【技术】优化精梳梳理工艺,降低成纱棉结
棉结是精梳纱质量的重要考核指标,不但会影响纱线的质量和制造成本,而且在很大程度上会影响织物外观质量。因此,制定有效的措施减少成纱棉结,对提高精梳纱质量和经济效益具有十分重要的意义。
一、棉条棉结与成纱棉结的关系
1.1 精梳条棉结与成纱棉结的相关性
精梳条棉结USTER®AFIS的单纤维测试仪检测到的棉结,成纱棉结是USTER®TESTER条干均匀仪测定出来的棉结,它们的概念、检测原理是完全不同的,大量的快速试纺结果表明两者不呈一一对应的线性关系,生条、精梳条内棉结(cnt/g)的高低与成纱千米棉结(Nep/km)没有必然联系。
1.2 精梳条棉结与成纱质量对比试验
品种:紧密纺CJ9.7tex;原料:新疆长绒棉,对比结果见表1。
由表1的试验结果可知,精梳条棉结数量多少与成纱千米棉结没有相关性,如与相邻机台相比,更换新型精梳锡林的机台有时精梳条AFIS棉结增幅较大,但棉结尺寸减小,而成纱千米棉结(Nep/km)却大幅降低。而精梳落棉率与精梳条短绒率、成纱常发纱疵(IPI值)密切相关。精梳条中纤维的伸直度、平行度、分离度以及棉结的尺寸对成纱棉结的影响较大,提高纤维“三度”能有效减少成纱棉结。
1.3 AFIS的合理运用
借助AFIS,可以用来做以下几个方面的工作:
(1)对不同产地、不同轧棉场所的原棉进行检验和对比。
(2)对各工序单机台的棉结粒数和短纤维含量进行测试,以查找落后机台和质量弱环,以便有针对性地对指标差异大的机台进行整改。
(3)对各工序的棉结数量和尺寸、清除效率进行测试。通常要求梳棉对筵棉的棉结清除效率要达到75%以上,精梳机对生条棉结的清除效率要达到65%以上。
(4)制定各工序棉结指标的控制图,以有效监控半成品棉结的变化情况,以便有的放矢地进行设备保养维护工作、降低维修成本,确保成纱质量稳定。Uster公司统计从棉包到粗纱棉结变化的一般规律见图1。
图1 前纺各个工序棉结的变化规律
二、降低成纱棉结的技术措施
“工欲善其事,必先利其器”。只有采用高品质的精梳锡林和顶梳,优化梳理工艺,才能充分发挥精梳机的效能,全面提升成纱质量。
2.1 优选高品质精梳锡林
精梳梳理质量的核心影响因素是锡林针布。精梳锡林齿条应具有硬度高、耐磨性好、硬度分布均匀合理、齿片光洁度高、锋利度好、齿尖薄、穿透性强、使用寿命长等性能,齿片应能够迅速刺穿棉须丛,使纤维与锡林齿片间有足够摩擦力,以提高分梳纤维和梳解棉结的能力,有利于清除原料中细小纱疵,如:死棉、白星、僵斑、软籽表皮、索丝等。锡林的梳理能力还与锡林齿密、齿形及齿面角有直接关系,因此,应优选针布型号,适当增大锡林前后区针齿的密度,在有足够容纤空间的前提下,尽可能增加锡林总齿数。
2.1.1 不同品牌锡林不同总齿数对成纱质量的影响
试验条件:
品种:紧密纺CJ11.7tex;原料:长绒棉占70%、细绒棉占30%;机型:E65型精梳机;锡林齿面角:90°;车速:350钳次/min;精梳落棉率:16.5%。成纱质量对比试验结果见表2。
由表1的试验结果可知:在有足够容纤空间的前提下,适当增加锡林总齿数,可有效提高棉结清除效率,是减少成纱+140%、+200%千米棉结的有效方法。
2.1.2 大梳理角锡林
试验条件:
品种:紧密纺CJ8.3tex;原料:长绒棉100%;机型:E62型精梳机;车速:300钳次/min;给棉方式:后退给棉,在精梳落棉率相同的条件下进行试验,试验结果见表3。
由表3的试验结果可知:采用大齿面角锡林, 可以增大锡林梳理面积,为提高锡林总齿数创造了条件,可以有效提高精梳条的单根纤维化程度,减少后各工序在牵伸过程中棉结增加的几率。
2.1.3 前进给棉工艺中的顶梳齿片的配置
尽管顶梳仅有一排针,但在前进给棉工艺中顶梳落棉率高达50-70%,顶梳在梳理过程中起到了主导作用。因此,前进给棉对顶梳齿片质量的要求极高,梳理效能较差的顶梳往往会导致顶梳严重嵌花、充塞,造成棉网清晰度不良、输出棉网横向切断、破洞破边等问题。目前国外品牌顶梳有:瑞士立达公司的Ri-Q-TOP型自清洁顶梳、德国施尔的HDX系列和新型的S1系列顶梳。顶梳密度应根据纤维细度选定,细绒棉品种选用的密度小一些(如30、32针/cm);长绒棉品种顶梳密度可选大一些(如30、32、35、38针/cm)。
2.2 优化精梳梳理工艺
2.2.1 采用前进给棉工艺,提高车速、增加小卷定量的试验
试验条件:
品种:紧密赛络纺CJ14.6tex;原料:细绒棉;机型:HC500型精梳机;给棉方式:前进给棉;给棉长度:4.7mm,精梳落棉率均为15.4%;试验结果见表4。
由表4的试验结果可知:采用前进给棉工艺,适当增加小卷定量,充分利用棉卷自清洁功能,可以有效清除棉卷内的棉结,同时提高车速,增加了分离钳口内分离纤维的绝对速度,纤维分离时的摩擦力增大,便于慢速纤维将积极纤维上附着的部分短绒、棉结和杂质截留下来。在前进给棉工艺中,大幅度提高精梳机车速的情况下,不但不会降低成纱品质,反而能大幅度增加精梳机产能,同时成纱千米棉结、偶发纱疵显著降低,减少电清切疵数。
2.2.2 不同锡林齿面角、给棉方式、棉卷定量对成纱质量的影响
试验条件:
品种:紧密纺JC5.2tex;原料:70%长绒棉/30%细绒棉;机型:E65型精梳机。将齿面角为90°的TAEDTLER+UHL锡林改为齿面角为111°的Graf Primacom锡林,试验结果见表5。
由表5的试验结果可知:采用111°大齿面角锡林,锡林总齿数大幅度增加,在相同落棉率条件下,方案2比方案1成纱棉结/千米减少20.56%,IPI值降幅为14.6%。方案4在产能比方案1增加48%的情况下,成纱+200%千米棉结降幅达到27.1%,IPI值降幅达到24.9%。由此可见,采用前进给棉、大齿面角锡林、给棉长度和车速适当加大,可以实现高效、高产、优质、低耗的目标。
2.2.3 精梳机梳理隔距的设置要求
早期恒速精梳机的梳理隔距是一个动态的变化曲线,不利于前区锡林齿片对须丛的穿刺、开松及整理,也不利于后区锡林针布对棉须丛的梳理及细小结杂、短绒的排除。尤其是采用重定量工艺时,锡林齿片不能刺穿棉层,部分须丛仍浮游在锡林针布表面,梳理效能较低。适当缩小锡林梳理隔距,减小梳理隔距的变化,可以有效提高梳理效果。梳理隔距最紧点应控制在0.20-0.25mm之间。因此,正确校正锡林梳理隔距,最大限度地减小梳理隔距的变化量,是提高成纱质量的一个最重要途径。某厂恒速梳理精梳机在不同分度下的梳理隔距实测值见表6。
由表6可知:早期精梳机的梳理隔距偏大,并且眼差也较大,严重影响梳理效能。笔者根据多年的实践经验,归纳出了精梳锡林梳理隔距的校正标准,见表7。
2.2.4 锡林梳理隔距对成纱质量的影响
试验条件:
品种:JC9.7tex;原料:新疆细绒棉;机型:HC350精梳机;车速:280钳次/min,小卷定量:75g/m;给棉长度:4.7mm;给棉方式:后退给棉。在精梳落棉率相同的条件下进行缩小锡林梳理隔距的试验,结果见表8。
由表8可知:适当缩小梳理隔距后,成纱200%棉结降幅可达14-28%,纱线单强也略有提高。
2.2.5 其它工艺和梳理器材的调整
(1)改进小卷准备工艺、提高小卷质量,优化顶梳插入深度和进出隔距,优化锡林定位、钳板开口量、搭接刻度(分离罗拉顺转定时)和罗拉隔距等。优化毛刷与三角气流板的隔距,主风道和支风道的负压应符合工艺要求。
(2)关注锡林、顶梳针布的锐度、表面嵌花状态,调整毛刷插入锡林的深度。优化设置毛刷清扫锡林的时间间隔。及时检查毛刷三角皮带的松紧情况,清除毛刷内的嵌花。
(3)维修工要结合揩车定期清理锡林、顶梳、钳板上下钳唇和棉条通道的挂花、积花。挡车工要严格执行清洁进度表的清洁要求。
(4)做好原棉的品级、纤维长度、马克隆值、断裂比和短绒率等指标的优选和控制工作。
三、结语
通过对精梳梳理工艺与成纱棉结关系的对比试验和分析,发现精梳条棉结与成纱棉结并不是一一对应的线性关系。要想降低成纱棉结,必须优选精梳锡林、顶梳等梳理器材,优化锡林梳理隔距等工艺参数。
作者:刘允光 聊城允光精梳技术服务中心