可降低;梳棉機產量高,蓋板速度應提高;紡棉粗號紗,加工低級棉,蓋板速度應提高;紡細號、特細號紗,梳棉機產量低,蓋板速度應降低;紡化纖,因雜質很少,蓋板速度可降低。紡品質好的原棉,蓋板速度提高對生條結雜的影響不顯著。蓋板梳理負荷重時,提高蓋板速度較有效。

(4)道夫速度

道夫速度和生條定量決定梳棉機的產量。當梳棉機產量相同時,提高道夫速度,則生條定量輕,棉網薄,錫林上返回負荷小,使錫林蓋板針面負荷相應減輕,可改善錫林蓋板間一次分梳的效能,從而利於改善生條質量。所以,相同梳棉機產量時,輕定量快速度比重定量慢速度利於減少成紗結雜。

<strong>6.3.3 合理隔距

梳棉機上的隔距有分梳隔距、轉移隔距和除雜隔距三大類。分梳的主要隔距有刺輥~給棉板、刺輥~預分梳板、錫林~後固定蓋板、錫林~蓋板、錫林~前固定蓋板、錫林道夫等隔距。轉移纖維的主要隔距有:刺輥~錫林、錫林~道夫、道夫~剝棉羅拉等隔距。除雜隔距主要有:刺輥與除塵刀、小漏底,前上罩板上口與錫林,錫林與棉網清潔器塵刀等的隔距。

分梳和轉移的主要隔距小,利於分梳和轉移。隔距小,相鄰兩針面握持和梳理纖維的長度長,梳理充分,纖維分離度和平行伸直程度好,棉結少;纖維不易遊離在針面間,不易搓擦成結;針面間轉移充分,不易返花和纏滾筒。錫林與蓋板、前後固定蓋板的隔距對結雜的影響列於表9、10。由表9、10可見,錫林與蓋板,錫林與前後固定蓋板的隔距減小,棉結雜質減少。但分梳隔距過緊,纖維易損傷,增加短絨,軋碎雜質,從而影響成紗結雜、條幹和強力。如表11所示。由表11可知:後固定蓋板與錫林的隔距減小,棉結和粗節減少,但條幹惡化,細節增多,短絨增加,成紗強力降低。故緊隔距應適可而止。纖維細、纖維長、單強低、成熟度差的纖維,隔距應適當放大。化學纖維,易產生靜電,易纏滾筒,分梳隔距應放大,轉移隔距應收緊;產量高,喂入棉層厚,分梳隔距應放大,否則易損傷纖維;新針布剛上機,針齒鋒利度好,隔距可適當放大1~2/1000″,以防短絨增加;使用日久,鋒利度衰退,分梳和轉移隔距都應隔緊,防止棉結增多。

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除雜隔距的大小,應視原棉含雜內容、紡紗號數、成紗質量要求而定。原棉含大雜(甲類雜)多,刺輥部份要多落,可採用低刀大角度、割短小漏底弦長、收小小漏底入口隔距等。化纖含雜少,刺輥部份可少落,可採用高刀小角度,延長小漏底弦長,增大小漏底入口隔距,增加回收等工藝。原棉含帶纖維的粘附性雜質(乙類雜質)多,刺輥部份可少落,蓋板部份應多落,可提高蓋板速度和放大前上罩板上口隔距等。

梳棉機各部隔距的具體設計,請見《梳理技術》第5期“棉結雜質控制”第三講梳棉第71~72頁。

<strong>7 充分發揮附加分梳件和棉網清潔器的作用

附加分梳件包括:刺輥下預分梳板、前、後固定蓋板。預分梳板和後固定蓋板,均起預分梳作用,補充梳理近給棉板一側刺輥漏梳的棉束,可顯著減少錫林蓋板間的脈衝梳理力,減輕錫林蓋板間梳理負荷,保護錫林蓋板針布,提高纖維分離度和平行伸直度。產量越高,效果越顯著。因以梳理大棉束為主,隔距宜大不宜小,以防損傷纖維,軋碎雜質,增加雜質粒數。一般預分梳板與刺輥的隔距常在22~30/1000″,後固定在18~14/1000″間。前固定蓋板起整理分梳的作用,主要提高棉網中纖維的分離度和平行伸直度。不論何種產量,均有顯著作用。這裡均為單纖維,為提高其梳理作用,隔距宜偏緊掌握。一般此隔距應小於或等於錫林蓋板間最小隔距。

棉網清潔器,由導向蓋板和塵刀吸管組成。導向蓋板針齒與錫林成提升配置,針齒方向是順著錫林針尖方向,使錫林上纖維在離心力作用下,充分揚起,短絨和雜質在錫林離心力作用下,脫離錫林針面,以便於除塵刀剷除。塵刀的作用是分割錫林表面氣流附面層中浮於外層的短絨、籽屑、葉屑。吸管的作用是吸除棉網中的短絨(特別是12.7 mm以下短絨,有氣流精梳的作用)、籽屑、葉屑,塵刀還可括鏟帶纖維籽屑。棉網清潔器清除這些疵點有特殊的功效,可顯著提高棉網中纖維分離度和平行伸直度,提高棉網清晰度,降低成紗棉結雜質,改善條幹,提高成紗強力。為充分發揮其作用,導向蓋板與錫林的隔距應偏大,一般可在30~40/1000″;塵刀與錫林的隔距應小,以便增加切割錫林氣流附面層的厚度,多除短絨和細小雜質,一般此隔距應≤8/1000″;吸管風量和靜壓大,吸除短絨和塵雜多。過大,則落棉增加;過小,吸除短絨和細小塵雜的效果差。一般風量在150~250 m3/h,靜壓在50~60 Pa。

<strong>8 減少生條短絨率

短絨是產生棉結的主要因素。成紗棉結中60%~70%的是短絨。因此,要減少成紗棉結,必需減少紗條中短絨率。影響生條短絨率的因素有配棉,開清棉的產量、打手速度和隔距,吸落棉風量和風壓;梳棉機產量、速度和隔距,棉網清潔器工藝等。

<strong>8.1 合理配棉

配棉等級、長度、細度和成熟度等,應根據紗號和質量要求確定。配棉等級不能過低,細度不能過細,長度不能過長。細長纖維一般單強低,剛度差,受打擊易糾纏和扭結。單強低和成熟度差的纖維,受打擊易斷裂,增加短絨。一般成熟度係數應不低於1.5,馬克隆值應不低於4.0。嚴格控制原棉的短絨含量,短絨含量高於12%時,應預處理。控制回花和再用棉的使用量,兩者均應小於或等於5%。

<strong>8.2 開清棉低產、慢速、大隔距

為減少損傷纖維:開清棉應以勤抓、細抓,多松少打,以梳代打,早落少碎,慢速度,大隔距,薄喂快喂為原則。開清機組產量不宜高,產量高易損傷纖維。LA004開清機組,一般在500 ㎏/h左右;短流程清梳聯,一般在300 ㎏/h左右。開清機組各打手的速度宜低不宜高。抓棉機應勤抓細抓,提高運轉率。打手與給棉羅拉、塵棒或分梳板的隔距宜大不宜小,以免損傷纖維,增加短絨。採用梳針打手代替鋸齒打手,以梳代打。薄喂快喂,減少打擊衝量,避免損傷纖維。各機應有足夠的吸落棉和排塵風量與風壓,管道不漏風,不堵塞。有關開清棉機組短絨的具體控制,請見《梳理技術》第4期“棉結雜質的控制”第二講開清棉,第73~79頁

[8]。有關短流程清梳聯短絨的具體控制,請見《梳理技術》第12、13期“短流程清梳聯短絨和棉結雜質控制”第63~69、57~68頁。

<strong>8.3 梳棉機少產生多排除短絨

要減少梳棉機生條的短絨,一是少損傷纖維,二是多排短絨。要少損傷纖維:可採用梳針刺輥代替鋸齒刺輥。據孫鵬子等試驗,梳針刺輥比鋸齒刺輥重量短絨率平均下降14.0%,根數短絨率平均下降12.2%,籽屑棉結下降8.1%,雜質下降5%,纖維長度增加,成紗條幹改善,棉結、粗節、細節顯著減少,刺輥壽命大大延長。採用梳針預分梳板代替鋸齒預分梳板,梳針後固定蓋板代替鋸齒後固定蓋板;採用輕定量慢速度工藝;適當放大刺輥與給棉板的隔距;抬高給棉板,增加分梳工藝長度;適當放大刺輥與預分梳板隔距、錫林與蓋板間隔距、錫林與前後固定蓋板的隔距。要多排短絨:可採用低刀小角度,割短小漏底,收小小漏底入口隔距,適當增大小漏底第4、5點隔距;提高蓋板速度;增大前上罩板上口與錫林的隔距;增大錫林道夫上三角區吸塵風量與靜壓;放大棉網清潔器導向蓋板與錫林的隔距,隔小棉網清潔器吸風塵刀與錫林的隔距,增大其吸風量和靜壓等,以充分發揮棉網清潔器清除短絨和細小塵雜的作用。

<strong>9 提高生條中纖維平行伸直度,減少彎鉤

增大道夫到圈條器的棉網張力牽伸,適當拉直後彎鉤纖維,防止頭並後棉結增加。

<strong>10 結論

(1)梳棉後續工序棉結增加的根本原因是生條中纖維的分離度和平行伸直度差,其次是頭並(預並)牽伸工藝不符合前彎鉤伸直的理論,二並或條卷、條並卷牽伸工藝不符合後彎鉤纖維伸直的理論。

(2)頭並(預並)採用喂入重定量,小併合數、小總牽伸,後區大隔距和大牽伸,可顯著降低頭、預並後棉結的增加。

(3)二並或條卷、條並卷採用大併合、緊隔距,後區小牽伸,前區大牽伸,重加壓,強控制,可有效降低二並或條卷、條並卷後棉結的增加。

(4)加強並粗細牽伸區內飛花、短絨的清除和各車間溫溼度控制,防止繞羅拉繞皮輥。

(5)粗紗小總牽伸、重定量、高捻係數和後區大隔距小牽伸;細紗採用後區大隔距小牽伸;前區緊隔距、小鉗口、重加壓、大牽伸和大直徑軟膠輥,或加裝壓力棒,適當放大鉗口隔距和後牽伸倍數,可顯著降低成紗棉結,改善成紗條幹和布面條幹,減少粗細節。

(6)嚴格整頓梳棉機,選用優質針布,合理配置梳棉機的速度和隔距,從輕控制定量、適當調慢速度,充分發揮附加分梳件和棉網清潔器的作用,適度提高蓋板速度,減少生條短絨率,增大道夫到圈條器的張力牽伸等,可顯著提高生條中纖維的分離度和平行伸直度,從源頭上防止梳棉後續工序棉結增加。


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