「技術」中低速精梳機採用重定量工藝的實踐探討

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「技术」中低速精梳机采用重定量工艺的实践探讨

《棉紡織技術》2020年2月(第48卷,總第580期)火熱發售中,歡迎訂閱。

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「技术」中低速精梳机采用重定量工艺的实践探讨

原文刊自:2020年2月

第48卷(總第580期)

摘 要

探討中低速精梳機採用重定量工藝的實踐。闡述了中低速精梳機重定量工藝優化配置的技術要 點。通過採用重定量、前進給棉、低落棉,優化梳理工藝和梳理元件,對纖維進行柔和梳理,並採取相應的技術整 改措施,極大地提高了前紡設備的生產效能。認為:採用重定量工藝可以達到穩定成紗質量、降低生產成本、提 高經濟效益的目的。

關鍵詞

中低速精梳機;重定量工藝;給棉長度;給棉方式;落棉率

近年來,精梳產品大眾化的趨勢日益明顯, 國內中低速精梳機仍然佔有較大比重。因此,應該科學樹立對產品質量定位的觀點,USTER 公報 5% 水平的產品固然好,但價格高,而 USTER 公報 95% 水平的產品也有很強的價格競爭優勢,為了避免質量過剩,在滿足用戶質量要求的前提 下,科學、合理地在精梳工序實現重定量高效工藝,最大限度挖掘國產老舊精梳設備的潛能,使得設備配置減少,開臺時間減少,實現增產保質降耗,控制成本,噸紗用電和用工減少,以最低的 運管成本、最高的產能,達到經濟效益的最大化。

1 重定量高效工藝

由於紡紗原料和產品價格是透明的,實現重 定量、低落棉、低投入、高產出是重定量高效工藝 的關鍵之所在。通常增加產能的方法是提高車 速,而在老舊精梳機上提高車速會帶來機器振動 太大、壞車率高、機件損耗大。因此,我們嘗試在 精梳車速不變的情況下,優化配棉,逐步加重超 上限的小卷定量,採用較長的給棉長度、前進給 棉以及較低的精梳落棉率等工藝技術,應用棉卷自清潔效應與新穎適宜密度的梳理元件有機結合。

1.1 原棉品質的優化選擇

在原料的採購上,要特別關注原棉的品級、 纖維長度、馬克隆值、成熟度比和短絨率指標的 優選,尤其關注馬克隆值、成熟度比和短絨率指 標,它們與成紗綜合指標的相關性極強。通常馬 克隆值高,成紗棉結低,單紗強力亦低。而未成 熟纖維實際上是短纖含量的一部分,在以後各道牽伸過程中容易扭曲、打結,形成棉結或粗細節。

1.2 小卷定量的配置

小卷定量適當偏重掌握可以提高鉗板對纖 維的握持力,鉗板開口時纖維叢的彈性增大,有 利於分離接合,也有利於減少棉網的破洞、破邊 以及分離膠輥的纏繞,從而提高設備的生產效 率。小卷定量大、纖維間的摩擦力就大、棉結和雜質截留下來的幾率就越高、小卷自清潔效果也就越好。為此,A201 系列精梳機說明書要求小 卷設計定量為 40g/m~55g/m。經過工藝優選, 小卷定量採用 75g/m,超出該機說明書最大設計定量36%。通常 JSFA288 型、JSFA388 型精梳機 小卷設計定量為 65g/m~75g/m,採用 80g/m~ 85g/m,超出該機最大上限設計定量的 13%。

1.3 給棉長度與給棉方式

中低速精梳機給棉長度可分4.3mm、4.7mm、5.2mm 和 5.9mm 共4檔,若採用 5.9mm的給棉長度可比4.3mm增加產量高達37%。A201系列精梳機給棉長度為 5. 72 mm 和 6. 86 mm 兩檔, 通常均採用 5. 72 mm,採用 6. 86 mm 的給棉長度 可比 5. 72 mm 增加產量近 20%。

在其他條件不變的情況下,只改變給棉工藝的切換模式,將影響精梳機落棉率 2. 0 個百分點 ~4. 0 個百分點,對精梳落棉率的影響較大。在前進給棉工藝中,採用較大的給棉長度,其總落 棉率較少;較小的給棉長度,其總落棉率較多。 在後退給棉工藝中,採用較大的給棉長度,其總 落棉率較多;較小的給棉長度,其總落棉率較少。 因此,採用前進給棉工藝同時配置較長的給棉長 度,可獲得較低的精梳落棉率及最大的產能。

1. 4 錫林梳理隔距適當縮小

適當縮小國產精梳機的錫林梳理隔距,可強化前區鋸齒齒片的迅速插入、穿刺、開松及整理 功能,為後區的全面精細化梳理創造有力條件, 有利於單根纖維化程度的提高,成紗質量得到大 幅度的改善。但是,其梳理隔距也不能太小,否則會造成有效纖維的損傷。表 1 為精梳錫林梳 理隔距的調整校正標準。

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1. 5 頂梳插入深度的配置

棉卷重定量同時配置較長的給棉工藝,頂梳 插入深度的優化配置就顯得尤為重要,在確保輸出棉網清晰度良好、頂梳不嵌花、不切斷棉網 的情況下,儘可能提高頂梳的插入深度,充分發 揮頂梳的梳理效能。

2 重定量工藝對成紗質量的影響

試驗條件:品種 JC 14. 6 tex,原料為新疆手摘細絨棉,JSFA288 型精梳機,車速 330 鉗次/min, 棉卷定量 85 g/m,採用 5 個方案進行成紗質量對比試驗,試驗結果見表 2。

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由表2可知,精梳落棉率的高低直接與成紗質量指標密切關聯,但也並非是簡單的線性關 系,精梳落棉率增加到一定區間,即使再增加落棉率,成紗常髮紗疵 IPI 值下降幅度變化不大。因此,在滿足用戶質量要求的前提下,應該適當降低精梳落棉率。當精梳落棉率基本不變,採用前進給棉工藝,與給棉長度4.3mm相比,給棉長度 4.7 mm 在精梳產量增加 9% 的情況下,充分利用棉卷自清潔功能,可以改善成紗質量,是降低成本的有效途徑之一。在前進給棉工藝中,在落棉率基本相同的條件下,與給棉長度 4. 7 mm 相 比,採用給棉長度 5. 2 mm 對成紗質量的影響不 大。在落棉率基本相同的條件下,與給棉長度 5. 2 mm 相比,採用給棉長度 5. 9 mm 時成紗 IPI 值有所增加,但增加幅度不是很大。在不增加車 速的情況下,僅採用給棉長度 5. 9 mm 可比採用 給棉長度 4. 3 mm 增加產量高達 37%,使得設備 的效能得到充分發揮,生產效率得到大幅提高, 前紡設備配置或開臺時間減少,用工用電以及機 物料消耗也隨之降低。

3 技術措施

在精梳重定量工藝中,棉卷重量採用超上限水平,5.9mm的給棉長度以及 14% 以下的精梳 落棉率,輸出的檯面條嚴重偏重,會出現影響機 器效能的一系列的問題,為確保高效、低耗、優質 並存,必須進行相應的技術調整。

3. 1 膠輥的選擇

採用免處理膠輥,具有適紡性強、吸放溼性能好、表面爽潔、抗纏繞效果佳、彈性恢復性好的 特性,有利於對重定量精梳棉網的有效控制,從而順利進行分離接合。

3. 2 溫溼度的控制

嚴格控制好精梳間的溫溼度以及原料回潮率,通常相對溼度在 50%~60%,一般不要超過 65%,否則會增加纏繞羅拉和膠輥的幾率。

3. 3 精梳梳理元件密度的選擇

“重定量”的高效工藝是以紡紗設備、專件器材的進步為基礎,要求選擇錫林、頂梳的齒條鋒 利度好、穿透性強、硬度高、使用壽命長且不嵌花。滿足錫林齒條能夠迅速刺透棉須叢的能力, 使棉須叢纖維與錫林齒片間有足夠穿刺摩擦力,來完成其穿透梳理功能。由於精梳梳理元件針 齒的容納纖維量是有限的,定量偏重的上機工 藝,不宜選擇較高密度的梳理元件,錫林頂梳選 擇較高的密度配置會導致齒片梳理不能穿透棉 層纖維叢,而導致成紗質量惡化。錫林總梳理點可在2. 6萬個~3. 2 萬個梳理點範圍內選擇,頂梳密度在 28 齒/cm~30 齒/cm 選擇。

3. 4 羅拉隔距與後區牽伸倍數

牽伸區的羅拉隔距根據纖維長度以偏大掌握為好,後區牽伸採用較大的 1. 5倍,以減少前區 牽伸壓力。

3. 5 牽伸羅拉清潔器的改造

重定量工藝導致牽伸區總牽伸高達 17. 2倍 ~19. 3倍,前羅拉回轉速度快,而羅拉清潔片為有機材質,與前牽伸羅拉表面為線性接觸,極易因摩擦受熱變形,使得清潔片與羅拉表面接觸不 良而發生纏繞現象,大大降低工作效率,增大工作強度。為解決精梳機牽伸部位纏繞的問題,可對原羅拉清潔片進行 技術改造,採用直徑約20mm的清潔膠套,直接外套在鋁合金長條 清潔器上,外側用槽型鍍鋅鋼板以及螺釘固定,如圖1所示。改造後膠套與牽伸羅拉為弧面接觸、摩擦力大、清潔作用強,能有效地清除黏附在 羅拉表面的積花,可大大降低羅拉纏繞的幾率。

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3. 6 圈條壓輥與牽伸羅拉張力牽伸的調整

由於輸出較重的棉條,容易導致圈條壓輥上方擁條,這裡除了調整圈條壓輥的間隙、更換磨 損的圈條壓輥外,可以調整圈條壓輥與牽伸羅拉間的張力牽伸,將傳動圈條壓輥的 28 齒齒形帶輪改為26 齒,可使圈條壓輥與牽伸羅拉間的張力牽伸由 1. 056 倍增加到 1. 137 倍,可有效地避免因精梳條過重(30 g/5 m 以上)在圈條壓輥上方發生 的擁條現象。

3. 7 圈條器擁條的調整

用溫熱溼布定期揩擦、清潔主傳動輸出壓輥 表面的纏花、圈條器曲線斜管內壁的棉蠟,降低 棉條與管壁的摩擦阻力,確保精梳條在慣性力合 力的方向運動,可使棉條順勢而下,降低其擁堵的幾率。

提高圈條器的速度,增大輸出壓輥至圈條器 棉條的張力牽伸,可大大緩解圈條器擁堵的現象。可通過變速器來改變圈條器的速度,即通過去掉墊片的方法,來增加圈條器的速度。

4 現場質量跟蹤

採用重定量、前進給棉的低落棉工藝後,工藝上機往往處在一個臨界點水平狀態,應完善操 作法加強現場質量跟蹤,避免生產效率的降低以 及成紗質量的波動。

4. 1 擁卷故障

鉗板最前位置定位工藝及偏心張力輪定位 裝置校正不正確,鉗板在最前位置因開口量太大,張力軸擺動角過大,給棉棘爪掛不住棘輪,給棉羅拉不給棉而導致擁卷,同時應注意給棉羅拉 加壓軸套的潤滑,棘爪、棘輪表面清潔及操作水平的配合。導棉板間隙的調整根據棉卷定量來設定,過 小的間隙容易因棉須叢不勻導致不給棉。因此, 可將此處間隙調到最大位置 2. 4 mm,同時應該注意棉卷的均勻度。

4. 2 運轉操作

設備在運行過程中會產生許多飛花,清潔工作是減少斷頭、預防紗疵、提高產品質量的重要 環節,必須嚴格執行清潔標準。有計劃地把各項 清潔工作合理地安排在一輪班內的每個巡迴中。對於擋車工不僅要改變原來的操作法模式,更需 要對原有的清潔方法、清潔工具及清潔週期進行 研討,同時對重定量工藝帶來的操作法變化進行 創新改進,清潔標準見表 3。

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5 結語

重定量工藝可以在不提速的情況下,使精梳工序生產能力提高。這就意味著可節約至少同 樣比例的電耗、同樣比例的設備配臺,並可適當 節約用工數量。同時,對於成紗質量也是有益的。重定量工藝是傳統工藝的重大突破和創新, 是新形勢下工藝能力的躍進,是高產和優質共存 的解決方案。重定量工藝是一個系統工程,工 藝、原料、設備及運轉操作要相應調整。推行重定量工藝,必須結合本企業的現實情況進行深入系統的實踐,不可盲目照搬。

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