新疆機采棉棉結與工藝攻關研究

馬春琴，陳 艷

(江蘇悅達紡織集團，江蘇 鹽城 224300)

近年來，新疆機采棉在降低采摘成本和提高生產效率方面展現出較大優勢，從而成為各紡紗企業應對原料價差和降低用棉成本的首選，新疆機采棉的使用呈現上升趨勢。因為新疆機采棉是一次性采摘、不分批次、不分霜前棉或霜后棉，所以普遍存在成熟度差異大、含雜率高、短絨率高、疵點多的問題。紡紗企業要合理使用機采棉，必須采取適當措施應對新疆棉的這種變化。

在使用新疆機采棉的過程中，原棉疵點的應對、異性纖維的防治、紡紗生產工藝的優化、梳理器材的選配、生產品種的定位和產能提高的難題都必須做好，以下就其解決方法作一闡述。

1 新疆機采棉

1.1 特點

人工采摘棉花難度大，是新疆棉花產業發展的瓶頸；而利用機器采摘棉花，可大幅提高棉花采摘效率，顯著降低采摘成本。當前，新疆機采棉采摘成本約為人工采摘的1/3，大幅降低了棉花生產成本，也使國產棉花價格向國際市場棉花價格靠近[1]。

盡管如此，新疆機采棉仍面臨如下問題：

a) 機器采摘將棉花從棉桿上一次性采摘，由于不能分批，也未將霜前棉和霜后棉區分開來，籽棉中又含有大量的棉葉、棉桿，致使機采棉的纖維成熟度、線密度差異大、長度不一致；

b) 機采棉纖維性能差異大，籽棉加工困難，且除雜效果不佳；

c) 雖然手采棉分級分等好，且我國人力資源較豐富，然而手采棉的生產成本高，使機采棉成為重要選項。

因此如何使用好機采棉，則任重而道遠。

1.2 與手采棉品質指標對比

新疆機采棉與手采棉纖維性能各有優勢[2]，原料品質指標對比見表1。

表1 新疆機采棉與手采棉品質指標對比

項目機采棉手采棉棉結/(?！-1)221188馬克隆值4.604.43成熟度0.860.84上半部平均長度/mm29.2529.10長度整齊度指數/%79.382.1短纖指數/%14.913.2斷裂比強度/(cN·tex-1)24.825.4伸長率/%6.67.5反射率/%8088黃度8.28.7顏色等級11-211-2雜質數量/(?！-1)57.025.6雜質面積/%0.590.25含糖率/%1.73.1回潮率/%5.586.54

從表1可以看出，機采棉的棉結、馬克隆值、短纖指數、雜質數量、雜質面積、含糖率及回潮率等指標與手采棉相差較大，在紡紗生產中必須嚴格管控。

2 新疆棉花的配比優化

根據機采棉與手采棉不同要求、不同纖維性能、不同紡紗關注點，組織實施以下3種配棉方案：

a) 使用100%機采棉；

b) 使用100%手采棉；

c) 機采棉與手采棉混合使用，混合比例及原料性能指標見表2。

從成紗指標和織布檢驗來看，將機采棉和手采棉合理混用能有效解決紡紗中存在的各種問題，同時解決了紡機采棉時棉結高的難題。但手采棉的加入應加大對異性纖維的關注度，在清花線、絡筒電清上應進行參數優化。

表2 機采棉與手采棉混合比例及原料性能指標

混合比例/%原料性能地方手采棉兵團手采棉兵團機采棉地方機采棉根數短絨率/%AFIS棉結/(?！-1)回潮率/%含雜率/%馬克隆值24.533.339.03.233.322647.001.64.42

3 清花流程控制

由于新疆機采棉有采摘成本低、異纖含量較少等優點，同時又存在含雜多、短纖維含量高、異性纖維含量不穩定的問題，應針對原料性能采取有效措施，尤其是清梳工藝的探討[3-4]。

清梳主要是清除棉結、排除短絨、減少纖維損傷，機采棉清花工藝除雜尤為重要，一方面減少各區域打擊，另一方面利用清花線打手速度和各落雜區的隔距配置使清花管道氣流和棉流通暢，從而降低棉結、短絨，增強除雜效能。

4 梳棉工藝優化

新疆機采棉相比手采棉，主要存在成熟度差、馬克隆值偏高，短纖維含量高，未成熟纖維、不孕籽、軟籽表皮等危害性疵點高的問題，對此將清梳聯開清棉與梳棉兩個工序有機結合以縮短工藝流程，其連續化、自動化生產線大幅減少了用工。梳理是紡好紗線的關鍵工序，其核心是在減少纖維損傷、降低棉結的前提下，達到精細抓取、有效開松、均勻混合和高效除雜。

清梳聯采用增大梳棉機幅寬和出條定量的高產工藝法，能有效降低棉結、使纖維梳理充分；但短絨增長多、纖維損傷多，從而影響成紗質量，特別是在梳理機采棉過程中排雜不充分，易造成錫林、回轉蓋板、道夫針布上嵌雜，同時馬克隆值一致性差、短絨高，造成強力低、強不勻大、條干水平差、毛羽高、棉結雜質多和梳棉機生產效率低等問題。因此，必須對梳棉機梳理工藝進行優化。

4.1 參數優化

為發揮清梳聯梳理優勢采取的主要措施是：① 提高錫林轉速以增大梳理度、提高預梳理能力；② 采用新型大齒密針布以提高梳理度；③ 抬高錫林以充分利用錫林圓周弧面針布，增大前、后固定蓋板梳理面，從而清除棉結、排除短絨、減少纖維損傷。

因為梳棉機速度提高，可使針/齒尖面纖維數量增加即梳理的纖維量增加；緊隔距、強分梳，配合進口大、出口小的漸近工藝設置，減少緊隔距、強分梳帶來的纖維損傷；大齒距、小齒深結構，提高了纖維的釋放和轉移能力。

4.2 設備狀態

良好的設備狀態是紡好新疆機采棉的關鍵。

4.2.1包卷金屬針布對梳理至關重要，包卷機夾頭上的夾刀松緊、磨損狀況，導輪軸承是否靈活、缺油等確定正常后再開始搭架。搭架時一定要查看金屬針布齒條與錫林滾筒切線應大于半徑且不宜過長，正常切線長度大于半徑約為6 cm～8 cm，以確保卷繞平穩且不易爬齒、損傷齒尖；伸頭時要對齒條起頭部位銼薄約為10 cm長，以便開頭與收尾達到最佳效果。

在正常包卷時，起頭的第1、2圈無須加張力，在1 cm寬度內張力應偏緊掌握，至10 cm～15 cm寬處應適當放松。正常張力應根據齒條的基部厚確定，錫林齒條為39.2 N～58.8 N，道夫齒條為58.8 N～78.4 N，側壓力宜為98 N；因為錫林滾筒兩端斜磨為微錐面，兩端齒條的包卷速度比中間慢5 r/min～10r/min，中間則可適當加快，錫林為20r/min～30 r/min較適宜，道夫為25 r/min～35 r/min，最好一次性包完整個滾筒。

4.2.2安裝時一定要查看開頭、收尾處針布齒尖的高低，高則用油石磨平以保證隔距準確(針布間隔距直接影響棉結的去除和成紗指標)；在安裝前應先對大小漏底、前后罩板曲軌及各類刀具進行揩擦，做到光潔、無銹，無油污、棉蠟。

4.2.3中曲軌隔距影響中部氣流的順暢及開車后是否會出現墻板塞花，且很難保證整機各部位氣流的順暢(氣流不暢影響棉結雜質的排除)；其隔距一定要進口大于出口。安裝大漏底時，盡量做到前片大漏底與后片大漏底接口之間隔距應小于后片約0.127 mm～0.254 mm，即前片高于后片利于氣流順暢、纖維順利通過。

4.2.4安裝機后部分時應注意安裝的效果，否則將影響機后氣流的暢通，以及纖維和雜質能否很好地剝離；其安裝一定要與大漏底接口一致，接口處三角漏底應高出大漏底約0.127 mm，再安裝預梳理漏底，預梳理與三角漏底之間有個落雜點，該落雜點的大小根據所紡原料的含雜量確定，含雜少則做小點。

刺輥下安裝預梳理固定蓋板時，應將過去的2根固定蓋板逆齒改為先梳后順，以利于纖維轉移并減少前梳理區的負擔。預梳理固定蓋板與刺輥隔距由所紡原料的強力而定，根據強力差將固定蓋板與刺輥隔距適當放大為1.524 mm～2.032 mm。

在設置固定蓋板—錫林隔距時，原則是進口大、出口小， 后固定蓋板—錫林隔距要大于前固定蓋板隔距1～2倍。試紡結果表明，大隔距時的棉結要優于小隔距。

4.2.5錫林—回轉蓋板共有26個隔距點，每個都必須保證準確，否則會出現左右大小不一致，或前后偏差大，將對棉結指標影響很大，且左右差異大則不能保證氣流在錫林—回轉蓋板間穩定。

4.3 幾種梳棉機狀態對比

4.3.1針布配置

設備是基礎，工藝是提高質量的手段。我們在固定蓋板配置上進行了前3后3、前4后6試紡。本次試紡是采取同條件紡CJ 11.66 tex紗時進行的跟蹤試紡，不同針布配置及狀態對比見表3。

從表3中可以看出，31號梳棉機狀態優于18號，即固定蓋板按前4后6配置加大梳棉機的梳理度，尤其是紡長絨棉系列品種時，生條棉結指標可至少下降30%；因此，增加固定蓋板前后配置根數則有利于增大梳棉機的梳理力度。目前，我公司準備嘗試前6后9的配置。

4.3.2參數配置

為分析梳棉機主要工藝配置及速度變化對梳理質量的影響，設置錫林轉速為390 r/min、刺輥轉速為730 r/min，31號梳棉機不同出條速度時質量對比見表4，同臺同錠不同梳棉狀態下成紗質量變化趨勢見表5。

表3 不同針布配置及狀態

項目31號18號機型FA203AFA203A針布配置金輪錫林金屬針布齒條型號AC2035×01740AD2035×01740包針日期2017-05-012015-08-24金輪刺輥金屬針布齒條型號AT5610B×06311PAT5610B×06311P包針日期2017-05-012016-08-24金輪道夫針布型號AD4030×02090AD4030×02090包針日期2017-05-012017-04-16金輪彈性蓋板針布型號MCH55DMCH55D包針日期2017-05-012016-04-02前固定蓋板/根43更換日期2016-08-142015-08-24后固定蓋板/根63更換日期2016-08-142015-08-24狀態生條AFIS棉結/(?！-1)5265短絨率/%12.313.1

表4不同出條速度時梳理質量對比

項目A組B組C組出條速度/(m·min-1)7090120生條AFIS棉結/(?！-1)445746短絨率/%12.613.114.0精梳AFIS棉結/(粒·g-1)10410短絨率/%5.86.07.1精梳落棉AFIS棉結/(?！-1)227193188精梳落棉短絨率/%58.263.169.6

表4、表5結果表明，在同等條件下，梳棉采用不同出條速度，半制品生條、精梳條的AFIS棉結變化不顯著且無直接相關性，其短絨隨著速度提高而增加；當紡純棉11.66 tex針織紗時，對棉結水平影響較大，+140%棉結、+200%棉結與生條速度成正比，即生條速度提高，成紗棉結增加明顯。

表5不同梳棉狀態下成紗質量變化趨勢

項目A組B組C組出條速度/(m·min-1)7090120強力/cN160.4151.4153.3強力CV/%10.27.37.8伸長率/%4.55.14.5最低強力/cN121.6121.1126.7條干CV/%13.2013.0413.40細節(-40%)/(個·km-1)123113141細節(-50%)/(個·km-1)446粗節(+35%)/(個·km-1)312289323粗節(+50%)/(個·km-1)231727棉結(+140%)/(個·km-1)7593139棉結(+200%)/(個·km-1)91831毛羽指數H3.823.843.83

5 結語

針對新疆機采棉、手采棉的不同性能，采取不同的原料配比方案，對纖維不同性能特點采取不同的措施，并從清梳工藝、棉結減少、清除雜質，尤其是提高梳棉機狀態和加強梳理方面進行多組試紡，最終確認最佳的設備狀態和工藝設計方案，為公司有效使用新疆機采棉積累了寶貴經驗。