國產(chǎn)精梳機(jī)的技術(shù)近況與發(fā)展趨勢

劉允光

(聊城允光精梳技術(shù)服務(wù)中心，山東聊城，252000)

當(dāng)代國外精梳機(jī)技術(shù)的研發(fā)日新月異，精梳機(jī)的車速一再被刷新，目前已經(jīng)達(dá)到550鉗次/min～600鉗次/min[1]。而國產(chǎn)精梳機(jī)裝備技術(shù)水平也得到明顯提高，在2018年中國國際紡織機(jī)械展覽會暨ITMA亞洲展覽會上，國產(chǎn)精梳機(jī)爭奇斗艷展風(fēng)彩，現(xiàn)場國產(chǎn)精梳機(jī)演示速度均已突破500鉗次/min。國內(nèi)功能性棉型化纖精梳設(shè)備的研發(fā)以及精梳裝備的自動化、智能化技術(shù)模塊均有突破性進(jìn)展。國產(chǎn)精梳機(jī)技術(shù)裝備創(chuàng)新在運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性、可靠性方面得到大幅度提升，并圍繞實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量最大化、品質(zhì)保優(yōu)、低落棉率及低耗能為核心技術(shù)的領(lǐng)域而展開，憑借出色的多種功能纖維選擇和良好的運(yùn)行性能，以及較高的經(jīng)濟(jì)性達(dá)到卓越的質(zhì)量水平，呈現(xiàn)出全新一代精梳設(shè)備以及工藝技術(shù)創(chuàng)新日趨完美的發(fā)展趨勢。

1 國產(chǎn)精梳機(jī)設(shè)計(jì)的最新技術(shù)亮點(diǎn)

1.1 高速高效優(yōu)質(zhì)低耗

國產(chǎn)精梳機(jī)對分離羅拉、鉗板、錫林等關(guān)鍵機(jī)構(gòu)進(jìn)行平衡優(yōu)化設(shè)計(jì)，采用錫林軸瞬時(shí)變速梳理技術(shù)、高精度加工工藝、優(yōu)化基礎(chǔ)材料設(shè)計(jì)，以提高裝配質(zhì)量，減少了產(chǎn)品早期的故障頻數(shù)，縮短磨合期，提高了設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性。設(shè)備振動小、噪聲低。設(shè)計(jì)速度均在500鉗次/min～550鉗次/min；實(shí)際工藝生產(chǎn)速度可在400鉗次/min～420鉗次/min長期運(yùn)轉(zhuǎn)，產(chǎn)量可達(dá)65 kg/h。國產(chǎn)精梳機(jī)工藝設(shè)計(jì)技術(shù)理念也發(fā)生了根本性的改變，集中體現(xiàn)在：高速度(400鉗次/min以上)、條卷重定量(80 g/m)、前進(jìn)給棉及低落棉工藝。生產(chǎn)實(shí)踐表明：變速梳理精梳機(jī)配置前進(jìn)給棉工藝以及4.7 mm的給棉長度，可以達(dá)到卓越的運(yùn)行性能和成紗質(zhì)量水平。

1.2 采用新型130° 齒面角錫林

新型130° 齒面角錫林的特征是最大限度地?cái)U(kuò)展了錫林梳理區(qū)，梳理區(qū)增加了45%，錫林針齒數(shù)增加60%以上，總齒數(shù)達(dá)到4.5萬齒～6萬齒，有的機(jī)型具有多角度錫林快速切換功能，適應(yīng)不斷變化的環(huán)境和條件能力的靈活性增強(qiáng)，充分發(fā)揮精梳錫林的梳理功效，可以更徹底地從棉層里清除短絨、棉結(jié)雜質(zhì)，并且提高了纖維平行伸直度[2]。與其他技術(shù)成熟的工藝部件一起，為原料加工創(chuàng)造了完美的組合，是降低成紗常發(fā)性紗疵，控制偶發(fā)性分級紗疵，減少絡(luò)筒電子清紗器切紗次數(shù)，改善布面質(zhì)量的有效措施。這使得用戶可根據(jù)需要將重點(diǎn)放在產(chǎn)能、原料利用率或質(zhì)量上，憑借出色的纖維選擇和良好的運(yùn)行性能，使國產(chǎn)精梳機(jī)的經(jīng)濟(jì)性達(dá)到較好的水平。

1.3 生產(chǎn)流程中采用大尺寸條筒

在精梳工藝中，開始使用直徑1 m的條筒，尤其是從梳棉機(jī)到自調(diào)勻整并條機(jī)整個(gè)生產(chǎn)流程都采用統(tǒng)一的條筒尺寸，即使用直徑為1 m條筒，換筒次數(shù)減少50%，大幅提高工作效率，從而減少了10%的操作工作量，接頭數(shù)量也減半，再加上質(zhì)量改善，可使整個(gè)生產(chǎn)工藝流程的效率更高。

2 精梳機(jī)條并卷機(jī)智能連續(xù)運(yùn)行系統(tǒng)

近幾年，隨著自動化、智能化技術(shù)的發(fā)展，精梳工序設(shè)備的全自動化操作已成為可能。可提供故障遠(yuǎn)程診斷，具有更好的人機(jī)交互可操作性。其中經(jīng)緯紡織機(jī)械股份有限公司、江蘇凱宮機(jī)械股份有限公司推出的智能連續(xù)運(yùn)行系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了精梳機(jī)的連續(xù)化、自動化、無人操作智能生產(chǎn)。

2.1 精梳機(jī)的全自動換卷和棉卷接頭系統(tǒng)

國產(chǎn)JWF1286型、JSFA2188型精梳機(jī)具有自動退管、自動換卷、自動接頭功能和靈活便捷的數(shù)字化操作系統(tǒng)。設(shè)計(jì)筒管尾卷清理系統(tǒng)、棉卷頭尾搭接控制系統(tǒng)、筒管搬運(yùn)系統(tǒng)、翻卷系統(tǒng)等，并配合控制程序連續(xù)生產(chǎn)。該系統(tǒng)明顯降低了操作工的工作量。使接頭質(zhì)量明顯改善，其效果直接反映在精梳條均勻度上?？梢燥@著減少對合格熟練操作人員的需求。該系統(tǒng)的優(yōu)勢表現(xiàn)在：降低操作工的工作量、在精梳機(jī)上無需等待時(shí)間、精梳機(jī)的效率更高。

2.2 智能棉卷搬運(yùn)系統(tǒng)

JSFA016型智能棉卷搬運(yùn)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)條并卷機(jī)和精梳機(jī)間智能化、自動化運(yùn)輸，具有運(yùn)輸支架機(jī)構(gòu)、吊卷機(jī)構(gòu)等機(jī)械機(jī)構(gòu)以及嵌入式吊卷系統(tǒng)控制程序。在條并卷機(jī)輸出端設(shè)計(jì)完成滿卷存儲平臺，可將棉卷以8個(gè)為單位連續(xù)碼齊，并自動輸送到精梳機(jī)吊裝運(yùn)輸區(qū)域。設(shè)計(jì)完成空管存放存儲平臺，將精梳機(jī)返回的空管碼齊逐一喂入條并卷機(jī)，完成條并卷及輸出端的連續(xù)生產(chǎn)[3]。該系統(tǒng)優(yōu)勢：溫和的棉卷運(yùn)輸，無需人工操作，在精梳機(jī)上無需等待時(shí)間，精梳機(jī)的效率更高。

3 棉型化纖精梳機(jī)的開發(fā)與應(yīng)用

棉型化學(xué)纖維精梳機(jī)是針對化纖紗線生產(chǎn)需要研發(fā)的，代表機(jī)型有HC601-RZXW型化纖精梳機(jī)以及JSFA2186型多纖維精梳機(jī)，可適紡純滌綸、純粘膠以及滌棉、粘棉等混紡品種。通過精梳，不僅可以提高纖維的伸直度、平行度及分離度，減少了并絲和殘留的少量雜質(zhì)，而且能夠提高紗線的均勻度，改善面料的手感和風(fēng)格，所紡產(chǎn)品染色的均勻性、一致性、鮮艷性也明顯提高，布面風(fēng)格得到改善，將精梳工序引入棉型化纖紡紗流程是提高棉型化纖紡紗質(zhì)量的一項(xiàng)有效技術(shù)手段。

3.1 化纖精梳機(jī)工藝參數(shù)的優(yōu)化

3.1.1 精梳分離結(jié)合驅(qū)動機(jī)構(gòu)的優(yōu)化

化纖精梳機(jī)的研發(fā)重點(diǎn)涉及到了精梳分離結(jié)合驅(qū)動機(jī)構(gòu)的開發(fā)，優(yōu)化精梳機(jī)分離羅拉運(yùn)動，優(yōu)化精梳機(jī)有效輸出長度，優(yōu)化多連桿傳動機(jī)構(gòu)，同時(shí)增加鉗板擺動動程，使精梳機(jī)適紡纖維長度達(dá)到29 mm～42 mm，滿足紡制化學(xué)纖維的長度要求。

3.1.2 精梳傳動系統(tǒng)優(yōu)化

改變了曲柄滑套機(jī)構(gòu)、傳動部件表面線速度傳動比；采用給棉羅拉可調(diào)式鉗板,優(yōu)化鉗板皮老虎長度，控制鉗口對化學(xué)纖維的有效握持。從而提高精梳機(jī)梳理機(jī)能，有效控制化學(xué)纖維落纖率，并消除化學(xué)纖維條運(yùn)動過程中產(chǎn)生的卷縮現(xiàn)象。

3.2 分梳專件參數(shù)的開發(fā)

3.2.1 錫林參數(shù)的優(yōu)化選擇

根據(jù)棉型化纖的長度、細(xì)度、摩擦性能等參數(shù)，對錫林、頂梳的針齒密度、齒形、角度及針齒的排列方式等進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，減少精梳過程中纖維纏繞錫林及頂梳，減少纖維斷裂及梳針損傷。棉型化纖精梳錫林參數(shù)如下。

(1)錫林齒形工作角大，纖維深入齒根的力小，有利于纖維的上浮和轉(zhuǎn)移，工作角小有利于纖維的握持和分梳。齒形工作角偏大取值為50°～60°，且從前區(qū)到后區(qū)逐漸減小，同時(shí)適當(dāng)減小齒深，有利于纖維的分梳，充塞少，轉(zhuǎn)移率大，在滿足錫林梳理要求的同時(shí)，又便于毛刷清潔錫林。

(2)齒密增加能提高對纖維的握持抓取和分梳作用，但容易損傷纖維、降低纖維轉(zhuǎn)移。因此錫林總齒數(shù)和各梳理區(qū)齒密不宜過大，適當(dāng)增加齒基厚和縱向齒距，錫林總齒數(shù)范圍18 000齒～22 000齒，根據(jù)用戶的需求隨機(jī)進(jìn)行調(diào)整[4]。

(3)整體錫林的梳理齒面角可采用75°和90°兩種形式，前排齒片與纖維平行，后幾排齒交替傾斜3°，減少對纖維的控制。

3.2.2 棉型化纖頂梳的設(shè)計(jì)

頂梳的齒密度一般取24齒/cm、26齒/cm，頂梳齒形設(shè)計(jì)采用榫型結(jié)構(gòu)形式，齒片寬度是普通頂梳齒片寬度的3倍多，齒尖夾角呈20°，有利于減少棉型化纖纏繞齒片現(xiàn)象的發(fā)生，靠近基部采用負(fù)工作角設(shè)計(jì)，達(dá)到自清潔的效果。

3.3 棉型化纖精梳上機(jī)工藝配置

棉型化纖精梳工藝配置范圍：棉卷定量50 g/m～65 g/m，給棉方式為前進(jìn)給棉，給棉長度4.7 mm、5.2 mm、5.9 mm，梳理隔距0.30 mm～0.45 mm，頂梳插入深度(刻度值)-0.5、0、+0.5，精梳落棉率5%～11%，落棉隔距7 mm～12 mm。

3.4 多纖維精梳機(jī)

JSFA2186型多纖維精梳機(jī)是主要針對棉麻、萊賽爾、粘膠、漢麻、化纖等纖維的不同梳理需要而研發(fā)的，采用不同模塊化專件進(jìn)行組合，該系統(tǒng)的優(yōu)勢表現(xiàn)在用戶不用多買精梳機(jī)，一臺精梳機(jī)就可以解決梳理多種纖維的紡紗難題。

4 國產(chǎn)精梳機(jī)發(fā)展趨勢

最近幾年，我國紡織行業(yè)的生產(chǎn)成本普遍上漲，大量企業(yè)出現(xiàn)了用工成本大幅度上升和招工難并存的局面。高速、高效、節(jié)能、智能化以及設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性和可靠性是目前國產(chǎn)精梳機(jī)的發(fā)展趨勢，是一種不可逆轉(zhuǎn)的潮流。其中精梳工序獨(dú)特的全自動換卷系統(tǒng)和全自動棉卷運(yùn)輸系統(tǒng)，又為解決招工難等問題提供了更加有效的方案。同時(shí)，企業(yè)也憑借可靠、穩(wěn)定的產(chǎn)品質(zhì)量贏得了更具有競爭優(yōu)勢的市場。同時(shí)，針對精梳技術(shù)的節(jié)能降耗，可以采用優(yōu)化方法，減小精梳機(jī)驅(qū)動機(jī)件運(yùn)動的加速度及機(jī)件重量，進(jìn)一步提高精梳機(jī)裝備的加工精度，力爭在基礎(chǔ)材料科學(xué)研發(fā)水平上有所突破。這樣不僅能節(jié)能、降噪，而且還可以減小機(jī)器振動，有效提高了機(jī)器運(yùn)行穩(wěn)定性。

5 結(jié)語

當(dāng)代國外精梳機(jī)車速已經(jīng)達(dá)到550鉗次/min～600鉗次/min，而國產(chǎn)精梳機(jī)裝備技術(shù)水平也得到明顯提高，其運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性、可靠性得到大幅度提升，在400鉗次/min～420鉗次/min下能長期運(yùn)轉(zhuǎn)，且精梳機(jī)在重定量、高速度、前進(jìn)給棉、低落棉率、低能耗等方面展現(xiàn)出優(yōu)異的工藝技術(shù)特征。顛覆性地沖破傳統(tǒng)精梳機(jī)的技術(shù)理念，采用新型130°齒面角錫林，有的機(jī)型可進(jìn)行多角度錫林的快速切換。在傳動機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)、配套多功能模塊模式的轉(zhuǎn)換、化纖精梳機(jī)和多纖維精梳機(jī)的研發(fā)以及條并卷機(jī)、精梳機(jī)智能連續(xù)運(yùn)行的全自動化系統(tǒng)等方面都取得了突破性的進(jìn)展。在質(zhì)量、產(chǎn)量與用棉上皆達(dá)到高度的靈活性。目前，國產(chǎn)精梳機(jī)的有些技術(shù)指標(biāo)雖然可與國外先進(jìn)機(jī)型相媲美，但我們也應(yīng)清醒地認(rèn)識到，國產(chǎn)設(shè)備在制造精度、基礎(chǔ)材料領(lǐng)域的研究、設(shè)計(jì)制造、工人素質(zhì)、裝配精度以及設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定性、可靠性等方面與國外先進(jìn)機(jī)型仍有一定的差距，尤其是精梳器材制造商要對器材專件和配套機(jī)配件供應(yīng)的質(zhì)量給予更多的關(guān)注。