正确设计精梳准备工艺

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2020年7月30日18:55:51 评论 2 5941字阅读19分48秒
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精梳准备工艺不当,不仅会导致精梳小卷棉结增加,还会使精梳的梳理质量下降和落棉增多,因而正确设计精梳准备工艺,应成为纺织科技人员探讨的课题。

 

正确设计精梳准备工艺

 

正确设计精梳准备工艺
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正确设计精梳准备工艺
 

正确设计精梳准备工艺

薛金山    (上海申达股份有限公司)

 

0      前言

精梳机清除杂质的效率高达85%以上,清除棉结的能力虽较差,但也能达到40%左右。可是在许多工厂的质量控制中,仅要求精梳棉结数≯生条棉结数。究其原因,是由于精梳准备工艺不当,导致小卷的棉结增长率太高之故。

 

精梳准备工艺不当,不仅会导致精梳小卷棉结增加,还会使精梳的梳理质量下降和落棉增多,因而正确设计精梳准备工艺,应成为纺织科技人员探讨的课题。

 

1      精梳准备工艺的任务和原则

1.1     准备工艺的任务

梳棉机制成的生条,纤维紊乱,伸直度和平行度差,大部分纤维呈弯钩状态,且后弯钩占多数。如直接用生条制成小卷,喂入精梳机进行梳理,则1弯钩纤维易受到损伤,甚至扯断而成为短纤维。2弯钩纤维被误作为短纤维排入落棉,落棉中的长纤维含量增加。3由于纤维紊乱、伸直度差、锡林和顶梳梳理时,阻力增加,使梳针损伤、折断。4精梳质量下降。因此必须经过准备工艺,以求改善上述情况。

 

1.2     准备工艺的原则

(1)工艺道数必须符合“偶数准则”

经梳棉机锡林与盖板的分梳后,大部分棉束已被分梳成单纤维,并在锡林高速离心力作用了,被抛向锡林针尖,在经过锡林与道夫隔距点时,被道夫凝聚和抓取。由于锡林的线速度快于道夫线速度,道夫上的纤维反过来又接受锡林的梳理,纤维后端多数呈弯钩状被道夫抓住,前端被锡林梳直。因而制成的生条中,后弯钩纤维占多数。据《棉纺工艺学》资料,经梳棉机锡林与道夫之间的凝聚和分梳作用后,制成的生条中,前弯钩纤维占18%,后弯钩纤维占50%,二头弯钩纤维占22%,合计弯钩纤维占90%

 

精梳工艺要求,喂入精梳机的小卷中,应是前弯钩纤维占多数,这是因为小卷棉层在钳板咬合下,纤维的前弯钩能得到锡林的有效梳理,伸直度和平行度因而大大提高,长度因弯钩的伸直而增长,分离接合中,纤维头端到达分离罗拉钳口的机率增大。反之,当后弯钩纤维占多数时,因后弯钩未能被锡林梳理和伸直,长度变短,被误作为短纤维被梳入落棉,落棉中的长纤维增多。

 

如图1所示,梳棉机制成的生条中,后弯钩纤维占多数。

 

正确设计精梳准备工艺

 图    1

 

 

从生条筒内引出喂入并条机时,变向为前弯钩纤维占多数,经并合、牵伸,成条后,仍为前弯钩。在条卷机后引出时,又变向为后弯钩,经并合牵伸和成卷后,仍为后弯钩。在喂入精梳机时,小卷中的纤维再一次变向为前弯钩纤维占多数。满足了精梳工艺的要求。综前所述,每经一道工艺设备,纤维弯钩变向一次,要保证喂入精梳机的小卷中,前弯钩纤维占多数时,工艺设备道数必须是双数,此即准备工艺的“偶数准则”。

 

(2)增大(但不过度增大)牵伸倍数,求取纤维伸直效率的最佳值。

如图2,纤维的伸直效率η与牵伸倍数D正相关,即伸直效率随牵伸倍数增大而提高,如图2中的0~1线段,但当增大到一定值时,伸直效率的提高不再明显,如图中的1~2段。

 

正确设计精梳准备工艺

 

图2    D-η关系

 

 

提高精梳小卷的纤维伸直度,可以显著提高精梳机的梳理质量,减少纤维损伤和精梳落棉。

 

增大牵伸倍数虽能提高纤维伸直度,但过大的牵伸倍数会使小卷棉层粘连,退绕发生困难。因此寻求增大牵伸倍数的最佳值,既能提高纤维伸直效率,又能使粘卷不是十分严重。

 

(3)牵伸倍数的配置应遵循“牵伸区内,前(后)弯钩纤维占多数时,牵伸倍数应小(大)”的工艺规则。

 

由于生条中的纤维紊乱,弯钩多、伸直度差,牵伸时,快慢速纤维的速度差,极易使其纠缠成棉结,特别是前弯钩纤维占多数时,纠结成棉结的机率更高,牵伸倍数越大,即快慢速纤维的速度差越大,纠缠成棉结的机率越多。

 

准备工艺的各道设备,喂入纤维的弯钩方向不尽相间,当前弯钩纤维占多数时,牵伸倍数应小,且后牵伸应大(≥1.8),主牵伸应小(≤3.0),可有效减小纤维纠缠成棉结的机率。当后弯钩纤维占多数时,牵伸倍数应大,并采用纤维伸直度工艺(即后牵伸小,主牵伸大的集中牵伸),可显著提高纤维的伸直度。因而准备工艺的牵伸倍数如能配置得当,则既能提高纤维的伸直度,又能降低棉结的增长率。

 

(4)制成的小卷,均匀度要好。

小卷的纵向均度,重点是改善“小卷伸长小,大卷伸长大”现象,加装“渐增加压”是有效措施。

 

改善小卷的横向均匀度更显重要。横向均匀度差,精梳机钳板对小卷棉层的咬合力不匀,稀薄棉层的握持力弱,锡林梳理时,极易将纤维梳入落棉中。密厚棉层的握持力强,但梳理负荷大,梳理质量差,梳理阻力大,梳针易损伤、折断。

 

(5)小卷棉层要平整、光洁和无粘层。

 

2      准备工艺的种类及其工艺探讨

国内、外使用的准备工艺主要有条卷机~并卷机、并条机~条卷机和并条机~条并卷机三种。分别探讨如下:

 

(1)条卷机~并卷机工艺,简称并卷工艺

国内使用较多的是瑞士Ritter E2/4A条卷机~E4/1A并卷机工艺,与E7/4E7/5精梳机配套。国产FA334条卷机~FA344并卷机准备工艺与FA266FA269精梳机配套。50~60年代,国内曾使用过“纳斯密氏”型的OMM条卷机~OMM并卷机准备工艺,与OMMOKK精梳机配套。

 

并卷工艺的工艺参数:条卷机并合数20~24,牵伸倍数1.3~1.5;并卷机并合数6、牵伸倍数5~7;二机合计并合数120~144,牵伸倍数6.5~10.5

 

并卷机牵伸区内,因是后弯钩纤维占多数,应采用“纤维伸直度工艺”,即后牵伸应小(≤1.2)、主牵伸应大。有利于纤维后弯钩的伸直。

 

并卷工艺的优点是工艺道数少、符合“偶数准则”,牵伸倍数的配置符合“前(后)弯钩纤维占多数时,牵伸倍数应小(大)”的规则,即条卷机是前弯钩纤维占多数,牵伸倍数小(1.3~1.5)。并卷机是后弯钩纤维占多数,牵伸倍数大(5~7)。制成的小卷是棉网并合,因而棉层平整、光洁,横向均匀度好,无粘卷现象。

 

并卷工艺的缺点是并合根数少,牵伸倍数小,小卷中的纤维伸直度差,精梳机的梳理质量差。

 

(2)并条~条卷机工艺,简称条卷工艺

国产A201系列精梳机的数量约占全国精梳机的85%,与其配套的准备工艺都是条卷工艺。条卷工艺的工艺参数:并条机的合并数6,牵伸倍数5~7,条卷机的并合数18~20、牵伸倍数1.3~1.5,二机合计并合数108~120、牵伸倍数6.5~10.5

 

条卷工艺的优点也是工艺道数少、符合“偶数准则”,小卷光洁无粘卷。缺点也是并合根数少、牵伸倍数小、纤维伸直度差和棉结增长率高。

 

与并卷工艺相比,条卷工艺还多两个缺点,一是并条机牵伸高达5~7,不符合“牵伸区内,前弯钩纤维占多数,牵伸倍数应小”。条卷机牵伸小到1.3~1.5,不符合“牵伸区内,后弯钩纤维占多数,牵伸倍数应大”。因而棉结的增长率高,纤维的伸直度也差。二是小卷横均匀度差,条痕严重。

 

为降低棉结增长率,并条机的牵伸分配,应后牵伸大(≥1.8)、主牵伸小(≤3.0)。

 

为改善小卷条痕和横向均匀度,可减轻喂入条卷的棉条定量和增加棉条根数(20~24)。

 

(3)并条机~条并卷机工艺,简称条并卷工艺 

60年代末,上棉X厂,将OMM并卷机改造成条并卷机,再在前面加一台并条机,这是国内使用的第一套条并卷准备工艺。条并卷机的机后改用棉条喂入,机前四组棉网并合制成小卷,每组棉网由14根棉条并合、牵伸而成,三上四下牵伸,牵伸倍数3.3,喂入棉条定量15 g/5m,小卷定量44 g/m,供OMM精梳机生产JC5.8texNe100)。前后质量对比,小卷重不匀-0.5%,精梳条重不匀-0.7%,精梳落棉-1.5%,成纱棉结-11%,断强+0.5 cn/tex

 

目前国内与新型精梳机CJ40、SFA289等配套的都是条并卷准备工艺,国内条并卷机主要有上海一纺机SR80、山西经纬FA356等。

 

条并卷工艺的工艺参数:并条机并合数6,牵伸倍数5~7;条并卷机并合数(12~14)×3=36~42、牵伸倍数1.5~2.5,二机合计并合数216~252,牵伸倍数7.5~17.5

 

与并卷工艺和条卷工艺相比,条并卷工艺的并合数较多,牵伸倍数较大,纤维伸直度较好,小卷棉层无条痕,横向均匀度好。

 

条并卷工艺的缺点也是并条机牵伸过大,不符合“牵伸区内,前弯钩纤维占多数时,牵伸倍数应小”和条并卷机牵伸数过小,不符合“牵伸区内,后弯纤维占多数时,牵伸倍数应大”的规则。因而棉结增长率高,纤维伸直度仍然不理想。

 

3      正确设计准备工艺

目前工厂中采用的三种准备工艺,都各自存在着不同的缺点和问题,因而有必要进一步探讨,使其优化和完善。

 

如何正确设计准备工艺,将上述三种工艺优化和完善,使小卷内的纤维伸直度提高到最佳值,使棉结的增长率降低到最低值。

 

(1)生条经倒条机构,使其变向后喂入准备工艺。生条中的纤维,在进入牵伸区时,由前弯钩占多数变向为后弯钩占多数。

 

(2)在原工艺前再增加一道并条机,并条机的牵伸倍数增大到6~7倍,使其在后弯钩纤维占多数条件下大牵伸,使纤维和纤维的后弯钩得到有效的伸直,大幅度提高纤维的伸直度,而又能使棉结增长率较低。

 

(3)遵循“牵伸区内,前(后)弯钩纤维多数时,牵伸倍数应小(大)”的规则配置各道设备的牵伸倍数。

 

(4)为减轻粘卷程度,最后一道设备的牵伸倍数应较小。

新的准备艺的配置分述于下。

 

3.1     并卷新工艺

倒条机构~并条机~条卷机~并卷机准备工艺,简称并卷新工艺。

 

生条经倒条机构变向后,喂入并条机时,后弯钩纤维占多数;喂入条卷机时,前弯钩纤维占多数;喂入并卷机时,后弯钩纤维占多数。按“牵伸区内,前(后)弯钩纤维占多数时,牵伸倍数应小(大)”的规则,并条机牵伸应大,并采用纤维伸直度工艺,设计合并数6,总牵伸6~7,后牵伸≤1.2;条卷机牵伸应小,设计并合数20~24,牵伸1.3~1.5;并卷机牵伸应大,设计并合数6,总牵伸4~5、后牵伸≤1.20。三机合计并合数720~864、总牵伸31.2~52.5

 

并卷新工艺的优点是符合“偶数准则”、并合根数多、牵伸倍数大,纤维伸直度好;符合“牵伸区内,前(后)弯钩纤维占多数时,牵伸倍数应小(大)”的规则,小卷的棉结增长率低,小卷棉层无条痕,横向均匀度好。缺点是工艺道数多,小卷有粘层现象。

 

3.2     条卷新工艺

倒条机构~并条机(一)~并条机(二)~条卷机准备工艺,简称条卷新工艺。

 

纤维弯钩方向与并卷新工艺相同,并条机(一)后弯钩占有多数,并条机(二)前弯钩占多数,条卷机后弯钩占多数。按“牵伸区内,前(后)弯钩纤维占多数时,牵伸应小(大)”的规则,并条机(一)牵伸应大,设计并合数6,牵伸倍数6~7,后牵伸≤1.2;并条机(二)牵伸应小,设计并合数4,牵伸倍数4~5,后牵伸≥1.8;条卷机牵伸应大,设计合并数20~24,牵伸倍数因机器结构原因仅为1.3~1.5。三机合计并合数480~576,总牵伸31.2~52.5

 

条卷新工艺同样具有符合“偶数准则”,并合根数多,牵伸倍数大和纤维伸直度好等优点。缺点是并条机(二)的牵伸过大,条卷机的牵伸过小,不符合“牵伸区内,前(后)弯钩纤维点多数时,牵伸倍数应小(大)”的规则。因而棉结增长率高,同时还有小卷棉层条痕严重,横向均匀度差和粘卷现象。

 

3.3     条并卷新工艺

倒条机构~并条机(一)~并条机(二)~条并卷机准备工艺,简称条并卷新工艺。

 

并条机(一),并条机(二)工艺与条卷新工艺相同,并条机(一)并合数6,总牵伸6~7,后牵伸≤12;并条机(二)并合数4,总牵伸4~5,后牵伸≥1.8,条并卷机并合数(12~14)×3=36~42,总牵伸1.5~2.5,三机合计并合数864~1008,总牵伸36~87.5

 

与条卷新工艺相似,优点是并合根数多,牵伸倍数大,纤维伸直度好,小卷棉层无条痕,横向均匀度好。缺点是并条机(二)牵伸过大,小卷粘层利害。

 

4      准备新工艺实例

4.1     实例1:条卷新工艺

生产品种:JC18.2 tex(Ne32)、JC14.6 texNe40),细绒棉

 

工艺流程:倒条机构~FA306并条机(一)~FA306并条机(二)~A191B条卷机。

 

(1)倒条机构,选FT209-60型圈条器,加装动力传动和断条自停即成。

 

(2)FA306并条机(一):喂入生条定量(回潮7.2%19.2 g/5m、并合根数6、总牵伸6.7、前张力1.018、后张力1.021、罗拉牵伸6.45、主牵伸5.4T/R=74t/65t),后牵伸1.19、出条定量6×19.2/6.7=17.28 g/5m

 

(3)FA306并条机(二):并合根数4、总牵伸45、前张力1.018、后张力1.021、罗拉牵伸4.33、主牵伸2.34T/R=35τ/71τ)、后牵伸1.85、出条定量4×17.2/4.5=15.3 g/5m

 

(4)A191B条卷机:并合根数20、总牵伸1.34、罗拉牵伸1.28、小卷定量20×15.3/1.34×5=45.67 g/m

 

4.2    实例2:并卷新工艺

生产品种:JC7.3 tex(Ne80)、JC5.8 texNe100),长绒棉。

 

工艺流程:倒条机构~FA306并条机~FA334条卷机~FA344并卷机。

 

(1)FA306并条机

喂入定量(回潮7.2%)16.5 g/5m、总牵伸6.6、前张力1.018、后张力1.021、罗拉牵伸6.45、主牵伸5.40、后牵伸1.19、出条定量6×6.5/6.6=15 g/5m

 

(2)FA334条卷机

并合根数24、总牵伸1.5、小卷定量24×15/1.5×5=48 g/m

 

喂入生条定量减轻至16.5 g/5m,不仅有利于提高生条质量,还有利于降低小卷的棉结增长率。

 

精梳机喂入小卷减轻至48 g/m ,有利于提高精梳机的梳理质量。

 

由于JC7.3和JC5.8是特细号纱,细纱产量低,是JC18.2JC14.61/3,因而梳棉生条和精梳小卷有条件采用轻定量。

 

5     结语

准备工艺的新工艺,其核心是在原工艺之前再增加一道并条机,并将生条经倒条机构变向后喂入并条机,使牵伸区内纤维由前弯钩占多数变向为后弯钩占多数,因而并条机有条件增大牵伸倍数和采用纤维伸直度工艺,纤维的伸直效率、特别是纤维后弯钩的伸直效率得到大大的提高,而精梳小卷的棉结增长率又较小。

 

精梳工艺应包括精梳机工艺和精梳准备工艺,在工厂的生产实践中,人们往往只着眼于前者,而忽视了后者。希望通过此文能抛砖引玉引起大家对后者的关注。

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