随着纺纱技术的快速发展,优质原纱越来越受到人们的青睐,各纺纱厂为了满足后道客户的需要而不断提升自己的产品质量。梳棉机是纺纱工序的心脏,针布作为其分梳的核心元件,一直是各纺纱厂的关注焦点。现代梳棉机通过提高锡林转速和在刺辊、锡林上附加分梳元件,来保持高产时纤维良好的分梳度,从而保证高产和优质。
1梳棉工序质量控制目标现代梳棉机由于机械制造及装配精度大幅提高,高速已不是问题,高产也是顺理成章的事,但所有的高速、高产都必须是在高质的前提下,否则便不能算是真正意义上的高产。因此工程技术人员要利用现有的器材设备、仪器检测和工艺优化等措施控制好梳棉机的质量,为后道工序纺制出优质原纱打好基础。梳棉机对后道影响的质量指标无非有生条重量及不匀、条干值、棉结、落棉和短绒及粗节纱疵指标等,而要实现梳棉质量好,那还要靠梳棉机的机械、梳理作用。
1.1纤维的分离度,即将纤维束分解成单纤维状态(1)纤维分离度高,可纺纤维比例大,顺利实现牵伸不匀小。(2)纤维与结杂的充分分离,这是去除结杂的前提。(3)纤维单纤状态好,保证纤维混合更充分。(4)纤维伸直,落棉大,短绒含量少,保证纤维在牵伸过程中不缠结或缠结机会少、棉结产生少。
1.2尽可能去除棉结与杂质(1)普梳工艺基本上是除杂的最后一道程序。(2)精梳品种还与精梳工序有关,这是清梳联短绒率较高对精梳品种的影响精梳小于普梳的原因所在。但对于减轻精梳负担,实现高效能精梳关系也十分密切。(3)梳棉机棉结的去除能力大小和增加幅度对后道质量影响较大,也是成纱棉结指标达标的保证。
1.3控制短绒增长率(1)短绒率与成纱质量密切相关:短绒增加,可纺性纤维比例少,各道条干将恶化,成纱常发性纱疵增加,飞花增多,粘缠挂堵多,使短粗节偶发纱疵增加(10万m纱疵),有专家认为,短绒每增加3%,条干CV值恶化1%。(2)随着高产梳棉机产量的提高,短绒增加导致质量(如棉结、强力)下降的问题日渐突出。1.4稳定生条生量及不匀(1)无自调匀整,保证棉卷重量及不匀在控制范围内,减小机台落棉率的差异。(2)有自调匀整,除棉卷和落棉因素外,还有匀整装置和参数的调整。(3)保证同品种、同机型、同配置,上车同工艺。
2梳棉工序质量控制要求
为了保证成纱质量满足高端客户的需求,应对梳棉工序的各项指标要求统一规范,为控制梳棉质量提供有效的依据。同时要明确观点,前道质量是成纱质量的前提和基础,只有在梳棉上把好质量关,才能保证半制品质量和成纱质量的稳定和提高(表1)。
3梳棉工序质量控制措施
梳棉工序质量控制方法很多,各不尽然,各纺纱厂应根据各自企业的特点采取相应的措施。我公司从设备维护、工艺调整、加强分梳、规范操作和控制温湿度等方面着手,确保梳棉质量得到有效控制,其中一些方法和手段是传统做法,每个企业都在执行,在这里不再赘述,现将我公司在控制梳棉质量上的一些不同做法作一叙述。
3.1设备维护是质量控制的前提设备的维护需要系统化,我公司充分利用先进检测仪器,对梳梳车台进行跟踪测试,保证机台及器材在最佳的维护保养周期内。
3.1.1制定保养计划表由于梳棉机设计结构和机械性能的原因,每台梳棉机之间存在着差异,如新型高速梳棉机与老梳棉机结构上有着一定的差别,清梳联的机械性能与传统的棉卷也有一定的差异,就是同一厂家、同一机型的梳棉机之间制造精度也会有一定差别,因此应用先进仪器USTERAFISPRO的检测机台棉结、短绒指标,并根据指标情况形成一个更实际、更实用的动态设备维护保养计划表(表2)。在以上梳棉机维护总的保养计划操作下,公司纺纱一分厂80台梳棉机都处在周期维护计划中,同时对各台车的分梳专件也制定相应的保养周期,如对磨盖板前后试验发现,定期保养后梳棉状态明显好转,主要效果如表3。
3.1.2制定合理的设备维护保养周期表公司原来的梳棉机保养周期为:揩车一月每台车一次,小平每年每台车一次,经过一年的摸索、跟踪。终于找出一个合理的保养周期方法,就是结合各单机测试的AFIS棉结粒数、短纤维含量指标,制定既随机又定时的梳棉机保养周期。根据指标和车台状况确定是否要对该车台进行保养,同时建立各梳棉单机的设备维护和器材配置台账。
3.1.3制定生产过程质量控制图对现有梳棉机进行重点质量数据跟踪,如根据生条中棉结数量及短绒含量的变化,及时对指标差的梳棉机进行分析,确立保养计划,确保每台梳棉机时时处在最佳状态内,生产出的条子质量稳定,这样可以有针对性地解决问题,既节省了人力和财力,又减少了不必要的浪费。公司对每台梳棉机(同品种、同机型)棉结指标建立柱状图(图1)。从图1可以看出,4号梳棉机状态较差,应列入维修保养计划内。但在这里要提醒的是,不可以用一两次的数据就判定某台梳棉车状况,必须通过多次测试数据的平均统计值。因为一两次数据的随机性、波动性很大。使用生产过程质量(棉结)控制图后,有效地控制了生条的质量,确保梳棉工序处于最佳的加工控制状态。同时对各单台梳棉机实行棉结跟踪,可以确定最佳的保养周期,从而有效地稳定梳棉质量,提高梳棉机的运转效率。
3.1.4利用控制标准(控制范围),将长期超标的梳棉机台列入保养计划内质量的好坏是相对的,因为它是相对于控制标准作比较的,那么控制标准又是如何制定的呢?以棉结为例,公司根据以下几方面来决定的。(1)梳棉车间梳棉机台均棉结(粒数/g):每周最少检测所有梳棉机1次,采用3个月的结果确定梳棉车间的棉结平均数。(2)纺纱系统:环锭纺或转杯纺。在环锭纺纱中,粗支纱和中支纱的纤维棉结粒数应低于同等支数的转杯纺纱,这是由于两种纺纱系统所纺纱的形成方式不同。对于细支纱,环锭纺和转杯纺系统应保持在同一个水平。
3.2梳棉工艺是改善梳棉质量的重要手段过去一种比较传统的工艺做法是“紧隔距、强分梳、好转移”,这条工艺路线是以提高梳棉机的分梳、除杂能力为核心的,虽然也提到转移问题,但不够突出,“好转移”的目标不够明确。这条工艺路线在提高梳棉机分梳质量、清除结杂、提升梳棉机单产方面发挥了很大的作用,但笔者认为,工艺是提高梳棉质量的重要手段,应根据不同原料不同性能的特点不断优化,找出最佳的工艺路线。
3.2.1锡林速度锡林的作用主要是与盖板(活动与固定之分)形成分梳区,因此人们常将锡林与盖板结合在一起分析。锡林速度从梳理角度来看,当然是越快越好,但速度越高对锡林本身动平衡要求也越高,同时还大大损伤纤维,造成梳理区气流不稳,纤维扭搓、缠结而增加棉结,因此应加强试验对比。加工长绒棉时,由于纤维长度长、细度细、纤维刚性差等物理性能不同于细绒棉,应适当相对减小锡林速度,同时加大锡林与刺辊速比,有利于纤维转移,否则因纤维扭搓而增加棉结数(表4)。
3.2.2刺辊速度刺辊的作用主要是开松,它与锡林之间有一定的速比关系,当代高产梳棉机速比已达2.5~3.0。刺辊速度不宜太高(表5),速度高虽有利于开松除杂,但增加纤维损伤及短纤维含量,从而影响棉结粒数;太低又不利于开松,除杂效果不好,从而增加成纱杂质粒数。我公司根据自己的原料状况进行跟踪试验,选择最佳的速度配置。
3.2.3出条速度随着出条速度(即道夫速度)降低,纤维梳理更充分,且纤维之间滑移少,纤维扭结机会少,有利于棉结数的减少,如表6所示。
3.2.4条子定量的调整实践证明,条子定量的减小,同样也有利于纤维的梳理(表7),因为单位面积上纤维量少,分梳加强,梳理更充分。当然,工艺的调整和优化还有其它方法,如梳棉机锡林与盖板隔距的校准、落棉量的大小等等,都对质量和棉耗关系极大。
3.3针布配置是提高梳棉质量的主要途径在当代高产梳棉机上,锡林、盖板是提高梳理度的关键所在,因为在纤维束变成棉条的过程中,梳理是否充分是关键,锡林与盖板是梳理的关键元件,因此要加强锡林与盖板的配置来增加梳棉机的梳理度。为了寻找更适合我公司的针布配置,对国内金轮与其他生产厂家的针布配置进行了对比。从图2和图3可以看出,参加对比的针布生产厂家的棉结波动不大,达到了控制质量的目的,总体上来说,所用锡林针布AC2030×1550D,速度416r/min;盖板针布MCH-52D,速度200mm/min;道夫针布AD4030×2090,速度121m/min;刺辊针布AT5010×5032,速度735r/min;固定盖板前DQ6603根,后DH1403根来纺细绒棉。由于新针布配置明显增强了分梳力度,最终试验结果也表明:金轮针布配置更适合我公司的细绒棉特性,所以其测试数据更好一些,质量也相对稳定。而初期短绒含量高,是由于新针布刚上车,梳理能力强。长期跟踪金轮针布试验后发现,后期短绒有明显的下降趋势,因此通过数据分析后,笔者更认为金轮针布的配置更适应我公司原料特性,更能发挥高产设备的潜力。
3.4操作规范是控制纱疵的方法半制品通道清洁状况及半制品运输对成纱纱疵及质量的影响也不容忽视,如梳棉通道部位不洁、发毛、发涩,将会增加棉条阻力和纱疵,导致条子牵伸不匀增大,断头增加,生产效率降低。前道设备的清洁程度、是否有纱疵也与成纱疵点的多少有一定的关系,如梳棉圈条盘不洁常常出现扯条现象,造成后道粗纱断头增多和纱疵数量大幅增加,同时我公司梳棉机曾出现绕罗拉现象,梳棉条的重量明显偏轻,重量不匀偏大。梳棉机的操作不规范也是引发纱疵的一个因素,如在生产中发现,生条包卷接头不良会在后道并条条干测试中不匀曲线上出现粗细节红峰。
3.5温湿度合理是影响生产效率的因素加强温湿度管理、控制纤维上机回潮率是保证车间生产正常的主要因素。棉纤维在高温高湿下塑性大、抗弯性能差、纤维间易粘连、易形成棉结。特别是成熟度差的原棉,在高温高湿下更易吸收水分、形成棉结,又因在高温高湿下纤维弹性差,在盖板工作区往往会由于未被梳开而搓转成棉结。因此,在梳棉工序应保持较低的相对湿度,一般为55%~60%,使纤维处于连续放湿状态,以控制半制品的回潮率,使纤维间抱合力减小,保持较好的弹性和刚性,有利于开松、除杂、分梳和转移,减少纤维与针齿间的摩擦和充塞针隙现象,从而保证棉棉机的生产效率。4结语梳棉机质量控制方法很多,各纺纱企业由于情况不一样,应根据自身实际,找出适合于自己公司的特有途径,我公司从设备维护、工艺管理、器材配置、规范操作和温湿度调整等措施下手,生产中始终坚持设备维护是质量稳定的基础,工艺优化是提高质量的手段,器材配置是改善质量的途径,操作规范是减少纱疵的保证,环境控制是影响生产效率的因素,保证了梳棉机质量最终达标,同时根据纱线后道的用途,制定出规范的、合理的内控标准。在实际中,结合棉结、短绒、重量、条干、落棉及纱疵等对成纱有影响的指标,制定相应的控制指标要求和关车指标要求,从车台、指标等多方面采取有效措施、层层把关,最终确保梳棉机质量的稳定。
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