瑞士格拉夫公司的前沿創新
——紡紗廠的專屬針布創新

Christian Dratva

(瑞士格拉夫公司)

最新技術發展和系統性研究的新方法促使瑞士格拉夫公司(以下簡稱“格拉夫公司”)為各細分市場及其特定需求，重新開發和設計回轉彈性蓋板針布，以使格拉夫公司的客戶能夠持續獲益。在過去幾年，市場環境、自動化采棉以及梳棉機性能都發生了變化，并將現有的針布技術性能推向極限。目前，格拉夫公司帶來了自主創新的新方法和新產品。

1 格拉夫公司的創新涵義

格拉夫公司的關鍵創新聚焦于如何改善成紗質量(Q)、如何使彈性蓋板針布和錫林金屬針布適用于所用的原料(T)，金屬針布的配置如何延長其使用壽命(L)，以使紡紗廠擁有較好的盈利能力($/t，即收入/時間)。但是，經過對變化邊界條件的深入分析，格拉夫公司認識到有兩方面對紡紗廠有關鍵影響：第一，在保證相同成紗質量的前提下，增加梳棉機的臺時產量(P)；第二，設計新的系統以盡可能減少落棉中的有效纖維含量，從而提高收益(Y)，這一點對紡紗廠利潤影響很大。

因此，創新的關鍵可概括為：① 改善成紗質量(Q)；② 應對原料含雜(T)；③ 延長使用壽命(L)；④ 提高生產性能(P)；⑤ 節約蓋板花中有效纖維以獲得更多收益(Y)。

2 整體的系統性研究方法

為滿足各細分市場紡紗廠的差別化需求，在創新設計具有附加值的金屬針布產品時，有很多系統需要考慮。整個后紡工序、梳棉工序本身及其所有參數，以及不同可能性的產品必須協調一致。梳理功能主要發生在彈性蓋板針布和錫林金屬針布針齒間。格拉夫公司采用最新技術,依據試驗室研究以及現場測試結果，提出了具體的解決方案，以滿足紡紗廠的期望。格拉夫公司基于自動化程序，通過對原型的模擬、可視化和計算，設計思維方法，加速創新過程，以盡可能減少開發時間，降低開發成本。設計案例如圖1、圖2所示。

圖1 蓋板針齒彎曲效果的可視化有限元計算

圖2 與梳棉機和梳棉工藝完整匹配的最新復雜植針自動3D影像

圖1中，可視化的有限元計算展示彈性針布用底布上的蓋板針齒的彎曲效果，可據此對新產品進行修正，以符合各細分組別客戶對梳理工藝的要求。

3 關注點：節約有效纖維以獲得更大收益(Y)

3.1 案例一

針對梳棉工序節約有效纖維的最新聚焦點，格拉夫公司開發了一種新的彈性蓋板針布系統，在生產和設計中包含了許多不同參數，以滿足特定產品組別。本案例的計算給出了預估結果。

某年產5000 t的紡紗廠采用格拉夫優化蓋板針布，在原料用量不變的情況下，每年可在梳棉蓋板花中節約0.3%有效纖維(可轉換為15 t棉紗)，產生3.5萬歐元額外收益。原料質量、梳棉機工藝設定以及所紡紗線等級決定節約的效果，即基于節約有效纖維的預估，取決于原料、梳棉機型、梳棉機工藝設定以及最終產品要求。具體計算結果見表1。

表1 某紡織廠銷售增加情況的預估

3.2 案例二

格拉夫公司在自己的實驗室并經現場測試新開發的彈性蓋板針布性能，結果如圖3、圖4所示。

圖3 2種不同型號蓋板的梳理隔距之間的彈性針布負荷外觀

圖4的測量結果來自于圖3形象化的分梳區域2種不同蓋板負荷程度差別的現場測試。圖3中，第一個是最新設計的彈性蓋板針布，并將其與新型蓋板針布進行從由左到右、從預分梳到后分梳的比較。圖4中，在兩條曲線之間的區域顯示了有雜質、塵雜、棉結，還有有效纖維組成的負荷之差。

圖4 2種不同彈性蓋板逆錫林旋轉方向、從后分梳區到預分梳區負荷表現

圖4為2種不同彈性蓋板逆錫林旋轉方向從后分梳區到預分梳區的負荷曲線對比區域，顯示了蓋板花落棉和有效纖維的減少量。

很顯然，由以上2個案例可知，落棉中節約有效纖維的占比很小，對紡紗廠收益也有積極影響。

4 創新蓋板針布的3個系統

4.1 Y-Top蓋板針布收益優化系統 (Y)

某紡紗廠面對銷售價格的激烈競爭，以中、高生產率生產優質紗。對該客戶而言，根據原料、機器安裝情況和所要求的成紗質量，如表1所示的很少量的纖維節約(最高為0.5%)即可獲得具有市場競爭力的價格優勢，如圖5所示。

圖5 5個主要參數的組成及節約有效纖維的收益優勢

4.2 HiTop 2蓋板針布和MULTISHARP錫林針布性能優化系統(P和L)

某生產氣流紡紗的紡紗廠需要最佳的生產能力和針布使用壽命，以及良好的成紗質量。這2項要求被納入在性能優化系統中。如，相比環錠紡工序，氣流紡工序可以使用較短的纖維。因此，產量要由可用纖維的另一定義而定，但產量仍然是重要的，并被納入系統。產量與最新用于錫林針布MULTISHARP的合金相關，以提供盡可能長的針布使用壽命(超過25%)，可在全系統整個較長壽命期內，在延長保養周期的情況下實現高產，如圖6所示。

圖6 生產性能和針布使用壽命的優勢

圖6顯示了生產性能和針布使用壽命優勢，即在原料含雜增加的情況下，仍可達到最高生產效率。

4.3 RSTO蓋板針布質量優化系統(Q)

這種蓋板針布是為質量要求較高的紡紗廠設計的。這類紡紗廠的收入并非依賴于增加產量，而是通過優化成紗品質提高售價。他們的關注點在于通過控制蓋板花中有效纖維的含量，以保持盡可能好的成紗質量，如圖7所示。

圖7 成紗質量優勢

5 結語

以上案例就格拉夫公司如何將彈性蓋板針布和錫林針布設計生產成為客戶獲取最大收益的系統進行概述。基于專利對知識產權的保護，格拉夫公司能保持其作為高質量針布市場引領者的地位。