色紡紗工藝裝備與關(guān)鍵器材選配探析

章友鶴，趙連英，周建迪，陳順明

(1.浙江省新型紡織品研發(fā)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，杭州 310009；2.浙江理工大學(xué)，杭州 310018；3.湖州威達(dá)紡織集團(tuán)有限公司，浙江 湖州 313114)

?綜合述評(píng)

色紡紗工藝裝備與關(guān)鍵器材選配探析

章友鶴1，趙連英2，周建迪1，陳順明3

(1.浙江省新型紡織品研發(fā)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，杭州 310009；2.浙江理工大學(xué)，杭州 310018；3.湖州威達(dá)紡織集團(tuán)有限公司，浙江 湖州 313114)

為解決色紡紗生產(chǎn)中因染色纖維綜合性能降低導(dǎo)致難加工、生產(chǎn)效率低、用工多等問(wèn)題，以浙江省色紡紗企業(yè)的生產(chǎn)實(shí)踐為例，分析色紡紗生產(chǎn)中清梳、梳棉、精梳、并條、粗紗、細(xì)紗及絡(luò)筒工序工藝配置現(xiàn)狀；介紹色紡紗工藝創(chuàng)新途徑及關(guān)鍵器材的配套選用；詳細(xì)論述采用先進(jìn)自動(dòng)化與智能化混棉/毛技術(shù)、簡(jiǎn)易式清梳聯(lián)合機(jī)、新型高效能精梳機(jī)、并粗裝備自動(dòng)化與智能化，加快細(xì)紗機(jī)、絡(luò)筒機(jī)、并紗機(jī)及捻線機(jī)更新改造及創(chuàng)新，配套應(yīng)用先進(jìn)的梳理機(jī)針布、膠輥、膠圈、鋼領(lǐng)、鋼絲圈、異纖檢控裝置及電子清紗器等，提高其生產(chǎn)效率、減少用工、提高紗線品質(zhì)的創(chuàng)新途徑。指出：生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)色紡紗線，不僅要選配好原料，優(yōu)化紡紗工藝，還需注重工藝裝配和器材技術(shù)進(jìn)步。

色紡紗；生產(chǎn)；本色紗；半精紡；技術(shù)創(chuàng)新；選型與配備；用工；效率

0 引言

色紡紗是一種特色紗線，它改變了先紡紗后染色的單一色彩模式，多色彩的紗線呈現(xiàn)靚艷風(fēng)格，可滿(mǎn)足人們對(duì)服飾的時(shí)尚化、個(gè)性化和高端化需求。同時(shí)，由于色紡紗顯著提高了紗線的附加值而在國(guó)內(nèi)得到快速發(fā)展，已成為生產(chǎn)中高端時(shí)尚服飾的配套用紗，在紗線領(lǐng)域占有重要地位。

實(shí)踐中，色紡紗與本色紗生產(chǎn)的不同點(diǎn)：

a) 棉纖維染色后性能變化大，突出反映在其強(qiáng)力下降、長(zhǎng)度變短、短絨增加和回彈性變差，給紡紗帶來(lái)一定難度，在工藝設(shè)備上應(yīng)采取相應(yīng)措施；

b) 色紡紗生產(chǎn)品種多、批量小、翻改頻率高，故其設(shè)備利用率與生產(chǎn)效率較低，配臺(tái)需相應(yīng)增多；

c) 生產(chǎn)工藝流程長(zhǎng)，尤其是前紡工序要經(jīng)過(guò)開(kāi)纖、混棉(混色)等多道工序，且根據(jù)纖維染色后性能的變化，需采取輕定量、慢車(chē)速等工藝設(shè)計(jì)，其設(shè)備配臺(tái)比本色紗多20%以上；

d) 用工比本色紗生產(chǎn)多50%～100%，人力成本增加，招工難度加大。

色紡紗生產(chǎn)的以上難點(diǎn)，必須通過(guò)工藝裝備的技術(shù)創(chuàng)新解決。近年來(lái)，浙江許多色紡紗企業(yè)圍繞色紡紗生產(chǎn)在工藝技術(shù)裝備上進(jìn)行了改造與創(chuàng)新，在提高生產(chǎn)效率、減少用工及提升色紡紗的品質(zhì)等方面取得了一定成績(jī)。

1 色紡紗生產(chǎn)工藝設(shè)備配置

色紡紗生產(chǎn)品種多、批量小，顏色千變?nèi)f化，品種翻改頻率高的特點(diǎn)，要求使用的工藝設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、清掃方便、工藝翻改快且自動(dòng)化程度高，最好具有自動(dòng)監(jiān)測(cè)與在線控制功能，筆者對(duì)目前色紡紗生產(chǎn)各工序的工藝設(shè)備配置基本情況予以介紹。

1.1 清梳工序

清梳是色紡紗生產(chǎn)的首道工序，承擔(dān)著開(kāi)松纖維、去除雜質(zhì)和棉結(jié)，制成潔凈的梳棉條(又稱(chēng)生條)的功能。因色紡紗的生產(chǎn)批量比本色紗小，故一般不采用高效能清梳聯(lián)合機(jī)。根據(jù)目前使用原料與生產(chǎn)批量不同，有三種工藝設(shè)備配置。第一種是采用傳統(tǒng)的開(kāi)清棉與梳棉機(jī)二道設(shè)備，用開(kāi)清棉機(jī)制成棉卷，在梳棉機(jī)上制成條子，用工多，工藝不合理，企業(yè)已很少采用。第二種是針對(duì)生產(chǎn)批量較大的品種，如色紡麻灰紗等，許多企業(yè)已采用簡(jiǎn)易式清梳聯(lián)合機(jī)，即把原開(kāi)清棉設(shè)備與梳棉機(jī)有機(jī)聯(lián)接，取消清棉機(jī)的成卷與梳棉機(jī)機(jī)后換卷工種，工藝合理，質(zhì)量可控，可根據(jù)批量大小任意組合梳棉機(jī)配置(4臺(tái)～8臺(tái))。由于省去了開(kāi)清棉成卷與梳棉換卷工種，故對(duì)節(jié)省人力有積極作用。第三種是針對(duì)批量更小的品種，為減少開(kāi)清棉機(jī)品種翻改不便，在梳棉機(jī)后部加裝喂毛斗，將開(kāi)松混合后的原料在梳棉機(jī)的喂毛斗簾子上直接喂棉，制成梳棉條。這種方式在半精紡企業(yè)中已廣泛采用，但控制喂毛斗輸出棉層的重量差異是關(guān)鍵，故應(yīng)在梳棉機(jī)上加裝自調(diào)勻整裝置，以控制好梳棉條的重量差異與重量不勻率。

1.2 梳棉工序

由于色紡紗使用的原料大部分是染色纖維，其性能變化較大，為使纖維在梳理過(guò)程中少受損傷，目前多數(shù)色紡紗生產(chǎn)企業(yè)很少采用高產(chǎn)梳棉機(jī)，仍以采用A系列梳棉機(jī)為主，部分采用FA201型封閉式梳棉機(jī)，這兩款梳棉機(jī)對(duì)纖維柔和梳理，損傷較少；但因定量輕、速度慢、生產(chǎn)效率較低，梳棉機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量為15 kg～25 kg的配臺(tái)較多，每萬(wàn)錠配梳棉機(jī)15臺(tái)～20臺(tái)，生產(chǎn)半精紡色紡紗時(shí)配臺(tái)更多。如何使纖維既充分梳理，又少受損傷，同時(shí)提高梳棉機(jī)生產(chǎn)效率，是色紡紗生產(chǎn)中需要重視解決的一個(gè)難題。

1.3 精梳工序

色紡紗生產(chǎn)采用精梳工藝是提高紗線品質(zhì)的一項(xiàng)重要舉措，在生產(chǎn)細(xì)號(hào)、色棉含量較多紗時(shí)尤為必要。目前色紡紗生產(chǎn)中有二種精梳工藝配置，一種是A系列(A201型)傳統(tǒng)精梳機(jī)，另一種是20世紀(jì)90年代國(guó)產(chǎn)FA系列(266型—268型)精梳機(jī)，目前多數(shù)企業(yè)色紡紗生產(chǎn)仍采用A201型精梳機(jī)。雖然A201型精梳機(jī)單機(jī)產(chǎn)量較低，僅為10 kg/(h·臺(tái))，但品種翻改方便，適宜小批量多品種生產(chǎn)，設(shè)備管道少且不易掛花，管理較方便。A201型精梳機(jī)單機(jī)產(chǎn)量低，且前道配套條卷機(jī)的并合次數(shù)較少，制成的小卷?xiàng)l痕較明顯，在精梳落棉中有效纖維浪費(fèi)較多,因此必須加以改進(jìn)。

1.4 并條工序

并條機(jī)在色紡紗生產(chǎn)中承上啟下，因并條后條子再無(wú)并合的工序，故并條機(jī)生產(chǎn)的條子長(zhǎng)短片段的均勻度直接影響成紗的重量不勻率。為此，在色紡紗生產(chǎn)中并條的出條速度比本色紗生產(chǎn)時(shí)低10%以上，且多采用三道并條工藝。目前，頭2道并條機(jī)配置以國(guó)產(chǎn)機(jī)型為主，有沈陽(yáng)紡機(jī)的FA306型、陜西寶成紡機(jī)的FA311型—315型和湖北天門(mén)紡機(jī)的FA31Z型及DS-81型等多種，出條速度均為300 m/min～350 m/min；末道并條為控制好條子的重量偏差與重量不勻率，多數(shù)企業(yè)都配置帶自調(diào)勻整裝置的并條機(jī)。目前，帶自調(diào)勻整裝置的并條機(jī)國(guó)內(nèi)外均有制造，其中瑞士立達(dá)與德國(guó)特呂茨勒公司機(jī)型的出條速度與控制靈敏度均高于國(guó)產(chǎn)機(jī)型，故許多色紡紗生產(chǎn)企業(yè)都選用進(jìn)口并條機(jī)以便末道把關(guān)。進(jìn)口并條機(jī)調(diào)整工藝快捷，生產(chǎn)效率較高，并具有在線檢測(cè)與調(diào)整功能，已成為控制色紡紗質(zhì)量的一種關(guān)鍵設(shè)備。

1.5 粗紗工序

粗紗工序是細(xì)紗工序前的最后一道紡紗流程，粗紗機(jī)與成紗質(zhì)量關(guān)系密切。在色紡紗生產(chǎn)初期，普遍采用托錠式A系列粗紗機(jī)(A454型—A456型)，其錠翼系錠子傳動(dòng)，生產(chǎn)效率較低，質(zhì)量控制手段落后，已逐步被FA系列懸錠式粗紗機(jī)替代。懸錠式粗紗機(jī)將錠子與錠翼分開(kāi)傳動(dòng)，使粗紗機(jī)的生產(chǎn)效率比原A系列提高約50%，車(chē)速也從原來(lái)的600 r/min～700 r/min提高到1000 r/min以上，最高達(dá)到1200 r/min；使用較多的是天津紡機(jī)的FA458型和河北太行紡機(jī)的FA421型。這二種粗紗機(jī)仍采用錐輪(鐵炮)傳動(dòng)調(diào)節(jié)粗紗的卷繞速度，其機(jī)構(gòu)復(fù)雜、故障率較高，尤其是大、中、小紗的卷繞張力仍存在一定差異；為了提高色紡紗的質(zhì)量，不少色紡紗企業(yè)正在對(duì)粗紗機(jī)進(jìn)行二次升級(jí)改造。一是將粗紗機(jī)的錐輪傳動(dòng)改為多電機(jī)驅(qū)動(dòng)，使粗紗機(jī)羅拉、錠子、錠翼及龍筋升降的主要傳動(dòng)部件的同步性提高，從而極大改善了粗紗機(jī)前、后排與大、中、小紗卷繞張力差異，消除了粗紗開(kāi)關(guān)車(chē)時(shí)的滯后與慣性效應(yīng)，杜絕了粗紗細(xì)節(jié)產(chǎn)生。二是將人工落紗改為定長(zhǎng)自動(dòng)集體落紗，既避免了人工落紗易產(chǎn)生的疵品，又因粗紗定長(zhǎng)落紗后便于細(xì)紗工序集體換粗紗，減少了粗紗筒腳紗浪費(fèi)，也減輕了細(xì)紗擋車(chē)工勞動(dòng)強(qiáng)度，受到一致好評(píng)。

1.6 細(xì)紗工序

細(xì)紗是色紡紗生產(chǎn)的主要工序，由于色紡紗生產(chǎn)批量小、品種多、翻改頻率高等原因，多數(shù)色紡紗企業(yè)仍采用普通的400錠細(xì)紗機(jī)進(jìn)行生產(chǎn)，而為了減少紡紗斷頭率，普遍采用變頻調(diào)速技術(shù)控制大、中、小紗的紡紗張力；同時(shí)，其紡紗錠速也比本色紗生產(chǎn)降低10%以上。生產(chǎn)半精紡色紗時(shí)紡紗錠速更低，約控制在10 kr/min；由于錠速較低，故一般選用直徑為40 mm～42mm鋼領(lǐng)來(lái)增大管紗容量，不僅減少細(xì)紗的落紗次數(shù)，而且可提高后工序絡(luò)筒機(jī)的生產(chǎn)效率。此外，為進(jìn)一步提高色紡紗的品質(zhì)，增加色紡紗的品種，賽絡(luò)紡、集聚紡、花色紡等新技術(shù)也在逐步推廣中。

1.7 絡(luò)筒工序

絡(luò)筒是將管紗卷繞成筒紗，并進(jìn)一步清除紗疵，是把關(guān)成紗質(zhì)量的最后一道工序。色紡紗企業(yè)將落后的1332型絡(luò)筒機(jī)更新為紗庫(kù)型自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)，機(jī)上配有自動(dòng)接頭及電子清紗器等，對(duì)提高紗線質(zhì)量與減少用工均有積極作用。由于自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)的落紗速度比1332型提高近1倍，故使每萬(wàn)錠設(shè)備配臺(tái)從5 臺(tái)～6臺(tái)減少為3臺(tái)，既減少了落紗用工，又減少了設(shè)備占地面積。國(guó)內(nèi)外制造自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)的主要有德國(guó)賜來(lái)福公司、日本村田公司、意大利薩維奧公司和青島宏大紡機(jī)公司等；而多家色紡紗生產(chǎn)企業(yè)使用國(guó)產(chǎn)自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)的實(shí)踐表明，其性能與國(guó)外仍有一定差距，故多數(shù)色紡紗生產(chǎn)企業(yè)使用進(jìn)口的自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)，僅需1名擋車(chē)工，極為節(jié)省用工。

2 色紡紗生產(chǎn)工藝裝備創(chuàng)新途徑

隨著紡紗技術(shù)向自動(dòng)化、連續(xù)化、智能化及單機(jī)高效化發(fā)展，紡紗工序縮短、設(shè)備配臺(tái)減少、能耗降低及用工減少。本色紡紗生產(chǎn)企業(yè)已普遍采用了清梳聯(lián)、粗細(xì)聯(lián)等自動(dòng)化、連續(xù)化紡紗設(shè)備，紡紗工序從原7道縮短為5道，而且隨著自動(dòng)化、智能化技術(shù)的普遍推廣應(yīng)用，不但顯著提高了本色紗的質(zhì)量水平，也大幅度節(jié)約了用工，許多企業(yè)萬(wàn)錠用工已不超過(guò)50人。因此，色紡紗生產(chǎn)企業(yè)也應(yīng)加快工藝技術(shù)裝備創(chuàng)新步伐[1]。

2.1 積極采用自動(dòng)化與智能化混棉/毛技術(shù)

積極采用自動(dòng)化與智能化混棉/毛技術(shù)，可提高混棉/毛與混色的均勻度?；烀?毛與混色均勻是色紡紗生產(chǎn)的關(guān)鍵，由于色紡紗與半精紡都是采用多種原料混紡，并將色的概念融合在紡紗全過(guò)程，不但要做到各種原料混合比例正確，而且要求各種顏色的原料混合均勻，杜絕成紗色差、色檔疵品產(chǎn)生。因此，色紡紗企業(yè)必須采用自動(dòng)化混棉機(jī)取代原人工拌棉與混棉方法，半精紡企業(yè)也必須采用大容量的和毛與開(kāi)毛設(shè)備。自動(dòng)混棉機(jī)技術(shù)屬?lài)?guó)內(nèi)首創(chuàng)，是先將各種色棉逐包開(kāi)松，再用立體混合原理將不同色澤、品種的原料分層次均勻混合后打散，然后在開(kāi)清棉工序中的抓棉上排包，按配比和混色要求實(shí)現(xiàn)均勻抓棉，半精紡企業(yè)采用將各種原料在開(kāi)毛機(jī)上開(kāi)松后，在和毛機(jī)再次進(jìn)行混合，然后用風(fēng)管將原料送入和毛倉(cāng)利用時(shí)間差再次混合，達(dá)到使用要求。

2.2 加快推廣簡(jiǎn)易式清梳聯(lián)合機(jī)

簡(jiǎn)易式清梳聯(lián)也是我國(guó)自主創(chuàng)新的一種成本低、效果好、使用方便靈活的紡紗設(shè)備，其優(yōu)點(diǎn)如下。

a) 把原色紡紗企業(yè)的開(kāi)清棉與梳棉設(shè)備通過(guò)適當(dāng)改造而有機(jī)聯(lián)接在一起，組成“清梳聯(lián)”，實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)，既縮短了工序，又因取消了開(kāi)清棉落卷工、運(yùn)卷工及梳棉機(jī)的機(jī)后換卷等工種而節(jié)約用工。

b) 采用清梳聯(lián)將開(kāi)清棉設(shè)備開(kāi)松、除雜后的棉層呈自然狀態(tài)直接輸送到喂棉箱后進(jìn)入梳棉機(jī)，可有效地減輕梳棉機(jī)的分梳負(fù)擔(dān)，提高梳理質(zhì)量并減少纖維損傷。

c) 配有自調(diào)勻整裝置，可在線檢測(cè)與調(diào)整輸出條子的重量差異，其條子重量不勻率比傳統(tǒng)清梳工藝顯著改善。

d) 簡(jiǎn)易式清梳聯(lián)工藝可根據(jù)色紡紗的批量大小，靈活調(diào)整梳棉機(jī)的配臺(tái)數(shù)，少則配3臺(tái)～4臺(tái)，多則配6臺(tái)～8臺(tái)，對(duì)棉色紡紗與半精紡紗生產(chǎn)均可適用。浙江省已有多家色紡紗企業(yè)使用清梳聯(lián)工藝，在提高梳棉條質(zhì)量與節(jié)約清梳工序用工均取得積極效果。

2.3 積極采用新型高效能精梳機(jī)

浙江省重點(diǎn)色紡紗企業(yè)，為提高精梳色紗質(zhì)量、節(jié)約原料，都將原棉染色工藝改為先經(jīng)梳棉或精梳機(jī)梳理成棉網(wǎng)染色后再混棉工藝，不再受小批量、多品種生產(chǎn)的困擾。

采用新型高效能精梳機(jī)生產(chǎn)色紡精梳紗，與使用A201型精梳機(jī)相比具有許多優(yōu)勢(shì)：

a) 對(duì)纖維的梳理面積及棉叢的控制力遠(yuǎn)超過(guò)A201型精梳機(jī)，使制成的精梳條中短絨含量降低，而精梳落棉中有效纖維含量也比A系列精梳機(jī)少。

b) 高效能精梳機(jī)的單機(jī)產(chǎn)量比A系列精梳機(jī)提高3倍～4倍，如一個(gè)2萬(wàn)錠精梳紗生產(chǎn)車(chē)間，用A系列精梳棉機(jī)要配5套20臺(tái)設(shè)備，而用高效能精梳機(jī)只需用1套6臺(tái)就夠了。設(shè)備配臺(tái)減少，既可節(jié)約廠房面積、降低能耗，又可減少一半用工，如寧波百隆在越南新建色紡紗工廠，已全部配置高效能精梳機(jī)用于生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)精梳色紗，取得了提質(zhì)、降耗及減少用工的效果，充分說(shuō)明紡紗生產(chǎn)中用新型高效能精梳機(jī)取代A系列精梳機(jī)是完全可行的。

2.4 加快并粗裝備的自動(dòng)化與智能化改造

在色紡紗生產(chǎn)中，并條機(jī)與粗紗機(jī)是運(yùn)轉(zhuǎn)速度較高的兩種設(shè)備，控制不當(dāng)極易產(chǎn)生疵品，故提高裝備的自動(dòng)化與智能化水平，實(shí)現(xiàn)在線質(zhì)量監(jiān)控十分重要。如，浙江省許多色紡紗企業(yè)在末道并條機(jī)上配置自調(diào)勻整裝置，能在線自動(dòng)監(jiān)控條子的重量偏差，改善條子的重量不勻與條干不勻，可使成紗的重量不勻率與條干不勻率顯著改善，達(dá)到用戶(hù)的要求。此外，在末道并條機(jī)上采用自調(diào)勻整技術(shù)后可為減少并條機(jī)道數(shù)(從3道減為2道)創(chuàng)造條件。并條道數(shù)減少既可降低能耗，又可減少用工約30%，對(duì)降低生產(chǎn)成本有一定效果。

在粗紗機(jī)改造方面，浙江許多紡紗企業(yè)積極將原錐輪傳動(dòng)的粗紗機(jī)改造成多電機(jī)智能傳動(dòng)，設(shè)備生產(chǎn)效率與粗紗質(zhì)量顯著提高。據(jù)了解，寧波百隆將錐輪傳動(dòng)粗紗機(jī)改造成四電機(jī)智能控制后，徹底消除了錐輪傳動(dòng)粗紗機(jī)成形部分的各種故障，有效地降低了粗紗的斷頭率與壞車(chē)率，使產(chǎn)能提高15%，粗紗開(kāi)臺(tái)率減少15%，一個(gè)4萬(wàn)錠車(chē)間粗紗配臺(tái)從原16臺(tái)減少至12臺(tái)，機(jī)修工從6人減少為4人，擋車(chē)工從16人減少為12人，并使工人勞動(dòng)強(qiáng)度顯著減輕，維修工作量減少，品種翻改快捷，深受一線工人歡迎。

2.5 加快細(xì)紗機(jī)的更新改造

色紡紗的細(xì)紗工序改造圍繞“提高質(zhì)量，增加品種及降低用工”進(jìn)行，以進(jìn)一步提升色紡紗檔次、增加色紡紗品種。根據(jù)浙江省色紡企業(yè)近幾年來(lái)的改造實(shí)踐，要重點(diǎn)抓好以下幾項(xiàng)。

a) 積極用集聚紡或集聚賽絡(luò)紡技術(shù)改造現(xiàn)有環(huán)錠細(xì)紗機(jī)，許多廠的改造實(shí)踐證明，這是提高色紡紗質(zhì)量的一項(xiàng)有效措施。由于集聚技術(shù)使紡紗三角區(qū)加強(qiáng)對(duì)纖維集束與控制，成紗的強(qiáng)力、條干均勻度及毛羽指數(shù)等核心質(zhì)量指標(biāo)均比普通細(xì)紗機(jī)生產(chǎn)的紗線明顯提高，可用于高品質(zhì)棉針織品用紗，從而使織成的布面呈現(xiàn)細(xì)膩、光潔、平整的風(fēng)格特征。

b) 根據(jù)市場(chǎng)追求服飾時(shí)尚化、個(gè)性化的需求，用花式紗裝置改造環(huán)錠細(xì)紗機(jī)，使花式紗技術(shù)與色紡紗技術(shù)融合，生產(chǎn)出形態(tài)各異的竹節(jié)色紡紗、色紡段彩紗等新穎紗線，這是擴(kuò)大色紡紗品種、提高色紡紗線附加值的重要措施，具有良好的發(fā)展前景。

c) 為減少細(xì)紗工序用工，應(yīng)加快推廣自動(dòng)落紗技術(shù)。如，浙江色紡企業(yè)在推廣自動(dòng)落紗技術(shù)方面有以下方法：

1) 新建或擴(kuò)建且生產(chǎn)批量較大的色紡紗企業(yè)，可采用帶自動(dòng)集體落紗的細(xì)紗長(zhǎng)機(jī)，如寧波百隆在越南新建的色紡廠全部選用1000錠以上細(xì)紗長(zhǎng)機(jī)，節(jié)約用工效果顯著。

2) 在現(xiàn)有細(xì)紗機(jī)上加裝集體自動(dòng)落紗裝置，將手工落紗改為集體自動(dòng)落紗，可減少落紗用工一半以上。

3) 采用智落紗小機(jī)，如浙江常山多家色紡紗生產(chǎn)企業(yè)及寧波百隆都已采用智能落紗小機(jī)自動(dòng)落紗，可減少落紗工30%以上，并顯著減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度。由于工費(fèi)支出減少，具有改造費(fèi)用少、投資回收期短的優(yōu)勢(shì)，更適合中小型企業(yè)改造的選用。

2.6 絡(luò)、并、捻設(shè)備的創(chuàng)新改造

成紗加工工序有絡(luò)筒機(jī)、并紗機(jī)及捻線機(jī)三種設(shè)備，也是色紡和半精紡企業(yè)用工最多的工序，是企業(yè)減少勞動(dòng)用工、降低用工成本的重點(diǎn)，近幾年浙江省內(nèi)色紡企業(yè)改造實(shí)踐分析如下。

a) 將紗庫(kù)型自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)逐步改造成最新的托盤(pán)式自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)，因?yàn)楹笳邠Q紗管及裝空管等全部為機(jī)器人智能化操作，可使擋車(chē)工從看管1臺(tái)車(chē)增加到看3臺(tái)～4臺(tái)。如，1萬(wàn)錠原配3臺(tái)托板式自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)全部更新為進(jìn)口的托盤(pán)式自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)，在提高裝備生產(chǎn)效率與節(jié)約用工等方面均取得顯著效果，工人看臺(tái)從原3人看2臺(tái)到1人看2臺(tái)，生產(chǎn)效率也提高約20%，使公司使用絡(luò)筒機(jī)數(shù)從原45臺(tái)減少為36臺(tái)，全公司絡(luò)筒機(jī)絡(luò)筒工序用工從原150人減少為80人，投入的更新改造費(fèi)也可在5年內(nèi)全部回收；可見(jiàn)用托盤(pán)式絡(luò)筒機(jī)逐步取代紗庫(kù)型絡(luò)筒機(jī)，是色紡企業(yè)減少用工的一個(gè)重要措施。

b) 色紡與半精紡企業(yè)生產(chǎn)的紗線由于后加工需求，部分需捻成線出廠，尤其是半精紡紗線主要用作毛針織用紗，多數(shù)仍用紗合股捻線，而傳統(tǒng)的環(huán)錠捻線機(jī)的容量小，且須經(jīng)絡(luò)筒與并紗后在捻線機(jī)上加工成合股線，工序長(zhǎng)、接頭多，影響最終服飾的外觀質(zhì)量，而用高速倍捻機(jī)取代傳統(tǒng)環(huán)錠捻線，不但可縮短工序、減少用工，而且生產(chǎn)效率顯著提高、捻度均勻、差異少，有利于提高最終產(chǎn)品質(zhì)量，是紡紗企業(yè)技術(shù)改造重點(diǎn)之一。

總之，通過(guò)以上色紡紗和半精紡紗工藝技術(shù)裝備的改造與創(chuàng)新，既可進(jìn)一步提升紗線的品質(zhì)與檔次，又可顯著改善色紡紗企業(yè)設(shè)備生產(chǎn)效率較低、配臺(tái)與用工多的狀況[2]。據(jù)分析，紡19.7 tex色紡紗，企業(yè)萬(wàn)錠用工可減少為約100人，比目前萬(wàn)錠用工減少50人，則每年可減少工費(fèi)支出250萬(wàn)元以上。

3 色紡紗生產(chǎn)用關(guān)鍵器材的配套與選用

要生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的色紡紗線，不僅要選配好紡紗工藝裝備，還須選用好相配套的關(guān)鍵器材，正所謂“工欲善其事，必先利其器”，選用好關(guān)鍵器材才能使主機(jī)裝備發(fā)揮出更高效能。由于色紡紗使用原料與本色紗有較大區(qū)別，尤其是梳理與牽伸卷繞區(qū)的關(guān)鍵器材選用十分重要[3]。

3.1 梳理針布

由于色紡紗對(duì)色結(jié)與棉結(jié)的控制要求特別高，所以一般通過(guò)增強(qiáng)分梳或多次梳理才能達(dá)到成紗品質(zhì)要求。而纖維經(jīng)強(qiáng)力分梳和多次分梳后會(huì)產(chǎn)生較多短絨，影響成紗條干均勻，并導(dǎo)致毛羽增加；因此，在梳棉過(guò)程中既要減少纖維損傷，又要達(dá)到理想的梳理效果，則針布選用是關(guān)鍵，即要選用具有“矮、尖、薄、密、小”特點(diǎn)的金屬針布，還要兼顧梳理度適中。許多生產(chǎn)企業(yè)根據(jù)色纖維的性能特點(diǎn)，選用AC2030×01840型錫林針布齒條、AD4030×01890型道夫針布齒條、MCH42型蓋板針布；同時(shí)，為了達(dá)到柔和梳理，在A186F型梳棉機(jī)上，加裝前4后6固定齒條蓋板并附帶棉網(wǎng)清潔器，使色棉結(jié)控制在工藝設(shè)計(jì)要求的25個(gè)/g～30個(gè)/g。

3.2 膠輥和膠圈

色紡紗用膠輥除具備常規(guī)紡紗對(duì)膠輥的性能要求外，還須滿(mǎn)足以下特殊技術(shù)要求：

a) 表面必須耐受染色劑的腐蝕，以防止溶脹或中凸；

b) 阻止染色劑向膠輥內(nèi)部滲透，避免其彈性降低而影響握持力，使成紗質(zhì)量降低；

c) 表面能抗色紡紗中化學(xué)介質(zhì)的浸入、污染，以防止膠輥發(fā)粘、發(fā)澀而纏繞纖維；

d) 紡紗膠輥表面受染色劑浸蝕而不發(fā)生龜裂，以防產(chǎn)生紗疵。

根據(jù)以上對(duì)色紡紗生產(chǎn)用膠輥的性能要求，膠輥應(yīng)經(jīng)表面預(yù)處理后再使用，并根據(jù)原料的可紡性采取不同的預(yù)處理方法：

a) 對(duì)可紡性適中的色紡紗或中細(xì)號(hào)紗，可采用免處理膠輥并用滲透性涂料；

b) 對(duì)可紡性較差色紡紗應(yīng)采用彈性復(fù)合涂料或尼龍6對(duì)其表面進(jìn)行涂覆處理，并選用硬度較高的膠輥——高硬度膠輥表面經(jīng)涂覆處理后，表面在一定壓力下不易產(chǎn)生裂紋。

3.3 鋼領(lǐng)與鋼絲圈

由于色紡紗中染色纖維表面摩擦因數(shù)比未染色纖維大，為減少紡紗斷頭率，除適當(dāng)降低紡紗錠速外，還應(yīng)選用耐磨性佳、高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)散熱性好的鋼領(lǐng)與鋼絲圈。如，重慶金貓、無(wú)錫求實(shí)制造的高精密軸承鋼鋼領(lǐng)，其使用壽命高達(dá)5 a以上，已可替代進(jìn)口鋼領(lǐng)。鋼絲圈是易損耗器材，其使用壽命國(guó)內(nèi)外仍存在一定差距。選擇性能優(yōu)良、使用壽命長(zhǎng)的鋼絲圈是提高色紡紗質(zhì)量的一項(xiàng)重要措施。多家企業(yè)色

紡紗生產(chǎn)實(shí)踐表明，瑞士產(chǎn)藍(lán)寶石鋼絲圈上機(jī)無(wú)走熟期，使用10 d成紗質(zhì)量無(wú)顯著變化，性能明顯優(yōu)于國(guó)產(chǎn)鋼絲圈，其使用周期長(zhǎng)、質(zhì)量波動(dòng)少的特點(diǎn)對(duì)提高成紗質(zhì)量及減少斷頭率作用明顯，尤其在生產(chǎn)高檔色紡紗或半精紡紗品種上應(yīng)優(yōu)先使用[4]。

3.4 異纖檢控裝置

由于用戶(hù)對(duì)色紡紗質(zhì)量要求較高，尤其是淺色面料，不允許有異纖疵點(diǎn)顯現(xiàn)，故色紡紗生產(chǎn)對(duì)原料中的異纖應(yīng)盡可能剔除。人工撿挑異纖并在開(kāi)清棉工序中加裝異纖檢控裝置，在絡(luò)筒機(jī)電子清紗器中最后切除殘余異纖。其中，開(kāi)清棉機(jī)中應(yīng)用的異纖檢控裝置，是控制異纖的關(guān)鍵工序，在大中型色紡紗生產(chǎn)企業(yè)中，異纖檢控裝置已成為標(biāo)配。國(guó)內(nèi)外紡機(jī)制造企業(yè)推出的異纖檢控裝置，異纖清除率能達(dá)到80%以上。由于異纖檢控裝置使用多項(xiàng)自動(dòng)化與數(shù)字化控制技術(shù)，故價(jià)格較昂貴，單價(jià)從50多萬(wàn)至100多萬(wàn)不等，企業(yè)應(yīng)貨比三家后選用性?xún)r(jià)比高的設(shè)備。

3.5 電子清紗器

電子清紗器是自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)的重要配件，分為光電式與電容式兩種，其功能是切除細(xì)紗上的殘余紗疵，使成紗質(zhì)量達(dá)到用戶(hù)要求。因?yàn)樯徏啽砻婀鉂啥嘧儯褂霉怆娛诫y以識(shí)別，故多選用電容式電子清紗器；因其對(duì)溫濕度敏感，應(yīng)控制生產(chǎn)車(chē)間的溫濕度穩(wěn)定性。此外，在電子清紗器設(shè)置的多種清紗參數(shù)功能通道中，色紡紗清除參數(shù)的設(shè)定以切除棉結(jié)與短粗節(jié)為主；與本色紗相比，其對(duì)棉結(jié)、短粗節(jié)通道設(shè)定更加嚴(yán)格，應(yīng)同時(shí)打開(kāi)短粗、長(zhǎng)粗、細(xì)節(jié)等功能。自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)還應(yīng)選配捻接器，并確保捻接失誤率不大于8%、捻接強(qiáng)力不小于平均強(qiáng)力的85%，以減少因接頭強(qiáng)力偏小而造成斷頭與疵品產(chǎn)生。

4 結(jié)語(yǔ)

為生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)色紡紗線，不僅要選配好原料、優(yōu)化紡紗工藝，還必須合理選配生產(chǎn)工藝裝備與關(guān)鍵器材；緊跟紡紗技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，積極采用自動(dòng)化、智能化技術(shù)對(duì)現(xiàn)有紡紗工藝裝備進(jìn)行改造與創(chuàng)新，方可使色紡紗質(zhì)量進(jìn)一步提升，品種進(jìn)一步拓展，用工進(jìn)一步減少，從而實(shí)現(xiàn)提質(zhì)增效與減少用工的雙重目標(biāo)。

[1] 畢大明，章友鶴，趙連英，等.色紡紗工藝技術(shù)的創(chuàng)新途徑[J].棉紡織技術(shù)，2015，43(2)：3-6.

[2] 朱建民，盧廣發(fā)，章友鶴，等.色紡紗企業(yè)關(guān)鍵設(shè)備和關(guān)鍵器材的選配與使用探析[J].現(xiàn)代紡織技術(shù)，2017，25(3)：72-74.

[3] 李水有，張毅.色紡紗關(guān)鍵紡紗器材的選用分析[J].現(xiàn)代紡織技術(shù)，2016(2):26-33.

[4] 趙利，潘紅，章友鶴.半精紡的產(chǎn)品創(chuàng)新與工藝優(yōu)化[J].紡織導(dǎo)報(bào)，2017(5)：73-76.

Selection Analysis of Process Equipments and Key Accessories for Color Spinning

ZHANG Youhe1,ZHAO Lianying2,ZHOU Jiandi1,CHEN Shunming3

(1.Key Laboratory of R&D of New Textiles,Hangzhou 310009,China;2.Zhejiang Polytechnic University,Hangzhou 310018,China;3.Huzhou Weida Textile Group Co.,Ltd.,Huzhou 313114,China)

To solve the problems with color spinning production including difficulties in production,low production efficiency,excess labor emplyment due to the poor comprehensive performance of fiber in color spinning,sampling the color spinning enterprises in Zhejiang,analysis is done to the process configuration status of in the color spinning process including blowing-carding,carding,combing,drawing,roving,spinning and winding.Introduction is made to color spinning technology regarding the innovative approaches and key accessories configuration,use of advanced automation and intelligent mixed cotton/wool technology,simple blowing-carding machine,automation and intelligence of new high-performance comber,and drawing equipment speed up the innovation and creation processes in spinning machine,winding machine,doubling and twisting machine plus the application of advanced card clothing,cots and aprons,travelers,foreign fiber sorter and electronic yarn cleaner,production of high efficiency,less labor employment,and improved yarn quality is gained.It is pointed out that high quality color spinning yarn depends not only on good materials and optimization of spinning process,but also on process configuration and tech-innovation of textile accessories.

color spinning;production;grey yarn;semi-worsted;tech-innovation;selection and allocation;labor;efficiency

2017-05-31

章友鶴(1934—)男，浙江寧波人，教授級(jí)高工，主要從事紡紗器材的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用方面的研究。

TS104.2

A

1001-9634(2017)04-0042-06