半成品工序降低棉結的措施

程桂芳,楊效青,侯月云,李國強

(東營市宏遠紡織有限公司,山東 東營 257500)

1 原棉指標對棉結的影響及控制

1.1 軋工質量和疵點

原棉軋工質量和疵點是影響成紗棉結的主要因素[1]。軋工質量差的棉花,產生的索絲、棉結較多,特別是纏繞較緊的索絲和棉結,梳理排除困難,使成紗的棉結、雜質增加[2-3]。原棉疵點有索絲、棉結、不孕籽、破籽、帶纖維籽屑、軟籽表皮和僵片等,其中帶纖維籽屑不易被清除,易在生產過程中形成棉結。此外,原棉疵點對成紗棉結雜質影響較大,且這些棉結雜質在成紗過程中很容易分離、碎裂而形成更多棉結,從而影響紗線質量。因此,配棉時應特別注意原棉結雜和帶纖維籽屑指標的控制。

1.2 成熟度

成熟度過差的原棉在生產過程中形成的棉結較多。成熟度較差的原棉,纖維剛性小、線密度小,紡紗中易扭曲形成棉結;棉籽表皮在棉籽上附著力小,籽棉在加工過程中易形成帶纖維雜質,這種雜質十分脆弱,在紡紗過程中易分裂,產生較多細小雜質。若原棉成熟度好,所含雜質堅硬,分裂的機會較少,則成紗棉結和雜質就少。馬克隆值是棉纖維線密度和成熟度的綜合指標,為控制成紗棉結,原棉的馬克隆值一般控制在4.0～4.5為宜。

1.3 回潮率

原棉回潮率過大,纖維間粘連力大,剛性降低,易扭曲,易形成棉結;原棉回潮率過小,纖維在加工過程中易被打斷和損傷,車間飛花增多,紗線表面毛羽多,成紗結雜增加。因此,原棉回潮率的控制非常重要,一般掌握在7%～8%為宜。

1.4 纖維長度、整齊度及短纖維含量

纖維長度、整齊度及短纖維含量是影響紗線加工過程中棉結數量的重要因素。棉纖維長度長、整齊度好,纖維的梳理效果好,纖維纏結、形成棉結的概率小,成紗棉結也少。選用100%新疆細絨棉為原料紡CJ 9.72 tex紗,原料指標見表1。

表1 新疆細絨棉指標

2 清花工序對棉結的影響及控制

2.1 工藝流程

JWF1009型抓棉機→FA125型重物分離器→JWF1107型單軸流開棉機→JWF1029型多倉混棉機→JWF1115型精開棉機→FGY-90型異性纖維分離器→JWF1171型喂棉箱→JWF1203型梳棉機。

2.2 工藝控制要點

在原棉開松、混合、除雜、除異纖過程中,會產生棉結、短絨,所以在工藝選擇時必須處理好棉結、短絨、雜質等相互制約的問題。筆者公司清花工藝采用“多包抓取、精細抓棉、多倉混和,增加自由打擊、減少握持打擊,梳打結合、以梳為主”的工藝原則。其中,打手速度偏大掌握,可實現自由開松;加大塵棒隔距,可減小握持打擊力度,降低對纖維的損傷程度,有效控制棉結增加。

紡CJ 9.72 tex紗時,JWF1009型抓棉機打手轉速為1104 r/min,JWF1029型多倉混棉機打手轉速為726 r/min,JWF1107型單軸流開棉機打手轉速為610 r/min,塵棒隔距為9.510 mm,9.122 mm,8.677 mm,8.157 mm,JWF1115型精開棉機打手轉速為582 r/min,塵棒隔距為7.2 mm,7.6 mm,8.2 mm。

3 梳棉工序對棉結的影響及控制

3.1 梳棉機構速度對棉結的影響

梳棉工序是降低棉結最關鍵的工序,合理的設備維護、工藝選擇可以使生條棉結的去除率約達到83%。加大分梳力度能提高生條棉結去除率,卻會增加纖維損傷,要處理好這一關系,梳棉必須堅持“梳理轉移適度,結雜短絨兼顧”的設計理念。 錫林、刺輥和蓋板等作為主要的梳棉機構,其運行速度也會對棉結產生影響。

3.1.1 錫林轉速

提高錫林轉速,可加強分梳、提高除雜能力,使錫林與蓋板針面間纖維層變薄,減輕梳針負荷,提升分梳質量,對降低棉結有利。JWF1203型梳棉機不同錫林轉速的AFIS棉結指標對比見表2。

表2 不同錫林轉速的AFIS棉結指標對比

3.1.2 刺輥轉速

適當提高刺輥轉速,可加強分梳、提高除雜能力,減少棉結,但會增加短絨,所以對于原棉品質差、成熟度差的纖維應選擇稍低的刺輥轉速,即刺輥轉速的選擇應根據原棉的品質而定。此外,提高錫林與刺輥的線速比,可提高道夫轉移率,減少纖維損傷,防止返花,減少棉結。

為了探討錫林與刺輥線速比對生條棉結的影響,筆者公司在JWF1203型梳棉機上進行了同配棉、同品種的結果對比。實踐證明,當錫林與刺輥的線速比為2.6時,生條棉結較少。JWF1203型梳棉機不同刺輥轉速的AFIS棉結指標對比見表3。

表3 不同刺輥轉速的AFIS棉結指標對比

3.1.3 回轉蓋板線速度

較高的回轉蓋板線速度,可減輕回轉蓋板針布的負荷,使單位時間內走出工作區的蓋板根數增加,大大提升梳理度,改善棉網質量,提高成紗強力,且有利于充分排雜。不同回轉蓋板線速度的AFIS棉結指標對比見表4。

表4 不同回轉蓋板線速度的AFIS棉結指標對比

3.2 工藝隔距對棉結的影響

3.2.1錫林—道夫隔距應偏小掌握,可減小針面負荷、增強分梳,提高道夫針布的轉移率;反之,若隔距偏大,會影響道夫針布的轉移率,增加棉結。此外,應保證道夫針布的齒尖鋒利度,否則會導致纖維在兩針面間反復轉移、揉搓而形成棉結,道夫針布須保證齒部光潔、無毛刺、無倒針,才有利于清除繞花、減少棉結。

3.2.2錫林—前后固定蓋板隔距、刺輥—預分梳板隔距,均應偏小掌握(梳理效果好);但過小會對纖維造成較大損傷,導致生條短絨、雜質數量增加。

3.2.3給棉板—刺輥隔距應偏大掌握。筆者公司目前使用的是清梳聯設備,棉層較厚、蓬松、定量大,選擇較大隔距,會增加給棉板—刺輥的打擊長度,減少因分梳力度過大而產生的棉結。

3.2.4除塵刀—刺輥隔距應偏小掌握。除塵刀可去除小雜質,隔距小使落棉率增加,對降低棉結、雜質效果明顯。筆者公司紡CJ 9.72 tex紗主要梳理隔距設置見表5。

表5 紡CJ 9.72 tex紗主要梳理隔距設置

3.3 錫林針布對棉結的影響

新型錫林針布增加了針齒密度,所用金屬針布齒條具有小、尖、矮、淺、薄等特點;優選新型錫林金屬針布,有利于纖維的分梳和轉移率的提高,對減少棉結、短絨效果明顯。

筆者公司目前使用的是A2-30-950-NF型雙齒錫林金屬針布齒條(以下簡稱雙齒型錫林針布),其特點是1個齒部有2個齒(1個平頂高齒、1個尖頂矮齒)。在梳理過程中,纖維被托持在齒尖端,避免滑脫到齒根部,有利于分梳;除了主梳理齒梳理外,側齒對纖維也有一定程度的梳理作用,從而提高了梳理效果。實踐證明,與采用普通金屬針布齒條相比,采用雙齒型金屬針布齒條的錫林針布梳理后,纖維的棉結、雜質指標明顯降低。雙齒型錫林針布使用前,建議使用銅刷刷光,去除其表面微小毛刺和有害附著物。雙齒型錫林針布與普通錫林針布梳理后的AFIS指標對比見表6。

表6 雙齒型錫林針布與普通錫林針布梳理后的AFIS指標對比

3.4 梳棉設備維修保養對棉結的影響

3.4.1加大各負壓吸嘴的吸風量,保證各落雜部位的雜質、短絨能及時被吸走,以減少返花、飛花及堵車問題,對降低結雜效果較明顯。一般梳棉機單機調節風量要達到100 m3/h。

3.4.2為了保證梳理效果,要確保各部位梳理針布狀態完好,保全保養工應按照設備維護標準定時對損壞嚴重的針布進行更換。

3.4.3值車工要嚴格按照清潔圖表按時清理各部位的花毛、雜質、棉屑,保證梳理順暢。

4 精梳準備工序對棉結的影響及控制

4.1精梳準備工序工藝配置合理,預并條總牽伸倍數一般小于8,后區牽伸倍數稍大,有利于彎鉤纖維的伸直以及減少小卷粘卷,便于精梳工序小卷退繞,可有效降低棉結。

4.2條并卷聯合機增加機后喂入并合數,采用稍大的定量,有利于降低小卷質量不勻率,使不同長度的纖維充分并合;棉網厚度有所增加,結合密度大,能夠有效減少棉卷破洞、破邊、纏膠輥等問題,對降低棉結較有利。精梳準備工序紡CJ 9.72 tex紗工藝參數見表7。

表7 精梳準備工序紡CJ 9.72 tex紗工藝參數

5 精梳工序對棉結的影響及控制

5.1 給棉方式和給棉長度對棉結的影響

精梳機給棉方式分為前進給棉和后退給棉。后退給棉時,錫林對棉叢的梳理強度比前進給棉大,落棉率增加,但對降低棉結、雜質有利。后退給棉,給棉長度越大,落棉率越高;前進給棉,給棉長度越大,落棉率越低;一般精梳落棉率為15%～16%時采用前進給棉,當精梳落棉率為17%～23%時采用后退給棉。為降低棉結,筆者公司紡CJ 9.72 tex紗,給棉長度適當偏小掌握,以減少梳理負荷,采用后退給棉方式、給棉長度為4.7 mm,落棉率約控制為16.5%,棉結為9粒/g。

5.2 梳理隔距對棉結的影響

梳理隔距的大小決定錫林針布齒部刺入棉層的深淺：梳理隔距越小,刺入深度越深,落棉率就越高。調整梳理隔距時,應根據棉結指標和短絨含量進行,一般錫林前點隔距為0.3 mm～0.5 mm,錫林后點隔距為0.2 mm～0.4 mm。根據錫林針布的結構特點,盡量選擇前大后小的梳理隔距,對棉層進行漸進式梳理,有利于降低棉結。

5.3 落棉隔距對棉結的影響

精梳落棉率對精梳棉結數量影響較大,其設定應根據紡紗指標要求合理選擇。紗線的短絨含量、棉結含量等指標均會隨落棉率變化,所以落棉隔距的工藝選擇至關重要;落棉隔距越大,則精梳落棉率越高,梳理效果就越好。一般情況下,落棉隔距每增/減1 mm,精梳落棉率增/減約2.3個百分點。

5.4 頂梳隔距對棉結的影響

5.4.1 頂梳高低隔距

頂梳高低隔距的選擇,既影響精梳落棉率,又影響棉結的清除效果。頂梳高低隔距越大,即頂梳插入棉叢越深,排除小的雜質、疵點、短絨相對較多,梳理效果明顯提高,棉網清晰度得到改善,但會導致落棉率增加。若頂梳插入棉叢過深,棉網輸出不夠順暢,易造成頂梳根部嵌花,影響梳理效果,使棉結去除能力變差;若頂梳插入棉叢過淺,無法梳理至棉叢底部,使部分棉結殘留在棉網中,造成棉結增加。

頂梳高低隔距共分為5檔,分別用-1,-0.5,0,+0.5,+1表示,標值越大,代表頂梳刺入棉叢越深,每增加1檔,精梳落棉率就會增加約1個百分點。HXFA299型精梳機不同頂梳插入深度的棉結對比見表8。

表8 不同頂梳插入深度的棉結對比

由表8可知,頂梳插入深度為+0.5時,棉結粒數最少。

5.4.2 頂梳進出口隔距

頂梳進出口隔距是指頂梳在最前端位置時,頂梳針尖與分離羅拉表面的距離。若頂梳進出口隔距越大,則落棉率就越小,排除短絨、雜質、疵點越少,棉網梳理質量差;若頂梳進出口隔距越小,頂梳梳針將棉叢送至分離羅拉的距離就越近,有利于進行分離結合工作,排除短絨、雜質較多,落棉率就會增加,棉網質量會更好;頂梳進出口隔距過小,易造成梳針與分離羅拉表面碰撞而損傷梳針。因此,筆者公司紡CJ 9.72 tex紗的進出口隔距選擇為1 mm。

5.4.3 頂梳維護保養

頂梳的主要作用是梳理棉叢尾端,去除短絨、棉結和雜質,必須保證頂梳梳針鋒利、平直且表面光潔,杜絕出現銹針、缺針、彎針、斷針、并針等問題,若出現問題應及時更換。操作工要嚴格按照要求對梳針進行全面清潔,杜絕梳針掛花;工作中合理保養、檢查、使用梳針,充分發揮其梳理功能以減少棉結。

筆者公司在一次常規AFIS測試中發現一臺車棉結超過25粒/g,嚴重超出質量標準,經檢查發現是由于頂梳梳針表面不光潔且彎針過多造成,更換整臺車頂梳后棉結降低為10粒/g。

5.5 毛刷狀態對精梳棉結的影響

5.5.1 毛刷維護保養和清潔

值車工每班定時對毛刷進行清潔,使毛刷始終處于良好的清潔狀態;毛刷使用2～3個月后,保全工應進行換向,讓毛刷的鬃毛保持良好彈性;毛刷使用中,其外徑會因磨損變小,影響清理效果,所以必須定期采用毛刷量規進行檢測,不符合標準的毛刷應及時更換。若毛刷對錫林針布的清理不到位,錫林針布掛花問題就會越來越嚴重,造成梳理效果變差,影響棉網質量甚至損壞錫林針布。

筆者公司HXFA299型精梳機的毛刷最大直徑為110 mm,最小直徑為85 mm。當毛刷直徑小于85 mm時,無法保證毛刷對錫林針布的清潔效果,必須同時更換各眼位毛刷;在舊毛刷替代使用時,同臺車的毛刷直徑須保持一致。

5.5.2 毛刷插入錫林深度

毛刷插入錫林針布太淺,對錫林針布齒間的掛花清理不徹底,錫林針布無法對棉叢進行充分梳理,其大棉雜、短絨的去除率降低;毛刷插入錫林針布太深,毛刷外徑與錫林針布齒間的掛花摩擦,易產生較小棉結,小棉結在毛刷與錫林針布的分離結合過程中被帶入棉網,造成棉網質量較差、精梳條內棉結增加。生產中,通過調整毛刷軸對錫林軸的間距來調節合適的毛刷插入深度,一般掌握在2.3 mm為宜。

5.5.3 毛刷與錫林轉速的選配

提高錫林轉速,產量會增加,但棉結也會增多。在滿足下道工序生產需求下,可適當降低錫林轉速,使毛刷速度與之匹配,便于較好地清潔錫林針布,提升錫林針布的梳理度,減少精梳棉結的產生。不同錫林轉速與毛刷速度的棉結對比見表9。

表9 不同錫林轉速與毛刷速度的棉結對比

從表9可以看出,精梳機車速高,錫林線速度增加,錫林針布梳理、除雜效果降低;在毛刷轉速不變的情況下,毛刷直徑減小、線速度降低,棉結增加。因此在提高錫林轉速時,必須選擇相應的毛刷速度,才能更好地清潔錫林針布,從而降低棉結。

6 并粗工序對棉結的影響及控制

并粗工序工藝配置不合理,造成棉結增加。并條工序牽伸倍數可偏大選擇,因為隨著后區牽伸倍數的加大,進入主牽伸區的棉層變薄,既減少了壓力棒前擠花問題,又保證了纖維的伸直度、平行度和分離度,還可大幅降低棉結,但必須有相匹配的羅拉隔距。并粗工序羅拉隔距的選擇也會影響棉結和短絨;若牽伸不良造成部分長纖維意外拉斷,斷裂纖維會發生扭曲、經搓擦形成新棉結。筆者公司集聚紡CJ 9.72 tex品種,DT03-600型并條機后區牽伸倍數為1.22,羅拉隔距為6 mm×12 mm,FA493型粗紗機羅拉隔距為9 mm×22 mm×30 mm。

7 溫濕度對棉結的影響及控制

車間溫濕度的控制和管理對棉結有重要影響。若溫度過高、相對濕度過大,梳棉的開松效果差,會導致其他工序的膠輥、膠圈和羅拉出現纏花等;若溫度過低、相對濕度過小,會產生靜電,導致棉網破洞、破邊,也會出現膠輥、羅拉返花甚至飛花附入等形成棉結,所以合理調節車間溫濕度是控制棉結的重要措施。各工序不同季節溫濕度控制見表10。

表10 各工序不同季節溫濕度控制

8 結語

控制棉結數量是紡紗廠提高產品質量的一項重要工作。成紗中的棉結形態、數量不僅會影響成紗質量、織物外觀,也會降低紡紗織造效率,造成織物染色不勻、白星等。在實際生產中,必須以客戶的要求為標準,不斷優化工藝參數,加強員工技術操作練兵,隨時檢查各梳棉管道、給棉羅拉、給棉板、精梳臺面等紡紗通道的清潔情況,確保無掛花、無毛刺。定期檢查保養各設備的除塵系統,保證清梳、精梳機臺落棉一致性,最大限度發揮設備性能,對周期性器材應及時更換,使各專件上機狀態良好?？傊?只有各項管理工作到位,才能保證產品質量穩步提升。