實現紡紗增效降耗的途徑

逯常青 曹茂春

(帛方紡織有限公司，山東濰坊，261200)

1 器材專件的應用

1.1 國產鋼領與鋼絲圈的合理選用

鋼領與高速運轉的鋼絲圈組成一對摩擦副，是使用量大、易磨損、易消耗的紡紗器材，其性能直接關系到紡紗質量、紡紗效率、生產成本。對于一些高品質紗線，如軍工用品紗線、萊賽爾系列紗線、色織用紗、高檔針織用紗以及一部分長年在機品種，我們都傾向于使用壽命更長久、穩定性與可靠性更高的進口布雷克鋼領、鋼絲圈。近幾年，隨著國產鋼領鋼絲圈的制造精度和質量水平的大幅提高，我們通過大量試驗對比，從鋼絲圈的更換周期，穩定產品質量等方面，優選國產鋼絲圈并配用國產高精度鋼領，基本替代了進口鋼領鋼絲圈，從而節約了材料成本。使用兩種鋼領鋼絲圈紡制JC 9.8 tex包芯紗的成紗指標對比見表1。其中，組合1為配用布雷克的3854型鋼領和8/0#鋼絲圈，組合2為配用金貓的JDPG1-3854MHg型鋼領和TPEL gc型9/0#鋼絲圈。

表1試驗表明，國產高速耐磨鋼領鋼絲圈的紡紗效果已經接近進口品牌鋼領鋼絲圈的紡紗效果,使用周期可以達到18天～20天，高速耐磨鋼領的壽命可以達到4年，且無走熟期，能適應18 000 r/min高速，能夠滿足賽絡紡、包芯紗等各種纖維的紡紗要求。以上結論我們在其他品種也得到了驗證，完全可以替代進口鋼領鋼絲圈，而且其價格是布雷克的1/3～1/4，具有明顯的高性價比優勢。我公司現已全部推廣使用。

表1JC9.8tex包芯紗成紗指標結果

在機天數/天條干CV/%組合1 組合2細節/個·km-1組合1 組合2粗節/個·km-1組合1 組合2棉結/個·km-1組合1 組合2毛羽H值組合1 組合2千錠時斷頭/根組合1 組合27101518202411.1511.2811.3111.1811.2611.3511.2711.2011.1111.3411.1911.420011010100111415141813161914171220155249596356566067535871772.812.862.792.862.903.552.912.802.842.862.883.46879101318989111319

1.2 新型下銷和壓力棒的合理使用

下銷的作用是對下膠圈形成一個積極上托式控制面，同上膠圈一起控制纖維的有序變速。新型下銷為第二代“T”形下銷，主要是在下銷寬度不變(24 mm)，不影響前區握持距的前提下，改變其表面形態結構，減小前部平臺寬度(8 mm減為5 mm)，相應加長中后部弧面寬度(16 mm變為19 mm)。前緣變薄(3 mm變為2 mm)，平臺位置降低1 mm，曲面與小平面階梯高差增大(1.5 mm變為2.5 mm)，使平臺處下膠圈的拱形彈性作用更充分體現，膠圈鉗口的彈性調節功能增強，主牽伸區摩擦力界的穩定性提高，能夠更有效控制纖維運動，從而改善成紗質量。采用不同下銷紡制C/T 16.9 tex、JC 14.6 tex紗的成紗指標對比見表2。細紗前區采用壓力棒隔距塊，壓力棒下壓須條使纖維束呈曲線狀態，增加了摩擦力界控制范圍，加強了對浮游纖維的控制，使得前牽伸區浮游區長度縮短，能有效地控制纖維運動，從而改善成紗條干，減少了常發性紗疵，能有效提高成紗質量。采用不同隔距塊紡制C/T 16.9 tex、C 18.3 tex紗的成紗指標對比見表3。

表2不同下銷成紗指標對比

品種/tex下銷類型條干CV/%細節/個·km-1粗節/個·km-1棉結/個·km-1毛羽H值C/T 16.9C/T 16.9JC 14.6JC 14.6舊型新型舊型新型14.5813.6512.5212.01835213288191218913756384.023.973.823.75

表3不同隔距塊成紗指標對比

品種/tex隔距塊/mm條干CV/%細節/個·km-1粗節/個·km-1棉結/個·km-1毛羽H值C/T 16.9C/T 16.9C 18.3C 18.33.03.5(壓力棒)3.03.5(壓力棒)14.2213.5115.7614.98634836103812531751681234513123.983.894.664.78

采用不同的下銷和隔距塊，使用228新疆棉(17 300元/t)與328地產棉(15 800元/t)紡制C/T 60/40 11.0 tex紗成紗質量對比如下。

原料 新疆棉 地產棉

下銷類型 舊型 新型

隔距塊/mm 2.5 3.0(壓力棒)

條干CV/% 15.89 15.66

細節/個·km-156 49

粗節/個·km-1326 310

棉結/個·km-1575 559

毛羽H值 4.36 4.41

從試驗結果看出，用較低等級的配棉，采用新型下銷和壓力棒隔距塊，同樣能達到成紗質量要求。這樣在保證成紗質量不變的情況下，噸紗原料成本降低。使用新型下銷或壓力棒，成紗質量明顯改善，甚至在原配棉基礎上降低一個品級上機，同樣能達到所要求的指標，原料成本明顯下降。但使用壓力棒隔距塊，牽伸力增大，有時會出現牽伸不開出“硬頭”現象，因此要適當降低粗紗捻系數，增大羅拉隔距和后區牽伸倍數，優化搖架壓力和膠輥硬度，加強設備和車間溫濕度管理，減少錠間差異。推薦使用水滴形壓力棒，可減少須條的“上翻”現象，并注意調節好隔距塊壓力棒的最佳鉗口位置，使壓力棒不碰前膠輥、前羅拉和下膠圈，從而穩定成紗質量。

1.3 膠輥的科學表面處理與合理使用

膠輥是牽伸裝置的關鍵器材，膠輥的消耗也是紡紗生產成本中的重要一項。膠輥使用要避免兩個極端，片面追求質量而使用過軟的膠輥和片面追求使用周期而使用過硬的膠輥。

良好的防靜電性、抗繞性和耐磨性以及高回彈性是高效高速紡紗對膠輥的基本要求。我們對膠輥的選用原則是：目標明確，就低選用，及時跟蹤調整。在保證紗線訂單質量要求的前提下，就低選擇，盡可能使用偏硬的膠輥，以保證車間生活和減少膠輥的損傷數量。同時，根據不同品種的質量要求，選用硬度和表面粗糙度不同的膠輥，以及各工序不同膠輥，采用不同混比、不同化學涂料、不同涂量，最大程度改善膠輥的紡紗性能，提高膠輥的防靜電性和耐磨性，以適應品種要求，兼顧成紗質量和生活狀態。

1.3.1 膠輥表面的處理

竹漿纖維/滌11.8 tex(Pu 44.4 dtex，3.5倍牽伸)品種，原來用WRC-965型微處理膠輥，成紗質量較好，但纏膠輥纏羅拉現象嚴重，膠輥損傷嚴重。現改用WRC-871型雙層膠輥，通過選用滲透性較強的新型化學涂料，A、B兩組分的合理配比，采用二次涂料處理法，膠輥上機后，纏繞現象基本消除，膠輥的耐磨性得到提高，損傷大大減少，斷頭減少，車間生活明顯好轉。使用兩種類型膠輥的成紗質量對比如下。

膠輥型號 WRC-965型 WRC-871型

條干CV/% 11.89 11.93

細節/個·km-10 1

粗節/個·km-116 18

棉結/個·km-128 29

毛羽H值 3.98 3.91

3個月中凹量

/mm 0.020 0.015

每天黏纏造成的

損壞數量/個 35 6

1.3.2 細紗大直徑前膠輥的使用

目前細紗膠輥直徑一般在30 mm，隨著磨礪次數的增加，膠輥的直徑變小，硬度變大，對纖維的握持能力減弱，容易出現牽伸不開，毛羽多，錠間差異大，斷頭多、成紗質量下降等問題，適當加大前膠輥直徑，可有效解決以上問題。不同直徑膠輥紡制R/JC 14.6 tex紗的質量對比見表4。

表4不同直徑膠輥紡紗質量對比

前膠輥直徑/mm條干CV/%細節/個·km-1粗節/個·km-1棉結/個·km-1毛羽H值條干CVb/%31.5031.0030.7530.0013.0112.8612.5813.15221132282229453935423.753.683.543.621.982.031.872.12

通過不同直徑膠輥對比試驗，成紗質量直徑為30.75 mm成紗質量最優。因為直徑過大，在后膠輥直徑、中鐵輥直徑、上下銷和上下膠圈不變情況下，搖架壓力的平衡被破壞，如再更換中鐵托將增加投入。通過增大膠輥直徑，同時合理收窄膠輥工作面寬度(25 mm改為24 mm)，可在搖架壓力減少(由180 N降為150 N)的同時，仍能更好地握持和控制纖維，改善成紗質量，也降低了重加壓帶來的能耗，增加了膠輥的復磨次數，大大延長了膠輥的使用壽命，降低了膠輥的投入和消耗。目前，我公司從無錫某公司定制的直徑30.75 mm、寬度24 mm膠輥廣泛采用，效果不錯。

1.4 新型節能錠帶的使用

錠帶的質量及接頭方式不僅影響錠帶的壽命和使用效果，而且影響能耗。M11齒接錠帶是無錫某公司生產的一種新型節能錠帶，分織物面(綠色)和改進橡膠面(黑色)，接頭方式采用鋸齒形鑲嵌無膠熱熔黏結，接頭平滑、無凸面，接頭強力高，而且不受傳動方向限制，S捻和Z捻都能適應。該錠帶由于采用雙工作面傳動，改進橡膠面與滾盤接觸。摩擦因數小，傳動效率高，有利于降低傳動能耗；織物面與錠盤接觸，摩擦因數大，降低了錠子負載后可能造成的錠速不勻，進而造成成紗捻度不勻，該錠帶在保證節能的基礎上提高了錠子的傳動效率。我們在更換新型錠帶前，細紗機左右兩側各測20錠，平均錠速為13 680 r/min，錠速CV值1.83%，更換新型節能錠帶后，平均錠速為13 916 r/min，錠速CV值0.98%，錠速提高236 r/min，傳動效率提高了1.73%。相應捻度增加，提高了加捻效率，從而可通過降低一檔設計捻度來提高前羅拉轉速。以T 19.7 tex為例，傳統錠帶設計捻度90.2捻/10 cm，實測捻度83.7捻/10 cm；換用新型錠帶后，設計捻度87.9捻/10 cm，實測捻度83.9捻/10 cm，前羅拉速度由197 r/min提高到201 r/min，產量增加2.03%。按照月產量800 t計算，每月可增產15 t。一落紗電能消耗由48.57 kW·h降為47.89 kW·h，噸紗節電1.42%，每月可節電9 000 kW·h左右。試驗證明，新型齒接錠帶節能、穩定、高效[1]。

1.5 梳棉雙齒錫林針布

針布是決定生條質量和成紗質量的關鍵器材，隨著新型金屬針布不斷的技術進步，提升了梳棉機的生產效率和成紗質量。為適應梳棉機高速、高產的要求，錫林針布朝著“矮，淺，尖，薄，密”方向發展，為適應梳理質量要求，我們在清梳聯FA203型梳棉機上采用AC2040×01850D-Ⅱ-52型雙齒針布和AC2030×01550D型單齒針布在紡制JC 9.8 tex作對比試驗，結果見表5。

表5單齒針布和雙齒針布紡紗質量對比結果

針布類型臺時產量/kg生條棉結/?！-1生條短絨率/%條干CV/%細節/個·km-1粗節/個·km-1棉結/個·km-1斷裂強力/cN單齒雙齒單齒雙齒303036365850634921.3221.9620.8721.0514.3514.0214.8914.11325365498250987312371171168173169

雙齒針布在一個齒距范圍內有兩個針齒，一個平頂高齒和一個尖頂矮齒，齒密雙倍提高，分梳時，雙齒更容易托持纖維，使纖維停留在齒尖位置；齒深淺，雜質和短絨更容易拋離，提高了纖維釋放和轉移能力，增強了對纖維的分梳能力和結雜去除效率[2-3]。

在保持質量指標的前提下，出條速度可提高20%，在產量增加20%情況下，成紗質量指標沒有明顯變化。雙齒針布尤其在機采棉含雜高，一致性差的情況下，成紗質量的穩定性較好，更適合于清梳聯設備，在增加產量、提高質量、降低成本方面發揮了國產新型針布的作用。

應用新型器材專件能夠在一定程度上改善成紗質量、增產降耗。但是要注意新型器材的適應性和穩定性，合理優選、安裝、調整、反復試驗，充分發揮新型器材的優良性能。

2 工藝技術創新

2.1 重定量工藝的應用

為適應公司發展，我們在逐步推廣重定量工藝。它是前紡重定量、細紗大牽伸、優質、低耗的大牽伸紡紗工藝[4]。我們在竹漿纖維19.7 tex紗對比兩種定量的成紗質量，結果如下。

項目 原工藝 現工藝

生條定量/g·(5 m)-120 23

并條(頭并/末并)

定量/g·(5 m)-121/20 26/25

粗紗定量/g·(10 m)-16.0 9.0

條干CV/% 10.32 10.50

細節/個·km-10 0

粗節/個·km-115 17

棉結/個·km-139 42

毛羽H值 3.85 3.76

斷裂強力/cN 310.5 315.2

從試驗結果看，前紡定量調高后，成紗質量指標沒有明顯變化，仍能達到質量要求。重定量工藝在成紗整體水平保持相對穩定前提下，可減少前紡設備配置數量，減少用工，節約開臺時間，有利于節約噸紗成本。

前紡重定量工藝，并不是僅僅提高定量。要取得重定量大牽伸工藝較好的試驗效果，必須在設備狀態、工藝優選、紡織器材的配置及各項管理工作采取一系列調整和改進措施。要合理配置細紗牽伸工藝，保持細紗牽伸區內纖維運動的穩定。重定量工藝涉及到工藝、設備、管理等方面，要不斷的進行工藝優化試驗，促進工藝完善，使重定量工藝達到保證產品質量、降低運行成本的目的。

2.2 粗紗賽絡紡工藝的應用

傳統的賽絡紡紡紗形式為細紗賽絡紡，細紗賽絡紡在發揮其改善條干、提高強力、降低毛羽等方面有明顯優勢，但需要對細紗機喂入紗架部分做相應的改造，改造一臺細紗賽絡紡的費用幾千元，且細紗賽絡紡存在著吸風笛管處有纖維散失的情況，造成細節偏多，細紗斷頭多，生活比較難做，在換粗紗時造成的粗紗頭過多等弊端。我們在粗紗機采用雙錠喂入同一錠翼的粗紗賽絡紡工藝形式，粗紗條干CV明顯改善，成紗質量指標優于傳統環錠紡工藝。這樣在沒有額外改造費用情況下，提高了成紗質量，且在細紗工序普通機臺都可以進行粗紗賽絡紡上機生產，便于品種在細紗工序靈活安排。相對于細紗賽絡紡，減少了細紗里外排粗紗意外伸長產生的粗紗剩余紗尾長度不一致現象，大大減少了細紗工序的粗紗頭數量；減輕了細紗換紗工的勞動強度和換粗紗數量，減少了換紗時間，提高了細紗機的運轉效率。R/JC 14.8 tex紗用不同紡紗形式的試驗結果見表6。

表6不同紡紗形式的成紗質量試驗結果

紡紗形式條干CV/%細節/個·km-1粗節/個·km-1棉結/個·km-1毛羽H值斷裂強力/cN普通環錠紡粗紗賽絡紡細紗賽絡紡13.212.512.35112716143524213.793.603.48172.5181.3185.9

由表6可以看出，粗紗賽絡紡質量指標與細紗賽絡紡相當，優于傳統環錠紡質量。實際生產中，要根據用戶對品種的質量要求，合理使用粗紗賽絡紡工藝。粗紗賽絡紡工藝在沒有額外投入情況下，降低了生產成本。

2.3 并條道數的合理設置

根據品種質量要求，在并條工序合理設計并合道數。如純棉精梳紡竹節紗品種一般用兩道并條。在保證精梳條重不勻較小的情況下，純棉竹節紗過一道并條，即能滿足竹節紗各項指標要求。這樣在并條工序就節約50%的開臺。這樣的設計思路我們也嘗試在其他混紡品種使用。如摻加精梳落棉和超短纖維紡制點子紗、花式紗、段彩紗等，三道或四道并條才能完成的混并，我們用兩道或三道來完成。同樣能達到用戶要求的布面風格。既減少了看車工的看臺數量，又減少了能源消耗，效果明顯。但前提是一定要控制好生條或精梳條重量不勻率，需要在清梳工序、精梳工序加強設備與操作管理。

2.4 合理回用回花回條，充分利用精梳落棉

我們對在機各品種回花回條分類存放，做好標識，有計劃地在同類品種回用，節約原料，降低成本。另外，積極開拓營銷渠道，轉變思路，變廢為寶。近期我們同韓國用戶合作開發一系列花式紗線品種，其要求就是加入精梳落棉，達到成紗及織物風格類似麻紡的粗糙感。這也為我們降低生產成本提供了新的途徑。

3 結束語

傳統紡織業一直是高消耗、低利潤行業。企業只有創新發展，節能降耗，才能提高產品的利潤率。紡紗器材、專件的質量和性能，對紡紗產品質量、生產效率和生產成本都有重要的影響。目前，各類新型節能紡織專件的大量涌現，為我們紡織企業提供了更廣闊的節能空間。我們從自身工藝、原料等方面尋求突破，節能降耗的潛力還有待進一步挖掘。實現紡紗企業節能降耗，既增加了企業的盈利能力，又響應了國家低碳環保政策的號召，具有良好的經濟效益和社會效益。