新型精梳机使用的工艺技术

新型精梳机使用的工艺技术生产优质精梳纱是纺纱精加工的重要标志之一，也是提高浙江省精梳纱线在市场上竞争力的主要措施，近几年来浙江省不少棉纺厂围绕调整产品结构，提升精梳纱的产品档次，加快了技改步伐，先后从国外引进瑞士立达公司生产的E7／5型与E7／6型新型精梳机50多台，近二年随着国产的PX-2型与FA266型等高效能精梳机相继批量生产，目前已有不少厂家选购了这二种新型精梳设备来生产精梳纱线，由于国内外生产的新型高效能精梳机的投入运行，不仅促进了精梳产品质量档次的提高，也使浙江省棉纺行业精梳纱的生产比重快速上升。据初步统计，按精梳装备来分析，可生产精梳纱的纱锭已占45％左右，按精梳纱生产比重来统计，2002年已占浙江省棉纱总产量的35％左右。在扩大精梳纱生产中不少企业十分重视产品质量的提高，得到用户的好评。如平湖金瓶生产精梳纱供国内著名三枪针织品用纱，海盐广大生产的精梳纱供宁波维科集团高档大提花织物用纱，均得到用户肯定。但从总体分析，浙江省生产的精梳纱质量尚处于国内中等水平，与安庆棉纺厂，无锡一棉、无锡二棉，新疆天山等先进企业生产精梳纱比尚有一定差距，主要是纱条均匀度欠佳、棉结、毛羽多，光泽感不足，个别品种尚有异纤夹人，影响后加工产品质量。由于精梳纱实物质量上尚存在一些问题，影响了市场占有率与竞争力的提高。2000年11月中国纺织工程学会在浙江省召开精梳机工艺技术交流会，就高效能精梳机及其配套工艺技术进行了广泛讨论形成共识，也对我们正确认识与掌握高效能精梳机特性，优化工艺设计，提高精梳产品质量有一定指导意义。根据几年来对国内外生产的新型精梳机的初步认识，就如何使用高效能精梳机的有关工艺技术问题，提高精梳产品质量作如下分析探索。1高效能精梳机的性能特点目前浙扛省棉纺厂使用的瑞士立达E7／5型与E7／6型精梳机及国内生产的PX-2(CJ40型)与FA266型、FA26l型精梳机均是新型精梳机，也可称是高效能精梳机。它与传统的A201系列精梳机相比具有三个优点，已被多家实际使用厂所证实。一是运转速度提高。速度是衡量精梳机现代化水平的重要标志。因为精梳机的速度越高，单机产量和劳动生产率就越高，每万锭配精梳机台数、占地面积，耗电量和用工也相应减少。以A201E型与PX-2型或FA266型作对比：A20lE型实开速度165钳次／min，落棉率16％，小卷定量按46g／m计算，其台时产量为11．7kg／h。PX-2实开280钳次／min，小卷定量按目前多数企业选用的64g／m计算，其台时产量35．4kg／h。是A201E型的2．95倍。PX2每套6台，每天按20小时计可生产精梳棉条4248kg，可供纺32Nel万锭生产精梳纱。如用A201E型则需18台精梳机，其厂房面积是PX-2型的1．8倍，其消耗总功率是PX-2的2倍，其他用工、材料配件消耗也相应成倍增加。二是质量优。精梳工序的作用在棉纺学中说得很清楚，去短绒为主以及清除结杂，使纤维伸直平行。Uster97公报对精梳条的质量从纤维分析的角度提到了六个方面：①每克所含的棉结数：②l／2＂长度以下的短绒含量；③1／2＂长度以下的短绒重量％；④每克所含的杂质数；⑤每克所含尘杂数；⑥每克所含其他可见外来物。以上六项指标对精梳条的质量控制最主要的是短绒含量和结杂含量。如果精梳条中短绒含量与结杂多则会直接影响成纱质量，如精梳条中16mm以下短绒含量高于1O％，成纱质量缺乏光泽只能视作半精梳。新型精梳机与传统的A201系列精梳机在清除短绒与结杂能力上是有区别的。从不少厂生产实践证实：采用新型精梳机后精梳条中含短绒率可控制在8％以下，精梳落棉中含短绒率在70％以上，精梳后杂质清除率在50％以上，棉结清除率在10％—20％之间，而用A20l精梳机因工艺装备上的缺陷，精梳条中含绒率在10％左右；精梳落棉中含短绒率只能达到50％～60％，即有40％～50％有效纤维作为落棉排除，既浪费了原料也影响了精梳纱的风格。因此从提高精梳纱的质量与风格来分析，用新型高效能精梳机来取代A20l精梳设备，是良策。三是自动化程度高。自动化水平也是衡量精梳机现代化水平的重要标志，提高自动化水平不仅可以减轻档车工的劳动强度，还可提高精梳产品质量。新型精梳机自动化水平主要体现是：采用多种高灵敏度的自停装置与计算机监控系统，可显示机器的产量和质量指标，具有人机对话功能，采用PLC程序控制系统和变频调速技术。此外，E7／6型精梳机配有小卷自动运输系统，PX—2型精梳机上有顶梳自动清洁系统，对减轻工人劳动强度与保持精梳条质量稳定有利。而A201系列精梳机是60年代产品，其控制系统多数是用机械控制手段，其自动化程度与新型精梳机差距甚远。基于以上分析新型的高效能精梳机是集机、电，气、仪等高新技术综合应用的纺织新型装备，已在提高精梳产品质量与档次上发挥着重要作用，积极采用高效能精梳机来取代A201系列精梳机是棉纺厂装备现代化的标志之一，势在必行。2高效能精梳机的工艺性能与质量指标全国高效能精梳机工艺技术交流研讨会纪要中首次提出了采用高效能精梳机应达到的工艺质量指标。这应作为我们检验是否用好新型精梳机的重要标志。纪要中指出：在正常配棉条件下的工艺指标应该达到：(1)精梳条乌斯特条干cv值在3．8％以下。(2)精梳落棉含短绒率在70％以上；(3)精梳条含短绒率在8％以下；(4)精梳后棉结清除率不低于17％，杂质清除率在50％以上(对比生条)；(5)精梳条机台内重量不匀率在0．6％以下，机台间重量不匀率在0．9％以下。要达到以上五项工艺指标，从精梳工序本身就要不断研究新技术，优化各项工艺参数，以充分发挥设备优势。另一方面必须十分重视原料配选和精梳前纺纱工艺的优化。前述精梳机的主要作用是排除短绒去除结杂，但排除短绒的能力仅50％左右，因此原料的短绒含量及清梳联开清过程中的短绒增长率对精梳条的质量有直接影响。举例，原棉中含短绒率13％，经清梳工序后短绒率增长6％，使梳棉条短绒率大幅度提高，经精梳后去除50％短绒，则精梳条中短绒率仍在9％～10％，其必然影响成纱质量和纱的光洁度。此外，精梳机排除杂质能力较强，但清除棉结能力较低，如梳棉生条中含棉结数较多，短绒含量偏高，则通过预并条和条并卷机时游离的短纤维在通道中受到磨擦易产生新棉结，使精梳条中棉结有增无减居高不下。试验证明，在一定落棉率条件下生条中的棉结、短绒与精梳条中棉结、短绒含量是强相关，而精梳条中棉结短绒含量与成纱条干CV值，细节、粗节、棉结呈密切相关。以上说明提高精梳纱质量是一项系统工程，必须从配棉抓起，并不断注意在开清棉—梳棉—并条各工序的短绒与结杂的变化，使通过精梳工序能实现优良的工艺指标。3高效能精梳机必须要有良好的准备工艺相匹配精梳的准备工序是为精梳机制造优良小卷。精梳小卷的质量与精梳质量相当密切。精梳机要求喂入小卷应该是纤维有较好的伸直度，棉层横向均匀，退卷时不发生粘连。目前国内采用精梳准备工艺有(1)预并条—条卷工艺；(2)条卷—并卷工艺；(3)预并条—条并卷工艺三种。A201系列精梳机均采用第一种准备工艺。高效能精梳机采用(2)与(3)准备工艺，尤以采用预并条—条并卷准备工艺较多。从生产实践中证实采用(1)类工艺的小卷横向均匀度较差，有严重条痕，对精梳条质量(短绒率偏高)与节约用棉均有一定影响，在国外已淘汰。国内因A201系列精梳机尚在大量使用，故采用这一准备工艺企业仍较多。据测试分析：采用预并—条卷工艺精梳落棉中16mm以下短绒含量不超过65％，以万锭日产4．2吨精梳条，落棉率16％计算，则日产0．8吨落棉中有可用纤维o．28吨，万锭每年可用纤维损耗61．6吨。如用(2)或(3)准备工艺则落棉中短绒含量可提高到75％，则万锭可减少可纺纤维损失17．6吨，相当于节棉1．5%。因此从减少可纺纤维损耗，节约原棉分析今后应逐步淘汰落后的预并—条卷的准备工艺。对(2)与(3)的准备工艺目前在高效能精梳机均有采用。由于(2)条卷—并卷工艺采用二次成卷，小卷的横向条痕得到消除，且牵伸倍数适中，立达公司在80年代推荐该工艺对纺29mm以上的细绒棉与长绒棉有较好的适应性，在纺特细号精梳纱时质量好。而(3)预并—条并卷工艺是介于(1)与(2)工艺推出的新工艺，他前面配的是较高倍数牵伸的并条机，后面是低倍牵伸的条并卷联合机，用2～3组棉条喂入成卷兼有条卷与并卷机的功能。这种工艺并合次数多，成卷质量好(原棉混和均匀，每米克重差异小，横向均匀度好)是其优点。值得指出的是瑞士立达公司从90年代开始也推荐采用预并条—条并卷工艺，并将UnilapE5／3条卷机作为精梳准备工艺主要设备推荐。1992年笔者在瑞士立达公司考察学习时该公司也只介绍UnilapE5／3型条并卷机及E7／5与E7／6型精梳机。立达公司这一转变为我们优选精梳准备工艺提供了依据。国内上海第一纺机厂90年代引进意大利马佐利MARZOLIPX2精梳技术时就采用SR80条并卷联合机作准备设备，而经纬纺机与合力公司90年初生产的精梳机仍采用条卷—并卷机工艺，但99年起也已推出条并卷机新工艺，为什么预并—条并卷准备工艺优于条卷—并卷工艺，根据立达公司专家的介绍和笔者的理解主要有：(1)对消除精梳条中弯钩纤维有利。梳棉生条尚未经过牵伸，纤维呈弯钩状较多，一般后弯钩纤维经过纤维牵伸可以大部分伸直，而前弯钩纤维不易松解。梳棉生条通过头道并条无弯钩纤维可从20％提高到47％左右。从两种准备工艺弯钩变化情况看：经过条卷—并卷工艺无弯钩纤维可达47％—50％，而经过预并—条并卷工艺，经预并条后，无弯钩纤维即可达到47％—50％，再经条并卷机牵伸机构的作用，无弯钩纤维的比例将会进一步提高，因此从消除弯钩纤维分析，预并—条并卷工艺较好。(2)对改善小卷均匀度有利。采用预并—条并卷工艺，因其条子并合数多，二层并合为144根～256根(12～16)2，而条卷—并卷工艺最大并合数为120根～144根[(20～24)×6]，在生条与小卷定量相同情况下，并合数多纤维混合充分，对提高小卷均匀度与降低小卷每米重量差异均是有利的。据立达公司试验资料：采用条卷—并条工艺小卷每米重量不匀率在1%以上；而采用预并—条并卷工艺则可降到o．8％，若预并条采用中长片段匀整装置则每米重量不匀率可控制在0．45％左右，故从提高小卷质量分析这二种准备工艺也有差别。(3)对节约用棉有利。从落棉率控制看，条卷—并卷工艺总牵伸一般在9～10倍左右，尤其是在并卷过程中有5～6倍牵伸，粘卷问题无法避免，造成小卷棉层表面纤维紊乱，在精梳过程中会增加短绒的形成使精梳落棉量增加，而预并—条并卷工艺因其纤维伸直度较好，无弯钩纤维比例较高，在精梳梳理过程中有利于对棉层的控制，可用纤维损耗少，有利于节约用棉。4使用高效能精梳机必须研究工艺与技术创新高效能精梳机的工艺性能与A20l系列精梳机是不同的。例如A201系列精梳机一般采用慢速度轻定量工艺(速度150钳次／min～160钳次／min，小卷定量为40g／m～45g／m)，而高效能精梳机除了速度快外，其喂入小卷与精梳条定量也要加重，才能发挥其高效能的优越性，因此，必须对高效能精梳机的工艺进行深入研究与技术创新。4．1合理选用准备工艺的牵伸倍数，减少小卷毛羽与粘卷。毛羽与粘卷是精梳加工中最大困扰。减少毛羽一般的作法是减少准备牵伸倍数，即减少纤维间相互磨擦的机会。随着准备工序总牵伸倍数增加，一方面使成纱的强度提高，另一方面因纤维的伸直平行度提高而增加毛羽，而二者的交叉点处的牵伸倍数在9～10倍之间。基于以上分析，立达公司建议：采用条卷—并卷工艺时，条卷机牵伸应控制在1．5倍，并卷机6个小卷喂入采用6倍牵伸，总牵伸倍数控制在9倍左右。采用预并—条并卷准备工艺时，预并条的牵伸倍数不能超过并合数，条并卷的牵伸倍数应控制在1．5～1．6倍，总牵伸倍数在预并条6根喂入时控制在10倍以内。4．2合理设定小卷定量。高效能精梳机可采用重定量(60g／m—80g／m)的棉卷。文献指出：采用重定量棉卷有三个优越性：(1)精梳机的产量高；(2)棉丛的弹性大，钳板开口时棉丛易抬头，在分离接合