朱丹萍 壽弘毅 章友鶴 趙連英
摘 要:2016年中國紡織機械展暨ITMA亞洲展會在上海舉辦。文章對該次紡展上紡紗設備自動化、連續化、智能化及高速化等特點和紡紗技術的進步與發展情況作了大致的分析。指出實現“機器換人”,降低勞動用工與節約能源消耗,是當前紡紗企業降低成本、提高效益、實現持續發展的重要途徑。
關鍵詞:2016年中國紡織機械展暨ITMA亞洲展會;紡紗設備;紡紗技術
中圖分類號:TS104 文獻標識碼: A 文章編號:1674-2346(2017)01-0001-07
中國紡紗產業是傳統產業,已有100多年的歷史。該產業因工序多流程長,設備生產效率較低,手工操作比重較高,用工較多,故稱為勞動密集型產業。但隨著科學技術的進步與發展,傳統紡紗產業的面貌正在發生顯著變化。最近我們參觀了在上海舉辦的中國紡織機械展暨ITMA亞洲展,從展出的紡紗設備分析,比歷屆展出的紡紗裝備又有明顯進步,突出反映在裝備向自動化、連續化、智能化及高速高效低耗方向發展,并促進紡紗產品向新穎化、多樣化邁進。傳統紡紗產業勞動密集型狀態,正在向技術密集型方向轉移。以下將這次展會上展出的紡紗設備技術進步情況及發展趨勢作簡要評析。
1 自動化紡紗機械設備廣泛采用,“機器換人”步伐正在加快
針對傳統紡紗設備自動化程度低、用工多的弊端,這次展出的紡紗設備中,采用自動化,實現“機器換人”是一大亮點。
1.1 混棉自動化
開清棉是紡紗的首道工序。采用開清棉機,除了要對使用原料進行開松、除雜外,還要使各種原料混合均勻,尤其是在生產色紡紗時,還要使混色均勻,以確保成紗的質量符合工藝設計要求。為了達到混棉(混色)均勻,傳統紡紗是依靠人工混棉來實現,但人工混棉用工多,且工人勞動強度大,混和的均勻度也難以達到工藝設計要求。這次展會上,鄭州紡機等制造企業,展出的機械自動混棉與多侖混棉等設備,是利用“橫鋪直取,分層疊加時間差”的方法,對各種原料進行充分的混和。據了解,紡紗企業采用自動混棉與多侖混棉設備后,相比原人工混棉,不但混和均勻性提高,同時可節省混棉人工一半以上。該設備正在逐步推廣應用。
1.2 梳棉機與并條機采用新技術
梳棉機與并條機,由于出條速度都較快,傳統方法是由擋車工進行頻繁的落筒與換筒。使用這樣的方法不但工人勞動強度高,而且看臺能力也受到限制。這次展會上國內外紡機制造企業展出的新一代梳棉機與并條機,采取了增加條筒容量與自動換筒2項技術,為工人擴大看臺創造了良好條件。條筒容量增加可延長落筒與換筒時間,在并條機上普遍采用60cm?20cm大容量條筒,在梳棉機采用100cm?20cm 大容量條筒,使落筒與換筒時間分別延長了30%~50%;采用自動換筒技術更可減輕擋車工勞動強度,如天門紡機展出的并條機每臺配置了3個備用條筒,可進行滿筒與空筒自動交替,使擋車工可間隔1個多小時進行換筒操作,看臺能力比原來人工換筒擴大了1倍以上。
1.3 粗紗機與細紗機采用自動集體落紗新技術
在展出的粗紗機中,天津宏大紡機、河北太行紡機及青島環球紡機等企業,還將粗紗機自動落紗技術與粗細聯系統相結合,實現自動化與連續化相結合。雖然各公司設計有些區別,但原理是一致的,即將從粗紗機上自動落下的粗紗,通過軌道聯接系統直接將粗紗輸送到細紗機的粗紗架上備用,又將用完的粗紗管通過軌道運輸系統返回到粗紗機上。粗紗自動落紗與粗細聯技術采用,不但杜絕了在粗紗落紗及運粗紗過程中產生的各種瑕疵,同時又可節省粗紗落紗工及運輸工。這2項技術目前正在國內紡紗企業逐步推廣應用。
細紗機的集體自動落紗技術原先是與細紗長機(1000錠以上)配套使用的,在國內使用已有10多年時間。但這次展會上山西經緯紡機、浙江凱靈紡機、鹽城海馬紡機等企業,都將細紗集體自動落紗技術在常規細紗機上推廣使用,這對國內眾多的中小型紡紗企業來說,是個利好的消息。據相關資料顯示,我國有1億多錠環錠細紗機,其中采用細紗長機的數量雖逐年增加,但因其改造投資大,目前只有2000萬錠左右,80%以上仍是采用傳統型環錠細紗機,且多數企業仍采用人工落紗,勞動強度高,用工又多。在常規細紗機上能改造成集體自動落紗,不但改造投資少,而且又能較大幅度減少落紗工人數。據已使用細紗集體自動落紗技術的企業介紹,采用集體自動落紗后每組落紗工人可從6人減少至2~3人,每萬錠落紗工(三班運轉)可從原來18人減少至6~9人,且落紗盯臺時間及落紗后斷頭率也比原人工落紗減少。故在傳統細紗機上將人工落紗改造成集體自動落紗,將會受到中小型紡紗企業的普遍歡迎。
1.4 托盤式自動絡筒機的使用
絡筒是最后一道紡紗工序,也是用工較多的工序之一。在傳統紡紗企業中,絡筒與細紗2個工序的用工要占總用工數的80%以上,因此采用自動絡筒機也是絡筒工序減少用工的一項重要措施。目前國內多數紡紗企業使用的是紗庫型自動絡筒機,但插管及滿紗絡筒仍需依靠人工輔助操作。隨著科學技術進步,國內外紡機制造企業又在紗庫型自動絡筒機的基礎上,推出托盤式自動絡筒機。這次展會上國內青島宏大紡機,國外日本村田公司、意大利沙維奧公司都展示了新一代托盤式自動絡筒機,實現了抽管、換管、接頭及空管輸送等全過程自動化操作,使工人看臺能力進一步提高,從紗庫型自動絡筒機的每人看1臺提高到每人可看管3~4臺。如每萬錠環錠紡配備3臺自動絡筒機,則只需要1人看管,使絡筒工序從用工最多的工序成為用工最少的工序,充分顯示出用自動化技術實現機器換人,是節約勞動用工的重要途徑。目前國內外生產的托盤式自動絡筒機,不僅在細紗集體落紗長機上配套使用,并通過加裝尾紗找頭與退繞裝置后,已可用于常規細紗機落下的管紗絡成筒紗。業內人士認為用托盤式自動絡筒機來逐步替代紗庫型自動絡筒機是發展的趨勢。
2 采用連續化紡紗技術,縮短傳統環錠紡紗工序,也是實現“機器換人”,減少勞動用工的重要途徑
這次展會上展示的紡紗連續化技術,主要有清梳聯、粗細聯、細絡聯及筒子自動包裝、運輸、裝箱等多項,在減少勞動用工及提高產品質量上發揮出積極作用。
2.1 簡易式清梳聯技術
清梳聯是紡紗中的一項先進技術,它把傳統紡紗系統的開清棉與梳棉2道工序有機聯接在一起,通過開清棉機開松除雜和梳棉機的進一步分梳纖維,直接制成梳棉條(又稱生條),不但取消了傳統紡紗工序的成卷、運卷及梳棉機的換卷等工種,同時也改變了原紡紗工序中,先開松纖維再在成卷中緊壓纖維,至梳棉機上又要開松纖維的不合理工藝,對減輕梳棉機高負荷,提高梳棉條質量有積極作用。故清梳聯技術在國內新建紡紗企業及重點紡紗企業技術改造中均已廣泛使用。但是由于采用清梳聯新設備投資較高,許多中小型紡紗企業在當前紡紗微利形勢下,尚無條件加快采用步伐。如何利用企業現有清棉與梳棉設備,有機連接成“清梳聯”,這是廣大中小型企業所期盼的。這次展會上江陰百田紡機、山東東昌紡機等就是根據中小企業的需求,針對傳統紡紗企業進行改造,推出“簡易式清梳聯”。它的優點有:1)現有開清棉與梳棉機均可充分利用,改造費用低;2)它可以根據生產品種不同靈活組合,1套清梳聯生產線可以配4~8臺梳棉機,適應少批量、多品種的生產需求;3)勞動用工也可比原用開清棉與梳棉2個工序減少一半以上,改造投資在2~3年內就可回收。故采用“簡易式清梳聯”受到國內中小企業普遍歡迎,這是一條對傳統紡紗設備改造投資少效果好的途徑。
2.2 粗細聯與細絡聯技術
這也是實現紡紗連續化的2項新技術。粗細聯已在粗紗采用自動落紗中作了介紹,在此不再重復。細絡聯是將細紗機與自動絡筒機2種設備有機聯接起來,實現連續化生產,可顯著節省勞動用工。在國外因勞動資源少,工資費用高,早已采用了這項新技術。這次展會上國內經緯紡機、山西貝斯特紡機及江蘇同和紡機公司等也展示了細絡聯新技術樣機。據介紹:經緯紡機已在無錫馬山試驗基地建成了一條用細絡聯技術生產線。這預示著國內紡紗企業將逐步擴大細絡聯技術的推廣應用。細絡聯核心技術是必須采用集體自動落紗多錠(1000錠以上)細紗機與托盤式自動絡筒機。根據細紗機的錠數多少與生產品種,配置自動絡筒機的錠數(16錠、24錠、32錠不等),把細紗落下的滿紗管通過智能化紗管輸送系統,直接送到托盤式自動絡筒機上卷繞式筒紗,省去了管紗運送及細紗管搬上絡筒機等工作,節約勞動用工,優勢明顯。
但使用細絡聯前提是企業生產品種要相對穩定,翻改少。故適用于生產規模大、每個車間生產品種較穩定的企業。對經常要翻改品種的中小企業,使用細絡聯是有一定難度的,這些企業可采用集體自動落紗細紗機與托盤式自動絡筒機配套,也可取得節約用工的效果。
2.3 輔助設備采用連續化技術
這次展會上,青島環球集團展出的筒紗智能物流系統是一款具有獨創性的智能化連續化技術系統。該系統整個流程實現了絡筒機自動取紗、輸送、品種識別、機器人卸紗、堆垛稱重篩選、自動套袋、編織布無人自動成包、自動打包、整包自動稱重、自動貼標、自動碼垛、自動入庫、自動出庫,顯著節約了筒紗包裝與運輸工種用工。
此外,江蘇凱宮紡機也展示了精梳工序采用智能化技術,將條并卷機與精梳機有機聯接的TSFA016智能棉卷搬運系統。該系統將條并卷機落下的小卷通過滿卷存儲平臺自動輸送到精梳機吊裝運輸區域備用換卷,并將精梳機用完的空管通過存儲平臺碼齊逐一喂入條并卷機,實現了條并卷與精梳機小卷喂入端的連續生產,對改善小卷質量及節約運輸用工均有積極作用。
3 積極采用智能化技術使紡紗生產向在線自動檢控方向發展,是展會的新亮點
這次展會顯示:紡紗技術已從自動化連續化向智能化方向發展,如自調勻整技術、變頻控制技術、電子控制技術及互聯網技術等,均在紡紗裝備及生產過程中廣泛應用,使傳統紡紗邁向智能化時代。
3.1 自調勻整
這是一種在線檢控技術,也是目前紡紗中提高紗線質量與節約用工的一項關鍵技術。這次展會上國內外展出的清梳聯與并條設備都采用了自調勻整技術。尤其是在并條機上加裝自調勻整裝置后,能根據輸出條的單位重量變化及時調整喂入端速度,使輸出條的長、短片段重量差異控制在最小偏差范圍,尤其是當喂入端的棉條缺1根或多1根時,通過自調勻整裝置,能及時調整喂入端與輸出端的速比,可控范圍在?2.5%區間,避免出畸輕與畸重條子。同時采用自調勻整技術后,可省去傳統并條機靠人工調換齒輪來控制條子重量差異的方法,正確率顯著提高。此外,并條機采用自調勻整技術后,改變了傳統紡紗靠多道并合條子次數控制條子重量差異的方法,可適當減少并條道數:紡純棉精梳紗時,可采用單道并條工序;紡混紡紗或色紡紗時,并條工藝也可從原3道改為2道。既可節約能耗,又可減少用工。故自調勻整在線檢控技術的擴大應用,將成為提高紗線質量與減少紡紗用工的一項重要措施。
3.2 變頻調速技術
這是一項智能化紡紗技術。這次展出的紡紗設備中,梳棉機、粗紗機、細紗機及空調設備等都采用了變頻調速技術。
梳棉機根據所紡品種及使用原料的性能,用變頻調速技術來調整錫林、刺輥及蓋板運轉速度,實現有效梳理使纖維損傷降到最小限度。
傳統粗紗機是靠錐輪(鐵炮)直徑變化來調節運行速度,機構復雜,且差異較大。這次展會上展出的粗紗機,均采用變頻調速技術,用多臺步進電機來控制重要部件(羅拉、錠子、錠翼等)傳動,實現了恒張力紡紗與卷繞,減少了前后排粗紗的張力差異及開車細節粗紗的產生。
本次展出的國內外細紗機上都采用變頻調速技術。根據紡紗卷繞直徑從小至大的變化分10檔調速,使紡紗張力穩定,斷頭率降低,生產效率提高,并有利于檔車工擴大看臺能力。
減少紡紗車間溫、濕度波動也是降低各工序斷頭率、提高生產效率的重要環節。展會上展出的江陰精亞與瑞士羅瓦公司生產的新一代空調設備,都采用了變頻調速技術,根據外界空氣溫度與濕度的變化及車間生產中對溫、濕度控制要求,來調節風扇轉運及水泵供水量的大小,從而使車間的溫、濕度控制在設定區間,這對提高紡紗可紡性與穩定生產也具有積極作用。
3.3 數字化電子技術在紡紗機械中的應用
數字化電子技術在紡紗機械中的應用,極大改變了傳統紡紗設備靠齒輪與皮帶等傳動的模式。在這次展出的紡紗機械中,山西貝斯特、浙江凱靈紡機、江蘇同和紡機等均在細紗機上采用數字化電子牽伸,使傳動機構大大筒化,并消除了靠齒輪與皮帶傳動經常出現的起動滯后,及停機時的慣性效應,提高了傳動正確性。陜西寶成紡機公司展出的新型并條機,也將原來用齒輪傳動各牽伸羅拉改為電子牽伸傳動方式,使牽伸率的正確性極大提高,并有利于提高并條出條速度。從展示的機臺觀察,在出條速度高達800m/min運轉時,運轉平穩無噪音干擾。業內專家認為:紡紗機械的傳動機構積極采用數字化電子新技術,可以消除原來靠齒輪與皮帶傳動的各種弊端,提高傳動精確性,這是今后紡紗機械的傳動裝置的發展方向。
3.4 互聯網技術在紡紗中應用
紡紗企業具有多機臺連續生產的特點,利用互聯網系統可以將各工序每臺設備的運轉情況進行實時監控,并及時作出調正。這次展會上多家公司展示的細紗單錠控制技術,都成功地與互聯網聯接在一起,使每臺細紗機上每個錠子的運轉狀態及斷頭情況一目了然,使檔車工能及時處理斷頭,檢修工能及時修復有故障錠子,減少了無效勞動,并擴大看臺能力。目前互聯網技術不但在細紗工序推廣應用,在紡紗的其它工序也已開始應用。本次展出的寶花并條機,由于設置了與互聯網聯接端,管理人員可從智能手機上掌握每臺設備的運轉情況,并可對各種工藝參數作出相應調整,及時、快速準確地替代了原來用人工調整齒輪來調整工藝參數的傳統方法。本次展出的山西貝斯特細紗機,也與互聯網聯接,無需停機就可及時調正紡紗品種及支數。總之,互聯網技術在紡紗過程中應用,使紡紗真正開啟了智能化與信息化紡紗的新時代。
4 設備的高速高效化是本次展會紡紗機械的一個亮點
由于智能化技術的推廣應用與紡紗關鍵器材制造技術進步,為紡紗主機實現高速運轉創造了良好條件。從這次展出的各工序紡紗設備分析,運轉速度與單機產量均比前幾屆紡展展出的設備有明顯提高。
4.1 梳棉機械的改進,梳棉機單機產量提高
梳棉機有“紡紗心芯”之稱,說明它在紡紗中的重要地位。在這次紡機展會上,要數梳棉機最多。國外有瑞士立達、德國特呂茨勒、英國克羅斯羅爾等品牌;國內展出的有鄭州宏大、青島宏大、青島紡機、青島東佳、江蘇金壇卓郎紡機公司等。從展品資料介紹中可以知道,這些梳棉機單機產量均超過100kg/h。據我們觀察分析,提高梳棉機單機產量采取的措施有以下幾點:
1)加寬機幅,擴大梳理面積,縮小錫林直徑,實現高速運轉。如瑞士立達展示的C70型梳棉機機幅為1.5m,錫林速度高達600-700r/min,均比常規梳棉機速度提高了50%。鄭州宏大紡機生產的JWF1213型梳棉機機幅為1.28m,工藝分梳角度達到250o,分梳弧長達280cm,其梳理面積是傳統梳棉機的1.5倍,使梳棉機在高速運轉時梳理度增加,質量穩定。
2)提高錫林,降低道夫位置,以擴大錫林梳理區,提高對纖維的分梳能力。如青島宏大紡機生產的JWF1211型梳棉機,是以高速高效優質為理念潛心設計的新一代高產梳棉機,該機的主要創新點是優化梳理錫林設計,由于錫林抬高使梳理區弧長達到2.8m,梳理面積比FA系列梳棉增加了17%,對纖維的梳理更加充分細致。
3)加裝固定蓋板與棉網清潔器以增加梳理點。如英國克羅斯爾公司展出的MK-7D型梳棉機,機上配置的固定蓋板與棉網清潔器,可根據使用原料不同,自動調節前后區固定蓋板根數與隔距,使工藝參數優化,梳理效果合理。
4)對梳棉機運轉狀態實現智能化管理。如青島宏大展出的JWF1213型梳棉機配置了棉結在線檢測與蓋板隔距在線檢測功能,并有針布等器材的使用壽命統計、更換提醒功能,對生條條干、棉網厚點、重量不勻等,進行實時統計、顯示、報警,并可直接與互聯網接口,實現工廠信息化管理。用戶和主機制造廠,也可通過網絡遠程實時查看生產信息和設備運轉狀態。
5)采用新型優質針布,保證設備在高速運轉中棉網質量良好。這次展會上瑞士格拉夫公司,國內金輪、光鯊等針布制造企業,都展示了適用梳棉機高速運轉的新型針布。如格拉夫公司展示的Easy Top3彈性蓋板針布與Hipro金屬針布,據介紹前者可以經受最高梳理力,在調換時可節省70%停臺時間;后者可以確保最佳性能和精度,并具備超長的使用壽命。國內金輪公司展示的雙齒形針布,是自主創新的一款新型針布,據介紹雙齒針布其針齒密度每英寸超過1400齒,可使梳棉機產量與梳理度提高30%以上,纖維損傷針面負荷降低20%。據山東銀仕來紡織公司實際使用介紹,在同等配棉條件下,可使梳棉機車速從110m/min提高到130m/min,使臺時產量從26kg提高到31kg,且梳棉條中的棉結與短絨也有一定下降,顯示出高速優質的特點。從上述分析看,國產梳棉機及分梳元件在質量性能上已與國外接近,可以作為首選的設備與分梳元件。
4.2 并條與粗紗機生產效率提高
并條與粗紗機是紡紗中配臺較少的兩種設備,故提高設備的生產效率更顯重要。從這次展出的國內外并條機分析,提高生產效率的主要措施是提高輸出速度。在較長時間里,國外生產的多數是單眼并條機,輸出速度高達1000m/min,帶有自調勻整并條機輸出速度也可達到500~600m/min,但單眼并條機與國內生產的雙眼并條機比較,存在占地面積大、能耗較高的弊端。這次展會上瑞士立達與德國特呂茨勒公司展出的新一代雙眼并條機,前者為RSB-D22型,后者為TD-8型,都采用兩眼分別傳動技術,占地面積節省,但輸出速度仍可達到1000m/min單眼并條機水平。國內天門紡機公司展示的TH3809Y型并條機,也采用兩眼獨立驅動,UQA自調勻整,出條速度達到800m/min,設備還配有創新型擺動裝置,可在高速運轉時進行皮輥清潔與散熱。陜西寶成公司展示的3款新型并條機,為實現高速運轉,創新采用數字化智能控制車頭系統的電子牽伸傳動,改變了傳統并條機依靠齒輪傳動的方法,不但速度顯著提高,而且在出條速度800m/min時,仍然運轉平穩噪音低,并可在品種變更時進行便捷的工藝調整,無需人工操作,實現智能化管理。
粗紗機原有A系列與FA系列機型,都采用錐輪(鐵炮)傳動模式,故障率高,提高速度也受到一定限制。這次展會上國內青島環球、天津宏大、河北太行、上海太平洋機電等公司,展出的粗紗機除了全部采用自動落紗技術外,都采用多單元電機傳動,現場控制總線,光、機、電一體化等技術,錠翼、筒管分別由電機分組直接傳動,既提高了傳動效率、節能減耗、降低噪音,又使粗紗機生產效率比傳統FA系列粗紗機提高了30%左右,實現了高速高效低耗的目標。
4.3 細紗機生產效率提高
細紗機是紡紗主機,提高細紗機生產效率是紡機制造企業與紡紗企業共同關注的熱點。這次展會上,國外青澤公司,國內經緯紡機、山西貝斯特紡機、江蘇同和紡機、上海二紡機、湖北天門紡機、浙江凱靈紡機等企業都展出最新一代細紗機,除普遍采用緊密紡技術及集體自動落紗技術外,在提高設備的生產效率上也各有亮點。從展示的國外、國內細紗機綜合分析,提高細紗機的生產效率主要是采用多錠化與高速化技術。
多錠化是在一臺細紗機上增加錠子單元。如國外青澤公司展出的Zinser72型細紗機上有2016個錠子,是目前國內外安裝錠數最多、設備最長的環錠紡細紗機,機上還配有創新的吸風技術及自動清潔裝置,既降低能耗,又節省人工清潔時間。1臺細紗機錠數超過2000,其生產效率是常規細紗機的4~5倍,用5臺青澤Zinser72型細紗機就可達到常規細紗機24臺萬錠的生產能力。國內山西貝斯特公司展示的BS588型細紗機最高錠數也可達到1512錠,并與村田絡筒機實現細絡聯。這預示著多錠化細紗機與絡筒機聯接成“細絡聯”,是紡紗技術的發展方向之一。
高速化是提高細紗機單位產量的重要途徑。從此次展出的細紗機分析,實現高速化的主要措施有以下幾點:1)優化全機整體架構設計,適應超長設備運轉時更加穩定可靠。如貝斯特BS562型集體落紗細紗長機,其車頭采用高強度箱式車頭齒輪傳動,緊密紡與非緊密紡采用不同紡紗斷面,五位一體機架采用銷孔定位,定位精度大幅提高,在高速運轉時平穩,為提高錠子速度創造了條件,據介紹最高錠速可達20000r /min。2)優化牽伸與升降傳動機構。江蘇同和、浙江凱靈公司細紗機都將傳動系統改為電子牽伸傳動與電子鋼領板升降系統,不僅使傳動機構大大簡化,而且使高速運轉傳動時正確性提高。3)優選細紗關鍵器材為高速生產創造良好條件。細紗機上的羅拉、搖架、錠子、鋼領、鋼絲圈等都是細紗實現高速運轉的關鍵器材,如江蘇同和紡機公司展示的新一代羅拉與搖架能完全適應高速生產需求,該公司生產羅拉不僅采用了世界頂級進口全流程加工設備,而且還采用與世界同步的優質鋼材、最理想的表面構槽幾何形狀與熱處理硬度,加工精度高、挽彎強度好,并與公司生產的板翼搖架配套,能確保高速運轉中壓力穩定,無機械波產生。又如德國諾維巴(Novibra)科技公司生產的高速錠子,采用獨特的直徑17.5mm錠盤和直徑3mm軸承,使錠子在2.0萬r /min高速運轉時,運轉平穩能耗更低。再如重慶金貓紡器公司展出的RFC(黑金)高速耐磨鋼絲圈、TPO(黃晶)鋼絲圈、BSC(藍寶石)鋼絲圈、GHJ高耐磨精密鋼領、JD高精度鋼領、BC型錐石鋼領等均選用優質鋼材及特種加工工藝制造。其質量已達到國際水平,并具有極高耐磨性和自潤滑特性,無走熟期。在紡紗速度1.8萬r /min以上時,斷頭、毛羽及飛圈均比使用常規鋼絲圈減少20%~30%,鋼絲圈使用可達15~20天,鋼領使用可達5~6年。此外印度Rimtex公司生產的X-軸鋼領、鋼絲圈也具有紡紗速度快、穩定性好、使用壽命長等特點,尤其是該公司生產的鋼領直徑以36-38mm為主,鋼領直徑減少,更有利于細紗機高速生產。
4.4 新型紡紗設備的高速高效化
目前國內外廣泛應用的新型紡紗設備主要是半自動與全自動轉杯紡、噴氣紡與噴氣渦流紡,相比環錠紡,具有紡紗流程短、紡紗速度快及用工省等多方面優勢。這次展出的新型紡紗設備,國外有:卓郎暢來福公司生產的全自動與半自動轉杯紡機、瑞士立達公司生產的J26型全自動噴氣紡機、日本村田公司生產的MVS870型噴氣渦流紡機等。國內有:江蘇多道科技公司生產的BS60型轉杯紡機、浙江日發紡機公司生產的RS30C轉杯紡機、江陰華方科技公司研發的HFW80噴氣渦流紡機等。這幾種新型紡紗設備都是國內外近幾年開發投產的新設備,具有紡紗速度更快、生產效率更高的顯著特點。
1)噴氣紡與噴氣渦流紡:立達公司生產的J26型噴氣紡機是新一代噴氣紡機,在國內首次展出。該機是在原J20型噴氣紡機基礎上改進后推出的,機上配有200個紡紗單元,比J20型增加了80個紡紗單元;紡紗設計速度也從原450m/min提高到500m/min;機上配有6個自動打結小車,巡回打結,縮短了斷頭后打結時間,使生產效率提高;機上還為生產100%滌綸紗設置P26特殊清紗通道,確保在后加工中最佳紗線質量;此外,該機為雙面機型,每面擁有100個紡紗單元,所有參數均單獨設置,可同時生產不同品種紗線。日本村田公司展示的MVS870型噴氣渦流紡機,是在原861型基礎上改進設計推出的新設備,具有紡紗速度更快、配置紡紗單元更多、生產品種適應性更廣的優點。設計速度為500m/min,展會上演示紡粘纖紗速度達到450m/min,紡純滌綸紗為400m/min,紡T/C混紡紗為420m/min,均比原861機型有顯著提高;機上安裝紡紗單元從原80個增加到96個,故其生產效率比861機型提高30%以上;機上設置一套清油裝置,攻克了生產純滌綸紗的技術關鍵;同時展示了用該機生產的針織紗、機織紗、T/C、T/R紗及純棉紗等系列產品,反映出噴氣渦流紗的應用領域得到進一步拓展。
2)全自動與半自動轉杯紡。卓郎暢來福公司展示的Autocoro9型全自動轉杯紡機是在原8型基礎上改進后推進的新機型。據介紹:該機采用獨特的單錠紡紗技術,在能耗、產能、經濟效益、便捷操作和質量控制等方面均在全自動轉杯紡領域中處于領先地位。紡杯速最高可達18萬r/min,引紗速度高達300m/min,在高速運轉時與同類型設備比較能耗可節約20%,紡紗成本可降低19%。卓郎暢來福公司還展出BD系列半自動轉杯紡,紡杯速度也達到11~12萬r/min,引紗速度230r/min,可生產直徑為320mm的筒紗,成紗質量可與全自動轉杯紡媲美,是一款經濟實用、性價比較高的設備。近幾年國產轉杯紡機在提高紡紗速度與效率等方面也有明顯進步。以江蘇多道公司生產的BS60型半自動轉杯紡機為例,該機是在原BS50型基礎上改進推出的新機型,設計速度為11萬r/min,實際生產速度可突破10r/min大關,為生產中高支轉杯紡創造了條件。機上紡紗器配置最多達480個,是目前國內外半自動轉杯紡機中紡紗器配置最多機型。紡紗器增加有利于提高單機產量與企業經濟效益。此外,機上還配備智能化管理系統與電子清紗器,對生產的紗線實施在線檢測,能有效管控紗線質量。半自動轉杯紡機是目前國內外生產的主要設備。國內生產的半自動轉杯紡機,已與國外半自動轉杯紡機處于同等水平,具有良好的性價比,故可作為企業首選設備。
5 向一機多功能方向發展是本次展會紡紗設備的一個特點
5.1 細紗機用途正向多功能開拓
細紗機是紡紗主要裝備,歷來以生產純棉、化纖及混紡平紗為主導產品,但這次展會上展出的細紗機正向多功能方向開拓。除機上加裝緊密紡或賽絡紡裝置生產緊密賽絡紡紗外,近幾年通過適當改造,機上加裝多功能花色裝置后,可生產竹節紗、段彩紗及短彩+竹節等新型花色紗線。此外展會上經緯紡機展出的JWF1511型三元色紡紗系統和JFT1511型柔清紗裝置,受到業內人士高度關注。JWF1511型三元色智能紡紗系統,以3種不同顏色的粗紗喂入,通過智能數控牽伸,改變三基色成分配比,實現紗線顏色及支數變化,可紡制出段彩紗、段彩竹節紗、漸變段彩竹節紗等各種紗線,使環錠紗機具備紡紗與智能配色的雙重功能。據介紹,該裝置已在山東、江蘇、浙江少數企業中應用,且反響較好。JFW1511型柔清紡紗裝置是一種能顯著降低紗線毛羽的新型環錠紡紗技術,該裝置安裝在環錠細紗機上,能對紡紗三角區的纖維進行柔化處理,降低纖維模量,改善纖維卷捻性能,使紗線具有毛羽少,手感柔順,紗線光潔的特點。展會上山東裕華紡機公司也展示了該公司與意大利合作生產的Pinter多種花色紗裝置,有馬賽克(Mosaic)花色紗裝置、雙芯紗和單芯紗裝置、3D包芯紗裝置、竹節紗裝置、段彩紗裝置及普通/賽絡紡逐錠監控系統等。這些裝置安裝在環錠細紗機上,能生產出形態各異、色彩多樣的紗線,改變了傳統環錠紡紗色澤與形態單一的局面。
5.2 精梳機使用原料向多樣化發展
精梳機歷來是生產高品質純棉紗的專用設備,但近幾年來,隨著紗線品種的變化,使用原料向多樣化發展,既有棉,也有各種化纖及毛、麻等纖維。為適應紗線品種的變化與發展,河南昊昌紡機公司開發了多功能新型精梳機,機上可用6種元件,用不同纖維原料來生產精梳紗,既可生產不同品質要求的純棉精梳紗,也可用麻類纖維及粘膠、滌綸纖維來生產精梳紗。從已開發生產的麻精梳紗、粘纖精梳紗及滌綸精梳紗分析,由于通過精梳工藝使纖維伸直度顯著提高,纖維中存在的疵點被有效清除,使紗線更光潔,強力更高,為后道加工生產的產品提升附加值。業內人士認為精梳機向多種纖維加工發展可使其用途更廣泛,發展潛力更大,并可促進我國精梳紗生產比重進一步提高。
6 結語
1)中國紡織機械展暨ITMA亞洲展,是展示國內外紡織機械技術進步與品種發展的重要平臺。縱觀這次展會上展示的紡紗技術裝備,比歷屆有明顯進步,突出反映在裝備的自動化、連續化、智能化及高速化特點明顯,使紡紗產業正在向技術密集型轉移。
2)實現“機械換人”,降低勞動用工與節約能源消耗,是當前紡紗企業降低成本、提高效益、實現持續發展的重要途徑,企業只要認真分析展示設備的功能與特點,結合企業實際,在技術改造中加以應用,可使企業從勞動密集型向技術密集型轉變,實現舊貌換新顏的目標。
參考文獻
[1]2016年中國紡織機械展暨ITMA亞洲展第1-4期展報.
[2]紡紗機械:從自動化邁向智能化[N].中國紡織報,2016-10-21.