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转杯纺纱的前纺工艺与设备前言转杯纺纱可直接由条子纺成纱，制条是转杯纺纱的前纺准备工程。就制条的工艺原理及工程实际过程而言，转杯纺与环锭纺纱相比，并无原则上的区别。但因转杯纺纱机在纺纱工艺、机构及它们对成纱品质的关系等方面与环锭纺纱机有很大的差别，因而转杯纺纱对前纺条子的需求也与环锭纺纱不一样。实践证明，前纺工艺与配置适当，能更好地发挥转杯纺纱的优势，包括：充分利用各种原料(含下脚料)降低原料成本；提高生产效率(降低断头率，减少清杯次数)；降低劳动者的劳动强度；改善纱的品质(如条干、结杂数、强力)；降低生产成本(如用电、机件消耗等)。从而取得良好的经济效益。1.转杯纺纱前纺工程的特点在工艺技术方面有如下特点。(1)一般正牌纯棉纱常用普梳工艺纺中号及粗号纱(28tex以上)，不用精梳条。(2)可以利用各种天然纤维纯纺或与化纤混纺，制造混纺熟条。(3)所用原料的纤维长度较环锭纺纱的纤维短，级别低，可混用大量落棉(落麻、短羊毛、绢纺落绵)。但要求尽可能去除杂质、微尘。应该特别强调的是，生条的含杂率、含微尘量对转杯纺纱的生产稳定与成纱品质关系极为密切，按实践经验，一般要求如下：①优质纱：生条含杂率O．07％-O．08％；正牌纱：生条含杂率专纺纱：生条含杂率0．20％；个别场合：生条含杂率O．5％。②短绒率(16mm以下)在优质纱、正牌纱品种中，棉卷短绒率1％(对比原棉)；生条短绒率4％(对比棉卷)。可见，转杯纺纱对前纺工程的工艺要求主要是：降低生条中的含杂率和微尘量(目前一般厂缺乏微尘量测试手段，常用纺杯积尘量间接表示)，能适应处理各种级别的原料，包括长度较短、长度整齐度差的原料，及适应多品种的纤维原料。在实践中，工艺与设备还涉及经营与管理方面，应力求提高经济效益。如：①若环锭纺棉纺厂内配备少量机台转杯纺纱机，此时前纺可利用原有前纺设备。②应减少转杯纺纱厂(车间)的投资费用，节约前纺投资额(包括机台数，占地面积等)。③转杯纺纱的劳动环境明显优于环锭纺纱，其前纺亦应有相应的改进，才能大大提高劳动生产率。2.前纺配置类型国内多数厂目前的纺纱号数最细的为27.8tex，最粗为97．2tex。纺纯棉纱的厂，用棉等级低，约4．5～5级，长度26.5mm～27．5mm，并大量使用环锭纺纱的清棉、梳棉和精梳的落棉。这样，经济效益、成纱质量均好。也有生产混纺纱，采用涤纶、腈纶(包括高收缩性腈纶)、粘胶、苎麻、紬丝等：纱的用途有机织、针织。前纺的配置需适应机织纱，针织纱，废纺纱，化纤纯纺、混纺纱，丝、麻棉混纺纱等不同的工艺要求。2．1机织纱近十余年来，引进了大量的国外先进设备，国内借鉴其优点，包括合作生产，新设备(国内型号及国外型号)成套大批涌现，实际运转性能良好，略作介绍如下：FA002型(或类似性能的型号)并联式圆盘抓棉机-FAl21型除金属装置-A006B(或A006CS)型自动混棉机(附A045型大风量凝棉器)-FA022-6或SFA011-6型多仓混棉机FA106型豪猪式开棉机(附A045B)-FA1O1型四刺辊开棉机(附A045B)-FA061A型强力除尘器-A062型电气配棉器(一配二)-A092AWT型双棉箱给棉机-FA141型成卷机-FA201A型梳棉机-FA302型头道并条机-FA302型二道并条机(或FA303A-230型)该工艺流程可以根据各厂具体条件适当调整，说明如下。开清棉部分：(1)采用了较多的新型机械，比较成熟。例如：并联式双圆盘抓棉机配合大风量凝棉器可使两台抓棉机同时工作，对40～50包棉包高、低分段抓取；抓棉打手转速提高，打手采用稀密刀片，由圆盘近中心端向外周逐渐分段加密，抓取的棉束大小较为均匀；在打手电机处加装辅助的吹风风机，使吸棉更为有效。(2)使用多仓混棉机，可有效地防止低级原棉之间的色差。(3)对于含杂高、色差大的原棉亦可采用A035及其改进型开松除杂机或FA102、FA103型自由打击的单、双轴流式开棉机。在开清棉流程中配置较多的混和、开松、除杂机械配合间道装置能适应多种品级的原棉及含杂较高的下脚料。(4)四刺辊开棉机(亦称小棉束开松机)与强力除尘器结合对转杯纺纱有适用性，但需注意棉流、气流畅通，锯齿光洁，防止返花增加棉结。梳棉部分：国产的各型高产梳棉机都能适用。对于新机，刺辊部分如加有固定分梳板，能有效地防止硬的大杂物进人锡林、盖板区，但应注意后车肚的落棉量较大，吸落棉斗适量放大，防止堆积、阻塞。锡林部分的前、后固定分梳板可以提高回转盖板的分梳、除杂性能，改善棉网和条子的均匀度。梳棉机的吸风(吸尘、吸落棉)系统应力求工作正常。并条部分：一般采用二道并合。三罗拉压力棒式牵伸装置能控制纤维长度差异大的原料的条子，以改善熟条的纤维伸直度，一般熟条伸直度要求达到90％以上。对于少量转杯纺机台的车间，完全可以利用环锭纺纱厂的原有前纺设备，但为了便于管理，宜单独成立转杯纺纱的前纺车间，至少把梳棉机和并条机单独分出运转和管理。2．2针织纱针织纱一般要求成纱的条干均匀，捻度略低，严格防止纱的色差。开清棉工序要求开松、混和、除杂的性能稳定。有时使用的原棉等级，长度略为高一些，在开清棉工程也可采用FAl04型的六辊筒开棉机取代四刺辊型的设备。并条机也可选用FA272F型，便于保持针织用纱的条干水平和一定的强力和捻度(有时在纺纱之后再采用定捻措施)。2．3化纤纯纺、混纺纱开清棉工序在于开松、除尘及均匀，打手类型可采用梳针滚筒、三翼梳针或锯齿型，如FA107、FA107A型。凝棉器采用防绕型，必要时采用FA175、FA172型清梳联喂棉箱，梳棉机上加装自调匀整器。化纤与棉混纺，纺棉的流程仍采用机织纱或针织纱的流程。在原棉不太复杂的地区可以不用多仓混棉机。2．4麻棉混纺纱苎麻原料有的是直接将脱胶的精干麻经过软麻和切断(长度约50mm)。有的是麻精梳的落麻。混棉时麻棉同时混用，开清棉的工艺基本上类似于机织用纱。但由于麻纤维的细度超过5dtex，必须混用较好的原棉，以提高其可纺性。通常纺制53tex混纺纱，混比各50％，但混料时麻的混入量应增加5％以上，以备加工过程中落麻较多的影响。有时对短麻原料还应给湿(或加乳化剂处理)。2．5紬丝纱绢纺厂的落绵用于转杯纺，则其成纱条干的均匀度、疵点数、单纱断裂强度、纱的伸长率等均比绌丝纺纱工艺(环锭纺)的纱为优、产量高，因而经济效益明显。该绌丝原料的特点为平均长度在30mm以上，且差异大，纤维比重小于棉，约为1．3，截面呈三角形，相当于棉纤维直径的1／2左右，强度稍高于棉，但易缠结，断裂伸长为棉之3～4倍。纤维导电性差，易积聚静电，可略施防静电乳剂，但不宜多，因纤维之湿态强力低于干态，且其伸长率增大。开清棉与梳棉、并条均可采用棉纺设备，但应注意：(1)开清工序以多松、多梳、少打为宜，打手速度稍低，尘棒隔距放大，多利用自由打击落出蛹屑等疵点。(2)梳棉工序应采用紧隔距，降速分梳，稍轻定量和稍重加压，提高车间的空气相对湿度。针布规格可参照化纤原料，使其易于转移，工作角稍大，齿密不过高。(3)并条工序应减少并合数，低速度、重加压、紧隔距，对于超长纤维应予以拉断。3.清梳联无回棉式清梳联设备，目前国内已有多家大型纺机厂生产，这是棉纺技术的发展方向，对于一定规模的转杯纺纱厂自有其采用的可能。由于清、梳两工序的连接对于提高劳动生产率与稳定产品质量都是有利的，但要求：(1)开清棉设备具有良好的开松、除杂、混和与均匀作用，输出到梳棉工序的棉流均匀且开松良好。开清棉各机的运转率高，故障及停台时间少(如自动出落棉)。(2)梳棉机的产量不太低，每套清、梳联配台在6～8台，至多10台。梳棉机亦要求少故障，开台数少变动。(3)梳棉机上配以长片段闭环式自调匀整器。如能结合清棉机械的供棉量无级自动调速则更好。清梳联由于设备固定，在目前国产机械上，翻改品种与调节梳棉开台数尚有一定的限制。4.双联梳棉机多年来，在转杯纺的前纺设备与工艺的讨论中，双联梳棉机是一个重要的话题。据国内在80年代的调查，转杯纺纱厂所配备的梳棉机中，双联梳棉机约占一半(国产与进口双联梳棉机合计)。可见，转杯纺用的梳棉机不是简单地就可以下结论的。在国产机型中A190A型双联梳棉机和FA型的各式单联高产梳棉机都有优良的性能，并正在不断改进之中，归纳起来，在转杯纺纱中使用双联梳棉机的优、缺点及适宜的使用场合如下。优点：(1)双联梳棉机具有良好的分梳、除杂(除小杂及微尘)、均匀、混和性能，以同样的原棉纺出的条子各项指标均较好，棉结、杂质小而少，色较白，可以提高转杯纺的纺纱性能。此外成纱条干好，断头少，强度稍高，纺杯积灰量少，即使对于有较好排杂性能的纺纱器亦如此。换句话说，应用双联梳棉机可以将用于纺低号纱的原棉，纺出较细号数的纱，成纱质量与该较细号转杯纱(采用较好配棉)并无逊色。(2)加强开清棉机械的开松、除杂和去除微小尘杂的能力，在并条机上加强吸尘效能可以在一定程度上补抵梳棉机的作用，但双联梳棉机仍有其优点，尤其是机械状态(针布状态等)较差时，条子质量恶化缓慢。(3)要纺制优质的转杯纱，采用双联梳棉机工艺是一种可取的办法。对于一般质量要求的纱，普通高产梳棉机也能满足要求。缺点：(1)双联梳棉机虽然其产量可以比单联机提高近50％，但是在机械占地面积、耗电、维修、保养等方面均有不利之处。(2)目前国产A190A型双联梳棉机的使用经验尚不及FA型单锡林梳棉机那样普及，新的使用厂有一定的顾虑。5.废棉处理在棉花原料尚处于供应紧张的状态下，充分利用环锭的清、梳、精梳落棉，甚至百分之百地利用作为转杯纺的原料，可以取得很大的经济效益。废棉处理设备在国内已有多种型号的机器供应，如SFU001型(江阴澄江)、SFU101型(江阴)、CFU001型(武进戴溪)、JS51O型(湖北沙市)等多种机型，对于处理开清棉破籽和梳棉车肚落棉等均有效。但是对于大量含有纤维疵点的斩刀花和精梳落棉则性能尚不够理想。关于废棉处理的设备、工艺和各项产质量指标和环境指标国内已有多次会议讨论决定。本文拟对百分之百地采用梳棉斩刀花及精梳落棉的处理，提请读者注意由上海棉纺经营公司、上海香花纺织厂和南通通州纺织厂等共同开发的ASFU121型废棉处理机利用清棉鼻形打手结合梳棉机的刺辊、锡林、盖板(废除道夫)，即棉箱开棉机加清梳机的装备，其对上述再用棉的处理效果较为理想。6.对于可纺性差的原料。其前纺工艺和设备措施由于原棉(废棉)品质差，造成前纺各工序生活难做、不稳定，影响制品的产量和质量，常用的工艺和设备措施如下：(1)原料给湿、给乳剂抗静电，这对于短羊毛、绢纺下脚、苎麻、落麻常常有效。对于百分之百的棉精梳落棉，由于其回潮率低，也可在投料部位加装蒸气给湿，使环境相对湿度大于60％，控制棉卷回潮率在7％左右，以减少其蓬松性。(2)梳棉机上的大、小漏底改造，漏底必须光洁，形状正确，以防糊塞和棉网产生云斑，必要时可以采用光板漏底并控制气流。棉网下坠、张力差，不易集束成条是纺制各种低级原料的常见故障，应采用的措施有：调整纤网定量，使其有适当的强力，注意锡林、道夫三角区的气流和大、小滚筒的针布规格关系，如发生明显鱼鳞状棉网则应考虑气流不正常，隔距偏大及车间相对湿度偏低。对于棉网张力过差不易收拢时，应加装棉网托持和引导集束装置。(3)清、梳排风，三吸的滤尘系统应有充分的空气处理能力，地道背压应予降低，这对于应用排风量大的强力除尘器、双联梳棉机车间尤为重要。(4)并条机上去除微尘、短绒，不仅有利于降低熟条的含尘量，也有利于改善车间环境，减少短绒飞扬。有些半高速并条机缺乏完善的吸风系统，会妨碍并条工序生产的正常进行。此外，并条机的胶辊在处理麻、短羊毛及下脚棉时，应注意经常保持胶辊表面良好，少擦痕，减少缠绕。