清梳聯(lián)紡7.3 tex紗工藝優(yōu)化實(shí)踐

胡振龍，趙衛(wèi)華，謝立華，張成英

(東營市宏遠(yuǎn)紡織有限公司，山東 東營 257500)

0 引言

短流程清梳聯(lián)從20世紀(jì)60年代發(fā)展到90年代初，應(yīng)用電子計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感技術(shù)、變頻調(diào)速技術(shù)與開環(huán)梳棉技術(shù)，使設(shè)備的智能化、模塊化、人機(jī)界面、變頻、壓力傳感器控制技術(shù)得以廣泛應(yīng)用，使高速高產(chǎn)紡制高質(zhì)產(chǎn)品已成趨勢[1-2]；而不斷優(yōu)化工藝充分發(fā)揮清梳聯(lián)合機(jī)的作用，仍是紡織企業(yè)的重要研究課題。目前，我公司主要生產(chǎn)集聚紡短絨棉9.7 tex紗和集聚紡長絨棉7.3 tex紗，筆者在此主要介紹后者的工藝優(yōu)化情況。

1 長絨棉纖維的特性

長絨棉纖維品質(zhì)優(yōu)良，較為柔軟，纖維長度好，一般為35 mm～39 mm，最長達(dá)64 mm，線密度為118 mtex～143 mtex，直徑為15 μm～16 μm，強(qiáng)度較高為0.04 N/根～0.05 N/根，斷裂長度為33 km～40 km，轉(zhuǎn)曲較多為80個/cm～120個/cm。長絨棉相對細(xì)絨棉含大雜多、小雜少、短絨少、有害疵點(diǎn)少，纖維長、號數(shù)細(xì)、強(qiáng)力高，適合紡細(xì)號紗。長絨棉與細(xì)絨棉原料AFIS指標(biāo)對比見表1，生產(chǎn)7.3 tex紗配棉成分指標(biāo)對比見表2。

表1 長絨棉與細(xì)絨棉原料AFIS指標(biāo)對比

原料類型棉結(jié)/(粒·g-1)棉結(jié)/μm帶纖籽屑/μm帶纖籽屑/(?！-1)質(zhì)量長度/mm短絨率(w)/%根數(shù)長度/mm線密度/mtex不成熟纖維長絨棉14591515105530.089.029.141544.5細(xì)絨棉26070214901426.2013.213.201637.2

表2紡7.3tex紗配棉成分指標(biāo)對比

原料類型馬克隆值上半部長度/mm強(qiáng)度/(cN·tex-1)伸長率/%反射率(Rd)/%黃度(+b)成熟度系數(shù)短絨率/%棉結(jié)/(?！-1)長絨棉4.4637.264.416.2077.296.910.876.32145細(xì)絨棉4.4339.382.967.3377.947.590.868.01260

2 清梳聯(lián)合機(jī)系統(tǒng)特點(diǎn)

2.1 優(yōu)化的開清流程

清梳聯(lián)合機(jī)的開清流程貫徹了“多包抓取、精細(xì)抓棉、早落少碎、漸進(jìn)開松、均勻混合、少傷纖維、以梳代打”的工藝原則，生產(chǎn)線采用“一抓一開一混一清一梳”的短流程工藝。因長絨棉大雜較多，在清花工序盡量做到早落少碎以減少纖維損傷和棉結(jié)增加，做到16 mm短絨增加率不大于1%，棉結(jié)增長率不大于75%，總除雜效率不小于60%。梳棉工序完成梳理、除雜、成條功能，通過降低喂棉箱棉結(jié)增加量，選用優(yōu)質(zhì)的梳理器材，優(yōu)化工藝速度，精確工藝隔距，方可做到棉結(jié)、短絨兼顧。

2.2 先進(jìn)的自動化控制技術(shù)

各打手、輸棉風(fēng)機(jī)和給棉羅拉采用變頻器控制無級調(diào)速，電氣控制各流程氣壓，單機(jī)間既相對獨(dú)立、又有連鎖信號控制、PLC程控器及液晶顯示操作面板，工藝調(diào)整簡單，操作方便[3]。

2.3 金火探除裝置和連續(xù)喂棉系統(tǒng)

在清梳流程中，設(shè)置了2道AMP3000型金火探除裝置，并在FA125型重物分離器的進(jìn)棉口、JWF1029型多倉混棉機(jī)的出棉口外部裝有磁鐵裝置，確?；鹦羌拌F質(zhì)物能及時排除，杜絕各類隱患。

連續(xù)喂棉根據(jù)梳棉機(jī)組的產(chǎn)量和開臺數(shù)以及輸棉管道壓力變化來控制——JWF1115型精開棉機(jī)給棉羅拉能實(shí)現(xiàn)無級變速并動態(tài)跟蹤，可保證供喂棉量和生條質(zhì)量穩(wěn)定。

2.4 優(yōu)化梳棉自調(diào)勻整參數(shù)，控制條干不勻

控制清梳聯(lián)棉條條干CV值，理論上要做到在清花和梳棉無機(jī)械波發(fā)生，優(yōu)化梳棉自調(diào)勻整參數(shù)，穩(wěn)定棉箱壓力；若控制不當(dāng)則會引起質(zhì)量波動。

2.5 清梳聯(lián)紡7.3 tex紗工藝流程

工藝流程：JWF1009型往復(fù)抓棉機(jī)→FT245型輸棉風(fēng)機(jī)→AM3000型金火探除器→FT215型微塵分流器→FT214型橋式磁鐵→FA125型重物分離器→JWF1107型單軸流開棉機(jī)→FT222型輸棉風(fēng)機(jī)→JWF1029型多倉混棉機(jī)→FA055型凝棉器→JWF1115型精開棉機(jī)→FGY-90H型異纖分離器→AM3000型金火探除器→JWF1171型喂棉箱×10+JWF1203型梳棉機(jī)×10+FT025B型自調(diào)勻整儀×10。

3 主要設(shè)備與工藝參數(shù)

3.1 JWF1009型往復(fù)抓棉機(jī)

抓棉機(jī)擔(dān)負(fù)著多包抓取、精細(xì)抓取和均勻混和的作用，向單軸流開棉機(jī)輸送初步開松混和的原棉；該機(jī)采用雙抓棉羅拉，使得抓取棉塊小，有利于雜質(zhì)早落少碎。工藝參數(shù)設(shè)置主要考慮抓取、打擊平行，調(diào)整打手、小車運(yùn)行以及打手下降的速度等，在盡量減少纖維損傷的同時，實(shí)現(xiàn)對棉束的開松與混和。經(jīng)工藝優(yōu)化實(shí)踐，確定抓棉打手速度為910 r/min，打手刀片伸出肋條距離為2 mm，打手每次下降距離為1.2 mm，小車運(yùn)行速度為19 m/min，開松混和效果佳，且該機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)效率不小于97%[4]。不同抓棉打手速度下開松混和原棉指標(biāo)對比見表3。

3.2 JWF1107型單軸流開棉機(jī)

該機(jī)采用滾筒機(jī)構(gòu)和V型彈性角釘，棉流在自由狀態(tài)下隨打手旋轉(zhuǎn)5周半，實(shí)現(xiàn)柔和打擊；棉束在離心力作用下與塵棒反復(fù)撞擊，從而使棉雜分離。由于清棉過程中棉流在浮游狀態(tài)下進(jìn)行自由打擊，其纖維長度、彈性和強(qiáng)力基本保持不變，不會增加棉結(jié)和短絨。JWF1107型單軸流開棉機(jī)的打手速度為521 r/min(變頻為35 Hz)，塵棒入口至出口隔距為9.1 mm(安裝角為18°)、8.7 mm(安裝角為15°)、8.2 mm(安裝角為12°)、7.6 mm(安裝角為9°)；入口壓力為+610 Pa，出口壓力為-890 Pa。不同打手轉(zhuǎn)速下棉結(jié)、短絨AFIS測定值對比見表4。

表3不同抓棉打手速度下開松混和原棉指標(biāo)對比

打手轉(zhuǎn)速/(r·min-1)棉結(jié)/(?！-1)短絨率/%雜物總數(shù)/(粒·g-1)可見異物/%91024015.1852.30.35120028518.6268.20.35132531020.51110.50.32 注:取樣次數(shù)均為10次。

表4不同打手轉(zhuǎn)速棉結(jié)短絨AFIS值對比

打手轉(zhuǎn)速/(r·min-1)棉結(jié)/(?！-1)短絨率/%456入口出口24532314.014.0521入口出口36131615.814.8700入口出口32430118.217.5

3.3 JWF1029型多倉混棉機(jī)

該機(jī)是典型的在擾動氣流的作用下“同時喂入異時輸出”，原料被均勻吹入棉倉，形成氣流混和，各倉經(jīng)過90°轉(zhuǎn)彎輸送，利用路程差獲得并合混和、形成層層疊合，再由斜簾切割使過多纖維被拋入混棉室再次混和，這樣原棉在多倉內(nèi)經(jīng)三重混和均勻，效果優(yōu)良。在清梳聯(lián)工藝流程中，提高多倉混棉機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)率是保證整個流程中各機(jī)臺高運(yùn)轉(zhuǎn)率的核心，而合理的工藝參數(shù)是保證運(yùn)轉(zhuǎn)率的前提。JWF1029型多倉混棉機(jī)換倉壓力上限約為400 Pa，下限約為150 Pa，斜簾高速設(shè)置為65%，斜簾低速設(shè)置為30%，平簾高速系數(shù)為0.50，平簾低速系數(shù)為0.32，運(yùn)轉(zhuǎn)效率為98%。

3.4 JWF1115型精開棉機(jī)

該機(jī)采用鋼針打手，開松效果好，對纖維損傷小，打手3/4被塵棒包圍，除雜效果好。不同打手轉(zhuǎn)速與混棉質(zhì)量對比見表5。

表5 不同打手速度與混棉質(zhì)量對比

打手轉(zhuǎn)速/(r·min-1)480540600進(jìn)口棉結(jié)/(?！-1)281292312出口棉結(jié)/(?！-1)352395452棉結(jié)增長率/%25.335.344.9

表5可看出，打手轉(zhuǎn)速高，棉結(jié)和短絨增長率也高。根據(jù)纖維特性，適當(dāng)降低打手轉(zhuǎn)速，可有效減少纖維損傷和降低棉結(jié)、短絨，因此，JWF1115型精開棉機(jī)打手轉(zhuǎn)速為480 r/min、塵棒入口隔距為10 mm、出口隔距為16 mm，給棉羅拉壓力控制為450 Pa，轉(zhuǎn)速比例系數(shù)為0.35，打手給棉速度為50%。

3.5 JWF1171型喂棉箱

該機(jī)的上棉箱壓力控制為600 Pa～800 Pa，逐臺調(diào)節(jié)上棉箱網(wǎng)眼板后面的調(diào)節(jié)板，通過平衡各機(jī)臺之間的排氣量使落棉量均勻。

下棉箱壓力一般約為60 Pa，調(diào)節(jié)顯示屏壓力值及進(jìn)風(fēng)口調(diào)節(jié)板等，使下棉箱形成均勻棉層；注意下棉箱棉層不宜過高，在振動透氣柵上以80 mm～100 mm為宜。

開松輥轉(zhuǎn)速過高易損傷纖維，過低則繞輥嚴(yán)重(不到一個班開松輥表面就被纏滿)，經(jīng)工藝優(yōu)化的開松輥轉(zhuǎn)速為980 r/min，可避免紡長絨棉繞開松輥問題，及嚴(yán)重影響筵棉開松和下棉問題。

3.6 JWF1203型梳棉機(jī)梳棉工藝

由于長絨棉纖維長、線密度小，要盡可能充分梳理并減少纖維損傷，故梳棉工藝采用“緊隔距，輕定量，慢速度”原則，增強(qiáng)錫林—回轉(zhuǎn)蓋板區(qū)的分梳效果，減少纖維間反復(fù)搓擦產(chǎn)生棉結(jié)的概率。因?yàn)槭崦薰ば蚣热コ汤w維、又產(chǎn)生短絨，所以合理設(shè)定錫林、刺輥轉(zhuǎn)速，增大回轉(zhuǎn)蓋板線速，有利于去除短絨和雜質(zhì)、提高棉結(jié)去除率。

3.6.1錫林轉(zhuǎn)速

錫林轉(zhuǎn)速高則筵棉離心力高，有利于排雜。實(shí)踐表明錫林轉(zhuǎn)速從375 r/min提高到460 r/min，生條棉雜減少約20%；但錫林轉(zhuǎn)速的增高使棉結(jié)減少、棉結(jié)清除率高，而纖維受損大、短絨增長大。所以錫林轉(zhuǎn)速要根據(jù)原棉品質(zhì)和成紗質(zhì)量合理設(shè)定，一般控制為335 r/min～465 r/min時的質(zhì)量較穩(wěn)定。不同錫林轉(zhuǎn)速對棉結(jié)、雜質(zhì)的影響見表6。

表6 不同錫林轉(zhuǎn)速對棉結(jié)雜質(zhì)的影響

錫林轉(zhuǎn)速/(r·min-1)棉結(jié)/(?！-1)雜質(zhì)/(粒·g-1)375662041541184623917

3.6.2刺輥轉(zhuǎn)速

刺輥轉(zhuǎn)速高也有利于對纖維的梳理和除雜；原棉品級好、成熟度好、強(qiáng)力高時，刺輥轉(zhuǎn)速可高些；反之，適當(dāng)慢些，以免損傷纖維、增加短絨，影響成紗質(zhì)量；刺輥轉(zhuǎn)速一般為980 r/min～1300 r/min。為了便于轉(zhuǎn)移，錫林—刺輥的轉(zhuǎn)速比以1.7～2.0為宜。不同刺輥轉(zhuǎn)速對棉結(jié)、雜質(zhì)的影響見表7。

表7 不同刺輥轉(zhuǎn)速對棉結(jié)雜質(zhì)的影響

刺輥轉(zhuǎn)速/(r·min-1)棉結(jié)/(粒·g-1)雜質(zhì)/(?！-1)73666198155717920411510204516

3.6.3回轉(zhuǎn)蓋板線速

回轉(zhuǎn)蓋板針布線速高，在錫林—回轉(zhuǎn)蓋板梳理區(qū)停留時間短，針面負(fù)荷相對減少；但單位時間走出梳理區(qū)的蓋板根數(shù)多，除雜效率增高，對提高棉網(wǎng)質(zhì)量、減少生條棉結(jié)雜質(zhì)有利?；剞D(zhuǎn)蓋板線速3組優(yōu)化試驗(yàn)見表8。由表8可知，當(dāng)速度為300 mm/min時，可大幅提高回轉(zhuǎn)蓋板針布除雜效率，各項(xiàng)指標(biāo)相對較好。

表8 回轉(zhuǎn)蓋板線速3組優(yōu)化試驗(yàn)對比

回轉(zhuǎn)蓋板線速/(mm·min-1)230260300回潮率/%4.514.834.39重不勻率/%2.452.471.90條干CV/%3.493.443.38纖維棉結(jié)/(?！-1)403733籽屑棉結(jié)/(?！-1)754

3.6.4刺輥—給棉板隔距

刺輥—給棉板隔距大，則梳理度差、棉束增多；隔距小，則梳理好，但易損傷纖維，因此，一般控制為0.18 mm～0.61 mm，紡長絨棉一般以控制為0.51 mm為宜。

3.6.5除塵刀位置

除塵刀位置以機(jī)架平面為基準(zhǔn)，一般以±6 mm進(jìn)行調(diào)節(jié)。含大雜多時可采用低刀工藝，增加落雜；小雜多時宜適當(dāng)抬高除塵刀位置。除塵刀角度一般調(diào)節(jié)為70°～110°，角度大有利于落雜，也有利于小漏底處回收，但落棉多。除塵刀與刺輥針布間隔距小，不僅有利于落雜，也有利于托持纖維，一般設(shè)置為0.31 mm～0.43 mm。

3.6.6刺輥—錫林隔距

刺輥—錫林隔距小則刺輥針布上的纖維易被錫林針布抓取，有利于轉(zhuǎn)移；當(dāng)針尖平面度好、針布運(yùn)行平穩(wěn)時，其隔距一般為0.18 mm～0.23 mm。

3.6.7錫林—回轉(zhuǎn)蓋板隔距

錫林—回轉(zhuǎn)蓋板隔距與梳理質(zhì)量密切相關(guān)：隔距大有利于減少纖維充塞，中部逐漸減小有利于對棉束逐步加強(qiáng)分梳，出口處略大利于錫林針布上的纖維起浮，便于纖維向道夫針布轉(zhuǎn)移；隔距小，針布刺入纖維層深、接觸纖維多，纖維被針布握持或梳理的長度大、梳理力大，利于棉束充分分解，且利于纖維在兩針布間反復(fù)轉(zhuǎn)移，使浮于兩針面間的纖維減少、被搓成棉結(jié)的概率降低。錫林—回轉(zhuǎn)蓋板間5點(diǎn)隔距分別設(shè)置為0.20mm，0.17mm，0.17mm，0.17mm，0.20mm，也可為0.17mm，0.15mm，0.15 mm，0.15 mm，0.17 mm。

3.6.8錫林—道夫隔距

錫林—道夫隔距偏小為宜：隔距小則轉(zhuǎn)移好、棉結(jié)少、棉網(wǎng)外觀清晰；隔距大則棉網(wǎng)上易出現(xiàn)云斑、棉結(jié)增多，一般設(shè)置為0.10 mm～0.13 mm。錫林—道夫隔距對梳棉指標(biāo)的影響見表9。

表9 錫林—道夫隔距對梳棉指標(biāo)的影響

錫林—道夫隔距/mm0.150.10回潮率/%5.545.79重不勻率/%3.213.16纖維棉結(jié)/(?！-1)4239籽屑棉結(jié)/(?！-1)5316 mm短絨率(w)/%10.49.516 mm短絨率(n)/%24.823.2

4 空氣壓力及氣流優(yōu)化配置

氣流配置合理是開好、用好清梳聯(lián)的關(guān)鍵。

4.1 排風(fēng)量

要保證清花車間送風(fēng)量和排風(fēng)量的平穩(wěn)，且車間為正壓，應(yīng)使過濾量約大于實(shí)際排風(fēng)量10%，風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要合理調(diào)整。

4.2 合理配置各單機(jī)進(jìn)出口的氣流與氣壓

棉流進(jìn)、出壓力不宜過高，以免既浪費(fèi)能耗又造成棉流滾動、刮擦而形成棉結(jié)，因此，應(yīng)首先優(yōu)選靜壓值。開清棉的原料靠氣流輸送，管道氣流的穩(wěn)定性直接影響開清棉的生產(chǎn)效率和生條質(zhì)量，一般氣流速度約12 m/s為佳。

4.3 梳棉吸塵系統(tǒng)

JWF1203梳棉機(jī)上增加了多個負(fù)壓吸點(diǎn)，如后車肚吸落雜裝置、活動蓋板花吸風(fēng)口、固定蓋板清潔器吸風(fēng)口、大漏底除塵吸風(fēng)口等對排除短絨、棉結(jié)、雜質(zhì)起著重要作用。一般梳棉機(jī)每小時吸風(fēng)量為3600 m3，根據(jù)這個要求配置相應(yīng)排風(fēng)量的濾塵機(jī)組，我公司選用蜂窩式濾塵機(jī)組。要保證濾塵機(jī)的排風(fēng)效果，必須保證二級濾塵長毛濾塵袋上塵土吸得凈、通風(fēng)好。我們發(fā)現(xiàn)，原長毛絨濾塵袋使用中容易變形下垂，造成二級吸嘴吸不凈塵袋上的塵土，嚴(yán)重影響濾塵袋的透氣性，達(dá)不到風(fēng)機(jī)應(yīng)有的排風(fēng)效果。為此我們進(jìn)行了改造，在原濾塵袋的基礎(chǔ)上增加了幾條寬1 cm的帆布條做拉筋，使濾塵袋安裝后拉得更緊且不易下垂，保證了吸嘴的吸塵效果和濾塵風(fēng)機(jī)的排風(fēng)量。使梳棉機(jī)漏底落棉和其它吸口的塵雜及時吸走，提高了生條質(zhì)量，延長了濾塵袋的使用壽命。

5 生產(chǎn)管理

5.1 環(huán)境控制

由于原棉回潮率高時，棉塊不易開松而除雜效率低、易纏羅拉、繞打手；而回潮率低時，則加工過程中纖維易被打斷，導(dǎo)致?lián)p傷而增加短絨，從而影響除雜效率、惡化生條條干；一般紡長絨棉回潮率宜控制為7.5%。

5.2 設(shè)備維護(hù)及運(yùn)轉(zhuǎn)管理

由于清梳聯(lián)合機(jī)組設(shè)備精良，自動化程度高，因此需要高素質(zhì)和高技術(shù)水平的專業(yè)人員維修、維護(hù)和使用，要做到：① 制定《值車工作法》《清潔進(jìn)度表》《設(shè)備維修工作法》等管理制度，使清梳聯(lián)各項(xiàng)管理工作規(guī)范化、制度化；② 加強(qiáng)員工培訓(xùn)，使其熟知機(jī)器的性能、工作原理、操作要領(lǐng)；③ 保全嚴(yán)格執(zhí)行維修計(jì)劃，保質(zhì)保量完成維護(hù)任務(wù)，加油要到位，不少加、不漏加；檢修工做到勤巡回、勤檢查，及時發(fā)現(xiàn)并處理設(shè)備故障，保證設(shè)備正常運(yùn)行；定期檢查自調(diào)勻整，保證傳感器反應(yīng)靈敏，基準(zhǔn)電壓符合標(biāo)準(zhǔn)且左右一致；④ 運(yùn)轉(zhuǎn)工認(rèn)真執(zhí)行操作法，嚴(yán)格按清潔圖表清潔，隨時保證機(jī)器清潔，杜絕積花、掛花、塞花等影響產(chǎn)品質(zhì)量的問題，保證安全生產(chǎn)。

6 結(jié)語

由于清梳聯(lián)合機(jī)集機(jī)、電、氣于一體并采用PLC技術(shù)、交流變頻調(diào)速、自調(diào)勻整裝置等自動化、智能化控制技術(shù)，因此只有充分了解設(shè)備性能特點(diǎn)、保持設(shè)備及器材的優(yōu)良狀態(tài)，不斷優(yōu)化工藝設(shè)計(jì)、提高員工操作維修水平、積極主動地持續(xù)改進(jìn)，保證前后供應(yīng)、充分發(fā)揮各單機(jī)作用，才能不斷提升產(chǎn)品的整體質(zhì)量，從而保證成紗質(zhì)量。