瑞士格拉夫公司的前沿創(chuàng)新
——紡紗廠的專屬針布創(chuàng)新

Christian Dratva

(瑞士格拉夫公司)

最新技術(shù)發(fā)展和系統(tǒng)性研究的新方法促使瑞士格拉夫公司(以下簡(jiǎn)稱“格拉夫公司”)為各細(xì)分市場(chǎng)及其特定需求，重新開發(fā)和設(shè)計(jì)回轉(zhuǎn)彈性蓋板針布，以使格拉夫公司的客戶能夠持續(xù)獲益。在過去幾年，市場(chǎng)環(huán)境、自動(dòng)化采棉以及梳棉機(jī)性能都發(fā)生了變化，并將現(xiàn)有的針布技術(shù)性能推向極限。目前，格拉夫公司帶來了自主創(chuàng)新的新方法和新產(chǎn)品。

1 格拉夫公司的創(chuàng)新涵義

格拉夫公司的關(guān)鍵創(chuàng)新聚焦于如何改善成紗質(zhì)量(Q)、如何使彈性蓋板針布和錫林金屬針布適用于所用的原料(T)，金屬針布的配置如何延長其使用壽命(L)，以使紡紗廠擁有較好的盈利能力($/t，即收入/時(shí)間)。但是，經(jīng)過對(duì)變化邊界條件的深入分析，格拉夫公司認(rèn)識(shí)到有兩方面對(duì)紡紗廠有關(guān)鍵影響：第一，在保證相同成紗質(zhì)量的前提下，增加梳棉機(jī)的臺(tái)時(shí)產(chǎn)量(P)；第二，設(shè)計(jì)新的系統(tǒng)以盡可能減少落棉中的有效纖維含量，從而提高收益(Y)，這一點(diǎn)對(duì)紡紗廠利潤影響很大。

因此，創(chuàng)新的關(guān)鍵可概括為：① 改善成紗質(zhì)量(Q)；② 應(yīng)對(duì)原料含雜(T)；③ 延長使用壽命(L)；④ 提高生產(chǎn)性能(P)；⑤ 節(jié)約蓋板花中有效纖維以獲得更多收益(Y)。

2 整體的系統(tǒng)性研究方法

為滿足各細(xì)分市場(chǎng)紡紗廠的差別化需求，在創(chuàng)新設(shè)計(jì)具有附加值的金屬針布產(chǎn)品時(shí)，有很多系統(tǒng)需要考慮。整個(gè)后紡工序、梳棉工序本身及其所有參數(shù)，以及不同可能性的產(chǎn)品必須協(xié)調(diào)一致。梳理功能主要發(fā)生在彈性蓋板針布和錫林金屬針布針齒間。格拉夫公司采用最新技術(shù),依據(jù)試驗(yàn)室研究以及現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試結(jié)果，提出了具體的解決方案，以滿足紡紗廠的期望。格拉夫公司基于自動(dòng)化程序，通過對(duì)原型的模擬、可視化和計(jì)算，設(shè)計(jì)思維方法，加速創(chuàng)新過程，以盡可能減少開發(fā)時(shí)間，降低開發(fā)成本。設(shè)計(jì)案例如圖1、圖2所示。

圖1 蓋板針齒彎曲效果的可視化有限元計(jì)算

圖2 與梳棉機(jī)和梳棉工藝完整匹配的最新復(fù)雜植針自動(dòng)3D影像

圖1中，可視化的有限元計(jì)算展示彈性針布用底布上的蓋板針齒的彎曲效果，可據(jù)此對(duì)新產(chǎn)品進(jìn)行修正，以符合各細(xì)分組別客戶對(duì)梳理工藝的要求。

3 關(guān)注點(diǎn)：節(jié)約有效纖維以獲得更大收益(Y)

3.1 案例一

針對(duì)梳棉工序節(jié)約有效纖維的最新聚焦點(diǎn)，格拉夫公司開發(fā)了一種新的彈性蓋板針布系統(tǒng)，在生產(chǎn)和設(shè)計(jì)中包含了許多不同參數(shù)，以滿足特定產(chǎn)品組別。本案例的計(jì)算給出了預(yù)估結(jié)果。

某年產(chǎn)5000 t的紡紗廠采用格拉夫優(yōu)化蓋板針布，在原料用量不變的情況下，每年可在梳棉蓋板花中節(jié)約0.3%有效纖維(可轉(zhuǎn)換為15 t棉紗)，產(chǎn)生3.5萬歐元額外收益。原料質(zhì)量、梳棉機(jī)工藝設(shè)定以及所紡紗線等級(jí)決定節(jié)約的效果，即基于節(jié)約有效纖維的預(yù)估，取決于原料、梳棉機(jī)型、梳棉機(jī)工藝設(shè)定以及最終產(chǎn)品要求。具體計(jì)算結(jié)果見表1。

表1 某紡織廠銷售增加情況的預(yù)估

3.2 案例二

格拉夫公司在自己的實(shí)驗(yàn)室并經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試新開發(fā)的彈性蓋板針布性能，結(jié)果如圖3、圖4所示。

圖3 2種不同型號(hào)蓋板的梳理隔距之間的彈性針布負(fù)荷外觀

圖4的測(cè)量結(jié)果來自于圖3形象化的分梳區(qū)域2種不同蓋板負(fù)荷程度差別的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。圖3中，第一個(gè)是最新設(shè)計(jì)的彈性蓋板針布，并將其與新型蓋板針布進(jìn)行從由左到右、從預(yù)分梳到后分梳的比較。圖4中，在兩條曲線之間的區(qū)域顯示了有雜質(zhì)、塵雜、棉結(jié)，還有有效纖維組成的負(fù)荷之差。

圖4 2種不同彈性蓋板逆錫林旋轉(zhuǎn)方向、從后分梳區(qū)到預(yù)分梳區(qū)負(fù)荷表現(xiàn)

圖4為2種不同彈性蓋板逆錫林旋轉(zhuǎn)方向從后分梳區(qū)到預(yù)分梳區(qū)的負(fù)荷曲線對(duì)比區(qū)域，顯示了蓋板花落棉和有效纖維的減少量。

很顯然，由以上2個(gè)案例可知，落棉中節(jié)約有效纖維的占比很小，對(duì)紡紗廠收益也有積極影響。

4 創(chuàng)新蓋板針布的3個(gè)系統(tǒng)

4.1 Y-Top蓋板針布收益優(yōu)化系統(tǒng) (Y)

某紡紗廠面對(duì)銷售價(jià)格的激烈競(jìng)爭(zhēng)，以中、高生產(chǎn)率生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)紗。對(duì)該客戶而言，根據(jù)原料、機(jī)器安裝情況和所要求的成紗質(zhì)量，如表1所示的很少量的纖維節(jié)約(最高為0.5%)即可獲得具有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的價(jià)格優(yōu)勢(shì)，如圖5所示。

圖5 5個(gè)主要參數(shù)的組成及節(jié)約有效纖維的收益優(yōu)勢(shì)

4.2 HiTop 2蓋板針布和MULTISHARP錫林針布性能優(yōu)化系統(tǒng)(P和L)

某生產(chǎn)氣流紡紗的紡紗廠需要最佳的生產(chǎn)能力和針布使用壽命，以及良好的成紗質(zhì)量。這2項(xiàng)要求被納入在性能優(yōu)化系統(tǒng)中。如，相比環(huán)錠紡工序，氣流紡工序可以使用較短的纖維。因此，產(chǎn)量要由可用纖維的另一定義而定，但產(chǎn)量仍然是重要的，并被納入系統(tǒng)。產(chǎn)量與最新用于錫林針布MULTISHARP的合金相關(guān)，以提供盡可能長的針布使用壽命(超過25%)，可在全系統(tǒng)整個(gè)較長壽命期內(nèi)，在延長保養(yǎng)周期的情況下實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)，如圖6所示。

圖6 生產(chǎn)性能和針布使用壽命的優(yōu)勢(shì)

圖6顯示了生產(chǎn)性能和針布使用壽命優(yōu)勢(shì)，即在原料含雜增加的情況下，仍可達(dá)到最高生產(chǎn)效率。

4.3 RSTO蓋板針布質(zhì)量?jī)?yōu)化系統(tǒng)(Q)

這種蓋板針布是為質(zhì)量要求較高的紡紗廠設(shè)計(jì)的。這類紡紗廠的收入并非依賴于增加產(chǎn)量，而是通過優(yōu)化成紗品質(zhì)提高售價(jià)。他們的關(guān)注點(diǎn)在于通過控制蓋板花中有效纖維的含量，以保持盡可能好的成紗質(zhì)量，如圖7所示。

圖7 成紗質(zhì)量?jī)?yōu)勢(shì)

5 結(jié)語

以上案例就格拉夫公司如何將彈性蓋板針布和錫林針布設(shè)計(jì)生產(chǎn)成為客戶獲取最大收益的系統(tǒng)進(jìn)行概述?；趯＠麑?duì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)，格拉夫公司能保持其作為高質(zhì)量針布市場(chǎng)引領(lǐng)者的地位。