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【技术】精梳准备工艺的探讨

2020-12-10 11:39:00评论:0来源:中国纱线网   
核心摘要:精梳机清除杂质的效率可以达到85%以上,清除棉结的能力相对虽较差,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,原来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、落棉增多,因而正确设

精梳机清除杂质的效率可以达到85%以上,清除棉结的能力相对虽较差,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,原来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、落棉增多,因而正确设计精梳准备工艺,是值得纺织科技人员深入探讨的课题。


一、精梳准备工艺的任务和原则


1.1 精梳准备工艺的任务

生条中的纤维紊乱,伸直度、平行度较差,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,则容易出现以下几个方面的问题:

(1)弯钩纤维易受到损伤,甚至会被扯断而成为短纤维。

(2)弯钩纤维不能被有效握持而和短纤维一起被排入落棉中,使落棉中的长纤维含量增加,落棉率升高。

(3)由于纤维紊乱、伸直度差,锡林和顶梳梳理时的阻力增加,影响梳针的寿命,甚至会损伤、折断梳针。

(4)梳理质量下降。

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”。棉束经锡林与盖板的分梳后,大部分已被分解成单纤维状态,并在锡林离心力的作用下被抛向锡林针尖,在经过锡林与道夫隔距点时,被道夫凝聚和抓取。由于锡林线速度大于道夫线速度,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。因而制生条中的后弯钩纤维占多数。据《棉纺工艺学》资料,生条中的前弯钩纤维占18%,后弯钩纤维占50%,两头弯钩纤维占22%,合计弯钩纤维占90%。


根据精梳机的工作原理,喂入精梳机的小卷中应是前弯钩纤维占多数,这是因为棉层在钳板的握持下,纤维的前弯钩能够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,分离接合时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,会和短纤维一样被梳入落棉,造成落棉中的长纤维增多。


后弯钩纤维占多数的生条从条筒内引出喂入并条机时,变向为前弯钩纤维占多数,经并合牵伸后仍为前弯钩。在条卷机(并卷机)后引出时,又变向为后弯钩,经并合、牵伸、成卷后仍为后弯钩,小卷在退绕时,又变向为前弯钩。


综前所述,须条每经一道工艺设备,纤维弯钩就变向一次,要保证喂入精梳机的小卷中前弯钩纤维占多数,准备工艺设备的道数就必须是双数。因此即准备工艺必须遵循“偶数准则”,见图1。

图1 纤维弯钩的变化


(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。纤维的伸直效率η与牵伸倍数D正相关(见图2),在一定的范围内,伸直效率随牵伸倍数增大而提高(图2中的0-1段),但当增大到一定值后,牵伸倍数再增大,纤维伸直效率的提高不再明显(图2中的1-2段)。

图2 牵伸倍数与纤维伸直效率关系图


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。


准备工艺各道设备喂入的纤维,弯钩方向不尽相同,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),以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,即“前(后)弯钩纤维占多数时,牵伸倍数应小(大)”,则既能提高纤维的伸直度,又能降低棉结的增长率。


(4)小卷的均匀度要好。小卷的纵向均度,重点是改善“小卷伸长小,大卷伸长大”的现象,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握持力不匀,棉层稀薄处握持力弱,锡林梳理时极易将纤维梳入落棉中;棉层密厚处握持力强,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。


二、准备工艺的种类及设计原则


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:


2.1 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并卷机准备工艺,与E7/4、E7/5精梳机配套;国产FA334条卷机-FA344并卷机准备工艺,与FA266、FA269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OMM和OKK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;两工序合计并合数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,以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。


2.2 并条机-条卷机工艺,简称条卷工艺

国产A201系列精梳机的准备工艺采用的大都是条卷工艺。


条卷工艺的工艺参数:并条机的并合数6,牵伸倍数5~7,条卷机的并合数18~20、牵伸倍数1.3~1.5,两工序合计并合数108~120、牵伸倍数6.5~10.5。


条卷工艺的优点是:工艺道数少、符合“偶数准则”,小卷光洁无粘卷。缺点是并合根数少,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,条卷工艺还多了二个缺点,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”的工艺原则,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” 的工艺原则,因而棉结的增长率高,纤维的伸直度也差。二是小卷横向均匀度差,条痕严重。


为降低棉结增长率,并条机的牵伸分配应掌握后牵伸大(≥1.8)、主牵伸小(≤3.0)的原则。


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、增加棉条根数(20~24)。


2.3 并条机-条并卷机工艺,简称条并卷工艺

60年代末,上棉某厂将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15g/5m,小卷定量44g/m,供OMM精梳机生产JC5.8tex(Ne100)纱。前后质量对比,小卷重不匀降低了0.5%,精梳条重不匀降低了0.7%,精梳落棉率下降了1.5%,成纱棉结降低了11%,断强提高了0.5cN/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,国产条并卷机主要有上海一纺机的SR80、山西经纬的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)x3=36~42、牵伸倍数1.5~2.5,两工序合计并合数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”的工艺原则;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”的工艺规则。因而棉结增长率高,纤维伸直度仍然不理想。


三、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其优化和完善的措施,以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,又能降低棉结增长率。

(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小一些。


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;喂入条卷机时,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6根并合,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6根并合,总牵伸4~5、后牵伸≤1.20。三个工序合计并合数720~864、总牵伸31.2~52.5。


并卷新工艺的优点是符合“偶数准则”原则,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。


纤维变弯钩方向与并卷新工艺相同,并条机(一)后弯钩占多数,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6根并合,牵伸倍数6~7,后牵伸≥1.2;并条机(二)牵绅应小,设计4根并合,牵伸倍数4~5,后牵伸≥1.8;条卷机牵伸应大,设计并合数20~24,牵伸倍数因机器结构原因仅为1.3~1.5。三个工序合计并合数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)6根并合,总牵伸6-7,后牵伸≤1.2;并条机(二)4根并合,总牵伸4-5,后牵伸≥1.8,条并卷机并合数(12-14)X3=36-42,总牵伸1.5-2.5,三机合并合数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。


四、准备新工艺生产实例


4.1 实例一:条卷新工艺

生产品种:细绒棉JC18.2tex(Ne32)、JC14.6tex(Ne40)。

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

倒条机构选用FT209-60型圈条器,加装动力传动和断条自停即可。


(2)FA306并条机(一)的工艺参数:

喂入生条定量(回潮7.2%)19.2g/5m、6根并合、总牵伸6.7、前张力1.018、后张力1.021、罗拉牵伸6.45、主牵伸5.4(T/R=74 /65),后牵伸1.19、出条定量6x19.2/6.7=17.28/5m。


(3)FA306并条机(二)的工艺参数:

并合根数4、总牵伸4.5、前张力1.018、后张力1.021、罗拉牵伸4.33、主牵伸2.34(T/R=35 /71)、后牵伸1.85、出条定量4x17.2/4.5=15.3g/5m。


(4)A191B条卷机的工艺参数:

并合根数20,总牵伸1.34、罗拉牵伸1.28、小卷定量20x15.3/1.34x5=45.67g/m。


4.2 实例二:并卷新工艺

生产品种:长绒棉JC7.3tex(Ne80)、JC5.8tex(Ne100)。

(1)工艺流程:倒条机构-FA306并条机-FA334条卷机-FA344并卷机。

(2)FA306并条机的工艺参数:

喂入定量(回潮7.2%)16.5g/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6x16.5/6.6=15g/5m。

(2)FA334条卷机的工艺参数:

并合根数24、总牵伸1.5、小卷定量24x15/1.5x5=48g/m。


喂入生条定量减轻至16.5g/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48g/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JC18.2和JC14.6的1/3,因而梳棉生条和精梳小卷有条件采用轻定量。


五、新工艺效果


新工艺的产品质量对比试验结果见表1。


六、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,使牵伸区内的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,但准备工艺的合理与否对精梳纱的产品质量和生产成本具有很大的影响,应引起大家对的重点关注。

作者:薛金山 上海申达股份有限公司



(责任编辑:小编)
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