國產(chǎn)精梳機重定量工藝試驗分析

劉允光 梁淑桂

（1.聊城允光精梳技術(shù)服務(wù)中心，山東聊城，252000；2.陜西帛宇紡織有限公司，陜西寶雞，722302）

1 國產(chǎn)精梳機重定量工藝的優(yōu)化選擇

1.1 小卷定量的選擇

高速度、重定量的工藝應(yīng)用一般立足于棉卷的自清潔效應(yīng)，精梳小卷定量通常選擇70 g/m～75 g/m，采用前進給棉工藝，適當增加小卷定量，充分利用棉卷自清潔功能，可以有效清除棉卷內(nèi)的棉結(jié)，獲得較好的成紗質(zhì)量指標和原料利用率。但是，考慮到棉層過厚以及錫林齒片穿透性等綜合因素，導(dǎo)致小卷棉層梳理不充分的不利情況，會大于棉卷自清潔的效果［1］。因此，在重定量工藝中，棉卷定量的上限不應(yīng)大于83 g/m。

1.2 給棉方式與給棉長度的選擇

在重定量工藝中，通過優(yōu)化前進給棉工藝、合理選擇給棉長度，可以獲得低落棉率和質(zhì)優(yōu)高產(chǎn)的效果。通過試驗可知：采用前進給棉、配置4.7 mm給棉長度，在精梳條產(chǎn)量增加9%的情況下，其成紗質(zhì)量要好于4.3 mm給棉長度工藝［2］。

1.3 國產(chǎn)精梳機速度的選擇

通過試驗可知：在前進給棉工藝中，適度提高精梳機速度，不但不會降低成紗品質(zhì)，還增加了精梳機的產(chǎn)能。國產(chǎn)精梳機速度的增加，會影響精梳機的運行穩(wěn)定性和可靠性，這一點必須注意。近幾年來，國產(chǎn)精梳機裝備水平得到了極大提高，但其運行穩(wěn)定性和可靠性與國外品牌精梳機相比仍有一定差距，不宜大幅提高速度，建議在350鉗次/min～400鉗次/min范圍內(nèi)運行較好［3］。

1.4 梳理元件的優(yōu)選

衡量精梳錫林一個極其重要的關(guān)鍵性指標，就是在高速度、重定量狀態(tài)下能夠迅速刺穿棉須叢，使纖維與錫林齒片間有足夠摩擦力來完成梳理，從而獲得較佳的單根纖維化程度。如果錫林齒條的穿透性不好，就難以對棉須叢實現(xiàn)迅速插入、穿刺、開松整理以及精細化梳理的功能。Graf Primacom及Vario-Comb錫林鋒利度好、齒尖薄、強度高，可形成對棉須叢優(yōu)異的穿透性［4］。目前，國產(chǎn)錫林的關(guān)鍵性技術(shù)指標還有待進一步完善和提高。優(yōu)選精梳梳理元件品牌及型號，對降低成紗棉結(jié)也起到非常關(guān)鍵性的作用。

1.5 精梳錫林總梳理齒數(shù)的選擇

在有足夠容纖空間的前提下，盡可能增加錫林總梳理點，精梳錫林齒條密度增加，梳理效果增強，纖維梳理得到有效加強，纖維伸直平行度更好，最終使成紗質(zhì)量得到有效改善。由于錫林、頂梳齒條受到容纖量的限制，不可能無限制地增加錫林總梳理點數(shù)，尤其是采用重定量工藝，由于纖維總根數(shù)多、棉層過厚以及錫林齒片穿透性綜合性指標，導(dǎo)致上部棉層梳理不充分或者梳理不透，會導(dǎo)致錫林、頂梳齒條嵌花或嚴重嵌花，棉須叢單根纖維化的程度也會大大降低［5］。因此，采用重定量工藝不宜選擇太高密度的錫林。錫林齒面角為90°的錫林通?？稍?5 000齒～30 000齒內(nèi)選擇。如：Graf Primacom錫林齒面角為90°，錫林型號建議選擇9015型，總齒數(shù)為29 088齒；錫林齒面角為110°，錫林型號建議選擇5028型，總齒數(shù)為40 896齒。STAEDTLER+UHL錫林齒面角為90°，錫林型號建議選擇9602型，總齒數(shù)為30 560齒；錫林齒面角為112°，錫林型號建議選擇1203型，總齒數(shù)為38 000齒。

1.6 頂梳密度的選擇

在精梳過程中頂梳承擔相當重要的作用，尤其是在前進給棉工藝中，頂梳梳理落棉占整個精梳落棉高達50%～70%［6］，頂梳針片不允許出現(xiàn)有嵌花現(xiàn)象。重定量工藝不宜選擇較高密度的頂梳，建議選擇Graf Ri-Q-Top 2030型普通型頂梳。采用STAEDTLER+UHL頂梳，建議選擇自清潔頂梳29齒/cm或者普通系列頂梳30齒/cm。

1.7 錫林梳理隔距的合理選擇

錫林針面作用區(qū)域可分前半?yún)^(qū)（分梳區(qū)、粗梳區(qū)）和后半?yún)^(qū)（精梳區(qū)和細梳區(qū)），充分發(fā)揮這兩個梳理區(qū)域的作用是決定成紗質(zhì)量的關(guān)鍵。適當縮小錫林梳理隔距，并且在錫林梳理整個過程中梳理隔距變化平穩(wěn)且變化量要小，最大限度地減小后半?yún)^(qū)錫林梳理隔距以及梳理隔距的變化量，可以有效清除更小的棉結(jié)，提高棉結(jié)清除效率［7］。筆者在生產(chǎn)實踐中總結(jié)了不同機型、不同齒面角錫林梳理隔距的校正標準，見表1。

表1 不同機型、不同齒面角錫林梳理隔距的校正標準

2 國產(chǎn)精梳機重定量工藝對成紗質(zhì)量的影響

2.1 高速精梳機重定量工藝成紗質(zhì)量試驗

試驗企業(yè)紡紗工藝流程實現(xiàn)了清梳聯(lián)、條精聯(lián)、粗細聯(lián)、細絡(luò)聯(lián)等連續(xù)化，生產(chǎn)中自動理管、落紗、打包、運輸?shù)葻o縫連接，是目前國內(nèi)智能化紡紗生產(chǎn)線較為先進的設(shè)備配置。整個流程均采用了重定量工藝。精梳工序采用JSFA016型智能棉卷搬運系統(tǒng)，在條并卷機和精梳機之間實現(xiàn)智能自動化運輸、換卷，包括運輸支架機構(gòu)、吊卷機構(gòu)，以及嵌入式吊卷系統(tǒng)的控制程序系統(tǒng)。

2.1.1 試驗條件

紡紗品種為JC/T 60/40 9.8 tex機織紗，JSFA588型精梳機，速度400鉗次/min，棉卷定量82 g/m，精梳條定量25.8 g/5 m，采用前進給棉，錫林型號Graf Primacom 9015/90°，錫林總梳理齒數(shù)29 000齒，頂梳型號Graf Ri-Q-Top 2030，頂梳插入深度+0.5 mm。

2.1.2 錫林梳理隔距的調(diào)整

由于JSFA588型精梳機采用變速梳理，其前半?yún)^(qū)梳理隔距基本不動，使后半?yún)^(qū)（精梳區(qū)和細梳區(qū)）梳理隔距控制在0.24 mm～0.27 mm，且盡可能減小最大值與最小值的差異，最小值不能低于0.22 mm。調(diào)整前后測量的4個點的錫林梳理隔距見表2。

表2 調(diào)整前后實測4個點的錫林梳理隔距

2.1.3 紡紗質(zhì)量試驗結(jié)果

錫林梳理隔距調(diào)整前后的精梳條、成紗質(zhì)量結(jié)果見表3和表4。

表3 錫林梳理隔距調(diào)整前后的精梳條AFIS檢測結(jié)果

表4 錫林梳理隔距調(diào)整前后的成紗質(zhì)量對比

試驗結(jié)果分析如下。

（1）給棉長度為4.7 mm時，盡管前期錫林梳理隔距已經(jīng)調(diào)整得比較到位，其后半?yún)^(qū)（精梳區(qū)和細梳區(qū)）梳理隔距調(diào)整的余地已經(jīng)很小，但是通過科學(xué)合理校正后半?yún)^(qū)錫林梳理隔距后，成紗棉結(jié)降幅仍然高達20%，I P I值降幅達18%。由此可見，在重定量工藝中最大限度地減小精梳區(qū)和細梳區(qū)梳理隔距，是提高成紗質(zhì)量一個極其重要的有效途徑。

（2）在精梳落棉率基本不變的情況下，采用給棉長度5.2 mm與4.7 mm相比，其產(chǎn)量增加10.6%，成紗質(zhì)量波動較小，對成紗質(zhì)量的影響基本不大。

（3）由精梳條AFIS檢測結(jié)果可知，梳理隔距調(diào)整后精梳條總棉結(jié)數(shù)明顯減少，棉結(jié)尺寸呈減小趨勢，但纖維平均長度減小，短絨率變化不大。

2.2 中速精梳機重定量工藝成紗質(zhì)量試驗

某紡織企業(yè)紡紗工藝流程：A002C型自動抓棉機→A035C型混開棉機→FA106B型開棉機→CFA203D型梳棉機→TM3807S型并條機→JSFA360型條并卷機→JSFA288A型精梳機→TMFD81L型并條機（附自調(diào)勻整）→FA494型粗紗機→BS516型細紗機→ESPERO-M型自動絡(luò)筒機。整個流程均采用了重定量工藝。

2.2.1 試驗條件

品種為JC 14.6 tex，原料采用新疆手摘細絨棉，JSFA288A型精梳機速度330鉗次/min，棉卷定量83 g/m，精梳條定量28.5 g/5 m，錫林型號SLC-4C/90°（Graf齒條），錫林總齒數(shù)25 000齒，頂梳型號Graf Ri-Q-Top 2030。采用4個試驗方案進行成紗質(zhì)量對比試驗。

2.2.2 錫林梳理隔距的調(diào)整

由于JSFA288A型精梳機是恒速梳理，錫林前半?yún)^(qū)的梳理隔距可以大一些，可控制在0.35 mm～0.45 mm，而后半?yún)^(qū)梳理隔距適當縮小一些，可控制在0.23 mm～0.30 mm，有利于提高纖維單根化程度，但梳理隔距也不能太小，否則容易導(dǎo)致錫林接針［8］。

2.2.3 成紗質(zhì)量試驗

試驗結(jié)果見表5。

表5 JSFA288A型精梳機成紗質(zhì)量對比試驗

試驗結(jié)果分析如下。

（1）由于采用83 g/m超重的棉卷定量，考慮到棉層過厚以及錫林齒片穿透性的因素，錫林選擇了總梳理齒數(shù)僅為25 000齒的SLC-4C/90°Graf齒條，由方案1、方案2和方案3的成紗質(zhì)量對比試驗可知，在精梳落棉率較低的情況下，仍能獲得較好的成紗質(zhì)量指標。

（2）由方案1可知，成紗質(zhì)量并非與精梳落棉率的高低呈簡單的線性關(guān)系，降低精梳落棉率，常發(fā)紗疵有變差的趨勢。

（3）由方案2可知，在精梳落棉率接近的情況下，采用前進給棉工藝并配置給棉長度4.7 mm，比采用后退給棉配置給棉長度4.3 mm，其產(chǎn)量增加9%，可獲得較佳的成紗質(zhì)量。

（4）由方案3對比可知，在前進給棉工藝中，在相同落棉率的條件下，采用給棉長度5.2 mm或4.7mm，對成紗質(zhì)量的影響不是很大。

（5）由方案2與方案4對比可知，采用給棉長度5.9 mm比給棉長度4.3 mm，精梳產(chǎn)量增加37%，可大幅度提高設(shè)備的產(chǎn)能，有利于減少前紡設(shè)備配置或減少開臺時間，但是，成紗條干和常發(fā)紗疵增幅略大一些。從整體試驗結(jié)果來看，增加給棉長度，棉紗質(zhì)量會變差一些。

2.3 低速精梳機棉卷重定量工藝

某紡織企業(yè)工藝流程：A002C型自動抓棉機→A035型混開棉機→A036型豪豬開棉機→A076A型成卷機→A186型梳棉機→FA304型并條機→A191B型條卷機→A201E型精梳機→FA302型并條機（兩道）→TJFA458A型粗紗機→FA507型細紗機→№21C型自動絡(luò)筒機。設(shè)備型號雖然相對陳舊，但對關(guān)鍵部位均進行了技術(shù)改造，如梳棉機加裝了前后固定蓋板、預(yù)分梳板和棉網(wǎng)清潔器；細紗機加裝了變頻控制系統(tǒng)，并全部進行了賽絡(luò)集聚紡改造，前后區(qū)也都使用了壓力棒裝置。該企業(yè)在整個工藝流程中均采用了重定量工藝。

2.3.1 小卷定量的確定

與A201E型精梳機配套的A191B型條卷機，其棉卷寬度僅為230 mm，說明書推薦小卷設(shè)計干定量為40 g/m～55 g/m。經(jīng)過工藝優(yōu)選，小卷定量適當偏重掌握可以提高鉗板對纖維的握持力，鉗板開口時纖維叢的彈性增大，有利于分離接合，也有利于減少棉網(wǎng)破洞、破邊及斷網(wǎng)現(xiàn)象。同時在分離接合時還可以增加纖維之間的摩擦力，提高棉卷的自清潔效果。為此，小卷設(shè)計干定量為70 g/m，超出該機說明書最大設(shè)計干定量的27%以上。

2.3.2 原棉品質(zhì)的選擇

該企業(yè)特別關(guān)注原棉的品級、纖維長度、馬克隆值、斷裂比強度和短絨率等關(guān)鍵性指標的優(yōu)選，在精梳工序中，未成熟纖維含量對精梳落棉率的影響比較明顯，通常認為未成熟纖維是短纖維的一部分，在各道工序的牽伸過程中容易扭曲、打結(jié)而形成棉結(jié)或粗細節(jié)。采用新疆手摘2級原棉，主體長度為29.68 mm以及3.8～4.2適中的馬克隆值。原棉品質(zhì)對產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定和提高起到了極其重要的作用。如果原棉的品質(zhì)不佳，即使有再好的設(shè)備、更優(yōu)的工藝也做不出好的產(chǎn)品。這些指標與成紗綜合指標的相關(guān)性極強，對成紗質(zhì)量影響較大。

2.3.3 梳理元件的優(yōu)化配置

（1）頂梳針齒密度。由于沒有適合配置A201E型精梳機的進口梳理元件，有國產(chǎn)26齒/cm、28齒/cm、30齒/cm和32齒/cm 4種規(guī)格頂梳可供選擇，通過多次試驗選用30齒/cm的頂梳針齒。

（2）優(yōu)化錫林齒條密度的排列。采用重定量工藝，在有限的錫林梳理區(qū)間內(nèi)合理配置針齒排列結(jié)構(gòu)。為加強前區(qū)齒條穿刺、抓取、開松粗梳效能，同時保證前稀后密、漸進梳理的需要，將A201E型精梳機錫林齒條排列結(jié)構(gòu)由原來的三分割改成五分割的嵌入式JZX-4C-201型鋸齒整體錫林，通過試驗，多組齒條密度的排列選擇由前到后分別為20齒/cm2、43齒/cm2、81齒/cm2、228齒/cm2、266齒/cm2，可有效提高錫林對棉結(jié)、短絨的清除效能，有利于紗線質(zhì)量的全面提高。

2.3.4 優(yōu)化三項工藝的配置

通常將精梳機的“閉合定時、錫林定位和分離羅拉順轉(zhuǎn)定時”稱為精梳機的三項工藝，三者之間相互聯(lián)系、相互影響，如果配合不當，容易造成分離羅拉倒入機內(nèi)的棉網(wǎng)被錫林末排針抓取，使落棉率急劇增加。A201E型精梳機鉗板的擺動為下支點式，開始梳理時隔距較大，然后又急劇縮小，對精梳機的梳理效果影響較大，適當延遲錫林定位可以減小始梳點的隔距，因此將弓形板定位由1.5分度延遲到2.0分度。同時為避免錫林末排針在通過分離羅拉表面最緊點時將分離纖維叢的纖維抓走，將分離羅拉順轉(zhuǎn)定時由8.5分度調(diào)整到9.0分度；由于采用棉卷重定量工藝，小卷棉層較厚，第一排錫林梳針到達鉗板鉗口時，已經(jīng)產(chǎn)生足夠的握持力，因此鉗板閉合定時可由28.5分度調(diào)整到29.0分度，有利于改善分離接合和充分發(fā)揮頂梳的梳理效能。

2.3.5 錫林梳理隔距的確定

A201E型精梳機錫林梳理隔距變化較大，該機型梳理隔距可直接在機臺上調(diào)整。根據(jù)國產(chǎn)錫林穿透性略差的實際情況以及重定量工藝的需要，應(yīng)盡可能縮小錫林梳理隔距。適當縮小國產(chǎn)錫林的梳理隔距，針齒越容易刺入和穿透棉叢，有利于降低成紗棉結(jié)，可以大幅度改善成紗質(zhì)量。由于A201E型精梳機振動較大，梳理隔距容易發(fā)生變動，因此，梳理隔距也不能太小，否則容易發(fā)生錫林接針。最緊點錫林梳理隔距為0.22 mm～0.25 mm，錫林梳理隔距的校正位置選擇在32.0分度～32.5分度。

2.3.6 精梳機速度的選擇

由于A201E型精梳機只有前進給棉工藝，最高速度也僅為190鉗次/min，實際生產(chǎn)中一般選用155鉗次/min。根據(jù)棉卷自清潔理論可知：選擇重定量棉卷，同時提高精梳機的速度，須條內(nèi)摩擦力增大，有效提高了分離纖維的絕對速度，便于快速地將積極纖維上附著的部分短絨、棉結(jié)和雜質(zhì)截留下來，小卷自清潔效果也就越好。因此，A201E型精梳機速度可在155鉗次/min～175鉗次/min范圍內(nèi)選擇。

2.3.7 確保設(shè)備運轉(zhuǎn)穩(wěn)定性的技術(shù)措施

提高速度后，為確保A201E型精梳機處于完好狀態(tài)，達到優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)、延長設(shè)備使用壽命的目的，必須做到以下幾點。

（1）按周期及時加注潤滑油脂，使設(shè)備各部位在潤滑良好的狀態(tài)下運行，以減少機件的磨損。檢查安全自停、工藝自停靈敏度等。

（2）每天早班前要查詢夜班設(shè)備的運轉(zhuǎn)情況，開車運行時多留意、勤觀察，發(fā)現(xiàn)異常要立即停車處理，每次揩車要打開車頭蓋子，檢查各部螺釘是否松動，力爭將故障點消滅在萌芽狀態(tài)。

（3）在揩車時還應(yīng)對設(shè)備主要和容易走動的工藝項目進行檢查和校正，如頂梳高低、進出隔距，尤其是錫林梳理隔距對成紗質(zhì)量影響較大，必須符合工藝要求。

（4）錫林齒條不允許有嵌花現(xiàn)象，應(yīng)及時更換因損傷而導(dǎo)致嵌花的錫林齒條以及損傷的頂梳。必要時調(diào)整毛刷插入錫林深度，毛刷調(diào)頭換向，提高錫林梳理效能。精梳擋車工要嚴格按清潔進度表對頂梳、錫林進行清潔。

2.3.8 試驗條件

品種為JC 14.6 tex，原料采用新疆手摘細絨棉，A201E型精梳機，給棉長度5.7 mm；棉卷定量75 g/m，精梳條定量27.5 g/5 m，通過對梳理元件、三項工藝配置以及錫林梳理隔距的優(yōu)化，采用不同速度、不同精梳落棉率的5個試驗方案，進行成紗質(zhì)量對比。

2.3.9 成紗質(zhì)量試驗

不同速度、不同精梳落棉率的成紗質(zhì)量見表6。

表6 5個試驗方案的成紗質(zhì)量對比

試驗結(jié)果分析如下。

（1）通過對梳理元件、三項工藝配置以及錫林梳理隔距的優(yōu)化，盡管棉卷干定量采用了超出最大設(shè)計干定量的27%，在精梳機產(chǎn)能增加27%的情況下，充分利用棉卷自清潔功能，仍獲得了較好的成紗質(zhì)量指標和原料利用率。

（2）隨著精梳機速度的提高，也提高了分離纖維的絕對速度，纖維間摩擦力增大，有利于將纖維上附著的部分短絨、棉結(jié)和雜質(zhì)截留下來，因此成紗質(zhì)量非但不會降低，反而會有所改善。由此可知，低速精梳機提高精梳機速度對成紗質(zhì)量影響不大。

（3）精梳落棉率的高低直接與成紗質(zhì)量指標密切相關(guān)，但也并非是簡單的線性關(guān)系，在一定的范圍內(nèi)，隨著精梳落棉率的增加，成紗常發(fā)紗疵會明顯下降，但是，精梳落棉率增加到一定程度后，成紗常發(fā)紗疵下降幅度變化不大。

3 結(jié)語

（1）生產(chǎn)實踐表明，在精梳機工序采用重定量小卷工藝，通過合理配置工藝參數(shù)、優(yōu)選高品質(zhì)梳理器材來提高梳理元件對棉須叢的穿透性能，對精梳機梳理質(zhì)量起到至關(guān)重要的作用，科學(xué)合理地適當縮小錫林梳理隔距，尤其是縮小后半?yún)^(qū)（精梳區(qū)和細梳區(qū)）的梳理隔距，有利于提高纖維單根化程度，并且采用前進給棉工藝、充分利用重定量小卷的自清潔功能柔和地去除棉結(jié)，是提高成紗質(zhì)量的一個有效途徑。

（2）重定量工藝必須通過科學(xué)地挖掘梳理潛能的方法增加梳理能力，才能保證梳理品質(zhì)不受影響。實現(xiàn)高產(chǎn)與優(yōu)質(zhì)并存，是紡紗企業(yè)資源節(jié)約管理模式和利潤增長的一種新途徑。

（3）由于重定量工藝大幅度提高了前紡設(shè)備的產(chǎn)能，使噸紗用電用工都有減少，可以節(jié)省投資和運行成本，充分挖掘前紡各工序機械設(shè)備和工藝潛力，因此，重定量工藝值得推廣應(yīng)用。

（4）良好的設(shè)備基礎(chǔ)和采用優(yōu)良的分梳元件是應(yīng)用重定量工藝的前提條件，紡織企業(yè)應(yīng)根據(jù)自身設(shè)備配備情況和產(chǎn)品質(zhì)量要求具體分析，可經(jīng)過科學(xué)試驗慎重適度提高有關(guān)定量，并采取相應(yīng)的技術(shù)管理措施，在保證產(chǎn)品質(zhì)量無明顯變化的前提條件下，實現(xiàn)各機單產(chǎn)水平和整體產(chǎn)量的提高。