技术︱使用机采棉生产中高支紧密纺纱的生产实践（下）
四、其它几种主要设备的特点
生产线中配置的JWF1018往复抓棉机、JWF1026(10)-160多仓混棉机、JWF1216高产梳棉机工艺性能先进、运行稳定性好，还融入了智能控制技术。
4.1 JWF1018型往复抓棉机
抓棉臂工作幅宽2400mm，最大产量2000kg/h。抓棉机标准工作长度24.055米，有效抓棉区域长约为19米，可以根据需求按2.475米/节进行递增（或递减），抓棉机最大工作长度可达50米。
（1）抓棉臂的有效抓棉幅宽为2380mm，提高了抓棉效率和开松质量，方便了棉包的排列。
（2）抓棉器内腔弧板结构进行了创新设计，使抓棉打手护板、内隔板和肋条构成两个互不干扰、相对独立的抓棉区域，两只抓棉打手旋转方向同步、同向，打手旋转方向始终与往复抓棉机行走方向相同，既保持了对纤维的顺向抓取，又实现了双打手双区域抓棉的工作效率，所以抓棉打手对纤维的打击较为柔和，有利于减少纤维损伤，降低短绒率。同时，由于两只打手工作状态相同，打手之间抓取的纤维差异小，抓取的纤维成份全，离散性好。棉束小而均匀，大大减轻了开棉机的开松、除杂负荷，可以降低打击力度，有利于保护纤维和对尘杂的有效去除。
（3）打手刀片采用了双联双刃刀片的钣金结构，打手刀片厚度约为5mm，比传统打手刀片厚度减少一半还多，刀片更容易插入棉层，更加有利于棉束的抓小抓匀，纤维损伤更小。刀片可单独更换，用寿命比传统工作方式延长至少1倍以上。
（4）稳定性、自动化程度高。设有运转率在线计算、包头包尾大棉量抓取等功能，还可根据抓棉机运转率、多仓储棉量和供棉量等因素，通过清梳联集中控制系统的自适应控制单元自动调整抓棉机的抓棉量。
4.2 TF50重物分离器
TF50重物分离器为无动力辅助装置，采用“U”形过棉通道，并在底部设置了一组可以通过机外手柄调节工作角的三角形尘棒，利用棉流经过三角形尘棒时的碰撞、刮擦作用去除原料中的杂质。尘棒工作角可以量化调节，对棉块中的颗粒性尘杂具有很好的排除效果。TF50型重物分离器的落棉情况见图2。
图2 TF50落杂箱落棉
4.3 JWF1026(10)-160多仓混棉机
混棉设备是清梳联流程中原料存储的中转站，是保证清梳联生产线连续、稳定运转的可靠保障，尤其是新型的大容量多仓经过生产试验验证，能有效提高纱线的断裂强力CV%等均匀性指标。JWF1026系列多仓混棉机有6仓和10仓两种规格可选，工作机幅有1200mm、1600mm、1800mm、2000mm等4种规格可选。根据产量要求，本流程选用了1600mm机幅的10仓混棉机。
（1）墙板结构为箱式，外形美观，不变形；采用Φ400mm大直径的铝合金打手，剥取纤维更加柔和，且不缠绕打手；罗拉间的隔板为大网眼铝型材并和结构，采用双排风技术，增加多仓内部的透气性，有效改善灌仓时的排气性能，使棉仓的储棉更加密实；打手之间隔板由直板改为弧板对扣结构，棉流的下落和转移更加顺畅；皮帘采用了自纠偏设计，在工作过程中可有效防止输棉帘跑偏。
（2）在电气控制上，采用了最新的仓位数字量化控制技术，与集控系统的自适应供棉技术相配合，使多仓的要棉动作由“被动要棉”变为“主动供棉”，提高了多仓混棉机和抓棉机的工作效率，解决了“空仓”现象，使抓棉机抓棉更细更匀，提高了系统供棉的连续性和稳定性。
4.4 JWF1216高产梳棉机
由喂棉箱单元和梳理单元共同组成，工作机幅有1020mm和1220mm两种，设计最高出条速度340m/min，设计最高产量170kg/h。
（1）采用JWF1176型喂棉箱，上棉箱采用双罗拉主动给棉，给棉握持点上移，给棉更加顺畅、均匀，梳针打手对原料开松转移更加柔和，不损伤纤维，棉结增长率低。打手筒体、防护罩、前后回风箱等均采用铝型材，美观大方，不钩挂纤维。
（2）优化了刺辊区结构及密封性能，刺辊下第一落杂区采用中间吸落棉技术，无尘杂堆积，提高了除杂效率；刺辊落棉吸口采用铝合金型材，美观大方，不钩挂纤维，安装维护简单方便，延长了设备的清洁周期。
（3）锡林、道夫筒体由钢板卷圆焊接而成，经特别工艺和专用设备处理加工，确保筒体圆整度及直线度，稳定性高，更换针布时不需要对筒体进行修磨。锡林最高转速可达550 r /min，为高效梳理奠定了基础。
（4）锡林采用专用变频驱动，启动平稳、降噪节能，宽范围无级调速，工艺调整方便，极大延长了锡林皮带的使用寿命；主电机移至锡林底部，传动更加紧凑，清洁保养更加方便。
（5）增加了预分梳元件的安装数量，减轻了主分梳区的梳理负荷，提高了梳理质量。梳棉机预分梳元件有多种配置形式，适纺不同的原料，固定盖板最多可配置前12/后14。
（6）梳棉机活动盖板采用变频技术单独传动，工艺调整连续方便；活动盖板采用先进的踵趾棒结构，曲轨表面内嵌耐磨、自润滑的非金属导带，活动盖板与导带表面为线接触，阻力小、磨损小，使用寿命长，维护保养方便；采用新型弹性托持结构，使活动盖板在清洁过程中更加平稳，盖板清洁更加彻底。
（7）大压辊采用一体化轴承，高速运行更加稳定可靠。
（8）优化密封结构和密封材料，优化道夫针布清洁机构，延长了清洁保养周期，降低了挡车工的劳动强度。优化设计了吸落棉系统，结构更加合理、高效，取消了锡林传动侧吸风罩，清洁保养更加方便。
（9）圈条器采用最新的自动断条装置，取消了钢丝绳牵拉机构，减少了备件损耗，自动断条更加稳定可靠。
五、生产试验
清梳联的工艺思路决定了流程配置，清梳联的流程配置反过来又影响上机工艺，二者之间相互依存，相互制约。
5.1 清花流程的生产试验
清花流程的工艺核心是“柔性开松、高效除杂”，通过大量生产试验，确定清花设备的工艺运行参数见表2。
在试验过程中，我们发现在一定范围内，适当提高或降低打手转速，实际除杂效率基本保持稳定，棉结增长率在一定范围内随机波动，没有呈现出随打手转速增加而大幅增加的规律特征。因此，通过优化流程中开清棉设备的工艺参数，能够实现棉结、短绒少增长，除杂效率大幅提升的要求。
影响除杂效率的因素很多，如原棉含杂率、杂质类型、原棉成熟度、落棉量、回潮率等。根据配棉及生产实际情况，我们进行了大量试验，如果不考虑其它影响因素，影响除杂效率最关键因素是落棉量和打手转速。表3是在表2工艺配置的情况下，进行多次试验获得的落棉量和除杂效率平均数据。
在做含杂试验时，每次取样100克，打杂时每个试样均打两遍，打完后发现剩下不仅仅是杂质，还存在相当数量的籽屑纤维和死棉结。从表3的试验数据来看，在一定范围内（一般3%）清花流程的总除杂效率与落棉量正相关，随着落棉量的增加，清花流程的除杂效率逐渐提高，而棉结增长率逐渐下降，这正好与我们在打杂试验中发现的死棉结相印证。
5.2 梳棉机生产试验
针布配置、针布状态、工艺隔距、产量、筵棉质量都会影响生条质量。我们对16台梳棉机在不同产量下进行了生条质量指标对比试验，试验结果见表4。
在对比试验中，不同时间取样，筵棉的棉结基本上在360～375之间无序波动，从原棉到筵棉的棉结平均增长率在43%左右，筵棉含杂在0.85-1.05%之间，生条含杂在0.02%以内，梳棉机除杂效率≥98%。
六、成纱指标
我们用新疆机采棉生产的JCF40S品种时，在不同台时单产情况下进行了多次管纱质量单纺试验对比，平均质量指标见表5。
从表5中的数据可以看出，在梳棉机台时单产45公斤的情况下，对应管纱的指标除条干变异系数CV外，均好于乌斯特2018公报5%的水平，52kg/h产量下与2018乌斯特公报5%的水平基本相当，其中单纱断裂强度变异系数和毛羽在45kg/h、52kg/h、58kg/h三种产量下均好于2018乌斯特公报5%的水平。单纱断裂强度变异系数指标是反映单纱强力均匀性的离散指标，高品质纱线尤其需要关注均匀性指标，该指标的提升正是清梳联中JWF1026大容量多仓及仓位数字量化控制技术等新结构、新技术应用的体现，使棉花在多仓内的混合不仅充分，而且单位时间内的混纺比例一直保持着相对的稳定性。
七、节能效果
系统中采用了很多节能降耗的新技术，如：
（1）FA103B、JWF1104、JWF1124C、JWF1116的吸落棉系统以及JWF1216第一刺辊区都采用了中间吸落棉技术。
（2）输送风机、开棉机清棉机打手、给棉部件、梳棉机锡林、活动盖板都采用了变频控制。（3）梳棉机智能识别关停锡林功能。
（4）清梳联集中控制系统自适应控制、智能关闭滤尘机组。
因此，清梳联生产线的吨纱能耗与传统清梳联系统相比可以节约20%以上。
八、结语
在清梳联流程中，工艺流程越长，清花设备越多，开松除杂效果越好，但是棉结、短绒增长的机率越多，纤维损伤程度的也越严重。为此，我们结合新疆机采棉的特点，定了“柔性开松、高效除杂”的工艺路线，在采用机采棉生产JCF40S品种时，使清花设备杂质去除率达到64%左右，从原棉到筵棉的棉结增长率在40%左右，在梳棉台时单产45kg的情况下，棉结去除率达到87%，成纱质量好于乌斯特2018公报5%的水平，同时吨纱能耗节约20%以上。
来源：董志强 郑州宏大新型纺机有限责任公司 周翠英 夏邑恒天永安新织造有限公司