《棉纺织技术》2018年12月（第46卷，总第566期）火热发售中，欢迎订阅。
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原文刊自：2018年10月
第46卷（总第564期）
摘 要
探讨变速梳理与恒速梳理精梳机的合理使用问题。介绍了变速梳理和恒速梳理精梳机的特点,以及两类精梳机的工艺配置原则。就锡林和顶梳等关键梳理器材的优化选择,以及恒速精梳机安装精度要求和工艺一致性问题进行了详细讨论。认为:根据变速梳理与恒速梳理精梳机的具体特点,从工艺优化配置,器材优化,工艺一致性调整等方面做工作,能够保证精梳机高效优质生产。
关键词
精梳机;锡林齿面角;前进给棉;后退给棉;总梳理点;梳理隔距
国内外精梳机技术发展日新月异,国产精梳机装备技术水平也得到极大提高。精梳工艺创新围绕产量最大化、品质保优、低落棉率及低耗能为核心,在纤维选择适应性以及运行性能上,呈现出日趋完美的发展趋势。本文以变速梳理与恒速梳理精梳机的合理使用为课题展开讨论。
1 变速梳理与恒速梳理精梳机的特点
1.1 变速梳理精梳机的优势与弊端
E65 型和 E66 型变速梳理精梳机,较好地解决了锡林梳理棉须丛抬头不足的问题,同时又可降低分离罗拉倒入机内的棉须丛被末排锡林针齿抓走的几率。为了进一步提高纱线质量上升空间,E80 型和 E86 型精梳机锡林梳理齿面角已经由 90°扩展到 130° ,以更彻底地从小卷棉层中清除短绒、棉结等杂质,进一步提升了纱线质量 。由于变速梳理精梳机在锡林梳理时呈现加速梳理过程,其梳理速度较高,梳理强度较大,因此,变速梳理精梳机可能会造成有效纤维的损伤。
1.2 恒速梳理精梳机的优势与弊端
恒速梳理精梳机在梳理时,由于锡林不产生加速度,机器振动小,耗电量少,有利于高速,并且同时兼容齿面角为 90曘 和 112曘 的锡林托架,锡林梳理时间较长,梳理速度恒定,锡林齿片对纤维作用柔和。但是由于锡林恒速梳理时间较长,若三项工艺的调整略有不当,容易将分离罗拉倒入机内的棉网被锡林末排针齿抓走,造成有效纤维流失。
2 有关技术措施
2.1 变速梳理精梳机梳理工艺的调整
2.1.1 早期变速梳理精梳机锡林齿面角的改造方向
为了大幅度提升纱线品质,可以选择对锡林托架进行改造。目前 STAEDTLER+UHL 、 GrafPrimacom 以及锦峰纺机均尝试将 E65 型、 E66 型精梳锡林齿面角由 90° 改成 111° ,为进一步增加锡林梳理面积及总梳理点数创造条件。表 1 为某公司将 E65型精梳机锡林 STAEDTLER+UHL9605 / 90° 改为GrafPrimacom / 111°的试验对比,纺纱原料为 70%PIMA 长绒棉, 30% 细绒棉。方案 1 到方案 4 的纱线号数为 JC5.2tex ,方案 5 和方案 6 的纱线号数为JC5.83tex 。
E65 型精梳锡林齿面角由 90° 改成 111° ,其锡林梳理面积增大了 23.3% ,总梳理点由 3.248 万齿增 加 到 4.268 8 万 齿,增 加 了 31.4% 。JC5.2tex 棉结减少了 20.74% ,自络电清切纱可下降 12.5% ,IPI 值降幅可达 14.6% 。当小卷定量由 60g / m 增加到 68g / m 时,成纱质量与方案2 无 差 异。 当 采 用 前 进 给 棉,给 棉 长 度 为4.7mm ,车 速 由 300钳 次/ min 增 加 到405 钳次/ min ,棉结较方案 1 减少 27.1% , IPI值降幅可达 24.9% 。因此,合理地扩大锡林的齿面角,增加精梳机锡林的梳理度,采用前进给棉工艺并配置 4.7mm 的给棉长度,是改善精梳成纱质量的一项重要途径。
2.1.2 变速梳理精梳机梳理工艺选择
车速。现代变速梳理精梳机的优势主要体现在最高钳次状态下,对纤维进行柔和处理,高钳次不会带来成纱质量的降低,反而有利于质量的提升。对于常规细绒棉品种,立达高效能精梳机实际车速可在 420 钳次/ min~480 钳次/ min 范围内选择;目前国产知名品牌精梳机的实际车速可在 370 钳次/ min~400 钳次/ min 范围内选择。
小卷定量。在现代高效能精梳工艺中,小卷定量一般偏重掌握,完全能够适应梳理器材对棉须丛的穿透性能,以及提高钳板对棉须丛的有效握持。同时充分利用分离牵伸全过程的纤维自清洁功能去除棉结。但如果小卷过重、棉层过厚,锡林齿片穿透性能将有所降低,导致棉卷上部棉层梳理不充分。以细绒棉为原料的小卷定量一般设定为 70g / m~75g / m ,以长绒棉为原料的小卷定量为 68g / m~72g / m 。
给棉方式。长期以来,人们通常认为采用前进给棉工艺会造成喂棉过程中一部分纤维梳理不充分,因而后退给棉工艺优于前进给棉。生产实践表明:现代精梳机采用前进给棉工艺可达到卓越的运行性能和质量。体现在前进给棉工艺中,由于分离罗拉钳口与顶梳针齿间纤维的分离拨取梳理,属于柔性与自由的混合梳理,除了锡林和顶梳的共同梳理作用外,通过棉卷的自清洁过滤棉结作用,可减少纤维损伤,保护纤维,提高成纱质量。采用前进给棉工艺完全可以排除锡林变速梳理会损伤纤维的担忧。在前进给棉工艺中,顶梳负担精梳落棉率高达 50%~60% ,因此必须重新认识顶梳规格选择的重要性 。前进给棉工艺已经成为现代变速梳理精梳机上机工艺的首选。
给棉长度。给棉长度对成纱质量有重要影响。喂入长度越长,产量越高,但有质量损失。选择适当增加给棉长度与前进给棉工艺的最佳结合点,既能降低精梳落棉率又能达到质优高产低耗的效果。由表 1 可知:前进给棉工艺配置 4.7mm给棉长度比 4.3mm 给棉长度,在精梳产量增加9% 的情况下,不会对成纱质量产生不利的影响。
2.2 恒速梳理精梳机梳理器材的安装精度问题
早期的国产恒速梳理精梳机仍然占有较大份额,其关键器材加工精度不高,如果精梳机各定时定位调整以及专用工具使用不当,会对精梳落棉质量、落棉率、落棉眼差及成纱质量产生非常不利的影响。精梳机质量水平的核心是各梳理器材品牌、规格优化选择、合理使用以及设备维护安装精度质量水平。其中实际操作安装精度一致性水平是关键。
2.2.1 影响恒速梳理精梳机定时定位安装精度一致性的因素
精梳机钳板初始位置一致性,可影响到各眼落棉隔距的大小、落棉率的眼差以及锡林的梳理效果。精梳机锡林托架定位的一致性,尤其是采用齿面角为 111° 锡林时,可影响到钳板闭合定时及精梳锡林末排针与分离罗拉倒转时对棉须丛的干涉,造成精梳落棉率及落棉眼差的波动。钳板的闭合定时必须早于锡林梳理开始定时,否则钳板钳口内的有效棉须丛会被锡林的前排针抓走,导致精梳落棉率增加。确保锡林梳理隔距的一致性,最重要的是做到同台各眼间的轴向和经向梳理隔距的一致性,各眼的梳理隔距变化量平稳且波动小,锡林对小卷棉丛纤维的梳理负荷就越均匀,对成纱质量的影响也就越明显,是减少精梳机落棉台差、眼差的重要举措。做好其他相关工艺参数、器材上机工艺的一致性,如:同台车毛刷鬃毛的状态及毛刷与三角气流板间隙的一致性;毛刷插入锡林深度的一致性;各机台落棉主风道及各眼支风道负压稳定的一致性;台面喇叭口的一致性;顶梳高低、进出隔距的一致性;给棉弧形板进出隔距的一致性;给棉罗拉两端棘轮在同一平面齿向的一致性;分离胶辊、牵伸胶辊两端加压压力的一致性以及牵伸罗拉左右两端罗拉隔距的一致性等。
2.2.2 保护和减少有效纤维损伤与流失的技术措施
钳板闭合定时、锡林定位和分离罗拉顺转定时的调整非常重要,应该引起高度关注。恒速梳理精梳机通常前进给棉的开口量要比后退给棉减少 2 mm~3 mm ,前 进 给 棉 的 开 口 量 一 般 为15mm~17mm ,后退给棉的控制范围在 18mm~20mm;采用齿面角为 90°的锡林,其锡林定位在 37 分度较合理,而采用齿面角为 111° 锡林时,其锡林定位在 36 分度较好,可防止有效纤维流失,减少锡林梳理结束后分离罗拉倒入机内纤维的干涉,同时还应注意适当缩小钳板的开口量,方能满足锡林第一排针到达钳板钳口时,钳板应处于一个完全闭合状态下的梳理工艺要求,分离罗拉顺转定时稍迟,棉网会出现鱼鳞斑,太迟会出现纤维前端弯钩,在满足棉网结合质量的前提下,车头内的搭接刻度值应尽可能向 -2 方向调节,可减少有效纤维流失。
2.2.3 锡林梳理隔距的精确调整尺度
适当缩小锡林梳理隔距,有利于加强前区锡林对须丛的插入、开松和整理,有利于后区的精细化梳理,有利于清除细小棉结,使精梳条的单根纤维化程度得到较大的提高。在操作上通常前区梳理隔距一般控制在 0.35mm~0.45mm ,最紧点旧型精梳机的梳理隔距一般在 38 分度 ~1.5 分度这一区间(E65 型精梳机为 39.5 分度),可以控制在 0.20mm~0.25mm ,特别应该注意的是最紧点隔距不能低于 0.20mm ,以避免钳板与锡林接针,后区可以控制在 0.25mm~0.35mm 。采用齿面角为 111° 锡林的前区和后区的梳理隔距可适 当 大 一 些。另 外,国 外 品 牌 锡 林,如 GrafPrimacom 以及 VARIO-COMB ,由于其齿条锋利度好、穿透性强,在其梳理隔距调整上可以适当放大一些。如果梳理隔距过小,在锡林梳理过程中反而容易导致有效纤维损伤,使精梳落棉率增加,落棉短绒率偏高,落棉质量下降。
2.2.4 梳理元件的优化配套选择是关键
锡林品牌规格的优化配置。精梳锡林齿片应具有较高的锐度、硬度、光洁度和齿面线性圆整度。这“四度”相互依存,缺一不可。纤维与锡林齿片间应有足够摩擦力来完成其迅速刺穿梳理功能。近年来,国产梳理器材锡林、顶梳、钳板产品质量均有较大的突破。有的梳理器材厂家,采用了前区梳针与后区锯齿齿条相组合的整体锡林结构,提高了整体锡林开松、穿刺与排杂能力;优化设计了整体锡林的齿面圆心角、针齿工作角、齿厚、齿密度等关键参数,提高了梳理效果;通过优选材料,改进热处理加工工艺,保证了齿片的强度、耐 磨 性 和 表 面 精 度。完 全 适 用 于 精 梳 机360 钳次/ min 以下中等速度工艺配置,可满足不同原料纺制高、中、低特精梳纱的工艺要求。国产品牌梳理器材价格低廉、性价比合理,具有较大的市场拓展空间。但在产品质量上与国外品牌锡林齿条相比还存有差距。尤其是在高速变速梳理精梳机上比较明显,表现在锡林齿条对棉须丛的穿透性能,以及齿尖锋利度的衰退时间等关键性技术指标方面,有待进一步完善和提高。
锡林齿密度及齿面圆心角的配置。试验表明,在有足够容纤空间的前提下,锡林应尽可能多的增加总齿数。增大锡林针齿的针密已成为现代高效能精梳机的必然选择。适当增加前梳理区的齿条密度,前区梳针能够获取有效的抓取、开松和粗梳纤维须丛,是增加后区齿条密度及有利于清除细小棉结、杂质的前提,棉须丛的梳理效能及纤维单根化的程度均获得较大提高。但是,梳理点也不是简单无限制的增加,增加前后分梳区针密,势必造成锡林齿片加工越来越薄,齿片强度大大降低,难以承受高速梳理负荷,导致锡林齿片锋利度迅速退化和损伤,穿刺锋利能力迅速降低,最终导致缩短锡林的使用寿命。除了锡林针齿密度、角度、针齿排列因素之外,增大锡林的梳理面积,即采用大齿面角或超大齿面角锡林,充分梳理功效,达到清除精梳棉结、短绒的最佳效果,是降低成纱常发纱疵 IPI 值,控制偶发性纱疵分级,减少络筒电清切纱次数,改善布面质量的有效措施。
顶梳上机工艺配置。增加顶梳插入深度、顶梳针插入棉须丛的时间就越早,对棉须丛的过滤作用就越彻底,顶梳的密度越密,对棉结的过滤作用也越强,可以减少细小纱疵、减少自络电清切疵数量,提高自络生产效率。该设置对降低各类纱疵均有一定效果,尤其是对中等纱疵和长粗节的效果尤为明显。但顶梳密度也不能过大、插入不能太深,否则容易导致顶梳嵌花而使精梳落棉率增加,成纱质量下降。通常纺细绒棉,顶梳针密在 29 针/ cm~32 针/ cm 范 围 内,插 入 深 度 为+0.5~+0.75 刻度值;纺长绒棉,顶梳针密在35 针/ cm~38 针/ cm 范围内,插入深度为 +0.5~+1 刻度值。
3 结语
(1 )变速梳理精梳机体现在使高速度、重定量、前进给棉和大齿面角锡林这四要素得到了有机结合。其柔性梳理的前进给棉工艺已经成为变速梳理精梳机上机工艺的首选。
(2 )恒速梳理精梳机尤其是采用齿面角为111°锡林,若工艺的调整略有不当,锡林末排针将抓走分离罗拉倒入机内的棉网,导致有效纤维流失。
(3 )在有足够容纤空间的前提下,锡林应尽可能多的增加总齿数,可使精梳条内的棉结直径变小,是减少精梳纱常发性纱疵 IPI 值和成纱棉结数量的有效方法。
(4 )影响恒速梳理精梳机成纱质量一致性的因素:精梳机钳板初始位置的一致性,精梳机锡林托架定位的一致性,控制好精梳机 8 个眼钳板开口量的一致性,锡林梳理隔距的一致性以及其他相关工艺参数、器材上机的一致性等。
(5 )适当缩小锡林梳理隔距,有利于清除细小棉结,使精梳条的单根纤维程度得到较大的提高,成纱 IPI 值的降幅明显。
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