棉纺工艺设计

1南通纺织职业技术学院J45s纯棉纱工艺设计×××班级专业教学系指导老师2J45s纯棉纱工艺设计第1章总论1.1概况将原棉或各种短纤维加工成纱需经过一系列的过程，开清棉是棉纺工艺过程的第一道工序。原棉或化纤都是以紧压成包的形式进入纺纱厂的，原棉还含有较多的杂质和疵点，因此在选择开清棉流程应考虑单机的性能和特点、纺织品种和质量要求、原棉的性质等。为保证原料的充分混合和及均匀输送，做到稳定供应，在开清棉流程中一般配置两台混给棉机，根据纱线密度的不同，开清点数一般选择2～3个。经过开清棉工序的加工，棉卷或棉流中的纤维多数呈松散棉块、棉束状态，并含有1%左右的杂质。同时，要继续清除残留在棉束中的细小杂质，因此梳棉工艺配置应考虑梳棉机的生产条件因素、不同原料及纺纱要求对梳棉工艺的影响、梳棉工艺的一般要求。梳棉机制成的生条是连续的条状半制品，具有纱条的初步状态，但其长片段不匀率很大且大部分纤维呈弯钩或卷曲状态，同时还有部分小棉束存在。如果把这种生条直接纺成细纱，其品质将达不到国家标准的要求。所以，还需要将生条经过并条工序进一步加工成熟条，以提高棉条质量，所以此工艺采用2道并条，以便达到国家标准。由并条机输出的熟条直接加工成细纱约需要150倍以上的牵伸，目前环锭细纱机的牵伸能力最大为50倍，所以在并条工序和细纱工序之间需要粗纱工序来承担纺纱中的一部分牵伸负担，因此，在设计粗纱工艺时要合理设计粗纱的牵伸工艺、捻度、成形工艺，同时还要兼顾细纱机的牵伸能力、细纱密度大小和粗纱加工质量的要求，正确设定粗纱的定量和牵伸倍数等。细纱工序是成纱的最后一道工序，其作用是将粗纱纺制成具有一定线密度和物理机械性能、符合质量标准的细纱，并卷绕成一定卷装，供制线、织造所使用。因此在细纱工艺设计时应注意合理设计细纱牵伸工艺、锭速、捻度等，且必须注意各牵伸区牵伸倍数的合理分配。棉纺厂生产的原棉及各种纤维原料，其成品为多种规格的单纱及股线。这些成品上还存在各种疵点，因此需进行进一步后加工。31.2主要技术经济指标工序机型效率%台时产量台数络筒机村田No.21c900.595kg/锭h19细纱机FA506型958.152kg/锭h1粗纱机TJFA458A型9011930kg/锭h1并条机预并FA306型858145.35kg/眼h1一道FA306型8797kg/眼h1二道FA306型7871kg/眼h1精梳机FA269型9211.65kg/台h1梳棉机FA201型9018171.08kg/台h1清棉机FA002型85163616kg/台h11.3本设计特点的综合评价根据所纺的品种的特点：该产品属于低线密度棉纱，成纱强度高，外观疵点少，条干均匀度好；该产品又属精梳纱，外观好、条干均匀、棉结杂质少；用于机织经纱，纱的结构要求紧密结实、弹性好、强度高、毛羽少等特点进行合理的工艺设计；从原棉的选配开始，就选择的色泽略次、纤维较细长、强度较高、成熟度适中、整齐度较好的原棉；再从工艺流程开始进行专门的工艺设计，从开清棉到一直到细纱的所有机器配备都是根据所纺纱线的特点进行选配；因此该工艺设计基本上符合工艺设计的要求。第2章原料选配2.1原料选配的目的①为了保持生产和成纱质量的相对稳定②更好的使用原棉，满足纱线质量要求③节约用棉，降低成本2.2原料选配的依据①根据成纱品种和用途选配原料②根据纱线的质量考核项目选用原料2.3本设计品种原料选配及特点4根据所纺纱线品种为J45s纯棉纱（筒子纱，用与机织经纱），原料选配的依据为：该产品属于低线密度棉纱，要求成纱强度高，外观疵点少，条干均匀度好；该产品属精梳纱，要求外观好、条干均匀、棉结杂质少；用于机织经纱，要求纱的结构要求紧密结实、弹性好、强度高、毛羽少，配棉时可选择色泽略次、纤维较细长、强度较高、成熟度适中、整齐度较好的原棉原棉选配表平均性能纱线品种：J45S纯棉纱（筒子纱，用于机织经纱）队数12345产地新疆农一师山东山东新疆河南南阳混比%1520222023等级1302292291292291.65纤维物理性能主体长度mm30.2730.1230.1530.0229.8330.06品质长度mm32.9032.5832.6732.2532.2531.935.20基数%40.7845.745.252.4543.9245.79均匀度%123413761363157513101376.46短绒率%8.198.677.376.368.377.78成熟度系数1.581.611.551.521.691.59线密度公制支数616859005570590053105731.9断裂比强度cN/tex27.6726.3425.3426.1926.4526.31含杂率%1.901.201.451.722.401.74回潮率%7.28.28.36.78.57.84第3章纺纱上机工艺设计3.1开清棉工艺3.1.1棉卷质量要求目前的开清棉工艺的质量检测项目有：棉卷含杂率、棉卷重量、棉卷重量差异和棉卷不匀率等。此外还要进行各机台的落棉试验，分析落杂情况，控制落棉数量，增加落杂，减少可纺纤维的损失等。节约用棉是指在不影响棉卷质量的前提下，尽量减少可纺纤维的损失。具体做法是提高各单机的落棉含杂率和降低开清棉联5合机的总落棉率。由于总落棉率的多少直接影响每件纱的用棉量，所以是节约用棉的主要控制指标。其中含杂量的多少，影响开清棉联合机的除杂效率和棉卷含杂率。3.1.2开清棉工艺设计原则该纱为纯棉精梳细特纱，配棉总体上原棉性能一般，成熟度、线密度、强力正常，但为降低成本，选用了一定比例的低级棉，含杂和有害疵点一般；但是由于所纺纱线为纯棉精梳细特纱，为了保证成纱质量达到要求，开清棉工序要求较高的除杂效果。为此开清棉的工艺原则应遵循“多包取用、精细抓棉、混合充分、渐进开松、早落少碎、梳打适当、少伤纤维，充分发挥棉箱机械以及开棉机的开松除杂作用”。3.1.3开清棉工艺流程FA002A自动抓棉机×2→A035E混开棉机﹙附FA045B型凝棉器﹚→FA106B型豪猪式开棉机(附A045B型凝棉器)→A092AST型振动式双棉箱给棉机(附A045B型凝棉器)→FA141型单打手成卷机×23.1.4各单机工艺参数配置1.FA002A自动抓棉机：两个圆盘抓棉机采取并联方式，即两只圆盘抓棉机同时生产，这样可减少抓棉打手伸出肋条的距离（设为2mm），减少抓棉小车间歇下降的动程，实现多包取用，精细抓棉。2.A035E混开棉机在满足产量的前提下，尽可能降低水平输棉帘速度，提高角钉帘线速度，以加大角钉之间的撕扯力，提高原棉的开松度和混合效果。刀片打手、豪猪打手下配置较大的尘棒隔距，创造棉籽、籽棉、大破籽等大杂早落和未碎先落、多落的条件，为后序设备进一步除杂打好基础。3.FA106B型豪猪式开棉机打手处是主要开清点，不孕籽、带纤维破籽、尘屑、碎叶应在主要打手处排除，因此打手速度初定为600r/min，并适当放大尘棒与尘棒之间的隔距。4.FA141型清棉成卷机适当加大风扇速度与综合打手速度之比，提高风扇速度，放大尘棒与尘棒之间的隔距，提高FA141型清棉成卷机进一步排除细杂的能力。3.1.5成卷规格和成卷机主要技术参数配置计算成卷规格1.棉卷定量设计：根据所纺纱线为13tex,棉卷设计干定量为370.00g/m,棉卷实际回潮率：7.84%棉卷湿重：G湿=G干×(1+7.84%)=370×1.0784=399.008g/m棉卷特数为：Ntex=G干×（1+8.5%）×1000=370×1.085×1000=401450tex2.棉卷设计长度棉卷设计实际长度为：35m,棉卷伸长率为：3%棉卷计算长度=＋棉卷伸长率）（棉卷实际长度1＝%)31(356=33.98m3.棉卷净重=棉卷实际长度(m)×棉卷湿重（g/m）=35×399.008=13965.28g=13.97kg棉卷毛重（磅重）=棉卷净重+棉卷扦重(棉卷扦重为1.25kg/个)=13.97+1.25=15.22kg4.落卷时间=棉卷罗拉线速度棉卷计算长度=34.13230100098.33π=3.53min成卷机的主要技术参数配置计算1.速度计算（1）.综合打手速度n(r/min)n1=1DDn=11601400D=921.6(r/min)注：D1—打手皮带轮直径(230、250mm)选250mm（2）天平罗拉转速n2(r/min)：设皮带在铁炮的中央位置n2=n′×420501672330320118613ZZZZD=262517251300965.0=17.74r/minn—电动机(2.2kw)的转速（1430r/min）D3—电动机变换皮带轮直径（100至150mm）取130mmZ1/Z2—牵伸变换齿轮数（取25/17齿）Z3/Z4—牵伸变换齿轮数（取25/26齿）（3）棉卷罗拉速度：n3(r/min)=n′×3773673301814173D=0.10×D3=13.34r/minD3—电动机变换皮带轮直径（100至150mm）取130mm棉卷罗拉转速范围为10.26～15.39r/min（4）风扇转速：风扇转速比打手速度快200～300r/minn4=17012DDDn=1702502201601440=1190.65r/min2.产量计算：（1）理论产量G0=）＋（π1100010001000tex603nND=）＋（%311000100010004014506034.1323014.3=239.13kg/台.hε—为伸长率D—棉卷罗拉直径(2)定额产量=理论产量×时间效率（85%~90%）取88%=239.13×88%=210.44kg/台.h73.2梳棉工艺FA201型梳棉机1.生条定量设计：因为13tex为细特纱，考虑梳棉机梳棉质量、产量要求，生条定量不宜过轻和过重，生条定量初定为19g/5m2.速度及相关变换齿轮计算①锡林转速nc（r/min）nc=5421Dn×98％n1—为主电动机的转速（1460r/min）D—为主电动机皮带轮直径（136，125mm）取136mm注：纺棉时选取D=136mm，锡林转速约为360r/min纺化纤时选取D=125mm，锡林转速约为330r/minnc=5421Dn×98％=5421460D×98％=2.64D=2.64×136=359r/min②刺辊转速nt（r/min）nt=DtDn1×98％=931r/minDt—刺辊皮带轮直径（209mm，224mm）取209mm注：刺辊皮带轮直径在纺棉时选用209mm，刺辊转速约为930r/min刺辊皮带轮直径在化纤时选用224mm，刺辊转速约为860r/min③盖板速度Vf（r/min）Vf=nc×240100×54ZZ×171×241×14×36.6×98％=0.51142×nc×54ZZ=240.77mm/min根据Z4，Z5配置与盖板速度的对应关系可得当nc=360r/min，54ZZ取34/26齿④道夫转速nd(r/min)nd(r/min)=n2×25388×5020×1903Z×98％=1.0488×Z3n2—双速电动机的转速（r/min）Z3—道夫速度变换齿轮其范围为18T～34T设道夫速度初定为30r/min则Z3=048.1nd=28.6,取Z3=29齿nd=1.048×Z3=1.048×29=30.4r/min⑤小压辊出条速度V(m/min)V=60π×1460×25388×5020×23ZZ×3038×6695×10001×98％8=68.4×23ZZZ3为棉网张力牵伸变换齿轮（简称张力牙）齿数，有19，20，21齿三种在此取20齿V=68.4×23ZZ=68.4×2029=99.18m/min3.牵伸倍数①实际牵伸倍数(喂入半制品定量与输出半制品定量之比)梳棉机实际牵伸=）输出生条干定量（）喂入棉卷干定量（m5/g5m5/g=165350=97.37②机械牵伸机械牵伸=实际牵伸×（1－落棉率）=97.37×（1－5.1