機采棉在降低采摘成本和提高勞動效率方面具有較大優(yōu)勢,同時由于機采棉中異性纖維少,原棉回潮率穩(wěn)定,因而得到了迅速推廣。在機采棉的加工過程中, 由于機采棉籽棉采摘成熟度差異大,需經(jīng)過多道清理、烘干、皮清,導致了機采棉含雜率高、短絨率高、疵點多等問題,影響到紡紗廠對機采棉的正常配用,也制約了清梳聯(lián)梳理過程中高速高產(chǎn)。加強對機采棉在清梳聯(lián)梳理中的工藝研究,是提高清梳聯(lián)梳理效果、保證成紗質(zhì)量的關鍵。
1 清梳聯(lián)工序梳理機采棉的難點分析
1.1 機采棉物理指標低的原因分析
在機采棉采摘過程中,由于不同期成熟同期集中采摘,造成了成熟度差異大;為降低籽棉含水率,減少雜質(zhì)與棉纖維之間的附著力,利于清除雜質(zhì),采取了兩道籽棉烘干工序;為提高清理質(zhì)量,工藝中共設置了4道籽棉清理;為進一步提高皮棉質(zhì)量,采取3道皮棉清理工序。綜合以上因素出現(xiàn)了含雜率高、各類疵點數(shù)量多、短絨率高、整齊度差、原棉的強力低、馬克隆值離散度大等問題??傮w上講,由于機采棉軋工工藝流程較長,致使原棉主要物理指標較低,這是在紡紗梳理過程中需要解決的難點問題。
1.2 清梳聯(lián)流程梳理過程中的難點分析
清梳聯(lián)實現(xiàn)了清棉與梳棉兩個工序的有機連接,是實現(xiàn)連續(xù)化、自動化、現(xiàn)代化生產(chǎn)的重要標志。較為先進的清梳聯(lián)流程在梳理中還具有以下優(yōu)勢:提高錫林速度,增加梳理度;提高梳棉機預梳能力,采用雙刺輥、三刺輥預分梳結構,增加分梳板數(shù)量或面積;采用新型高密度針布,提高梳理度;抬高錫林高度,充分利用沿錫林表面空間,增加前、后蓋板及梳理空間;重定量、高速度、連續(xù)生產(chǎn),提升效率,穩(wěn)定質(zhì)量;在生條質(zhì)量指標方面,梳棉棉結清除率在85%以上,總除雜效率在96%以上,短絨率增長率±2%,同時也使?jié)撛诘亩探q增長幾率減少。
以高速、高產(chǎn)為核心的傳統(tǒng)理念能有效降低棉結,充分梳理纖維,但短絨增長多,對纖維損傷嚴重,影響到了成品質(zhì)量,特別是機采棉在梳理過程中,排雜不
2 機采棉在梳理過程中采取的工藝措施
2.1 充分除雜,減少纖維損傷
在清梳聯(lián)流程中為排除雜質(zhì)棉結,一般采用“薄喂、高速、強清”的工藝。加工機采棉時,由于雜質(zhì)、疵點多且纖維強力偏低,強清工藝會造成短絨大量增加。在機采棉梳理流程中宜采取“薄喂快給,漸進暴露,精細排除,柔和梳理”的工藝原則,使機采棉雜質(zhì)在清棉部分經(jīng)過抓棉機→開棉機→混棉機→清棉機→除微塵機的流程時充分暴露出來,開棉機和清棉機的塵棒可去除雜質(zhì)60%以上,同時使纖維以較好的分離度進入喂給棉箱;在棉箱工藝進一步提高纖維的伸直平行度,減少大棉束對棉結和雜質(zhì)的包裹,使雜質(zhì)和棉結充分暴露于單纖維或纖維叢外,便于刺輥、錫林、蓋板和棉網(wǎng)清潔器梳理與排除?;谏鲜鏊悸?,對有關工藝進行優(yōu)化如下。
原工藝:FA006型抓棉機打手速度1 000 r/min,打手下降距離8 mm,行走速度16 m/min;FA103型開棉機打手速度780 r/min;FA028-6型混棉機打手速度768 r/min,換倉壓力150 Pa;FA109型清棉機第一打手速度900 r/min,第二打手速度1 600 r/min,第三打手速度2 200 r/min;FA177B型棉箱針輥式打手速度600 r/min;FA221E型梳棉機錫林速度458 r/min,刺輥速度1 040 r/min,蓋板速度360 mm/min。
優(yōu)化后工藝:FA006型抓棉機打手速度1 200 r/min,打手下降距離4 mm,行走速度18 m/min;FA103型開棉機打手速度580 r/min;FA028-6型混棉機打手速度518 r/min,換倉壓力300 Pa;FA109型清棉機第一打手速度700 r/min,第二打手速度1
原工藝對纖維的損傷較大,同時部分工藝速度過高,容易返花造成棉結增加。采用優(yōu)化后工藝,在清棉源頭實現(xiàn)了薄喂快給,適度提高了抓棉機打手速度,降低了抓取深度,提高了小車行走速度,為后工序除雜提供了有利的條件;混棉工藝主要是借助軸流的優(yōu)勢除大雜,速度不能過高,稍低的速度可減少棉流在軸流通道內(nèi)接觸面積以及停留時間,從而控制棉結的增加;多倉混棉機對馬克隆值離散度大、纖維整齊度一致性差的原棉能夠進行有效混和,工藝上加大棉箱密度,增強混和效果,同時翼式打手速度只起剝?nèi)∽饔?,其速度不宜過大,否則會造成返花,使棉結增加;精清棉機一般是單輥或多輥打手,對纖維的分離和開松有積極的作用,但是過高的速度雖對排雜有利,但對纖維的損傷較大,因此采取合理的速度,使短絨、棉結和雜質(zhì)3項指標兼顧;棉箱打手一般有鋸齒和針輥兩種,對棉束的開松預分離能力強,可以適當提高打手速度,減少刺輥握持分梳的不足,為降低刺輥速度提供條件,避免強清帶來的損傷;錫林速度可以適度提高,利用較大的離心力排雜;在蓋板梳理排雜區(qū)采取較高速度,使短絨和雜質(zhì)快速轉移,減少纖維損傷,穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量。
原工藝使用機采棉時半制品質(zhì)量AFIS指標為:出條速度100 m/min,生條定量19.5 g/5 m,原棉棉結雜質(zhì)367粒/g,多倉前棉結雜質(zhì)404粒/g,過多倉棉結雜質(zhì)480粒/g,棉箱筵棉棉結雜質(zhì)508粒/g,生條棉結103粒/g,原棉短絨率17.3%,多倉前短絨率18.5%,過多倉短絨率16.1%,棉箱筵棉短絨率14.9%,生條短絨率16.8%。
優(yōu)化后工藝使用機采棉時半制品質(zhì)量AFIS指標為:出條速度120 m/min,生條定量
原工藝JC 14.6 tex紗質(zhì)量指標為:條干CV 12.81%,管間CVb 3.2%,-40%細節(jié)102.0個/km,-50%細節(jié)3.0個/km,+35%粗節(jié)96.0個/km,+50%粗節(jié)11.0個/km, +140%棉結194.0個/km,+200%棉結48.0個/km,毛羽H值3.88。
優(yōu)化后工藝JC 14.6 tex紗質(zhì)量指標為:條干CV12.39%,管間CVb 3.6%,-40%細節(jié)92.0個/km,-50%細節(jié)1.0個/km,+35%粗節(jié)83.0個/km,+50%粗節(jié)9.0個/km,+140%棉結192.0個/km,+200%棉結40.0個/km,毛羽H值3.06。
可以看出,采用“逐漸暴露,合理速度”的工藝后,能夠實現(xiàn)雜質(zhì)的有效排除和纖維的充分梳理,減少了纖維損傷,穩(wěn)定了成紗質(zhì)量。
2.2 合理分配清梳排雜落雜
機采棉的含雜率一般在2.3%左右,個別批號可達4%以上。在清梳聯(lián)流程中對增強排雜能力與提高分梳效果必須有機結合,否則會出現(xiàn)清棉與梳棉排雜落雜分配不合理,造成針布嵌雜等問題。清棉工序的除雜效率一般要達到50%以上才能避免后部壓力過大造成的不良影響。由于清梳聯(lián)排雜分配不當會造成梳棉道夫及蓋板嚴重嵌雜。
在排雜分配方面,開清要達到50%以上的除雜效率,依靠“一開一落一清”的配置往往達不到要求,反而會增加梳棉機后部的落雜負擔和蓋板區(qū)的梳理負荷,最終影響產(chǎn)品質(zhì)量。在加工含雜率在2.7%的機采棉時,配用單軸流開棉機或雙軸流開棉機時易出現(xiàn)蓋板嵌雜、梳理效果差等問題。分析主要原因是流程中的排雜除
采用FA125型重物分離器時半制品及成紗指標:重量CV值2.0%,生條AFIS棉結103粒/g,AFIS雜質(zhì)總數(shù)40粒/g,條干CV 16.5%,細節(jié)14個/km,粗節(jié)243個/km,棉結480個/km,管間CVb 2.4%,十萬米紗疵12個。
改用FA106B型開棉機后半制品及成紗指標:重量CV值1.9%,生條AFIS棉結78粒/g,AFIS雜質(zhì)總數(shù)12粒/g,條干CV15 .1%,細節(jié)10個/km,粗節(jié)208個/km,棉結378個/km,管間CVb 2.0%,十萬米紗疵6個。
2.3 采用“漸緊強分梳”工藝
清梳聯(lián)流程中梳棉工藝主要作用是梳理纖維、清除棉結、排除短絨,同時要減少對纖維的損傷。隨著梳棉機速度的提高,針面纖維數(shù)量的增加,梳理時短絨率相應增加。為了提高梳理度,降低棉結,一般采取“緊隔距、強分梳”工藝,由此會帶來短絨率的增加,因此合理配置工藝對降低短絨的增長至關重要。加工機采棉時,這一點尤為突出。
錫林梳理區(qū)的傳統(tǒng)工藝配置一般以緊隔距、滑變隔距為主。梳理工藝設置有以下特點:刺輥與分梳板隔距0.4 mm~0.5 mm;后固定蓋板分梳區(qū)進出口以0.4 mm~0.6 mm為主;錫林蓋板主分梳區(qū)進口0.18 mm,中間為0.15 mm,出口為0.18 mm;錫林前固定蓋板整理區(qū)進出口以0.2 mm~0.3 mm為主。排雜工藝隔距:蓋板速度一般以降低用棉為主,前后棉網(wǎng)清潔器隔距按照氣流規(guī)律設置0.8 mm~1.5 mm。按照上述工藝加工機采棉,存在梳理隔距過緊,造成纖
根據(jù)機采棉的特點,需要加強對纖維長度保護、對雜質(zhì)的充分排除,采用漸緊工藝隔距設計,有利于解決上述質(zhì)量問題。漸緊工藝即進口大、出口小,減少緊隔距強分梳造成的纖維損傷。試驗品種為C14.6 tex紗,有關工藝配置與生條質(zhì)量對比如下。
原工藝:分梳板與刺輥隔距0.38 mm,后固定蓋板與錫林隔距0.30 mm、0.30 mm、0.30 mm,后棉網(wǎng)清潔器刀口與錫林隔距0.76 mm,蓋板與錫林隔距0.18 mm、0.15 mm、0.15 mm、0.18 mm,前上棉網(wǎng)清潔器刀口與錫林隔距0.40 mm,蓋板速度306 mm/min。生條短絨率15.16%,生條棉結31粒/g,雜質(zhì)88粒/g。成紗質(zhì)量:條干CV15.36%,細節(jié)20個/km,粗節(jié)280個/km,棉結210個/km。
優(yōu)化工藝:分梳板與刺輥隔距(進口×出口)0.60 mm×0.40 mm,后固定蓋板與錫林隔距0.30 mm、0.28 mm、0.26 mm,后棉網(wǎng)清潔器刀口與錫林隔距(根據(jù)落雜調(diào))0.60 mm,蓋板與錫林隔距0.18 mm、0.17 mm、0.15 mm、0.15 mm,前上棉網(wǎng)清潔器刀口與錫林隔距0.25 mm,蓋板速度407 mm/min。生條短絨率14.8%,生條棉結25粒/g,雜質(zhì)76粒/g。成紗質(zhì)量:條干CV 14.2%,細節(jié)12個/km,粗節(jié)220個/km,棉結197個/km。
通過“漸緊分梳”的工藝設置,避免了纖維在高速下過度分梳,且保持有充分的梳理伸直度,對成紗質(zhì)量有利。
2.4 合理選擇針布,減少纖維損傷
合理的針布配套能夠減少纖維在梳理過程中的拉斷損傷,提高排雜能力。針布選配中不僅要考慮針布密度,還要考慮針尖的幾何尺寸和齒形。
加工機采棉時錫林針布的選配應以“縱稀、橫密、總體密”為主,這對控制短絨的增長率有利。應適度增加蓋板針布齒密
方案1錫林速度406 r/min,刺輥速度910 r/min,出條速度110 m/min,AFIS棉結104粒/g,AFIS籽皮棉結11粒/g,AFIS短絨率(≤16 mm)15.9%,AFIS雜質(zhì)6粒/g。
方案2錫林速度406 r/min,刺輥速度960 r/min,出條速度120 m/min,AFIS棉結95粒/g,AFIS籽皮棉結14粒/g,AFIS短絨率(≤16 mm)16.51%,AFIS雜質(zhì)8粒/g。
方案3錫林速度458 r/min,刺輥速度960 r/min,出條速度
方案4錫林速度406 r/min,刺輥速度870 r/min,出條速度130 m/min,AFIS棉結81粒/g,AFIS籽皮棉結9粒/g,AFIS短絨率(≤16 mm)16.3%,AFIS雜質(zhì)6粒/g。
配棉原指標為短絨率16.3%,馬克隆值4.2,長度28.3 mm,級別3128,含雜率2.4%,棉結379粒/g,籽皮棉結24粒/g,雜質(zhì)109粒/g。從試驗情況看,選用密齒、薄齒、縱向齒尖距大的錫林針布及密齒的蓋板針布對機采棉梳理有利。綜合分析,方案4薄齒針布穿刺能力強,纖維損傷少,蓋板針布密,參與梳理齒數(shù)增加,預分梳板漸緊隔距,同時提高蓋板速度利于排除雜質(zhì)和短絨,利于對馬克隆值大、含雜高、短絨率高的機采棉進行梳理。
3 結語
清梳聯(lián)工序擔負著開松梳理、均勻混和、排雜除絨等作用。由于機采棉含雜率高、各類疵點數(shù)量多、短絨率高、強力低、馬克隆值離散度大等問題,給清梳聯(lián)工序工藝效果的發(fā)揮帶來了一定的挑戰(zhàn),也造成了成紗強力低、棉結雜質(zhì)大等質(zhì)量問題。通過工藝分析,結合試驗,我們體會到,針對機采棉梳理問題,應采取漸進暴露,合理分配排雜落雜,梳理漸緊工藝,合理針布選型等措施,可使清梳聯(lián)梳理質(zhì)量和成紗質(zhì)量得到明顯的提高。