略談精梳機(jī)前進(jìn)給棉工藝的合理設(shè)置

劉允光

(聊城允光精梳技術(shù)服務(wù)中心，山東 聊城 252000)

1 2種給棉方式對(duì)成紗質(zhì)量的影響

1.1 對(duì)恒速梳理精梳機(jī)的影響

在恒速梳理精梳機(jī)上采用后退給棉和前進(jìn)給棉2種給棉方式，只要精梳落棉率相同，2種給棉方式錫林重復(fù)梳理次數(shù)接近，錫林梳理效果差異不大，其成紗質(zhì)量基本一致[1]。但傳統(tǒng)紡紗理論認(rèn)為，后退給棉工藝梳理效果更佳，早期的精梳機(jī)制造企業(yè)并未配置前進(jìn)給棉工藝，僅設(shè)置了后退給棉工藝，而且在很長(zhǎng)一段時(shí)間里應(yīng)用較為廣泛。在后退給棉工藝中，盡管落棉隔距已調(diào)整至極限的7.5 mm，但落棉率仍然難以降低，無(wú)法達(dá)到理想的原料利用率。

1.2 對(duì)變速梳理精梳機(jī)的影響

早期恒速梳理精梳機(jī)的車速較低，一般不大于350 Nip/min，且均為后退給棉工藝，錫林梳理過程中對(duì)纖維損傷小。現(xiàn)代變速梳理精梳機(jī)的實(shí)際車速超過480 Nip/min，錫林變速梳理時(shí)的線速度呈加速梳理狀態(tài)。由變速梳理傳動(dòng)工藝計(jì)算可知：錫林變速梳理全過程的瞬時(shí)轉(zhuǎn)速為恒速梳理精梳機(jī)的1.38～2.20倍[2]；錫林變速梳理速度遠(yuǎn)大于恒速梳理速度。

采用后退給棉工藝，梳理長(zhǎng)度為分離距的長(zhǎng)度與給棉長(zhǎng)度的和，所以精梳錫林對(duì)棉須叢的梳理長(zhǎng)度長(zhǎng)、重復(fù)梳理次數(shù)多、梳理速度高，承擔(dān)總落棉率的75%～80%，有加劇纖維損傷的可能。在前進(jìn)給棉工藝中，由于鉗板外的纖維長(zhǎng)度較短，受梳長(zhǎng)度僅相當(dāng)于分離距的長(zhǎng)度，頂梳承擔(dān)精梳總落棉率的50%～60%，錫林梳理強(qiáng)度相對(duì)較弱、纖維損傷的概率降低，纖維分離剝?nèi)∨c頂梳梳針間的梳理具有柔性和自由混和的梳理屬性。

采用前進(jìn)給棉工藝，適當(dāng)增加小卷定量，充分利用棉卷自清潔功能，通過4.5～6.16倍的分離牽伸，在薄棉網(wǎng)被分離抽出時(shí)，慢速纖維將快速纖維上附著的部分短絨、棉結(jié)和雜質(zhì)截留下來(lái)的概率增大。在前進(jìn)給棉工藝中，小卷定量越大，棉卷的自清潔效果就越好[3]。同時(shí)，精梳機(jī)的車速提高，慢速纖維將快速纖維上附著的部分短絨、棉結(jié)和雜質(zhì)截留的概率就越大，可以有效清除棉卷內(nèi)的棉結(jié)，獲得良好的成紗質(zhì)量指標(biāo)和最佳的原料利用率。因此，變速梳理精梳機(jī)更適應(yīng)前進(jìn)給棉工藝。

1.3 對(duì)精梳落棉率的影響

在精梳落棉隔距不變情況下，僅改變給棉方式，將影響精梳機(jī)總落棉率1.5個(gè)百分點(diǎn)～3.0個(gè)百分點(diǎn)。精梳機(jī)安全運(yùn)行的最小落棉隔距為7.5 mm，當(dāng)采用此隔距仍無(wú)法達(dá)到較小的落棉率時(shí)，可采用前進(jìn)給棉方式。在后退給棉工藝中，給棉長(zhǎng)度長(zhǎng)，落棉率大；給棉長(zhǎng)度短，落棉率小。在前進(jìn)給棉工藝中，給棉長(zhǎng)度長(zhǎng)，落棉率?。唤o棉長(zhǎng)度短，落棉率大。當(dāng)精梳機(jī)采用7.5 mm落棉隔距，同時(shí)配置較短的4.3 mm給棉長(zhǎng)度時(shí)，切換給棉方式對(duì)精梳落棉率的變化影響不大[4]；如果采用前進(jìn)給棉工藝，可以考慮增加給棉長(zhǎng)度從而達(dá)到降低精梳落棉率的目的。

2 梳理元件的優(yōu)選

2.1 頂梳

2.1.1 頂梳的質(zhì)量要求

試驗(yàn)可知：采用后退給棉工藝，精梳錫林承擔(dān)75%～80%的總落棉率，頂梳僅承擔(dān)20%～25%的精梳總落棉率；采用前進(jìn)給棉工藝，精梳錫林承擔(dān)40%～50%的精梳總落棉率，頂梳雖然僅為一排梳針，但承擔(dān)50%～60%的精梳總落棉率。因此，在前進(jìn)給棉工藝中，頂梳排除精梳的總落棉率與精梳錫林相當(dāng)，其梳理負(fù)荷甚至比錫林大；頂梳質(zhì)量的優(yōu)劣對(duì)成紗質(zhì)量影響極大，忽視頂梳作用還會(huì)影響精梳效能。因此，前進(jìn)給棉工藝對(duì)頂梳的材質(zhì)、齒片表面粗糙度、鋒利度、穿透性、齒密、硬度和耐磨性及較低的嵌花概率等提出了更高的質(zhì)量要求。目前，國(guó)產(chǎn)頂梳關(guān)鍵性技術(shù)指標(biāo)與國(guó)外品牌尚有一定差距，有待進(jìn)一步完善和提高。Graf Primacom型及VARIO-COMB型頂梳齒片鋒利度好、齒尖薄、強(qiáng)度高，對(duì)棉須叢有優(yōu)異的穿透性能及較低的嵌花概率，是采用前進(jìn)給棉工藝可以優(yōu)先選擇的梳理元件[5-6]。

2.1.2 頂梳的齒密配置

在前進(jìn)給棉工藝中，頂梳排除的精梳總落棉率達(dá)50%～60%，對(duì)小卷中棉結(jié)的排除作用極大，必須注重頂梳的作用和規(guī)格選擇。頂梳齒密適度增加，清除短絨、棉結(jié)和雜質(zhì)的能力更強(qiáng)。齒密為30齒/cm和35齒/cm的立達(dá)Ri-Q-Top型頂梳對(duì)比試驗(yàn)，后者的成紗千米棉結(jié)降幅達(dá)5%以上；齒密為32齒/cm和40齒/cm的德國(guó)施爾s1型頂梳使用效果也很好。近年來(lái)，頂梳齒密有增加趨勢(shì)，但在前進(jìn)給棉工藝中，頂梳齒密增加易造成梳針嵌花的概率增大，因此選擇頂梳規(guī)格一定要兼顧成紗棉結(jié)的改善和頂梳嵌花問題，如選擇自清潔功能較強(qiáng)的頂梳。頂梳齒密一般應(yīng)根據(jù)纖維線密度選定，細(xì)絨棉用頂梳齒密宜偏小掌握，如30齒/cm、32齒/cm或35齒/cm；長(zhǎng)絨棉用頂梳齒密大些，如32齒/cm、35齒/cm、38齒/cm或40齒/cm等[7]。

2.1.3 頂梳的操作要點(diǎn)

在前進(jìn)給棉中，頂梳起極其重要的作用，若操作不當(dāng)會(huì)對(duì)成紗質(zhì)量產(chǎn)生不良影響。當(dāng)調(diào)整精梳落棉隔距后，在精確調(diào)整頂梳進(jìn)出隔距的同時(shí)，應(yīng)按工藝要求在24分度時(shí)檢查、校正鉗板的開口量。鉗板開口量過小，棉須叢過早地脫離頂梳，影響頂梳的梳理效能，而鉗板開口量過大，會(huì)導(dǎo)致輸出棉網(wǎng)清晰度不良、有效纖維流失[8]。在棉網(wǎng)清晰度良好的情況下，盡可能增加頂梳的插入深度，充分發(fā)揮頂梳的梳理效能；但不允許超限度地減少頂梳的插入深度。試驗(yàn)可知當(dāng)頂梳的插入深度在+0.5檔或+1檔時(shí)，成紗質(zhì)量較好，應(yīng)盡量避免采用-1檔插入深度。

2.2 精梳錫林

在有足夠容纖空間的前提下，盡可能增加精梳錫林針布總梳理點(diǎn)，對(duì)降低成紗棉結(jié)效果十分顯著。但受限于金屬針布齒條容纖量，不可能無(wú)限制地增加精梳錫林針布的總梳理點(diǎn)數(shù)，可以增大其梳理面積，即采用大齒面或超大齒面圓心角精梳錫林。近年來(lái)，精梳錫林齒面圓心角由90°變成111°和130°，其梳理面積增大了24.4%和45.0%，為進(jìn)一步增加總梳理點(diǎn)數(shù)創(chuàng)造了條件。

2.2.1 不同梳理方案對(duì)成紗質(zhì)量的影響

某公司在E65型精梳機(jī)上，用70%長(zhǎng)絨棉+30%細(xì)絨棉紡集聚紡CJ 5.2 tex紗，將齒面圓心角為90°的TAEDTLER+UHL精梳錫林改為111°的Graf Primacom 精梳錫林，進(jìn)行不同給棉方式、棉卷定量和紡紗速度對(duì)成紗質(zhì)量的影響試驗(yàn)，結(jié)果見表1。

表1 不同梳理方案對(duì)成紗質(zhì)量的影響

a) 在相同落棉率的條件下，方案2比方案1的+200%成紗棉結(jié)減少了20.74%，IPI值降幅為14.63%。由此可見，精梳錫林采用111°大齒面圓心角比90°齒面圓心角大幅增加了錫林總梳理點(diǎn)數(shù)，有效地提高精梳機(jī)的梳理度。

b) 對(duì)比方案4與方案1，在精梳機(jī)產(chǎn)能增加48%的情況下，成紗+200%棉結(jié)減少了27.11%，IPI值降幅約為25%。由此可見，在前進(jìn)給棉工藝中，采用111°大齒面圓心角錫林，配置4.7 mm的給棉長(zhǎng)度，并適當(dāng)增加紡紗速度，是實(shí)現(xiàn)高效高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低耗的有效途徑[4]，這也是國(guó)內(nèi)外精梳機(jī)制造企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。

2.2.2 精梳錫林齒面圓心角的選擇

對(duì)紡紗質(zhì)量要求較高的企業(yè)，選擇大齒面圓心角精梳錫林生產(chǎn)高品質(zhì)紗線，以多樣化產(chǎn)品占領(lǐng)市場(chǎng)；對(duì)精梳落棉率一般控制在不大于15%的企業(yè)，選擇大齒面圓心角錫林，精梳落棉率很難降低，而且會(huì)使生產(chǎn)成本增加，而選擇齒面圓心角為90°的精梳錫林，在相同落棉隔距情況下，精梳落棉率可減少0.9%～1.5%，有效降低生產(chǎn)成本，提高纖維利用率，最大限度提高紡紗產(chǎn)品的利潤(rùn)空間[4]。

2.2.3 精梳錫林總梳理點(diǎn)的配置

在有足夠容纖空間的前提下，應(yīng)盡可能增加精梳錫林總梳理點(diǎn)。通常，紡細(xì)絨棉品種的精梳錫林 總梳理點(diǎn)宜偏小掌握，長(zhǎng)絨棉品種則宜偏大掌握[9]，介于細(xì)絨棉與長(zhǎng)絨棉之間的纖維，可靈活掌握。為確保錫林梳理效能，考慮金屬針布齒條的材質(zhì)、表面粗糙度及鋒利穿透性等綜合性指標(biāo)，國(guó)產(chǎn)精梳錫林的齒密較進(jìn)口品牌可適當(dāng)增大。目前，JZX-5T系列梳針鋸齒型、GJX-E系列和SLC-4HA系列等國(guó)產(chǎn)精梳錫林均有良好的梳理效果。

近期國(guó)外常用精梳錫林齒密、總齒數(shù)、各組齒條排列配置見表2和表3。

表2 STAEDTLER+UHL精梳錫林針布各組齒密排列配置

表3 Graf Primacom精梳錫林針布各組總齒數(shù)排列配置

3 結(jié)語(yǔ)

3.1在恒速梳理精梳機(jī)上采用前進(jìn)給棉和后退給棉2種給棉方式，在精梳落棉率相同的情況下，由于2種給棉方式錫林針布重復(fù)梳理次數(shù)接近，梳理效果差異不大，其成紗質(zhì)量基本一致。

3.2變速梳理精梳機(jī)采用后退給棉工藝，有加劇纖維損傷的可能，采用前進(jìn)給棉工藝并適當(dāng)增加小卷定量，充分利用棉卷自清潔功能，可獲得良好的成紗質(zhì)量指標(biāo)和最佳的原料利用率。因此，變速梳理精梳機(jī)更適用于前進(jìn)給棉工藝。

3.3前進(jìn)給棉工藝中頂梳排除精梳落棉占主導(dǎo)地位，影響精梳總落棉率高達(dá)50%～60%。為避免成紗質(zhì)量波動(dòng)，前進(jìn)給棉工藝中，頂梳選用尤為重要。

3.4在前進(jìn)給棉中，頂梳工藝操作不當(dāng)會(huì)對(duì)成紗質(zhì)量產(chǎn)生不良影響。在精確調(diào)整頂梳進(jìn)出隔距的同時(shí)，按工藝要求檢查校正鉗板開口量，在頂梳齒片不嵌花、棉網(wǎng)清晰度良好的情況下，盡可能地增加頂梳的齒密和插入深度，最大限度發(fā)揮頂梳梳理效能。

3.5在有足夠容纖空間前提下，盡可能增加精梳錫林總梳理點(diǎn)對(duì)降低成紗棉結(jié)效果顯著；由于錫林針布齒條受容纖量限制，不可能無(wú)限地增加總梳理點(diǎn)數(shù)；因此關(guān)鍵的技術(shù)措施是增大錫林針布梳理面積，即采用大齒面圓心角或超大齒面圓心角錫林。