来源/棉纺织技术
编辑/棉纺织技术新传媒-番薯
1 梳棉在纺纱工程中作用和地位
(1)“清、钢、浆”历来被认为棉纺工程中是三个最关键的工序,特别是梳棉工序。
(2)“梳棉是纺织厂的心脏”“梳得怎样就纺得怎样”是长期生产实践形成的共识。
(3)梳棉是形成并奠定半成品结构的基础,是影响后工序生产及成纱质量最主要的工序之一。
2 梳棉工序质量控制目标
(1)纤维分离度,即将纤维束分解成单纤维状态;
------顺利实现牵伸的基础;
------纤维与结杂的充分分离是去除结杂的基础;
----- 纤维以单纤维状态实现更充分混合
(2)尽可能去除棉结与杂质
------普梳工艺基本上是除杂的最后一道关口;
------精梳品种还与精梳工序有关,这是清梳联短绒率较高对精梳品种的影响精梳小于普梳的原因所在。但对于减轻精梳负担,实现高效能精梳关系也十分密切。
(3)控制短绒增长率
----短绒率与成纱质量密切相关:短绒增加,条干恶化,常发性纱疵增加,飞花增多,粘缠挂堵多,使短粗节纱疵增加(10万米纱疵),有人认为,短绒每增加3%,条干cv恶化1%。
----随着高产梳棉机产量的提高,短绒增加导致质量下降的问题日渐突出。
梳棉工序质量控制还应包括生条条干、生条重量、落棉控制等等问题,限于时间关系,此处不再赘述。主要是以上3个方面
3 梳棉工艺路线
(1)过去一种比较典型的说法是: “紧隔距、强分梳、好转移”,这条工艺路线是以提高梳棉机分梳、除杂能力为核心的,虽然也提到转移问题,但不够突出,“好转移”的目标不够明确。这条工艺路线在提高梳棉机分梳质量。清除结杂,提升梳棉机单产方面发挥了很大的作用。
(2)近年来提出的工艺路线是“梳理转移适度、结杂短绒兼顾”。这条工艺路线应该说是对近年来高产梳棉机工艺实践的总结,比较全面的提出了正确处理梳理与转移、结杂与短绒关系,合理解决充分梳理与短绒控制这对矛盾的原则。比较全面的反映了对梳理工艺核心的认识。
(3)梳棉机的梳理度并非越大越好,转移率过大或大小也会对质量造成不利影响,必须适中掌握。在充分梳理、排除结杂的同时,同时兼顾短绒增加带来的负面影响。
因此,梳理工艺的核心是处理好充分梳理与控制短绒这对矛盾、合理配置工艺参数,寻找两者较佳的结合点。
4 合理配置梳棉工艺、控制生条质量
控制梳棉质量是一项系统工程,包括设备、工艺、运转操作等多方面的内容,设备是基础,工艺是核心,操作时关键。其中工艺配置包括针布选用、定量、速度、隔距、牵伸、后部工艺等等。限于时间关系仅就针布选型,定量、速度、隔距等几个主要问题加以阐述。
4.1 针布选用
梳棉机针布的改进是提高梳棉质量最重要的手段之一,在当代高产梳棉机的发展中发挥了巨大的作用。合理配置梳棉工艺首先要解决好针布选型问题。
(1)针布型号的含义:
过去针布生产型号繁杂、命名各异。新的命名法做了统一命名规定(可查3版棉纺手册)。举例如下:
上述针布标识的含义:棉纺锡林针布,齿高1.8mm,工作角75°,齿间距1.3mm,齿基厚度0.65mm。其针齿密度25.42/(1.8×0.65)=645.16/(1.8×0.65)=551齿/(25.4mm)2。
棉纺道夫针布: ad 4030×01890
棉纺刺辊针布: at 5610×05611 (英文字母后的数字含义与锡林相同)
上述盖板针布标识含义:梳棉盖板针布,植针形式横密型,针齿密度360齿/(25.4mm)2,执行产品标准fz93019。
锡林、道夫、刺辊针布常简要表示为前4为数字,如锡林2525针布;道夫4030针布。盖板常用针密表示,如:29、36、42盖板针布等。
(2)新型针布的基本特点:“矮、浅、小、尖、薄、密”
矮:齿高(h1)小,针齿磨损主要集中在靠齿尖0.3mm以内,齿矮有利于提高防轧性能;
浅:齿深(h6)小,纤维不易沉入齿底,有利于纤维转移、分梳;
小:工作角小,握持梳理能力提高;
尖:齿顶面积小(齿顶横向宽度b3与纵向长度l的乘积),利于穿刺,提高锐度;
薄:齿基厚度(b1),可加大横向密度;利于针布包卷,提高园整度;
密:针齿密度(n)大,提高梳理度。
(3)针布选配。
梳棉针布通常是按加工纤维种类及所纺纱号划分的,与梳棉机产量有关。工厂通常要充分考虑针布的通用性,往往按区域按排针布,以利于生产安排和-品种翻改。选用针布是应注意针布的“四配套”,即以锡林针布为中心,综合考虑道夫、刺辊、盖板针布的配合选用(有的还包括刺辊预分梳版、前后固定盖板配合选用)
纯棉针布:
纯棉中粗号纱:配棉一般,含杂较高,梳棉机速度与单产较高,宜选用矮、浅、工作角较小、齿密适中的针布。如:锡林选ac2525×01360型,(或ac2525×01550)齿高2.5mm,工作角65°,齿密827齿/(25.4mm)2,道夫针布可选ad4030×01890型,齿高4.5mm,工作角60°,齿密398齿/(25.4mm)2,刺辊选at5610×05611型,齿高5.6mm,齿密36齿/(25.4mm)2。盖板配mcc 29型,齿密290齿/(25.4mm)2。
纯棉细号纱:配棉较好、长度较长,细度较细,梳棉机单产较低。锡林针布应将工作角适当减小,齿密加大。如选ac2530×01550(或ac2525×01550型),工作角60°,齿密860齿。道夫针布可选ad4030×01890型;刺辊选at5610×05611型,盖板配弯膝mcc 36型或mcc42 型,齿密360齿/(25.4mm)2或420齿/(25.4mm)2。
化纤针布:
化学纤维含杂低,纤维较蓬松,与金属摩擦系数较高、宜缠绕,易充塞。故工作角宜加大为70°~75°。原来的28系列的锡林针布使用仍较普遍,如ac2815×01865型,单产较高时可选用ac2520×01660型,齿密较纯棉低,分别为551齿/(25.4mm)2、672齿/(25.4mm)2。道夫针布通用性较强,可仍选用ad4030×01890型,或ad4030×01880型,盖板可在mcz18~mcz29型(直膝截切型)间选择。
(4)近年来几种特殊纤维的针布选用
细特(细旦)涤纶:细特涤纶纤维细度只有0.89dtex(0.8旦),纤维根数增多,比表面积增大,在梳棉加工中易出现绕花、棉结多、纤维较易损伤问题。细特涤纶织物布面风格平滑细腻,对条干、棉结及小竹节等疵点要求很高,用普通加工涤纶的针布很难达到质量要求(如梳棉棉网棉结≤0.5粒/g,成纱黑板棉结≤1粒,千米棉结≤10粒)。因此,针布的选用显得格外重要。
----锡林针布由一般纺涤纶的2810×01665型改为2515×01660或2520×01660型,齿高由2.8mm降为2.5mm,工作角由80°降为75°或70°(还可带负角,降低齿深),通过增加横向密度,使总针齿密度由620齿/(25.4mm)2增加到672齿/(25.4mm)2。起到了既增加梳理效果,又不易绕花的作用;
----道夫针布由4030×01890型改为4532×02090型,齿高由4.0mm增加到4.5mm,工作角由60°减小为58°,针齿密度由398齿/(25.4mm)2降为358齿/(25.4mm)2,虽齿密有所下降,但齿高增加,工作角减小,总的效果使道夫转移率提高,对减少棉结十分有利;
----盖板针布采用mczh24或mczh29型配套,针齿排列前稀后密,实现逐步细致分梳。
----刺辊针布由传统的at5815×05611改为at5605×05011,齿高由5.8mm减为5.6mm,工作角由75增加为85,齿密由36 齿/(25.4mm)2增加为41齿/(25.4mm)2,减轻了纤维损伤,提高了梳理质量。通过实践,上述针布配套取得了较好的纺纱效果。
长绒棉:采用全长绒棉纺7.3tex、5.9tex或更细的特细号纱时。长绒棉长度长、细度细,应尽可能充分梳理并注意减少纤维损伤。除适当调整速度、隔距、垫高给棉板外。在锡林针布的选择上,应选用更矮、更浅的针布,工作角65°不宜再减小。如由选用2025×01550型,道夫针布为 4030×01590,盖板密度增大,宜由42变为45型或50型。在少损伤纤维的前提下,实现细致分梳。
竹浆纤维:竹浆纤维强力对于普通粘胶纤维,梳棉加工时应注意减少纤维损伤,又要充分梳理。有的采用化纤针布配置,有的采用棉型针布配置。经试验采用2525×01560棉型针布配置质量优于2810型的化纤针布配置,盖板宜由纺化纤的29型改为36型,可提高梳理质量。但应注意适当降低锡林速度,提高锡林~刺辊速比。
4.2 生条定量
(1)生条定量与产质量关系密切:由梳棉机理论产量计算公式可知,理论产量实际是计算常数、生条定量、出条速度三者的乘积。生条定量或出条速度的增加都会使理论产量增加。然而梳棉定量或速度的增加对质量的影响远大于纺部其他工序。它不仅关系到生条半成品的供应量,而且与质量息息相关。必须慎重对待。
(2)生条定量设计:传统生条定量一般多在16g/5m~20g/5m的范围,质量要求较低的粗粗号纱或转杯纱、付牌纱可在20g/5m~25g/5m范围选择。有的化纤较蓬松,易堵圈条斜管,可适当偏轻掌握。近年来,推广重定量工艺,生条定量有所提高,一般品种可达到20g/5m~25g/5m,但质量要求较高的细号、特细号纱定量仍多在20g/5m以内。
4.3 速度
(1)锡林速度
随着梳棉机的技术创新和新机型的出现,锡林速度由50年代的180r/min~250r/min增加到60年代的360r/min~420r/min,90年代以后的第4代梳棉机,锡林速度又有所提高,较高的可达到450r/min~550r/min。有人对45种各类高产梳棉机锡林实用速度做过统计,一般在280r/min~460r/min,平均速度394r/min。多年来,锡林高速一直是高产梳棉机提高分梳质量的重要手段之一。但过高的锡林速度会引起生条短绒有所增加。因此,对与单纤维强力较低的低等级棉,往往采取梳棉机整体降速的方法,将锡林速度控制在280r/min~300r/min左右。
(2)刺辊速度及锡林刺辊速比
梳棉机对短绒影响最大的是刺辊部位,包括刺辊速度、刺辊与给棉板隔距、给棉板分梳工艺长度以及刺辊与锡林速比。过去,人们对短绒问题有所忽视,早期的a186型梳棉机刺辊皮带盘只有110mm一档,刺辊设计速度1327r/min。近年来,人们对刺辊速度带来短绒增加的的负面影响越来越重视,并普遍以降低刺辊速度来控制短绒率的增长。由于锡林与刺辊速比影响分梳与转移两个方面的问题,引起人们的重视。过去这个速比一直偏小,造成纤维由刺辊向锡林转移率降低,纤维返在刺辊腔体中反复打击、摩擦揉搓,使棉结、短绒增加。a186型梳棉机早期速比只有1.44倍,明显偏低。国外普遍认为刺辊速度不宜超过950r/min,目前刺辊速度大多控制在650r/min~950r之间。调整锡林刺辊速比通常是通过适当降低刺辊速度来实现的。一般要求锡林刺辊速比为:
纯棉1.8~2.2
化纤2.0~2.5
目前纯棉品种由于短绒问题突出,大多做了调整,但化纤速比仍偏小,应引起注意。同时也应注意,过低的刺辊速度会使未分解的纤维束数量增加,增加锡林盖板梳理区的负担,因此,合理的刺辊速度应结合纤维性能及开清棉质量状况,经过试验确定。
(3)道夫速度、出条线速度
道夫速度与生条质量密切相关。道夫速度提高,产量提高,经过锡林盖板梳理区纤维反复梳理次数优所降低,不利于提高梳理质量;道夫速度降低,纤维反复梳理次数增加,有利于提高分梳质量。所以适当降低道夫速度往往时提高梳理质量的有效措施之一。有的品种质量要求提高了,存在质量问题。往往通过适当降低道夫的速度,可收到立竿见影的效果。但应注意,道夫速度并非越低越好。在生条定量一定的条件下,过低的道夫速度会是转移率下降,纤维在锡林盖板区域反复梳理次数过多,反而使棉结增多。由于新型梳棉机道夫直径不尽一样,道夫与小压辊间张力牵伸也不尽相同,新型梳棉机已经可以通过电子屏幕显示出条速度。因此目前大多使用出条速度更具可比性。出条速度范围比较如下:
a186型梳棉机(实用):
道夫速度:
纯棉20r/min~22r/min
化纤22r/min~24r/min
出条速度:60m/min~80m/min
新型梳棉机:
出条速度:80m/min~150m/min,最高达170m/min
(4) 盖板速度
盖板速度是与质量和消耗密切相关的工艺参数。速度低,盖板花量少,短绒、结杂排除较少;速度高,盖板花量大量增加,短绒、结杂排除较多。应当注意的是盖板速度并不和去除短绒、结杂的能力呈正比,盖板速度大幅增加时,对短绒、排杂除效果并不十分明显,但盖板花却大量增加。a186型梳棉机调节盖板速度有单线蜗杆与双线蜗杆选择,盖板线速度一般可在84mm/min~274mm/min之间选择。新型梳棉机盖板速度达到到400mm/min以上。
4.4 轻定量、低速度有利于生条质量
由计算公式可知,梳棉机理论单产实际是计算常数与生条定量及出条速度三者的乘积。生条定量与出条速度任一项变化都会引起产量的增加。经过长期工艺实践,在梳棉机单产一定的条件下,较轻的生条定量,较高的出条速度,有利于生条质量的提高。如将定量降低10%,出条速度提高10%,结果生条质量较好。国内外有不少人做过种类试验,证实了上述结论的存在。其原因是速度增加对质量带来的影响低于定量增加对质量带来的影响。
4.5 制约高产梳棉机单产的因素
高产梳棉机实际不高产(不像人们期望的那么高)是很长一段时间以来困扰人们的实际问题。a186型梳棉机设计单产(单台每h理论产量)15kg~25kg,实际多半在20kg以下,90年代以后的新型梳棉机一般标称40kg~50kg,有的50kg~70kg,实际运�...