新型高效清梳聯設備及其紡精梳棉紗的生產實踐

王　利

經緯紡織機械股份有限公司(中國)

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新型高效清梳聯設備及其紡精梳棉紗的生產實踐

王利

經緯紡織機械股份有限公司(中國)

摘要：介紹了國產新型高效清梳聯在加工精梳棉紗時的流程配置、設備技術特點及上機工藝。通過紡紗生產實踐證實，新型高效清梳聯在高產工作狀態下性能可靠，生條棉結去除率穩定在80%以上，成紗質量指標處于2013年USTER統計公報25%的水平，部分指標達到公報5%的水平。

關鍵詞：清梳聯；工藝；高產；高效；高質

近年來，隨著科技的快速發展及各種現代精密技術和設備的普及應用，國產清梳聯設備在設計、加工、制造、裝配及生產使用等方面取得了巨大進步。鄭州宏大新型紡機有限責任公司是一家最早研發清梳聯技術和裝備的企業，其最新設計研發出的新一代JWF系列高效清梳聯設備，緊貼市場需求，以高產高質為目標，以高效穩定為基本要求，充分發揮了企業多年的技術和經驗優勢[1]。本文以JWF系列新型清梳聯生產線的實際生產應用為例，進行詳細介紹。

1清梳聯生產線的流程配置

新型清梳聯流程的具體設備配置如下：

JWF1012型往復抓棉機(配備TF27型橋式吸鐵+TF2412A型風機裝置)→AMP3000型金屬火星探除器→TF45A型重物分離器→FA051A凝棉器+JWF 1102型單軸流開棉機→JWF1026(10)-160型多倉混棉機+JWF1124C-160型單輥筒清棉機(配備TF34A型橋式吸鐵)→JWF1054型除微塵機→TF2202B型配棉三通→2×8×(JWF1204B-120型梳棉機+TF2513型自動圈條器)

圖1為該流程設備排列示意圖。

圖1　清梳聯一機一線配16臺梳棉機結構示意圖

2清梳聯設備的特點

2.1JWF1012型往復抓棉機

抓棉機是紡紗工序中的第一道工序，擔負著精細抓取、初步開松及混合的任務。JWF1012型抓棉機打手采用雙刃刀片順向抓棉的創新設計。相比于傳統抓棉機，這種創新設計不僅使單次抓取的棉束質量減小,而且每次抓取的棉束的質量均勻度也大幅提升，實現了現代紡紗工藝中對抓棉機抓取棉束小而勻的技術要求，抓棉機抓取棉束的試驗測試結果如表1所示。

表1　JWF1012型抓棉機抓取棉束的統計結果

由表1可以看出，在相同的工作條件下，JWF1012型抓棉機抓取的棉束較同類型的傳統雙打手抓棉機小，且均勻度更高。抓棉機抓取棉束小且均勻意味著在生產過程中，雜質暴露在外的機率更高，更容易在不損傷或輕損傷纖維的狀態下將雜質去除[2]。

產量是衡量抓棉機品質的一個重要指標，作為清梳聯源頭，抓棉機的產量對整條清梳聯生產線具有重要的意義。為此，對JWF1012型抓棉機產量進行了試驗測試。試驗時，將抓棉機出口處的輸棉管道打開，用大編織袋收集纖維，記錄不同工作條件下抓棉機的工作時間和停止時間。試驗結束后，對收集得的纖維質量進行稱量，并結合抓棉機的運轉時間估算抓棉機的產量。不同下降量條件下JWF1012型抓棉機的產量測試結果如表2所示。由表2可知，JWF1012型抓棉機的實際產量與其理論設計產量(1 500 kg/h)基本相符。

表2　不同下降量條件下JWF1012型抓棉機的產量測試結果

2.2JWF1102型單軸流開棉機

JWF1102型單軸流開棉機采用棉流沿打手切線方向進出的方式，創新設計后的打手室內導流槽數優化為5槽，并且沿進棉至出棉方向，導流槽間距依次增大。JWF1102型單軸流開棉機運行過程中，棉流受打擊和開松的強度適中，更有利于高效除雜、減少棉結和保護纖維。打手采用復合打手結構(已獲國家發明專利)，即進棉口一側安裝V形角釘，工作直徑為740 mm；出棉口一側安裝矩形刀片，工作直徑為720 mm，從而使得開松更柔和，高產量時JWF1102型單軸流開棉機運行更加穩定可靠。

2.3JWF1026系列多倉混棉機

JWF1026系列多倉混棉機是在FA028系列多倉混棉機基礎上，對內部結構進行大幅優化后推出的新一代高產多倉混棉機，有1 200、1 600和1 800 mm這3種機幅，6倉和10倉兩種倉位，可靈活選用配置，最大產量可達1 500 kg/h。

該新型混棉機的打手采用 406 mm的大直徑打手，設備適紡性強，工作時纖維損傷小且不纏繞打手?；烀迿C輸棉斜簾的向上傾角由47°調整為32°，增強了斜簾與壓棉簾對纖維的夾持作用，防止棉塊下滑堆積，同時提高壓棉簾最高點位置，以防壓棉簾返花。平簾減速電動機位置由斜簾下方改為壓棉簾上方，不僅使其清潔方便，而且可防止短絨與灰塵進入，延長清潔周期。打手電動機由機前改為機后，可有效解決傳統混棉機上打手電動機與羅拉電動機配置在一起，長期連續運轉易導致散熱不暢的問題。羅拉間鋼板隔板改為鋁材結構及“小隔板+網眼板”結構改為“大網眼板”結構，可增加多倉內部的透氣性，改善灌倉時因氣流排除不暢造成的灌倉不實情況。打手之間的隔板由直板改為弧板對扣結構，有利于棉流下落和轉移。護木改用鋁合金材料，表面更光滑，結合創新開發的護木定位接縫結構，可確保定位準確，接縫嚴密，并有效防止塞花、掛花現象[3]。

2.4JWF1124C系列清棉機

JWF1124C系列單輥筒清棉機也有1 200、1 600和1 800mm 3種機幅可選，最大實際產量高達1 250 kg/h。 打手采用 400 mm大直徑矮密鋁合金梳針輥筒，質量小、運轉平穩且振動小；梳針輥筒的工作轉速通過變頻實現無級在線調節，有利于對原料的開松、除雜，并且紡長絨棉和中長纖維時不易纏繞纖維。梳針輥筒下方排列有3把除塵刀、2塊分梳板、2塊調節板和3個吸風口。第一落雜區長度分4檔可調，方便用戶根據自身工藝要求，調整除雜效率及落棉。該清棉機的吸落棉系統采用創新設計的中間吸落棉技術(已獲國家發明專利)，可有效解決落棉吸口塵雜堆積的問題，同時該結構較傳統雙側吸結構可節省30%以上的濾塵風量。

2.5JWF1054型除微塵機

除微塵機的主要作用是將經充分開松的棉束抽吸到除微塵機上，經纖維分配器將棉束均勻、高速排打至除微塵機的濾網板上，使纖維中所含的細小雜質、微塵及短絨經濾網板過濾，被排塵管道抽吸至濾塵設備，過濾后的纖維由出棉風機送至梳棉機組[4]。

JWF1054型除微塵機充分考慮了高產時纖維的運動軌跡，對進棉風機出口進行了創新的弧形結構設計，使纖維分配器向斜上方分配纖維，由進棉風機輸入的棉束沿圓弧曲線自上往下滑移，纖維運動更加流暢，產量更大，避免了原有技術為適應高產需要提升進棉風機轉速，致使大量棉束強烈撞擊濾網板后產生短絨和棉結的問題。此外，新設計的JWF1054型除微塵機增大了濾網板面積，由原來的2.57 m2增至3.70 m2，使設備的微塵與短絨去除能力進一步提高。

2.6JWF1204B-120型梳棉機

新一代JWF1204B型單刺輥高產梳棉機有1 000 和1 220 mm兩種工作機幅，其最高出條速度設計為260 m/min，1 000 mm機幅的梳棉機的最大理論產量為100 kg/h，1 220 mm機幅的最大理論產量為120 kg/h。

較傳統常用機幅的梳棉機而言，JWF1204B-120型梳棉機(工作機幅為1 220 mm)的有效梳理面積增加了20%，但生條的工藝定量仍處于并條機的牽伸范圍內，因此無需在梳棉機出條位置增加預牽伸裝置，從而降低了設備的設計制造及維護成本。

JWF1204B-120型梳棉機的喂棉箱與梳棉機給棉均采用順向給棉，彈性握持加壓，對纖維的損傷小。梳棉機刺輥第一落雜區長度可以根據原料和工藝需要進行調節，以有效控制除雜效率和落棉量。此外，JWF1204B-120型梳棉機采用同步齒形帶傳動的鋁合金活動蓋板，由獨立的電動機變頻傳動，超耐磨材質踵齒棒及摩擦因數極低的特制尼龍導帶配合滑動結構，使得傳統的面接觸轉變為線接觸，活動蓋板運動更平穩、磨損更小。錫林采用特別定制的變頻驅動裝置驅動和控制，啟動平穩柔和，不僅大幅減輕了錫林皮帶的磨損，而且使錫林的工藝轉速實現了無級調節。梳棉機剝棉部件、道夫部件均采用鋁合金墻板，結構更簡單，易清潔，不會產生墻板花。梳棉機的所有罩板、刺輥下吸口及錫林周圍的棉網清潔器采用的鋁合金型材剛性好，光滑美觀，不勾掛纖維。優化設計了梳棉機吸落棉系統，使各吸點的風量分配更合理、高效；吸風罩采用最新的丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物(ABS)材料整體注塑技術，美觀大方，不勾掛纖維。梳棉機的自動化控制進一步完善，棉箱給棉、短片段、長片段三位一體的自調勻整控制系統實現了智能在線自動調節的棉條質量控制，同時可在線監控生條的質量不勻、條干不勻等重要指標。采用棉箱與梳棉機一體化設計，整體封閉罩殼，將棉箱、電器柜包含在內，使整機長度縮短50 mm，減小了占地面積[5-7]。

3清梳聯流程工藝配置

清梳聯工藝是清梳工序穩定、連續、高速及高效生產的必要條件。新型清梳聯流程配置的工藝參數如下所述。

3.1清花機組的工藝參數

清梳聯清花機組的生產工藝參數如表3所示。

表3　清花主要設備及工藝參數

清梳聯流程中各主要設備的工作壓強如表4所示。

表4　清梳聯主要單元機的系統工作壓強　Pa

3.2梳棉機的工藝配置

——主要針布配置為

錫林針布：AC2040×01850D-Ⅱ

道夫針布：N-4030B×0.9

活動蓋板針布：RSTO C-55/0

——JWF1204B-120型梳棉機的主要上機工藝參數為

錫林工藝轉速：420 r/min

活動蓋板工作速度：210 mm/min

刺輥轉速：890 r/min

給棉板工藝分梳長度：110 mm

給棉板-給棉羅拉隔距：0.175 mm

給棉羅拉-刺輥隔距：1 mm

第一除塵刀-第一刺輥隔距：0.8 mm

預分梳板輥-刺輥隔距：0.75、0.75 mm

第二除塵刀-刺輥隔距：0.8 mm

三角罩板-刺輥隔距：1 mm

三角罩板-錫林隔距：1.15 mm

刺輥-錫林隔距：0.175 mm

錫林-道夫隔距：0.125 mm

后固定蓋板-錫林隔距：0.80、0.80、0.70、0.70、0.60、0.60、0.50及0.50 mm

后第一棉網清潔器刀口-錫林隔距:0.75 mm

后第二棉網清潔器刀口-錫林隔距:0.65 mm

后第三棉網清潔器-錫林隔距:1.2 mm

后下罩板入口隔距：1.05 mm

后上罩板入口/出口隔距：0.8～0.9 mm/0.7 mm

活動蓋板-錫林隔距：0.250、0.200、0.200、0.175、0.175及0.175 mm

前固定蓋板-錫林隔距：0.250、0.250、0.225、0.225、0.200、0.200、0.200及0.200 mm

前第一棉網清潔器刀口-錫林隔距：0.30 mm

前第二棉網清潔器刀-錫林隔距：0.25 mm

前下罩板出口隔距：0.75 mm

前上罩板入口/出口隔距：0.8 mm/1.0 mm

剝棉羅拉-道夫隔距：0.175 mm

軋碎輥隔距：0.175 mm

大壓棍隔距：0.20 mm

小壓輥隔距：0.20 mm

4生產試驗數據

4.1配棉指標

該清梳聯生產線加工的品種主要為14.8 tex的精梳環錠紡紗線。配棉全部采用新疆棉，配棉等級約為3級，原棉的含雜率約為2.6%，棉纖維主體長度為27.63～28.22 mm，品質長度為30.40 mm。利用AFIS測試儀對原棉參數進行測試，主要數據如表5所示。

表5　原棉的主要測試數據

4.2梳棉機試驗數據

JWF1204B-120型梳棉機出條速度為180 m/min，生條定量為26 g/5 m，梳棉機單臺產量約為56 kg/h。整條清梳聯生產線的產量約為960 kg/h。清梳聯生產線連續3個月梳棉機的生條不勻指標如表6所示。

表6　JWF1204B-120型梳棉機生條不勻率試驗結果

由表6可以看出，在連續高產的工作條件下，JWF1204B-120型梳棉機的生條均勻程度相對穩定，說明原料在梳棉機內部轉移、分梳狀態良好，系統供棉及梳棉機自調勻整系統工作穩定可靠。

JWF1204B-120型梳棉機生條的AFIS試驗結果如表7所示。

表7　JWF1204B-120型梳棉機生條的AFIS試驗結果

由表7可以得出：JWF 1204B-120型梳棉機平均棉結去除率達83.2%；重量法短絨率下降了0.3%，根數法的短絨率下降了2.5%。試驗結果表明：在較高產量的工作狀態下，梳棉機對原料的梳理較充分，梳理效果良好；梳理過程中，梳棉機工藝設置合理，纖維在分梳過程中損傷較小，短纖維與不成熟纖維得到了有效去除。

4.3成紗質量

經該清梳聯加工后，紡制線密度為14.8 tex的精梳棉紗，并測試其質量指標，成紗質量測試結果如表8所示。

表8　成紗質量測試結果

比較發現，該生產線生產的成紗的質量指標優于2013年USTER統計公報的25%水平，部分質量指標達到了2013年USTER統計公報的5%水平。并且紗線質量較為穩定，這從側面說明了鄭州宏大公司的新一代清梳聯生產線在連續生產過程中，清梳聯系統及設備運行穩定、可靠，其梳棉機生條質量優良，能夠滿足用戶對清梳聯生產線的質量和產量要求。

5結語

本文介紹了國產新型高效清梳聯生產線流程配置，分析了適應高效生產的清梳聯專屬相關設備的技術特點，給出了其工藝參數配置，并通過生產實踐，紡

制了線密度為14.8 tex的精梳棉紗，測試了生條及成紗的質量指標。研究結果表明，該新型高效清梳聯生產線在高產工作狀態下性能可靠，生條的棉結去除率穩定在80%以上，成紗質量指標接近或達到國際先進水平。

參考文獻

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New high-efficiency blowing & carding equipment and producing practice of spinning combed cotton yarn

Wang Li

Jingwei Textile Machinery Co.Ltd.，Zhengzhou/China

Abstract:The process configuration,technical features and machining process of domestic new type high-efficiency associated blowing & carding equipment in the processing of combed cotton yarn were introduced.By spinning producing practice,it was indicated that the performance of new type high-efficiency associated blowing & carding equipment was reliable under the state of working,the removal rate of article raw cotton knot was stable and above 80%，and the yarn quality index was kept 25% in 2013 based on USTER communique and the indicator of some parts would be 5% based on communique.Key words:blowing-carding equipment；process；high-production；high-efficiency；high-quality