單纖維測(cè)試儀在紡紗生產(chǎn)中的應(yīng)用

姬良偉

(華芳修武紡織有限公司，河南 修武 454350)

0 引言

如何快捷準(zhǔn)確地在線檢測(cè)棉結(jié)，是紡織廠必須面對(duì)的棘手問(wèn)題。單臺(tái)棉網(wǎng)的異常往往很難被發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致在后道工序中對(duì)成紗質(zhì)量影響很大[1]。傳統(tǒng)目測(cè)檢測(cè)棉結(jié)的方法耗時(shí)多、可重復(fù)性差，且須工作人員掌握一定技巧。筆者公司應(yīng)用單纖維測(cè)試儀(USTER AFIS)的纖維測(cè)試系統(tǒng)，能夠快速地檢測(cè)單臺(tái)纖維棉結(jié)、籽皮棉結(jié)數(shù)量、灰塵或雜質(zhì)，排查異常機(jī)臺(tái)，對(duì)生產(chǎn)流程與工藝過(guò)程監(jiān)控取得了很好的效果。

1 單纖維測(cè)試儀的檢測(cè)原理

纖維試樣中的纖維必須通過(guò)纖維分離器進(jìn)行分離，當(dāng)纖維試樣通過(guò)喂入羅拉進(jìn)入纖維分離器后即被分離為纖維和雜質(zhì)；分離后的纖維經(jīng)加速噴嘴加速后通過(guò)光學(xué)測(cè)區(qū)，若無(wú)法滿足棉纖維標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)則被分別歸入纖維棉結(jié)、籽皮棉結(jié)、灰塵或雜質(zhì)。該測(cè)試儀對(duì)異常機(jī)臺(tái)增加的棉結(jié)或原料變化，能起到很好的監(jiān)控作用。

單纖維測(cè)試儀有兩大試驗(yàn)?zāi)K，其一為棉結(jié)模塊，主要測(cè)量原棉、筵棉和棉條中的纖維棉結(jié)、籽皮棉結(jié)的數(shù)量與大小；其二為長(zhǎng)度和成熟度模塊，測(cè)量原棉、筵棉和棉條中纖維的長(zhǎng)度和成熟度，長(zhǎng)度測(cè)量是將每根單纖維的長(zhǎng)度測(cè)量出來(lái)，以獲得棉樣中纖維長(zhǎng)度的真實(shí)分布。

2 紡紗工藝流程

清花JWF1012型往復(fù)抓棉機(jī)→JWF1204型高產(chǎn)梳棉機(jī)→FA306型預(yù)并條機(jī)→JWF1383型條并聯(lián)合機(jī)→JWF1275型精梳機(jī)→FA306型并條機(jī)→JWF1312型自調(diào)勻整并條機(jī)→JWF1415型粗紗機(jī)→F1520型環(huán)錠細(xì)紗機(jī)→村田21C型自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)。

3 單纖維測(cè)試儀的應(yīng)用

3.1 原棉和生產(chǎn)流程

本公司擁有6條純棉精梳生產(chǎn)線、104臺(tái)JWF1204型高產(chǎn)梳棉機(jī)、80臺(tái)JWF1275型精梳機(jī)。由于機(jī)采棉的用量越來(lái)越多、包差又較大，每天僅依靠人工手檢棉結(jié)、監(jiān)控每臺(tái)車比較困難，且用工多、耗時(shí)長(zhǎng)、準(zhǔn)確性差。若使用單纖維檢測(cè)儀每天可以檢測(cè)2條生產(chǎn)線，每月對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)對(duì)比分析，還能夠很好地監(jiān)控設(shè)備，對(duì)設(shè)備上的器材也能起到很好地管理作用。

每天對(duì)生產(chǎn)線上的單臺(tái)梳棉機(jī)、精梳機(jī)應(yīng)用單纖維測(cè)試儀進(jìn)行棉結(jié)周期測(cè)試，棉結(jié)在梳棉和精梳工序減少的數(shù)量主要取決于機(jī)器性能以及工廠預(yù)期達(dá)到的整體質(zhì)量要求，當(dāng)發(fā)現(xiàn)超標(biāo)機(jī)臺(tái)(梳棉生條棉結(jié)不應(yīng)大于75粒/g，精梳條棉結(jié)不應(yīng)大于25粒/g)后應(yīng)反饋車間整修復(fù)試；在月底匯總統(tǒng)計(jì)中，若機(jī)臺(tái)超標(biāo)次數(shù)多，應(yīng)拆車查看針布狀態(tài)、工藝隔距、設(shè)備器材周期等，以便進(jìn)行徹底整修。

3.2 控制指標(biāo)

根據(jù)公司對(duì)棉結(jié)、短絨的內(nèi)控指標(biāo)，制定每天試驗(yàn)計(jì)劃。一車間和二車間每天各做1套梳棉和精梳檢測(cè)，這樣每周就可以對(duì)梳棉和精梳進(jìn)行兩個(gè)周期的監(jiān)控，可以最大程度地杜絕因設(shè)備內(nèi)部發(fā)生問(wèn)題造成的質(zhì)量事故，并且每天整修棉結(jié)高的機(jī)臺(tái)以提高成紗質(zhì)量。

公司的AFIS檢測(cè)棉結(jié)、短絨內(nèi)控指標(biāo)見表1。烏斯特公報(bào)梳棉(短/中長(zhǎng)纖維)標(biāo)準(zhǔn)見表2。

3.3 梳棉工序

梳棉是紡紗的心臟，精梳又決定著紡紗質(zhì)量[2]，公司重點(diǎn)監(jiān)控這2個(gè)工序。根據(jù)每天的試驗(yàn)計(jì)劃，后紡試驗(yàn)員下午采集2個(gè)車間1套生產(chǎn)線上長(zhǎng)度約為30 cm的梳棉和精梳棉條，分別對(duì)應(yīng)車號(hào)放入特制的試驗(yàn)容器中，然后靜置在試驗(yàn)室恒溫恒濕的環(huán)境下平衡16 h，于次日晨間開始試驗(yàn)。根據(jù)梳棉、精梳工序主要任務(wù)和試驗(yàn)數(shù)據(jù)，再對(duì)照公司考核標(biāo)準(zhǔn)整修機(jī)臺(tái)，進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、月底分析，對(duì)連續(xù)超標(biāo)機(jī)臺(tái)要拆車查找原因。梳棉試驗(yàn)數(shù)據(jù)見表3、表4。

表1 AFIS檢測(cè)棉結(jié)短絨的內(nèi)控指標(biāo)

表2 烏斯特公報(bào)梳棉標(biāo)準(zhǔn)

清梳聯(lián)工序主要是清除原棉中的短絨與雜質(zhì)，所以在梳棉工序應(yīng)關(guān)注棉結(jié)、籽皮棉結(jié)和短絨率。每天通過(guò)對(duì)棉結(jié)和籽皮棉結(jié)的數(shù)量進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析與內(nèi)控指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比，查找問(wèn)題機(jī)臺(tái)并整修復(fù)試。

如表3中3號(hào)車籽皮棉結(jié)為19粒/g，出現(xiàn)異常。首先查看梳棉機(jī)各個(gè)排雜點(diǎn)和吸風(fēng)點(diǎn)管道是否堵塞，清理后再開車取樣復(fù)試；若達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)就可以正常開車，否則就要查找其他原因。又如表3中9號(hào)車棉結(jié)為111粒/g，明顯比其他機(jī)臺(tái)高，首先要查看蓋板、錫林、道夫是否掛花；然后復(fù)試棉結(jié)，若復(fù)試通過(guò)則表明是掛花引起的，否則就繼續(xù)排查；相比傳統(tǒng)的查看棉網(wǎng)的方法既節(jié)省了時(shí)間，又提高了效率。如果下個(gè)周期這臺(tái)車棉結(jié)依然超標(biāo)，就要進(jìn)行深度檢查，確認(rèn)針布有無(wú)損傷、是否超期，或者梳理隔距是否合理等。

通過(guò)單纖維測(cè)試儀在生產(chǎn)中的應(yīng)用，每天能夠快速查找問(wèn)題機(jī)臺(tái)，避免因疵點(diǎn)、疵條流失而造成的大面積質(zhì)量事故。另外，如果生條短絨率單臺(tái)超過(guò)內(nèi)控指標(biāo)，也應(yīng)查看蓋板針布及其梳理隔距是否存在問(wèn)題，固定蓋板針布是否裝反等；如果很多機(jī)臺(tái)同時(shí)出現(xiàn)問(wèn)題，就應(yīng)及時(shí)檢查配棉是否不當(dāng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)原料質(zhì)量的實(shí)時(shí)監(jiān)控。

表3 梳棉試驗(yàn)數(shù)據(jù)一

表4 梳棉試驗(yàn)數(shù)據(jù)二

3.4 精梳工序

精梳機(jī)的主要功能就是排除生條中的短絨，使棉纖維伸直平行、排除棉結(jié)[3]。每天根據(jù)精梳機(jī)臺(tái)和梳棉機(jī)臺(tái)試驗(yàn)結(jié)果及時(shí)對(duì)照內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行總結(jié)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)異常情況應(yīng)及時(shí)反饋車間，查找問(wèn)題并整改。

精梳試驗(yàn)結(jié)果分別見表5、表6。

表5 精梳試驗(yàn)數(shù)據(jù)一

表6 精梳試驗(yàn)數(shù)據(jù)二

精梳工序主要是存在棉結(jié)超標(biāo)問(wèn)題，一般由錫林掛花、頂梳嵌花、清潔不徹底、風(fēng)道堵塞、錫林或頂梳針布狀態(tài)不良等原因引起。使用單纖維測(cè)試儀，能在很短時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)精梳機(jī)存在的問(wèn)題，及時(shí)防止疵條流失。如表5中7號(hào)機(jī)臺(tái)，棉結(jié)超過(guò)公司內(nèi)控指標(biāo)的25粒/g，應(yīng)立即通知車間關(guān)車整修復(fù)試，查看頂梳是否積花，或錫林、風(fēng)道是否掛花，錫林針布狀態(tài)是否不良等，以查找出精梳機(jī)內(nèi)部問(wèn)題，做到在線監(jiān)測(cè)和周期監(jiān)測(cè)。

3.5 細(xì)紗工序

細(xì)紗條干、強(qiáng)力是檢驗(yàn)棉花質(zhì)量最直觀的指標(biāo)，所以對(duì)新進(jìn)原棉要進(jìn)行單嘜試紡[4]，以為生產(chǎn)中的質(zhì)量管理提供參考。在單嘜試紡之后再使用單纖維測(cè)試儀，不僅在梳棉工序就能預(yù)測(cè)出成紗棉結(jié)，還能減少試紡人員的工作量，對(duì)各工序配棉提供參考。當(dāng)抽調(diào)比例發(fā)生變化時(shí)，也能很好地監(jiān)控棉結(jié)變化；監(jiān)控每次小批量抽掉棉樣的棉結(jié)變化情況，也能為改進(jìn)工藝設(shè)計(jì)、配棉提供參考。

單纖維測(cè)試儀測(cè)得的單嘜試紡數(shù)據(jù)，對(duì)后紡成紗棉結(jié)也能進(jìn)行預(yù)測(cè)。一批新的原棉進(jìn)廠時(shí)，可以通過(guò)試紡的梳棉和精梳棉結(jié)數(shù)量預(yù)測(cè)成紗棉結(jié)，還能根據(jù)短絨和馬克隆值預(yù)測(cè)強(qiáng)力(當(dāng)梳棉、精梳工序棉結(jié)、短絨較高時(shí)，成紗棉結(jié)較高且強(qiáng)力較小)，以便及時(shí)地改進(jìn)配棉或調(diào)整所紡品種結(jié)構(gòu)。

筆者公司近年來(lái)在生產(chǎn)實(shí)踐中總結(jié)了一定的經(jīng)驗(yàn)。生產(chǎn)CJ 14.6 tex品種時(shí)，單嘜梳棉棉結(jié)數(shù)值對(duì)管紗的影響見表7、表8。

表7 單嘜梳棉棉結(jié)均值為105 個(gè)/km時(shí)細(xì)紗管紗試紡結(jié)果

表8 單嘜梳棉棉結(jié)均值為60 個(gè)/km時(shí)細(xì)紗管紗試紡結(jié)果

在新原棉單嘜梳棉棉結(jié)試紡結(jié)果出來(lái)后，可以快速預(yù)測(cè)成紗棉結(jié)和強(qiáng)力，為單嘜試紡節(jié)約時(shí)間、減輕試紡人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，也可以盡快做出適宜的配棉方案，為公司節(jié)約原料占用資金、大幅降低企業(yè)生產(chǎn)成本。

3.6 絡(luò)筒工序

絡(luò)筒工序是紡紗的最后一道工序和織造的首道工序，其質(zhì)量對(duì)最終交付給用戶的紗線質(zhì)量至關(guān)重要。從烏斯特公報(bào)看，同品種、同水平的中細(xì)號(hào)紗線，筒紗的常發(fā)性紗疵數(shù)量要比管紗多，說(shuō)明絡(luò)筒工序?qū)芗嗁|(zhì)量具有一定的負(fù)面影響，因而需要重視該工序的質(zhì)量控制。而單纖維測(cè)試儀(USTER AFIS)在前期工作的結(jié)果，也能在最后一道工序通過(guò)做烏斯特條干和毛羽測(cè)試來(lái)驗(yàn)證。除通過(guò)檢測(cè)絡(luò)筒工序的烏斯特條干、棉結(jié)、強(qiáng)力等指標(biāo)驗(yàn)證單纖維的粗細(xì)、長(zhǎng)短及其與成紗質(zhì)量的關(guān)系外，檢測(cè)絡(luò)筒工序的毛羽翻倍率也能為檢驗(yàn)纖維整齊度、短絨率含量提供參考。一般從細(xì)紗到絡(luò)筒，紗線的3 mm毛羽指數(shù)翻倍率在300%以內(nèi)，超過(guò)這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)則纖維整齊度低、短絨率超標(biāo)。所以，單纖維測(cè)試儀器對(duì)于絡(luò)筒工序的紗線和纖維檢測(cè)也有非常重要的作用。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著紡織廠的自動(dòng)化生產(chǎn)水平越來(lái)越高，前紡設(shè)備封閉越來(lái)越嚴(yán)，安全系數(shù)越來(lái)越高，即時(shí)可視的紡紗設(shè)備越來(lái)越少。鑒于梳棉、精梳設(shè)備的局限性和其在整個(gè)紡紗生產(chǎn)流程中的重要作用，以及實(shí)際生產(chǎn)時(shí)無(wú)法實(shí)現(xiàn)每天將設(shè)備停臺(tái)以查看棉網(wǎng)上棉結(jié)的現(xiàn)實(shí)，采用單纖維測(cè)試儀在線進(jìn)行監(jiān)測(cè)則能夠在梳棉、精梳不停車的狀態(tài)下快速檢測(cè)單臺(tái)或多臺(tái)設(shè)備的棉結(jié)、短絨含量，也能監(jiān)控到梳棉、精梳設(shè)備及紡紗器材運(yùn)行情況、找出異常機(jī)臺(tái)，從而全面監(jiān)控機(jī)臺(tái)的運(yùn)行動(dòng)態(tài)，為生產(chǎn)過(guò)程中的配棉管理、工藝管理、操作管理、設(shè)備管理等提供參考。