用JWF1203 型梳棉機(jī)紡C 18.2 tex 紗的單產(chǎn)優(yōu)化

陶繼昊 邢明杰 倪敬達(dá) 任光業(yè)

（1.青島大學(xué)，山東青島，266071；2.青島宏大紡織機(jī)械有限責(zé)任公司，山東青島，266000）

在追求個(gè)性化、精致化的現(xiàn)今社會(huì)，人們對(duì)紗線質(zhì)量的要求也在日益嚴(yán)格，因此減少棉結(jié)、增強(qiáng)紗線強(qiáng)力是廠家和客戶迫切的需求［1-3］。曾有多位學(xué)者研究梳棉工藝對(duì)成紗質(zhì)量的影響［4-5］，有針對(duì)錫林速度對(duì)紗線毛羽、條干、含雜率進(jìn)行的研究［6-8］，也有錫刺比對(duì)生條質(zhì)量的影響研究［9-11］，眾所周知單產(chǎn)也是影響紗線質(zhì)量的一項(xiàng)重要因素，但對(duì)單產(chǎn)的研究數(shù)據(jù)相對(duì)較少。單產(chǎn)同其他工藝參數(shù)共同影響成紗質(zhì)量，單產(chǎn)的多少直接影響紗線棉結(jié)、短絨指標(biāo)，并且對(duì)條干指標(biāo)也會(huì)有相當(dāng)大的影響。JWF1203 型梳棉機(jī)是國產(chǎn)最為經(jīng)典的中等單產(chǎn)梳棉機(jī)，其單產(chǎn)主要在20 kg/h～50 kg/h，在品種適應(yīng)性、設(shè)備機(jī)械狀態(tài)穩(wěn)定性、優(yōu)異的質(zhì)量指標(biāo)方面都非常突出。本試驗(yàn)主要探討相同上機(jī)工藝參數(shù)時(shí)JWF1203 型梳棉機(jī)在紡C 18.2 tex 紗生產(chǎn)實(shí)踐中紗線質(zhì)量最優(yōu)的單產(chǎn)特征。

1 試驗(yàn)部分

1.1 試驗(yàn)原料

本次試驗(yàn)所用原料為美棉和澳棉。其原棉棉結(jié)（MD100）345 粒/g，短絨率10.25%，含雜率2.77%，清棉落棉率2.24%，成熟度0.81，馬克隆值4.40，上半部長度為29.36 mm。

1.2 工藝流程

JWF1009 型往復(fù)抓棉機(jī)→AMP3000V5-P TH 型火星金屬重雜物探除器→FT217 型氣流分流器+FA125B 型重物分離器→JWF1107 型單軸流開棉機(jī)→JWF1029 型多倉混棉機(jī)→JWF1121型清棉機(jī)→JWF1053 型除微塵機(jī)→JWF1171 型棉箱→FT025B 型自調(diào)勻整+JWF1171 型棉箱+FT209A 型圈條器+JWF1203 型梳棉機(jī)

1.3 梳棉工藝參數(shù)

試驗(yàn)用JWF120 型梳棉機(jī)。清棉工序工藝:JWF1009型抓棉機(jī)打手速度1 000 r/min；FA125B型重物分離器第一組塵棒隔距為22 mm、第二組塵棒隔距為25 mm；JWF1107 型單軸流開棉機(jī)四組塵棒隔距分別為12 mm、12 mm、12 mm、12 mm，打手速度717 r/min（頻率45 Hz）；JWF1029 型多倉混棉機(jī)均棉羅拉速度726 r/min；JWF1121 型清棉機(jī)兩分梳板隔距為2.5 mm、1.5 mm，四把除塵刀隔距為1.2 mm、1.2 mm、1.3 mm、1.3 mm，除塵刀進(jìn)口四塊托板隔距為12 mm、13 mm、12 mm、12 mm，打手速度750 r/min；JWF1171 型棉箱的開松輥速度735 r/min。其筵棉棉結(jié)（MD100）為550 粒/g，短絨率10.9%，含雜率1.52%。

梳棉機(jī)單產(chǎn)采用22 kg/h、26 kg/h、30 kg/h、32 kg/h、36 kg/h、40 kg/h 六 檔；刺 輥 速 度 采 用975 r/min，錫 林 速 度480 r/min，蓋 板 速 度260 mm/min。錫林針布選取R-2030×0.5 型、道夫針布N-4030B×0.9 型、活動(dòng)蓋板SPACETOP型，生條定量為22 g/5 m，不同種單產(chǎn)配合所紡的紗線均為18.2 tex。并對(duì)紡制的紗線進(jìn)行條干、棉結(jié)、短絨等進(jìn)行檢測(cè)。JWF1203 型梳棉機(jī)其他工藝參數(shù):給棉羅拉～給棉板隔距0.15 mm，刺輥～給棉板隔距0.61 mm，刺輥～除塵刀隔距0.30 mm，第一落雜區(qū)長度65 mm，第二落雜區(qū)長度30 mm，第三落雜區(qū)長度16 mm，刺輥～分梳板隔距0.75 mm，刺輥～錫林隔距0.18 mm，錫林～后固定蓋板隔距0.40 mm、0.43 mm、0.46 mm、0.48 mm，后棉網(wǎng)清潔器～錫林隔距0.40 mm、1.52 mm，錫林～后上罩板隔距0.56 mm，錫林～后下罩板隔距0.79 mm，錫林～活動(dòng)蓋板隔距0.20 mm、0.18 mm、0.18 mm、0.18 mm、0.20 mm，錫林～前上罩板隔距0.78 mm，錫林～前下罩板隔距0.56 mm，錫林～前棉網(wǎng)清潔器隔距1.52 mm、0.40 mm，錫林～前固定蓋板隔距0.25 mm、0.23 mm、0.20 mm、0.20 mm，錫林～道夫隔距0.10 mm。

2 試驗(yàn)結(jié)果

為保證誤差盡可能小，因此每種條件均使用四臺(tái)相同參數(shù)的梳棉機(jī)進(jìn)行紡制，分別編號(hào)1#、2#、3#、4#，同種約束條件下取平均值，依據(jù)平均值進(jìn)行分析。有關(guān)質(zhì)量指標(biāo)見表1 和表2。

表1 不同單產(chǎn)時(shí)棉結(jié)和短絨檢測(cè)結(jié)果

表2 不同單產(chǎn)時(shí)成紗條干檢測(cè)結(jié)果

3 分析與討論

由表1 和表2 可知，當(dāng)錫林、刺輥、蓋板速度和其他工藝隔距相同時(shí)，不同單產(chǎn)對(duì)應(yīng)成紗條干、棉結(jié)和短絨的指標(biāo)是不同的。為了更綜合和方便的衡量各參數(shù)對(duì)生條質(zhì)量的影響，引用模糊評(píng)價(jià)的方法［12］。本次試驗(yàn)共設(shè)置6 組限定條件，并且每個(gè)限定條件取最后平均值作為判定紗線指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)。因此每個(gè)指標(biāo)從優(yōu)到差可分為1、2、3、4、5、6 共6 個(gè)等級(jí)，因?yàn)槊總€(gè)指標(biāo)的相差程度不一，在此不使用隸屬度函數(shù)，只用6 種指標(biāo)進(jìn)行比較轉(zhuǎn)換，最好為1，其他依次為2、3、4、5、6，具體轉(zhuǎn)換結(jié)果見表3。棉結(jié)、短絨和條干三種指標(biāo)共計(jì)12 個(gè)，其中棉結(jié)數(shù)量和棉結(jié)去除率、生條短絨率和短絨去除率為相同數(shù)據(jù)的不同表述，因此合并計(jì)算，共計(jì)10 個(gè)指標(biāo)。根據(jù)重要指標(biāo)權(quán)重系數(shù)，規(guī)定其中條干CV 值、棉結(jié)去除率、短絨去除率的權(quán)重系數(shù)為0.17，其他條干指標(biāo)共7 個(gè)，每個(gè)指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)為0.07，總計(jì)0.49，四類指標(biāo)權(quán)重的矩陣A=（0.17 0.17 0.17 0.49），對(duì)表3 進(jìn)行歸類統(tǒng)計(jì)得出表4。

表3 不同單產(chǎn)影響棉結(jié)、短絨評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)換表

表4 單量對(duì)棉結(jié)、短絨、條干指標(biāo)影響統(tǒng)計(jì)表

根據(jù)本次試驗(yàn)結(jié)果，分別對(duì)1、2、3、4、5、6 分別按照100、95、90、85、80、75 進(jìn)行賦值，結(jié)合具體的權(quán)重系數(shù)和評(píng)價(jià)結(jié)果所占比例，計(jì)算出每個(gè)試驗(yàn)方案的最終評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)。其中以單產(chǎn)26 kg/h 的試驗(yàn)條件為例進(jìn)行計(jì)算，其評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)為S=0.17×95+0.17×80+0.17×75+0.49×（0×100+0×95+0×90+3/7×85+1/7×80+3/7×75） =81.7（分）。用同樣的計(jì)算方法，計(jì)算其他方案的最后評(píng)分，具體數(shù)值見表5。

由表5 中數(shù)據(jù)可以知道當(dāng)JWF1203 型梳棉機(jī)紡18.2 tex 紗時(shí)，單產(chǎn)32 kg/h 時(shí)的紗線質(zhì)量最好，其綜合得分為97.7 分，其次為單產(chǎn)30 kg/h 時(shí)紗線質(zhì)量綜合評(píng)分為90.6 分，最差為26 kg/h 紗線質(zhì)量綜合評(píng)分為81.7 分。由上述結(jié)果可知，當(dāng)梳棉機(jī)參數(shù)相同時(shí)，為追求高紗線質(zhì)量，其單產(chǎn)不宜設(shè)置過低，但是過度追求高單產(chǎn)也會(huì)影響成紗質(zhì)量，體現(xiàn)了單產(chǎn)對(duì)成紗質(zhì)量的影響。

表5 不同條件下紗線質(zhì)量的綜合評(píng)分

3.1 棉結(jié)指標(biāo)最優(yōu)方案

通過對(duì)表1、表3 的分析可得，棉結(jié)去除率最高的工藝參數(shù)為產(chǎn)量22 kg/h，并且從整體趨勢(shì)來看棉結(jié)去除能力隨著單產(chǎn)的提高呈下降趨勢(shì)。得出以上結(jié)論不難理解，當(dāng)?shù)彤a(chǎn)時(shí)刺輥、錫林和蓋板的作用效果較強(qiáng)，針布對(duì)纖維的握持也較充分，分梳較為充足。如果單純的追求棉結(jié)去除率高的梳棉工藝，則可以在保證額定單產(chǎn)符合生產(chǎn)要求的基礎(chǔ)上盡可能減少實(shí)際單產(chǎn)。

3.2 短絨指標(biāo)最優(yōu)方案

通過對(duì)表2、表3 分析可得，一個(gè)合適的單產(chǎn)對(duì)短絨指標(biāo)的影響尤為明顯，本次試驗(yàn)最優(yōu)單產(chǎn)為32 kg/h，并且短絨率指標(biāo)隨著與單產(chǎn)32 kg/h偏離程度越大指標(biāo)越差。主要是因?yàn)樵诘彤a(chǎn)時(shí)分梳能力過強(qiáng)，會(huì)增大短絨的產(chǎn)生，但是當(dāng)單產(chǎn)不斷增大時(shí)，其分梳能力就會(huì)較弱，不利于短絨的排除。

3.3 條干指標(biāo)最優(yōu)方案

通過對(duì)表2、表3 分析可知，單產(chǎn)對(duì)條干有顯著影響，并且整體趨勢(shì)隨單產(chǎn)的提高呈現(xiàn)先優(yōu)后劣的變化，主要因?yàn)槭堑彤a(chǎn)時(shí)纖維梳理過度，單產(chǎn)過高時(shí)梳理能力又不足，從而導(dǎo)致有較多纖維得不到梳理，從而影響其條干。

4 結(jié)論

（1）棉結(jié)、短絨以及條干最優(yōu)時(shí)的單產(chǎn)是不同的，在實(shí)際生產(chǎn)過程中根據(jù)所需最優(yōu)指標(biāo)調(diào)節(jié)單產(chǎn)，會(huì)提高紗線特定性能。棉結(jié)指標(biāo)隨著產(chǎn)量的升高呈惡化趨勢(shì)，但是短絨和條干指標(biāo)均在32 kg/h 時(shí)性能最好。

（2）當(dāng)工藝參數(shù)相同時(shí)，梳棉機(jī)單產(chǎn)對(duì)成紗質(zhì)量會(huì)有不同的影響，本次試驗(yàn)主要考慮其綜合指標(biāo)，由于紗線綜合指標(biāo)在32 kg/h 時(shí)得分為97.7 分，最好，因此在使用JWF1203 型梳棉機(jī)時(shí)為保證紗線總體性能應(yīng)盡量控制單產(chǎn)量32 kg/h。