JWF1211A 型梳棉機紡制優(yōu)質(zhì)棉紗的工藝實踐

王麗霞 任光業(yè) 崔中浩

（青島宏大紡織機械有限責(zé)任公司，山東青島，266061）

隨著紡紗技術(shù)的不斷進步，清梳聯(lián)設(shè)備得到廣泛應(yīng)用，紡紗質(zhì)量也得到了極大提高。如何在提高紗線質(zhì)量的基礎(chǔ)上，提高單元機產(chǎn)量，降低設(shè)備廠房投資和生產(chǎn)運營成本，則成為紡紗廠和紡機設(shè)備生產(chǎn)廠的共同目標(biāo)。我公司為此努力探索，對清梳聯(lián)單元機工藝結(jié)構(gòu)、清棉流程、上機工藝、針布器材配置等進行了大膽創(chuàng)新，取得了突破性成果。在此，重點介紹我公司生產(chǎn)的成套清梳聯(lián)工藝流程與技術(shù)特點，及其采用新疆棉紡制中細號紗的生產(chǎn)效果。

1 清梳聯(lián)清棉工藝流程及各單機特點

1.1 清棉工藝流程

清棉流程設(shè)計采用“多包取用，精細抓棉，均勻混和，少碎早落，漸進開松，少傷纖維”的原則。流程中，在抓棉機風(fēng)機出口處配有FT124A 型重雜分離器，抓棉機和單軸流之間配有JWF0007 型重物分離器，多倉出口配有FT218 型重雜分離器，利用塵棒和管道在不損傷纖維、不增加棉結(jié)的情況下排除重物、雜質(zhì)和金屬。在抓棉機肋條處配有金屬探測排除裝置，抓棉機吸棉風(fēng)機前配有FT225B 型強力磁鐵，抓棉機吸棉風(fēng)機和JWF0007 型重物分離器之間配有三合一金火探系列探除器，多倉混棉機配有防火裝置，配置多道火星探除、重物分離、金屬探除等安全措施，為清棉設(shè)備安全生產(chǎn)提供了保障。電氣系統(tǒng)采用PLC 可編程序控制及各種新型電氣技術(shù)，運行程序合理嚴(yán)謹，各單元機之間動作聯(lián)鎖；設(shè)置棉位光電自停、棉層過厚自停、打手繞花自停、欠壓報警等聲光信號保護；梳棉機、喂棉箱、圈條器三位一體電氣控制，確保系統(tǒng)無故障穩(wěn)定運行。

1.2 JWF1013 型抓棉機

JWF1013 型抓棉機工作幅寬2.5 m，可以寬松并排放置4 個棉包，排包量比傳統(tǒng)往復(fù)式抓棉機增加1/3。增加了原料抓取點，打手刀片齒數(shù)從傳統(tǒng)的 4 齒/片或 6 齒/片優(yōu)化成 10 齒/片，在刀片有效抓取寬度上抓取精細程度提高60%，相同條件下，打手上單齒抓取棉塊更小，棉束塊約20 mg～35 mg，利于棉包充分開松。抓臂上打手中心距增大至400 mm，減小了打手之間高速旋轉(zhuǎn)氣流的相互影響，有利于棉束的順利轉(zhuǎn)移；優(yōu)化了抓臂吸腔形狀，利于吸腔吸風(fēng)量均衡分布，減少棉束轉(zhuǎn)移死角，提高棉束一次性轉(zhuǎn)移效率。

1.3 JWF1111 型并聯(lián)單軸流開棉機

JWF1111 型并聯(lián)單軸流開棉機采用了并聯(lián)軸流開棉工藝，先將進入的棉流均勻分為兩路，然后兩股棉流并行獨立開棉，最后將棉流匯合、微塵匯合、雜質(zhì)匯合，該新工藝流程在同等條件下開松除雜能力可提升50%，單機最高產(chǎn)量可達3 000 kg/h［1］。在該機型開棉原理和結(jié)構(gòu)設(shè)計上，傳承了JWF1107 型單軸流開棉機開棉圈數(shù)多、開松充分、除雜效率高的優(yōu)點，完整地保留了主電機變頻調(diào)速、節(jié)能穩(wěn)定的優(yōu)點，在開棉產(chǎn)量倍增的同時，能夠?qū)崿F(xiàn)柔性精細化開棉，達到“早落少碎”的開棉效果。一體化設(shè)計的入棉與排風(fēng)的專利結(jié)構(gòu)讓清潔工作變得更加簡單，而且大大降低了設(shè)備維護頻率，大幅延長了設(shè)備維護周期。打手視窗優(yōu)化設(shè)計，使得視窗拆卸更加方便，更換角釘全程無死角。整機占地面積更小、性價比更高。

1.4 JWF1029 型多倉混棉機

JWF1029 型多倉混棉機具有四重混和作用：原料通過氣流自動喂入各儲棉倉，實現(xiàn)第1 次自由混和；各儲棉倉棉層經(jīng)過90°變向和路程差，實現(xiàn)第2 次混和；角釘簾同時將多層棉束輸出，實現(xiàn)第3 次混和；均棉羅拉將多余棉束剝回，在混棉倉同角釘簾輸出原料充分混和，實現(xiàn)第4 次混和?；旌驮硪妶D1。

圖1 JWF1029 型多倉混棉機四重混和示意圖

棉箱儲棉量大，紡純棉時窄幅1.2 m 多倉混棉機儲棉量大約在450 kg，寬幅1.6 m 多倉混棉機儲棉量大約在650 kg，保證清梳聯(lián)系統(tǒng)長期運行可靠、穩(wěn)定，出棉口設(shè)置金屬重物排雜裝置，進一步排除金屬和雜質(zhì)。

1.5 JWF1115-160 型精開棉機

JWF1115-160 型精開棉機喂入形式采用無動力纖維分離器，基本無故障，不增加棉結(jié)、不損傷纖維；開松除雜形式采用大直徑梳針打手+塵棒除雜部件，開松效果好，損失纖維少。

1.6 JWF1211A 型梳棉機

錫林、道夫、圓墻板均由工藝成熟的鑄鐵材料制成，穩(wěn)定、可靠、溫升變形小，確保錫林、道夫區(qū)域核心梳理隔距穩(wěn)定；整體鋼板焊接結(jié)構(gòu)的機架精度高，剛性好，有力保障了整機機械結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。

加大錫林、道夫、刺輥之間的夾角，增加工藝分梳角度和工藝梳理弧長，工藝分梳角度從212°增加到247°，工藝梳理弧長從2 400 mm 加大到2 800 mm，較傳統(tǒng)梳棉機增加17%。

通過回轉(zhuǎn)蓋板踵趾面的材料和結(jié)構(gòu)優(yōu)化，使摩擦負載更小、壽命更長；曲軌使用特殊工藝處理增加硬度，減少蓋板同曲軌摩擦力50%。

采用順向給棉形式，柔性開松，減少纖維損傷；落雜區(qū)長度機外可調(diào)，根據(jù)工藝要求，可以選配1 個、2 個或3 個落雜區(qū)配置，其中，第一落雜區(qū)長度可調(diào)范圍為45 mm～85 mm。

通過鋁合金罩板材料和結(jié)構(gòu)優(yōu)化，直線度、平面度好，轉(zhuǎn)移、分梳氣流更穩(wěn)定，纖維在梳棉機橫向分配更均勻，更有利于分梳和轉(zhuǎn)移。棉網(wǎng)清潔器、雙聯(lián)固定蓋板、U 形罩板模塊化配置，根據(jù)工藝需求，靈活組合。

棉網(wǎng)清潔器開口尺寸有2 個配置可選，落棉工藝調(diào)整范圍加大，固定蓋板區(qū)氣流和排除短絨、微塵能力控制更合理，工藝適應(yīng)性更好。

蓋板清潔部分蓋罩采用鋁合金拉制材料，形狀穩(wěn)定、外觀美觀、光滑，蓋板花剝?nèi)〉恫捎娩摰?，穩(wěn)定、可靠。

采用四位一體的自調(diào)勻整系統(tǒng)。清棉向梳棉機智能連續(xù)給棉，棉箱PID 確保筵棉均勻度，后部給棉棉層檢測，前部出條前環(huán)檢測。梳棉機生條5 m 重量的內(nèi)不勻率可控制在1.0%以內(nèi)，外不勻率可控制在1.5%以內(nèi)。

圈條器高速切條，切條時道夫不降速，不影響換筒時的生條質(zhì)量，節(jié)約原料，斷頭率低，相比旋轉(zhuǎn)式自動換筒結(jié)構(gòu)簡單，可節(jié)省占地33%。

智能化程度高?？勺詣訖z測和統(tǒng)計各個電機的耗能，自動統(tǒng)計各部位針布器材使用周期，并顯示報警信息；可自動檢測和統(tǒng)計生條粗細節(jié)和不同長度生條的重量不勻率等。

2 生產(chǎn)應(yīng)用實踐

某紡織廠配置了該清梳聯(lián)一機二線16 臺JWF1211A 型梳棉機，采用新疆棉紡精梳賽絡(luò)集聚紗。由于在表征棉花成熟度的馬克隆值指標(biāo)上，機采棉與手摘棉沒有顯著性差異，其余各項品質(zhì)指標(biāo)均存在顯著性差異［2］，在生產(chǎn)過程中，通過對清梳聯(lián)工藝流程、上機工藝和針布配置進行優(yōu)化，梳棉機在臺產(chǎn)65 kg/h 情況下，生條和成紗指標(biāo)都達到了優(yōu)異水平，實現(xiàn)了高質(zhì)高產(chǎn)，降低了設(shè)備投資和運營成本。

2.1 原料選配

紡紗品種以JC 18.5 tex 賽絡(luò)集聚紗為例，原料采用50% 的新疆手摘棉和50% 的新疆機采棉。相同品級的機采棉與手摘棉細度接近，但機采棉的主體長度短，短絨率、帶纖維籽屑和棉結(jié)高，而手摘棉的索絲比機采棉多，所以清梳聯(lián)在設(shè)置上機參數(shù)時要綜合考慮。具體配棉情況如下。

2.2 清梳聯(lián)工藝流程配置

JWF1013 型往復(fù)抓棉機→FT217-70 型氣流分流器+JWF0007-70 型重物分離器→JWF1111型軸流開棉機→［JWF1029 型多倉混棉機→JWF1115-160 型精開棉機→JWF1053 型除微塵機→（JWF1173A 型喂棉箱+JWF1211A 型梳棉機）×8］×2

2.3 清棉各單機上機工藝

2.3.1 JWF1013 型抓棉機

抓棉機是清梳聯(lián)的第一道工序，為了把棉包中壓緊的纖維塊松解成較小的纖維束，同時又要避免纖維的損傷和雜質(zhì)的碎裂，抓包機要做到“勤抓少抓，精細抓取”。JWF1013 型抓棉機具體上機工藝參數(shù)：抓棉器間隙下降動程1.2 mm，運行速度24 m/min，打手速度950 r/min，抓手尖頂與肋條底平面距離-3 mm，運轉(zhuǎn)效率在90%～95%。

2.3.2 JWF1111 型并聯(lián)單軸流開棉機

JWF1111 型并聯(lián)單軸流開棉機的優(yōu)勢就是將棉流均勻分為兩路，而這兩路是并行獨立開棉，每路棉量相對減半，棉花中的雜質(zhì)可以充分暴露，利于雜質(zhì)的排出。具體上機工藝參數(shù)：第1 組塵棒（入口/出口）安裝角為18°/27°、隔距 9.12 mm/10.10 mm，第2組塵棒（入口/出口）安裝角18°/27°、隔距9.12 mm/10.10 mm，打手速度450 r/min。

2.3.3 JWF1029 型多倉混棉機

JWF1029 型多倉混棉機有平簾和斜簾，其儲棉量大，混和均勻。具體上機工藝參數(shù)：角釘簾線速度91 m/min，輸送帶線速度0.6 m/min，均棉羅拉速度582 r/min，剝棉羅拉速度412 r/min，均棉羅拉至角釘簾隔距30 mm，剝棉羅拉至角釘簾隔距20 mm。

2.3.4 JWF1115-160 型精開棉機

具體上機工藝參數(shù)：塵棒安裝角度20°×27°×35°，塵棒隔距 9.7 mm×8.7 mm×7.2 mm，梳針打手速度506 r/min。

2.4 JWF1211A 型梳棉機工藝

主要針布配置及工藝參數(shù)：錫林針布C18-40-10D 型，道夫針布 D40-30-36CR4 型，刺輥針布V8-05-40型，回轉(zhuǎn)蓋板針布TN60型。產(chǎn)量65 kg/h，出條速度240 m/min，生條定量23 g/5 m，喂 棉 定 量 850 g/m，刺輥速度803 r/min，錫林速度433 r/min，蓋板速度260 mm/min。給棉羅拉至給棉板隔距0.18 mm，給棉羅拉至刺輥隔距0.89 mm，握持距0.64 mm，刺輥至第1除塵刀隔距0.51 mm，刺輥至第2除塵刀隔距0.56 mm，刺輥至分梳板隔距1.02 mm，刺輥至錫林隔距0.18 mm，錫林至道夫隔距0.18 mm，回轉(zhuǎn)蓋板隔距0.25 mm、0.20 mm、0.20 mm、0.20 mm、0.20 mm、0.20 mm，道夫至剝棉羅拉隔距0.25 mm，后上棉網(wǎng)清潔器導(dǎo)流板/除塵刀隔距1.52 mm/0.41 mm，后下棉網(wǎng)清潔器導(dǎo)流板/除塵刀隔距1.52 mm/0.18 mm，后上罩板出口隔距0.89 mm，后下罩板入口隔距1.02 mm，后固定蓋板隔距（從下到上）0.56 mm、0.51 mm、0.46 mm、0.41 mm、0.36 mm，前固定蓋板隔距（從上到下）0.30 mm、0.30 mm、0.25 mm、0.25 mm，前上棉網(wǎng)清潔器導(dǎo)流板/除塵刀隔距1.52 mm/0.36 mm，前下棉網(wǎng)清潔器導(dǎo)流板/除塵刀隔距1.52 mm/0.31 mm，前下罩板出口隔距0.56 mm。

2.5 清梳聯(lián)紡紗質(zhì)量指標(biāo)

JWF1211A 型梳棉機筵棉、生條AFIS 各項主要技術(shù)指標(biāo)如下。

由以上數(shù)據(jù)可知，通過合理的清棉流程配置和工藝優(yōu)化，JWF1211A 型梳棉機產(chǎn)量65 kg/h時，梳棉棉結(jié)去除率91.6%，籽皮棉結(jié)去除率86.7%，總雜質(zhì)去除率95.4%，短絨率降低1.7 個百分點。將新疆機采棉和手摘棉混紡，梳棉生條棉結(jié)去除率和雜質(zhì)去除率都達到了較高水平，重量短絨率下降明顯，5 m 重量外不勻率在1.5%以內(nèi)，生條條干CV值在3.5%以內(nèi)，生條整體質(zhì)量均達到了較高水平。

JWF1211A 型梳棉機各部位落棉率（落棉率是梳棉機產(chǎn)量65 kg/h，取開車20 min 后各個點的落棉量計算得出），見表 1。 由表 1 可知，JWF1211A 型梳棉機主要落雜點在第1 落雜區(qū)和回轉(zhuǎn)蓋板花部分，約占總落棉的50%，總落棉率為6.67%。

表1 JWF1211A 型梳棉機各部位落棉率

該條清梳聯(lián)生產(chǎn)線以紡JC 18.5 tex 賽絡(luò)集聚紗為主，主要成紗質(zhì)量指標(biāo)：條干CV值10.1%，-40%細節(jié)6個/km，-50%細節(jié)0個/km，+35%粗節(jié)28個/km，+50%粗節(jié)2個/km，+140%棉結(jié) 25 個/km，+200% 棉結(jié) 4 個/km，毛羽H值2.75，斷裂強力354 cN。參考USTER2018 公報水平，條干CV值為10%水平，斷裂強力為63%水平，其余管紗指標(biāo)均達到5%水平。條干CV值和斷裂強力水平不高與棉纖維馬克隆值太大等有關(guān)。

3 結(jié)語

（1）根據(jù)原料、成紗質(zhì)量和產(chǎn)量要求，創(chuàng)新配置了2.5 m 工作幅寬往復(fù)抓棉機、并聯(lián)單軸流開棉機、四重混和無打擊部件的多倉混棉機、大直徑梳針打手配合塵棒除雜精開棉機等單元機，既保證了開松除雜效果，又控制了棉結(jié)增長，減少了纖維損傷，所配置的JWF1211 型梳棉機較好滿足了市場采用新疆棉紡高質(zhì)紗、清梳聯(lián)和梳棉機高產(chǎn)的需求。

（2）通過設(shè)定合理的清梳聯(lián)各單機和流程參數(shù)，JWF1211A 型梳棉機加工新疆棉中細號高質(zhì)紗，在產(chǎn)量達到65 kg/h 時，設(shè)備長期運轉(zhuǎn)穩(wěn)定可靠，故障率低，清潔維護方便，梳棉機生條AFIS棉結(jié)去除率大于90%，重量短絨率下降1.7 個百分點，落棉率6.67%，都達到了較好水平，生條條干CV和重量不勻率、成紗指標(biāo)均表現(xiàn)優(yōu)秀。