技术 | 棉纺厂常见疑难问题剖析

棉纺企业在生产中经常遇到的各种疑难问题,现对一些具有普遍性的问题进行剖析,供广大同仁参考。

一、简易清钢联在纺纱生产中存在的问题

随着纺纱生产技术的发展和对纺织用工要求的提高,各企业为了减少用工,对原清花、梳棉工序进行改造,去掉清花成卷部分,改成清梳联系统。有很多企业为节省投资,改造成简易清钢联。在生产过程中,简易清梳联系统普遍存在生条定量不稳定的问题,给成纱的支偏、重量不匀率的控制带来了难度。

1.1 简易清钢联的一般流程

简易清钢联流程是根据原设备的配置进行改进的。一般有两种流程:

流程一: 圆盘抓棉机→输棉风机→无尘笼凝棉器→FA035B(C)→输棉风机→无尘笼凝棉器→FA036B(C)或FA106→输棉风机→无尘笼凝棉器→FA092棉箱→FA076打手→输棉风机→FA178棉箱→FA186G或FA201B梳棉机。

流程二:圆盘抓棉机→输棉风机→无尘笼凝棉器→FA035→输棉风机→多仓混棉机→输棉风机→无尘笼凝棉器→FA106→输棉风机→FA178棉箱→FA201B梳棉机。

两种流程各有利弊。第一种流程投资少一点;第二种流程混棉效果好一点。

1.2 简易清钢联的优点

投资成本低,对清梳工序的技术要求基本不变,见效快,用工省。

1.3 简易清钢联的缺陷

生条重量差异大,早期的FA178棉箱自调匀整能力差,特别是开关车时重量波动大,设备有小故障时,重量波动较大。

1.4 解决简易清钢联缺陷的技术措施

1.4.1 设备方面

(1)提高梳棉棉箱的自调匀整的能力,升级自调匀整装置。

(2)加配自调匀整并条机。

(3)提高设备保养质量,减少设备故障。

1.4.2 工艺方面

(1)改用三并工艺。

(2)条混产品采用预并工艺。

1.4.3 管理方面

(1)提高开关车管理要求。

(2)增加生条定量的测试。

(3)提高挡车工素质。

二、清钢联生产小批量、多品种产品存在的问题

随着纺织业的发展,使用清钢联的企业越来越多。而清钢联的配置比较适合大批量、连续化、单一品种自动化生产的模式。对多组分、小批量的混纺产品,就显现出了设备的局限性,品种翻改不方便,灵活性较差。所以,如果要在清钢联上生产多组分、小批量的混纺产品,就需要改进流程,改变生产方法。

2.1 往复式抓棉机生产小批量、多品种产品存在的问题

一般排包的数量较多,一盘在5-8吨左右,有的在10吨以上。这对5吨以下的小批量产品来讲是一个难题,当然也可以缩短长度,但是生产效率也会大幅度降低。

生产差异化、多组分的小批量产品,快速、充分混合是关键。但往复式抓棉机每个往复需要的时间较长,原料抓取的时间差异太大,加之多组分原料的密度差异一般也较大,给充分均匀混合带来了难度,用清梳联生产小比例多组分的产品容易造成混合不匀。

如果采用先混合、再打包、再装盘的方法,由于往复式抓棉机缺少墙板,重新成包后的原料较松散,无法正常操作。

简易清钢联由老式清花设备改造而来,一般一套清花配5-8台FA186G或FA201B梳棉机。老式的圆盘抓棉机对松散的预混原料也能适应,一箱原料一般在2吨左右,最小批量可做半箱,约一吨左右。简易清梳联对开松、除杂、混合都能保证。同时也解决了成卷、运卷、梳棉换卷的工作,达到了清钢联的要求。

2.2 盘混技术的缺陷

由于不同的原料比重不同,在抓取时往往抓取不匀,造成混合不匀。

原料的比例不同,不能满足不同原料同时抓取,造成抓取时间差,导致混合不匀。

盘头、盘尾的差异大。盘头一般弹性大的原料先被抓取,盘尾一般是比重大的原料留剩较多,造成盘头盘尾差异。

2.3 提高盘混混合均匀度的解决方案

要解决好盘混混合均匀度的问题,需要按以下原则进行管理:

(1)使用圆盘混棉机。

(2)排包必须合理,交叉进行。

(3)整盘原料需要根据原料的比例来安排,不同原料的表面积比等于不同原料的体积比。做到上下一致。

(4)刨高削平后开车,表层抓取的原料要回入。

(5)盘底20公分的原料要人工干预混合后再抓取使用。

(6)圆盘混棉是根据内圈表面积与外圈表面积的差异来定的,所以圆盘抓棉机适合70/30或65/35的混纺比的直接使用。

(7)对于大比例的混纺,需要交叉排包。

(8)对于小比例的混纺,需要预混,再成包,再装盘生产。

(9)对于预混后的原料第二次装箱,需侧放装箱,保证不同原料按比例、同时抓取。

预混设备只需要圆盘抓棉机→无尘笼凝棉器→自动打包机串联使用。比较简洁,一般可以放在附房中使用。

2.4 圆盘混棉技术是解决小批量、多品种产品生产的必然途径

现有的混棉技术有条混、大堆混棉、小量混棉、大棉箱混棉、混开棉机加多仓混棉、圆盘混棉等混棉方式。

2.4.1 条混

条混是棉纺最常用的一种混棉方法,从60年代做“的确良”(即涤棉)开始就一直使用,但条混在生产管理上要求长期一致,并且贯穿到每一个并条挡车工,在实际生产管理中混纺比出错往往防不胜防,每个大厂每年都有布面染色问题的索赔,严重的企业每月都有问题布,特别是单染布(或者称留白布)。

条混生产需要将不同的成分单独做成生条再在并条上混合,对于一个小品种而言,前纺清梳工序就需要做几个更小品种,给生产管理带来困难。

在纺纱中,单唛纺是最难纺的,因为原料缺少性能互补,所以做小批量高品质产品时难度极大,往往做不好,等了解到原料的特性时已经结束了批了。

条混在小批量生产时用工多,管理难度高。除非大车间有现成条子在生产外,条混不适合小批量、多组分的生产。

2.4.2 大堆混棉

在很多中小型棉纺企业,特别是生产色纺产品的中小型棉纺企业,普遍使用大堆混棉的方法。

大堆混棉的问题:一是需要一定的场地,二是工作环境较差,三是用工较多。所以大堆混棉不符合工业化、自动化生产的要求。

2.4.3 小量混棉

以前很多大厂使用过小量混棉的方法,其问题是:用工多,生产环境差,人为因素多,也经常出染色问题。所以小量混棉不符合工业化、自动化生产的要求。

2.4.4 大棉箱混棉

目前在色纺厂使用比较多的是大棉箱混棉的方式,很多大型色纺厂都有自制的宽幅大棉箱,对原料进行开松、预混处理后再成包后使用。

大棉箱混棉一般需要小量分批称重喂入,或大堆预混再喂入大棉箱,虽然能保证混合均匀,能满足色纺纱要求,但用工量大、自动化程度低。所以大棉箱混棉也不符合工业化、自动化生产的要求。

2.4.5 混开棉机加多仓混棉机

现在有一定量的专业混棉厂,基本使用“混开棉机加多仓混棉机”的混棉方法,但也需要人工定量喂入,用工量大,批与批之间清洁工作量大,虽然也能满足混纺要求,但工作环境差。混开棉机加多仓混棉机的混棉方法也不符合工业化、自动化生产的要求。

2.4.6 圆盘混棉

在正确掌握盘混技术的基础上,在某些比例的混棉上可以直接使用圆盘混棉。在小比例混棉上,先圆盘预混成包再二次圆盘混棉方法能满足混棉要求。对于束丝较严重的染色纤维,在清棉流程上要做好开松处理。实践证明,圆盘混棉能充分满足清钢联或者是简易清钢联对小批量、多品种工业化、自动化生产的要求。

三、解决赛络纺须条被吸走问题的有效方法

很多企业反映生产赛络纺产品时,经常出现须条被吸走的问题。这是个普遍性的问题,也是制约赛络纺纱质量的关键问题。

3.1 赛络纺须条加捻三角区的特点

赛络纺是二根粗纱在同一锭子上纺纱,在前罗拉出口处,二根须条形成加捻三角区,这个三角加捻有几个问题(或因素)存在:

(1)三角区的大小与二根须条的宽度有关。

(2)确定二根须条宽度的因素有二项,一是喇叭口的中心宽度,二是粗纱定量。喇叭口中心距越大,须条间中心距宽度越宽;粗纱定量越重,须条间中心距宽度越宽。

(3)二根定量一致的须条,形成等腰三角型的加捻三角区;二根须条定量不一致时,定量重的一根三角边长度短,定量轻的一根三角边长度长。

(4)当赛络条件确定后,前罗拉握持钳口线与加捻点的垂直长度是不变的。

(5)赛络纱的捻回角方向,在Z捻时,与右侧须条同方向,三角区长度上的捻度少;与左侧须条反方向,角度叠加,三角区长度上的捻度多;在正常等腰三角的情况下,右侧须条在纱线芯部多,左侧须条在纱线外部多。

(6)由于纱线捻回角的关系,在Z捻时,当右侧须条轻时,左侧三角长度短,左侧须条对右侧须条产生包覆;当左侧须条轻时,右侧三角长度短,左侧须条对右侧须条产生包缠(见图1,红色的须条细,白色的须条粗,左面一根纱线右侧须条细,左侧须条包覆右侧须条;右面一根纱线左侧须条细,左侧须条包缠右侧须条。)

图1 (包覆与包缠)

3.2 引起赛络纺须条被吸走的原因

赛络纺须条被吸走的原因主要有5点,其中属于赛络的原因有两点,其它原因有3点。

(1)左右须条间宽度过宽,三角长度过长,加捻效率低。

(2)粗纱定量差异大,加捻三角不稳定。定量轻的一根须条容易被吸走。

(3)摇架加压过大,皮辊铁芯弯曲,对外侧须条的握持能力较差,造成外侧须条外移跑条。

(4)罗拉、皮辊的光洁度过高,在重加压的条件下吸附纤维,造成跑条。

(5)粗纱定量过重,前钳口不能对须条完全握持,造成须条边缘分层,部分须条被吸走。

3.3 赛络纺对设备的要求

因赛络纺的特殊要求,摇架加压要适度,在保持握持力的前提下,偏小掌握。对罗拉来讲,不能为了消除机械加工造成的机械波而过度抛光。老式的抛光罗拉形成镜面,对纤维产生吸附作用,是造成赛络纺跑条的原因之一。为了解决赛络纺跑条问题,最新研究出罗拉表面处理工艺,使用的是化学处理方法,不需要抛光,罗拉握持力更好,而且能做到完全无机械波。

3.4 赛络纺对工艺的要求

(1)掌握适宜的喇叭口宽度,也就是要平衡好赛络效果与成纱断头的关系。在实际生产中,赛络是为了提高单纱强力、降低毛羽。而跑条会造成细节增加,条干CV值恶化。所以单强、毛羽、条干、细节这四项指标要统筹考虑。

(2)要确保粗纱定量的高度稳定性,严格控制末并重不匀和粗纱伸长率。在保证供应的基础上,粗纱定量偏轻掌握,减少须条因边缘分层而跑条的现象。

3.5赛络纺对皮辊的要求

因赛络纺的特殊要求,皮辊在满足牵伸力和握持力相匹配的前提下,应减轻对皮辊的涂料处理,提高皮辊表面粗糙度,减少皮辊吸附纤维现象。对皮辊 “光、滑、爽”要求的理解,应是更“爽”,而不是更“光”或更“滑”。

四、细纱长车做小批量、多品种产品的方法

为提高生产效率,减少用工,很多棉纺企业使用了细纱长车。但发现在做小批量、多品种产品时,细纱长车给翻改品种带来了困难。

4.1 细纱长车在使用上的特点

细纱长车自动化程度较高,而且也在不断提高信息化程度,细纱长车主要是针对单一品种的大工业化生产而研制的,这与纺纱品种的多样化发展模式存在着很大的矛盾。随着社会的进步和人们生活水平的提高,纺织在向功能化、差异化、时尚化方向推进,需要多品种、小批量、高生产效率、低成本的个性化生产模式。纺织行业对高生产效率、低成本、自动化、信息化、智能化的设备是存在一定接受标准的。一定长度的长车是可以接受的,如1008锭、1200锭。但是如果是超长车,就给翻改品种的带来了更大的难度。在小批量多品种的生产领域,研制超长车是没有必要的。相对于长车来说,短车翻改品种更方便,更适合时尚化发展。目前短车集落的自动化程度也不亚于长车。

就1200锭的长车来说,车面1200个粗纱,一般有2吨原料,如果使用半个粗纱,也就是1吨的半制品在生产。所以对于1200锭的细纱机,要做小批量产品,最小批量是1吨,而且还要满足整体上机,整体下机的要求。

4.2 细纱翻改管理与细纱操作管理

首先要满足粗纱整上整下的要求,细纱长车才能进行多品种、小批量生产。这就要求改变运转操作的管理方法。对于整上整下的细纱车间,换粗纱工就多余了,可以组织在一起成立翻改队,专职负责翻改品种,以解决翻改人员的问题。实践证明:这种品种翻改与换粗纱操作有机结合的管理方式,能满足细纱小批量生产的要求。

4.3 细纱翻改管理与细纱洗车管理

细纱翻改品种时,除了换粗纱,还需要做机台清洁、生好头;而细纱洗车时,除做机台清洁,还需要生头、加油。这二者之间既有共同的工作,也有不同的工作,如何有机地结合在一起,是细纱长车管理的新课题。

实践证明,可以将细纱机洗车分为小洗与大洗:在一般换粗纱时进行小洗车,就是简单清洁;在几次换粗纱中安排一次大洗,大洗时做彻底清洁与加油工作。

洗车的清洁工作与纺纱支数有关,与纺纱的吨数有关。粗支纱容易脏,细支纱不容易脏;纺纯棉容易脏,纺化纤不容易脏;普梳纱容易脏,精梳纱不容易脏。所以每个厂需要自行调整洗车周期。

例如,纯化纤多品种车间,按纺粗纱吨数定大洗车的次数,在9次小洗后改1次大洗。也就是每纺20吨纱,大洗一次;每纺2吨纱,小洗一次。一般中支纱2~3天纺完1个粗纱;细支纱7~8天纺完1个粗纱。那么,对于中支纱,一般在一个月左右大洗一次;对于细支纱,在两个半月左右大洗一次。

4.4 细纱翻改管理与细纱小平、部保管理

由于翻改次数多,支数变化多,细纱小平、部保周期需要调整。实践证明:在2次大洗后,结合1次部保,在2次部保后,结合1次小平车的方法比较合理,平时品种翻改时,结合修正工艺要求。而且每次小洗、大洗、部保、小平,都结合换粗纱,这样对减轻工作量有利,对保证产品质量有利,对小批量、多品种生产有利。

五、提高紧密赛络纺纺纱锭速的方法

紧密赛络纺(简称紧赛纺)既有紧密纺的特点,也有赛络纺的特点;既保留了紧密纺的优点,也遗留了紧密纺的缺陷;既保留了赛络纺的优点,也遗留了赛络纺的缺陷。紧赛纱,比紧密纺纱更紧密;比赛络纺纱纹理更清晰;成纱强力更高;成纱毛羽更少;成纱条干更好。影响紧赛纺锭速的问题主要有三方面:

5.1 紧赛装置问题

5.1.1 紧赛装置设计要求各家不统一

由于各家得紧赛装置设计不统一,比如凝棉槽自身的宽度与长度不同;槽与槽的宽度与角度不同;网圈规格不同;网圈与凝棉管的摩擦系数不同;网圈的张力轮与张力要求不同等等,这就造成有的紧赛装置好用,有的不好用;有的这个支数好纺,有的那个支数好纺;有的这个原料好纺;有的那个原料好纺。

实践证明:紧赛的槽宽为1.5mm最佳;紧赛的槽开口中心距从下往上为3、6、8mm为最佳,即凝棉槽的出口中心距3mm,凝棉槽的进口中心距为6mm,赛络喇叭口的中心距为8mm为佳,这样的配置有几个优点:

(1)能适合中细支各种纱的要求,这是紧密赛络效果的基本要求。

(2)能满足赛络三角区的成纱要求,能满足须条在弱捻区张力波动的要求,能满足减少三角区断头的要求。

(3)能满足左右须条不同方向翻滚的要求,能满足提高单根须条紧密度与强度的要求,也能满足减少三角区断头的要求。

5.1.2 紧赛安装要求各家不统一

比如不同厂家的紧赛装置,在安装时对前皮辊的前冲量要求不统一;对集聚管的安装角度要求不统一;对摇架的加压量要求不一统等等。

实践证明:前皮辊的前冲量需要满足起纱时不擦前罗拉,满纱时不擦集聚皮辊的条件,以四罗拉紧赛为例,一般前皮辊的前冲量为3.5~4mm;集聚槽的角度,入口靠近前皮辊,前皮辊不能压着集聚槽,一般距离在1.5~2mm,集聚皮辊在凝聚槽的出口±0.5mm;摇架的加压前、中、后皮辊与正常纺纱一致,集聚皮辊的压力在50~80N。这是紧赛减少上部断头的安装要求及纺纱断面的要求。

5.2 紧赛纺的成纱原理问题

紧赛纺的三角区加捻原理与普通赛络纺是一样的。不同点是紧赛须条在凝聚槽上的翻滚方向不同,都是由外侧向里翻滚,形成少量的加捻,造成右侧须条Z捻向翻滚,左侧须条S捻向翻滚。在前罗拉出口时,右侧须条增加捻度,左侧须条减少捻度。在普通赛络纺时,因成纱捻回角的因素,Z捻纱右侧捻度少、左侧捻度多。所以适量的凝棉斜度,对平衡左右须条捻向有利;过度斜向对左侧须条不利;同理紧赛做S捻,右侧须条强力低。

实践证明紧赛的中心宽度为3、6、8mm时,上部断头较少;紧赛做Z捻最合理,对成纱强力的提高最有利。

5.3 紧赛纱的卷绕问题

由于紧赛纱具有毛羽特别少、光洁度较高的特点,在加捻卷绕时,纱线与钢丝圈的摩擦缺少毛羽的润滑与散热作用,引起钢丝圈温升高、磨损加快,并产生钢丝圈材料变软、变型等现象,减弱了钢丝圈的抗锲能力,造成断头增加。

实践证明:提高钢丝圈的材料硬度;降低钢丝圈的重心;采用轴承钢钢领;减小钢领直径;提高车间环境的洁净度这五项措施,对降低紧赛纺下部断头,提高紧赛纺速度是行之有效的措施。

作者:曹小华 中国纱线网

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