關于高效散纖維開松喂給設備的配置簡介

周樹照，盧雙利，韋雪梅

（恒天重工股份有限公司，河南鄭州 450001）

作為一種新型的、有著眾多優勢的染色形式，散纖維染色的發展已走過了十多個年頭，染色工藝和設備流程也已經日趨完善，并逐步應用于棉花脫脂。以恒天重工股份有限公司供給某公司日產15噸的標準流程為例，基本實現了纖維成餅、染色、頂餅、脫水和棉餅開松喂入烘干機的各個階段的連續生產，極大地減輕了工人的勞動強度，特別是本研究所探討的脫脂、染色后纖維的開松喂給設備配置，不僅改善了工作環境，提高了工作效率和產品質量，而且設備產能也有較大提升。本項目對脫水后棉餅開松喂給的形式及具體結構、要求加以探討和分析，以供參考。

1 流程簡介

1.1 流程的演變

從前期作坊式生產，到現今自動喂給打餅、染色、頂餅脫水到自動預開松、開松并均勻地喂給烘干機的流程演變，已經形成了成熟的設備工藝流程，由干開機、打餅機、染缸、頂餅機、脫水機、預開松和開松喂給到烘干機的流程，基本滿足了所有散纖維的染色和脫脂要求[1]。

1.2 開松段的演變

本研究重點探討棉餅的開松喂給，見圖1。散纖維脫脂、染色后，脫水的餅狀散纖維密度大（260～300 kg/m3）、抱合力強，前期主要是靠人力撕碎并平鋪到烘干機的喂入簾上，勞動強度極大，效率低，濕塊多，烘干效果差。后來，恒天重工開發出了ZHR573型開松機和R434型喂給機，初步解決了開松和喂給的問題。隨著用工成本以及用戶對產品質量要求的不斷提高，這些設備固有的一些缺陷，如：勞動強度偏大、飛花和落花嚴重、烘干后濕棉塊多、清潔困難等問題也暴露了出來。為解決這些缺陷，我們逐步完善了預開松、喂給加精細開松的流程，非常好地解決了散纖維開松喂給的問題。

圖1 棉餅開松工藝配置示意圖

2 單元機功能及參數

2.1 ZF1113型預開機

脫水后的棉餅1直接轉移到本機的翻斗上，然后翻餅到斜簾2上，與此同時斜簾運動，利用兩個鋸片開松打手3將棉餅初步開松成棉塊，在提升簾4、勻棉打手5和剝棉打手6的作用下喂入下道工序。在此過程中，棉塊會進一步減小，也可使同一棉籠中的上下棉餅或不同棉餅中色差不一的部分進行混合，以提高色澤的一致性。

2.2 ZF1106型濕開機

經過預開機的棉花雖已無很大的棉塊，但遠達不到定量喂給和烘干機的要求，需要通過本機的提升簾，本著輕開多打的原則，再次在提升簾、勻棉打手和開松打手的作用下均勻喂給至ZF1110型開松機，此時提升簾和勻棉打手的間距已可由ZF1113 預開機的 120 mm 調整至 30～40 mm 的距離，同時剝棉打手也換成角釘和毛刷混合打手，保證了提升簾的清潔并使得喂入開松機的棉花均勻一致，有利于ZF1110開松機最后的精細開松和均勻喂給。

2.3 ZF1110型開松機

經過濕開機的纖維層雖然均勻一致，但濕塊較多，對烘干機的生產效率仍有影響，故此處設計有一對握持羅拉并與開松打手共同作用，濕塊被開松成蓬松且無大棉塊的狀態，均勻地落到烘干機的喂入簾子上，完成整個開松喂給過程。

2.4 單元機參數的調整

經過長時間的生產實踐和對纖維成品的對比分析，摸索并固定了設備各處的參數，見表1，既使棉餅得到充分的開松，同時又盡可能減少對纖維的損傷，效果顯著。

表1 設備參數

3 結構改進及優勢

通過對不同設備和結構的改進，使纖維開松和喂給很好地滿足了烘干機的要求。

3.1 ZF1113預開機段

在ZF1113預開機段，采用雙打手螺旋鋸片形式打手，如圖2。強度高、上下排列的雙鋸片打手將密實的棉餅分層并強力開松，完全代替了人工撕棉餅的工序，極大地減輕了勞動強度，減少了用工成本。經過雙鋸片打手開松的纖維束質量95%以上的在150～300 g，在提升簾和勻棉打手、剝棉打手的作用下，再次松弛開松，在盡量少損傷纖維的情況下，纖維束的質量大部分在70～100 g，詳情見圖3。

圖2 螺旋鋸片打手示意圖

3.2 ZF1106濕開機段

在ZF1106濕開機段，主要是儲存并保持本機角釘簾處堆積足量的纖維，在角釘簾和勻棉打手、剝棉打手的作用下，定量地開松并喂給下道工序纖維。此設備空間較大，棉餅在經過預開、濕開后，會散失部分水分，含水率會降低1%～2%，更有利于纖維的烘干。同時，為了在幅寬方向上鋪棉更均勻，對勻棉打手的釘子長度進行了改進，解決了兩端鋪棉較少的問題，見圖4。改角釘剝棉打手為角釘加毛刷形式，使提升簾不掛棉，從而使喂棉更均勻、一致。此過程得到的纖維束的質量 80%～90% 在 20～40 g。

圖4 勻棉打手示意圖

3.3 ZF1110開松機段

在ZF1110開松機段，與原ZHR573開松機相比，不僅改進了打手轉速、轉向和直徑（圖5），而且對釘子的形狀和尺寸也進行了改進（圖6），使得開松效果更細、更蓬松。此過程得到的纖維束的質量在5 g左右，這種開松程度的纖維在喂入烘干機等后續設備時更加均勻，提高了烘燥效率，強化了烘燥性能，降低了能耗，使產品克重均勻穩定，舒適度高，質量好。

圖5 ZHR573型與ZF1110型開松機的喂給對比示意圖

圖6 ZHR573型與ZF1110型開松機的角釘對比示意圖

由于兩設備握持羅拉工作狀態的不同，開松時的效果也區別較大，見圖7。特別是老式的ZHR573，由于人工喂給的不均勻性，小棉塊得不到握持，握持羅拉處的正壓會產生大量的棉塊和飛花，而新的流程鋪棉均勻，ZF1110開松機的握持羅拉采用變頻調速，線速度可調，適合各類散纖維的握持開松，很好地解決了這些問題。

圖7 ZHR573型與ZF1110型開松機的角釘對比示意圖

實際檢測的纖維在設備各處的狀態見表2。

表2 實際檢測的纖維在設備各處的狀態

4 配置的優點

本研究討論的設備配置較高，產能較大，自動化程度較高，代表了目前染色棉和脫脂棉領域的先進水平。[2]當然，由于用戶實際使用要求的不同，也可選用或調整設備的配置，以求更適合實際產品的要求。但萬變不離其宗，既要做到開松效果好又不損傷纖維，就要因產品而異了。

5 結語

本研究簡單介紹了散纖維染色的流程，對棉餅的開松喂給進行較詳細的分析和說明，確保設備配置有利于大批量的散纖維開松烘干，流程的改進效果亦是顯而易見的。在實際的設備流程中，要考慮的因素還很多，可以根據用戶的特殊要求，對設備的配置做一些適當的簡化，以求達到事半功倍的效果。