半成品工序降低棉結(jié)的措施

程桂芳,楊效青,侯月云,李國強(qiáng)

(東營市宏遠(yuǎn)紡織有限公司,山東 東營 257500)

1 原棉指標(biāo)對棉結(jié)的影響及控制

1.1 軋工質(zhì)量和疵點

原棉軋工質(zhì)量和疵點是影響成紗棉結(jié)的主要因素[1]。軋工質(zhì)量差的棉花,產(chǎn)生的索絲、棉結(jié)較多,特別是纏繞較緊的索絲和棉結(jié),梳理排除困難,使成紗的棉結(jié)、雜質(zhì)增加[2-3]。原棉疵點有索絲、棉結(jié)、不孕籽、破籽、帶纖維籽屑、軟籽表皮和僵片等,其中帶纖維籽屑不易被清除,易在生產(chǎn)過程中形成棉結(jié)。此外,原棉疵點對成紗棉結(jié)雜質(zhì)影響較大,且這些棉結(jié)雜質(zhì)在成紗過程中很容易分離、碎裂而形成更多棉結(jié),從而影響紗線質(zhì)量。因此,配棉時應(yīng)特別注意原棉結(jié)雜和帶纖維籽屑指標(biāo)的控制。

1.2 成熟度

成熟度過差的原棉在生產(chǎn)過程中形成的棉結(jié)較多。成熟度較差的原棉,纖維剛性小、線密度小,紡紗中易扭曲形成棉結(jié);棉籽表皮在棉籽上附著力小,籽棉在加工過程中易形成帶纖維雜質(zhì),這種雜質(zhì)十分脆弱,在紡紗過程中易分裂,產(chǎn)生較多細(xì)小雜質(zhì)。若原棉成熟度好,所含雜質(zhì)堅硬,分裂的機(jī)會較少,則成紗棉結(jié)和雜質(zhì)就少。馬克隆值是棉纖維線密度和成熟度的綜合指標(biāo),為控制成紗棉結(jié),原棉的馬克隆值一般控制在4.0～4.5為宜。

1.3 回潮率

原棉回潮率過大,纖維間粘連力大,剛性降低,易扭曲,易形成棉結(jié);原棉回潮率過小,纖維在加工過程中易被打斷和損傷,車間飛花增多,紗線表面毛羽多,成紗結(jié)雜增加。因此,原棉回潮率的控制非常重要,一般掌握在7%～8%為宜。

1.4 纖維長度、整齊度及短纖維含量

纖維長度、整齊度及短纖維含量是影響紗線加工過程中棉結(jié)數(shù)量的重要因素。棉纖維長度長、整齊度好,纖維的梳理效果好,纖維纏結(jié)、形成棉結(jié)的概率小,成紗棉結(jié)也少。選用100%新疆細(xì)絨棉為原料紡CJ 9.72 tex紗,原料指標(biāo)見表1。

表1 新疆細(xì)絨棉指標(biāo)

2 清花工序?qū)γ藿Y(jié)的影響及控制

2.1 工藝流程

JWF1009型抓棉機(jī)→FA125型重物分離器→JWF1107型單軸流開棉機(jī)→JWF1029型多倉混棉機(jī)→JWF1115型精開棉機(jī)→FGY-90型異性纖維分離器→JWF1171型喂棉箱→JWF1203型梳棉機(jī)。

2.2 工藝控制要點

在原棉開松、混合、除雜、除異纖過程中,會產(chǎn)生棉結(jié)、短絨,所以在工藝選擇時必須處理好棉結(jié)、短絨、雜質(zhì)等相互制約的問題。筆者公司清花工藝采用“多包抓取、精細(xì)抓棉、多倉混和,增加自由打擊、減少握持打擊,梳打結(jié)合、以梳為主”的工藝原則。其中,打手速度偏大掌握,可實現(xiàn)自由開松;加大塵棒隔距,可減小握持打擊力度,降低對纖維的損傷程度,有效控制棉結(jié)增加。

紡CJ 9.72 tex紗時,JWF1009型抓棉機(jī)打手轉(zhuǎn)速為1104 r/min,JWF1029型多倉混棉機(jī)打手轉(zhuǎn)速為726 r/min,JWF1107型單軸流開棉機(jī)打手轉(zhuǎn)速為610 r/min,塵棒隔距為9.510 mm,9.122 mm,8.677 mm,8.157 mm,JWF1115型精開棉機(jī)打手轉(zhuǎn)速為582 r/min,塵棒隔距為7.2 mm,7.6 mm,8.2 mm。

3 梳棉工序?qū)γ藿Y(jié)的影響及控制

3.1 梳棉機(jī)構(gòu)速度對棉結(jié)的影響

梳棉工序是降低棉結(jié)最關(guān)鍵的工序,合理的設(shè)備維護(hù)、工藝選擇可以使生條棉結(jié)的去除率約達(dá)到83%。加大分梳力度能提高生條棉結(jié)去除率,卻會增加纖維損傷,要處理好這一關(guān)系,梳棉必須堅持“梳理轉(zhuǎn)移適度,結(jié)雜短絨兼顧”的設(shè)計理念。 錫林、刺輥和蓋板等作為主要的梳棉機(jī)構(gòu),其運行速度也會對棉結(jié)產(chǎn)生影響。

3.1.1 錫林轉(zhuǎn)速

提高錫林轉(zhuǎn)速,可加強(qiáng)分梳、提高除雜能力,使錫林與蓋板針面間纖維層變薄,減輕梳針負(fù)荷,提升分梳質(zhì)量,對降低棉結(jié)有利。JWF1203型梳棉機(jī)不同錫林轉(zhuǎn)速的AFIS棉結(jié)指標(biāo)對比見表2。

表2 不同錫林轉(zhuǎn)速的AFIS棉結(jié)指標(biāo)對比

3.1.2 刺輥轉(zhuǎn)速

適當(dāng)提高刺輥轉(zhuǎn)速,可加強(qiáng)分梳、提高除雜能力,減少棉結(jié),但會增加短絨,所以對于原棉品質(zhì)差、成熟度差的纖維應(yīng)選擇稍低的刺輥轉(zhuǎn)速,即刺輥轉(zhuǎn)速的選擇應(yīng)根據(jù)原棉的品質(zhì)而定。此外,提高錫林與刺輥的線速比,可提高道夫轉(zhuǎn)移率,減少纖維損傷,防止返花,減少棉結(jié)。

為了探討錫林與刺輥線速比對生條棉結(jié)的影響,筆者公司在JWF1203型梳棉機(jī)上進(jìn)行了同配棉、同品種的結(jié)果對比。實踐證明,當(dāng)錫林與刺輥的線速比為2.6時,生條棉結(jié)較少。JWF1203型梳棉機(jī)不同刺輥轉(zhuǎn)速的AFIS棉結(jié)指標(biāo)對比見表3。

表3 不同刺輥轉(zhuǎn)速的AFIS棉結(jié)指標(biāo)對比

3.1.3 回轉(zhuǎn)蓋板線速度

較高的回轉(zhuǎn)蓋板線速度,可減輕回轉(zhuǎn)蓋板針布的負(fù)荷,使單位時間內(nèi)走出工作區(qū)的蓋板根數(shù)增加,大大提升梳理度,改善棉網(wǎng)質(zhì)量,提高成紗強(qiáng)力,且有利于充分排雜。不同回轉(zhuǎn)蓋板線速度的AFIS棉結(jié)指標(biāo)對比見表4。

表4 不同回轉(zhuǎn)蓋板線速度的AFIS棉結(jié)指標(biāo)對比

3.2 工藝隔距對棉結(jié)的影響

3.2.1錫林—道夫隔距應(yīng)偏小掌握,可減小針面負(fù)荷、增強(qiáng)分梳,提高道夫針布的轉(zhuǎn)移率;反之,若隔距偏大,會影響道夫針布的轉(zhuǎn)移率,增加棉結(jié)。此外,應(yīng)保證道夫針布的齒尖鋒利度,否則會導(dǎo)致纖維在兩針面間反復(fù)轉(zhuǎn)移、揉搓而形成棉結(jié),道夫針布須保證齒部光潔、無毛刺、無倒針,才有利于清除繞花、減少棉結(jié)。

3.2.2錫林—前后固定蓋板隔距、刺輥—預(yù)分梳板隔距,均應(yīng)偏小掌握(梳理效果好);但過小會對纖維造成較大損傷,導(dǎo)致生條短絨、雜質(zhì)數(shù)量增加。

3.2.3給棉板—刺輥隔距應(yīng)偏大掌握。筆者公司目前使用的是清梳聯(lián)設(shè)備,棉層較厚、蓬松、定量大,選擇較大隔距,會增加給棉板—刺輥的打擊長度,減少因分梳力度過大而產(chǎn)生的棉結(jié)。

3.2.4除塵刀—刺輥隔距應(yīng)偏小掌握。除塵刀可去除小雜質(zhì),隔距小使落棉率增加,對降低棉結(jié)、雜質(zhì)效果明顯。筆者公司紡CJ 9.72 tex紗主要梳理隔距設(shè)置見表5。

表5 紡CJ 9.72 tex紗主要梳理隔距設(shè)置

3.3 錫林針布對棉結(jié)的影響

新型錫林針布增加了針齒密度,所用金屬針布齒條具有小、尖、矮、淺、薄等特點;優(yōu)選新型錫林金屬針布,有利于纖維的分梳和轉(zhuǎn)移率的提高,對減少棉結(jié)、短絨效果明顯。

筆者公司目前使用的是A2-30-950-NF型雙齒錫林金屬針布齒條(以下簡稱雙齒型錫林針布),其特點是1個齒部有2個齒(1個平頂高齒、1個尖頂矮齒)。在梳理過程中,纖維被托持在齒尖端,避免滑脫到齒根部,有利于分梳;除了主梳理齒梳理外,側(cè)齒對纖維也有一定程度的梳理作用,從而提高了梳理效果。實踐證明,與采用普通金屬針布齒條相比,采用雙齒型金屬針布齒條的錫林針布梳理后,纖維的棉結(jié)、雜質(zhì)指標(biāo)明顯降低。雙齒型錫林針布使用前,建議使用銅刷刷光,去除其表面微小毛刺和有害附著物。雙齒型錫林針布與普通錫林針布梳理后的AFIS指標(biāo)對比見表6。

表6 雙齒型錫林針布與普通錫林針布梳理后的AFIS指標(biāo)對比

3.4 梳棉設(shè)備維修保養(yǎng)對棉結(jié)的影響

3.4.1加大各負(fù)壓吸嘴的吸風(fēng)量,保證各落雜部位的雜質(zhì)、短絨能及時被吸走,以減少返花、飛花及堵車問題,對降低結(jié)雜效果較明顯。一般梳棉機(jī)單機(jī)調(diào)節(jié)風(fēng)量要達(dá)到100 m3/h。

3.4.2為了保證梳理效果,要確保各部位梳理針布狀態(tài)完好,保全保養(yǎng)工應(yīng)按照設(shè)備維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)定時對損壞嚴(yán)重的針布進(jìn)行更換。

3.4.3值車工要嚴(yán)格按照清潔圖表按時清理各部位的花毛、雜質(zhì)、棉屑,保證梳理順暢。

4 精梳準(zhǔn)備工序?qū)γ藿Y(jié)的影響及控制

4.1精梳準(zhǔn)備工序工藝配置合理,預(yù)并條總牽伸倍數(shù)一般小于8,后區(qū)牽伸倍數(shù)稍大,有利于彎鉤纖維的伸直以及減少小卷粘卷,便于精梳工序小卷退繞,可有效降低棉結(jié)。

4.2條并卷聯(lián)合機(jī)增加機(jī)后喂入并合數(shù),采用稍大的定量,有利于降低小卷質(zhì)量不勻率,使不同長度的纖維充分并合;棉網(wǎng)厚度有所增加,結(jié)合密度大,能夠有效減少棉卷破洞、破邊、纏膠輥等問題,對降低棉結(jié)較有利。精梳準(zhǔn)備工序紡CJ 9.72 tex紗工藝參數(shù)見表7。

表7 精梳準(zhǔn)備工序紡CJ 9.72 tex紗工藝參數(shù)

5 精梳工序?qū)γ藿Y(jié)的影響及控制

5.1 給棉方式和給棉長度對棉結(jié)的影響

精梳機(jī)給棉方式分為前進(jìn)給棉和后退給棉。后退給棉時,錫林對棉叢的梳理強(qiáng)度比前進(jìn)給棉大,落棉率增加,但對降低棉結(jié)、雜質(zhì)有利。后退給棉,給棉長度越大,落棉率越高;前進(jìn)給棉,給棉長度越大,落棉率越低;一般精梳落棉率為15%～16%時采用前進(jìn)給棉,當(dāng)精梳落棉率為17%～23%時采用后退給棉。為降低棉結(jié),筆者公司紡CJ 9.72 tex紗,給棉長度適當(dāng)偏小掌握,以減少梳理負(fù)荷,采用后退給棉方式、給棉長度為4.7 mm,落棉率約控制為16.5%,棉結(jié)為9粒/g。

5.2 梳理隔距對棉結(jié)的影響

梳理隔距的大小決定錫林針布齒部刺入棉層的深淺：梳理隔距越小,刺入深度越深,落棉率就越高。調(diào)整梳理隔距時,應(yīng)根據(jù)棉結(jié)指標(biāo)和短絨含量進(jìn)行,一般錫林前點隔距為0.3 mm～0.5 mm,錫林后點隔距為0.2 mm～0.4 mm。根據(jù)錫林針布的結(jié)構(gòu)特點,盡量選擇前大后小的梳理隔距,對棉層進(jìn)行漸進(jìn)式梳理,有利于降低棉結(jié)。

5.3 落棉隔距對棉結(jié)的影響

精梳落棉率對精梳棉結(jié)數(shù)量影響較大,其設(shè)定應(yīng)根據(jù)紡紗指標(biāo)要求合理選擇。紗線的短絨含量、棉結(jié)含量等指標(biāo)均會隨落棉率變化,所以落棉隔距的工藝選擇至關(guān)重要;落棉隔距越大,則精梳落棉率越高,梳理效果就越好。一般情況下,落棉隔距每增/減1 mm,精梳落棉率增/減約2.3個百分點。

5.4 頂梳隔距對棉結(jié)的影響

5.4.1 頂梳高低隔距

頂梳高低隔距的選擇,既影響精梳落棉率,又影響棉結(jié)的清除效果。頂梳高低隔距越大,即頂梳插入棉叢越深,排除小的雜質(zhì)、疵點、短絨相對較多,梳理效果明顯提高,棉網(wǎng)清晰度得到改善,但會導(dǎo)致落棉率增加。若頂梳插入棉叢過深,棉網(wǎng)輸出不夠順暢,易造成頂梳根部嵌花,影響梳理效果,使棉結(jié)去除能力變差;若頂梳插入棉叢過淺,無法梳理至棉叢底部,使部分棉結(jié)殘留在棉網(wǎng)中,造成棉結(jié)增加。

頂梳高低隔距共分為5檔,分別用-1,-0.5,0,+0.5,+1表示,標(biāo)值越大,代表頂梳刺入棉叢越深,每增加1檔,精梳落棉率就會增加約1個百分點。HXFA299型精梳機(jī)不同頂梳插入深度的棉結(jié)對比見表8。

表8 不同頂梳插入深度的棉結(jié)對比

由表8可知,頂梳插入深度為+0.5時,棉結(jié)粒數(shù)最少。

5.4.2 頂梳進(jìn)出口隔距

頂梳進(jìn)出口隔距是指頂梳在最前端位置時,頂梳針尖與分離羅拉表面的距離。若頂梳進(jìn)出口隔距越大,則落棉率就越小,排除短絨、雜質(zhì)、疵點越少,棉網(wǎng)梳理質(zhì)量差;若頂梳進(jìn)出口隔距越小,頂梳梳針將棉叢送至分離羅拉的距離就越近,有利于進(jìn)行分離結(jié)合工作,排除短絨、雜質(zhì)較多,落棉率就會增加,棉網(wǎng)質(zhì)量會更好;頂梳進(jìn)出口隔距過小,易造成梳針與分離羅拉表面碰撞而損傷梳針。因此,筆者公司紡CJ 9.72 tex紗的進(jìn)出口隔距選擇為1 mm。

5.4.3 頂梳維護(hù)保養(yǎng)

頂梳的主要作用是梳理棉叢尾端,去除短絨、棉結(jié)和雜質(zhì),必須保證頂梳梳針鋒利、平直且表面光潔,杜絕出現(xiàn)銹針、缺針、彎針、斷針、并針等問題,若出現(xiàn)問題應(yīng)及時更換。操作工要嚴(yán)格按照要求對梳針進(jìn)行全面清潔,杜絕梳針掛花;工作中合理保養(yǎng)、檢查、使用梳針,充分發(fā)揮其梳理功能以減少棉結(jié)。

筆者公司在一次常規(guī)AFIS測試中發(fā)現(xiàn)一臺車棉結(jié)超過25粒/g,嚴(yán)重超出質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)是由于頂梳梳針表面不光潔且彎針過多造成,更換整臺車頂梳后棉結(jié)降低為10粒/g。

5.5 毛刷狀態(tài)對精梳棉結(jié)的影響

5.5.1 毛刷維護(hù)保養(yǎng)和清潔

值車工每班定時對毛刷進(jìn)行清潔,使毛刷始終處于良好的清潔狀態(tài);毛刷使用2～3個月后,保全工應(yīng)進(jìn)行換向,讓毛刷的鬃毛保持良好彈性;毛刷使用中,其外徑會因磨損變小,影響清理效果,所以必須定期采用毛刷量規(guī)進(jìn)行檢測,不符合標(biāo)準(zhǔn)的毛刷應(yīng)及時更換。若毛刷對錫林針布的清理不到位,錫林針布掛花問題就會越來越嚴(yán)重,造成梳理效果變差,影響棉網(wǎng)質(zhì)量甚至損壞錫林針布。

筆者公司HXFA299型精梳機(jī)的毛刷最大直徑為110 mm,最小直徑為85 mm。當(dāng)毛刷直徑小于85 mm時,無法保證毛刷對錫林針布的清潔效果,必須同時更換各眼位毛刷;在舊毛刷替代使用時,同臺車的毛刷直徑須保持一致。

5.5.2 毛刷插入錫林深度

毛刷插入錫林針布太淺,對錫林針布齒間的掛花清理不徹底,錫林針布無法對棉叢進(jìn)行充分梳理,其大棉雜、短絨的去除率降低;毛刷插入錫林針布太深,毛刷外徑與錫林針布齒間的掛花摩擦,易產(chǎn)生較小棉結(jié),小棉結(jié)在毛刷與錫林針布的分離結(jié)合過程中被帶入棉網(wǎng),造成棉網(wǎng)質(zhì)量較差、精梳條內(nèi)棉結(jié)增加。生產(chǎn)中,通過調(diào)整毛刷軸對錫林軸的間距來調(diào)節(jié)合適的毛刷插入深度,一般掌握在2.3 mm為宜。

5.5.3 毛刷與錫林轉(zhuǎn)速的選配

提高錫林轉(zhuǎn)速,產(chǎn)量會增加,但棉結(jié)也會增多。在滿足下道工序生產(chǎn)需求下,可適當(dāng)降低錫林轉(zhuǎn)速,使毛刷速度與之匹配,便于較好地清潔錫林針布,提升錫林針布的梳理度,減少精梳棉結(jié)的產(chǎn)生。不同錫林轉(zhuǎn)速與毛刷速度的棉結(jié)對比見表9。

表9 不同錫林轉(zhuǎn)速與毛刷速度的棉結(jié)對比

從表9可以看出,精梳機(jī)車速高,錫林線速度增加,錫林針布梳理、除雜效果降低;在毛刷轉(zhuǎn)速不變的情況下,毛刷直徑減小、線速度降低,棉結(jié)增加。因此在提高錫林轉(zhuǎn)速時,必須選擇相應(yīng)的毛刷速度,才能更好地清潔錫林針布,從而降低棉結(jié)。

6 并粗工序?qū)γ藿Y(jié)的影響及控制

并粗工序工藝配置不合理,造成棉結(jié)增加。并條工序牽伸倍數(shù)可偏大選擇,因為隨著后區(qū)牽伸倍數(shù)的加大,進(jìn)入主牽伸區(qū)的棉層變薄,既減少了壓力棒前擠花問題,又保證了纖維的伸直度、平行度和分離度,還可大幅降低棉結(jié),但必須有相匹配的羅拉隔距。并粗工序羅拉隔距的選擇也會影響棉結(jié)和短絨;若牽伸不良造成部分長纖維意外拉斷,斷裂纖維會發(fā)生扭曲、經(jīng)搓擦形成新棉結(jié)。筆者公司集聚紡CJ 9.72 tex品種,DT03-600型并條機(jī)后區(qū)牽伸倍數(shù)為1.22,羅拉隔距為6 mm×12 mm,FA493型粗紗機(jī)羅拉隔距為9 mm×22 mm×30 mm。

7 溫濕度對棉結(jié)的影響及控制

車間溫濕度的控制和管理對棉結(jié)有重要影響。若溫度過高、相對濕度過大,梳棉的開松效果差,會導(dǎo)致其他工序的膠輥、膠圈和羅拉出現(xiàn)纏花等;若溫度過低、相對濕度過小,會產(chǎn)生靜電,導(dǎo)致棉網(wǎng)破洞、破邊,也會出現(xiàn)膠輥、羅拉返花甚至飛花附入等形成棉結(jié),所以合理調(diào)節(jié)車間溫濕度是控制棉結(jié)的重要措施。各工序不同季節(jié)溫濕度控制見表10。

表10 各工序不同季節(jié)溫濕度控制

8 結(jié)語

控制棉結(jié)數(shù)量是紡紗廠提高產(chǎn)品質(zhì)量的一項重要工作。成紗中的棉結(jié)形態(tài)、數(shù)量不僅會影響成紗質(zhì)量、織物外觀,也會降低紡紗織造效率,造成織物染色不勻、白星等。在實際生產(chǎn)中,必須以客戶的要求為標(biāo)準(zhǔn),不斷優(yōu)化工藝參數(shù),加強(qiáng)員工技術(shù)操作練兵,隨時檢查各梳棉管道、給棉羅拉、給棉板、精梳臺面等紡紗通道的清潔情況,確保無掛花、無毛刺。定期檢查保養(yǎng)各設(shè)備的除塵系統(tǒng),保證清梳、精梳機(jī)臺落棉一致性,最大限度發(fā)揮設(shè)備性能,對周期性器材應(yīng)及時更換,使各專件上機(jī)狀態(tài)良好?？傊?只有各項管理工作到位,才能保證產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)步提升。