2.5.2优化梳棉工艺,减少棉结短绒
梳棉机的功能在于梳理纤维,使其基本单根化,同时除去杂质及排除与松解棉结,制成混和均匀具有一定定量的生条。
棉纺工程去除棉结的主要工序在梳棉,梳棉过程中可以排除棉结,松解棉结,也产生棉结。但棉结去除能力要大于产生,梳棉棉结去除率(对喂入品)一般可达85%,生产状态较好时可达87%(AFRS检验)。梳棉产生棉结的原因:一是锡林道夫转移率低,返回多;二是刺辊抓取的纤维没有全部转移到锡林,再次经给棉板时造成纤维搓揉而形成棉结;三是锡林盖板分梳区游离纤维有可能被搓揉成棉结。根据上述原因应采取措施减少棉结的产生。
棉结被锡林抛向盖板而被排除,而在锡林与盖板工作区被松解开的棉结成为短绒,连同尘杂由盖板带出梳理区得以去除,这是活动盖板的独特功能。曾有学者引述认为:高产梳棉机随着固定盖板吸风除尘刀的增加,以后可取消活动盖板。这似乎不大可能,关键是短绒、棉结与尘杂如何大量排除,亦非吸风除尘刀等所能替代;为高产而扩大梳理面积,国外品牌梳棉机活动盖板有由减少而变为增加的趋势。究竟如何为宜仍需纺机与纺纱科技工作者研究。
当梳棉单产及定量确定,针布在合理配套的条件下,原料性能、喂入品结构与梳理工艺的匹配,对生条棉结、短绒及成纱质量起着决定性的作用。
梳棉工艺的核心是锡林速度的配置,锡林速度对全机其他工艺参数起主导作用。在一定原料条件下(其他条件不变),速度增加生条棉结减少,速度增加梳理负荷减小,使受梳时间增加,棉结与纤维束可有效的梳解。锡林增速离心力大,整体棉结、杂质抛向盖板的几率多,同时向道夫的转移率增大。生条棉结的减少与锡林速度呈线性关系。但锡林增速后对纤维的损伤,生条短绒的增加也呈线性关系,因此,考虑锡林速度应该结杂、短绒兼顾,根据成纱质量的实际要求有所侧重。减少棉结要十分注意锡林与道夫之间隔距不大于0.10 mm,锡林与刺辊隔距不大于0.18 mm,这时锡林与刺辊之间的转移率高,叉可减少棉结。但转移隔距偏紧掌握要考虑二者的速比;针布齿密以及梳棉机的装配精度、状态、针布状态。这是考核制造厂的实际水平,也是纺纱厂技术管理水平高低的体现。曾联合做过国产清梳联长短流程与引进精梳联大量工艺试验,结果引进设备开清棉棉结增长129.5%,高于国产设备65.7%,但引进梳棉机生条棉结降低率86.82%,优于国产机生条棉结85.6%,结论是引进梳棉机结构并不突出,但确有较强的去除棉结能力,主要是因为其本身有较高的精度,因此如何提高国产梳棉机精度至关重要。作为纺织厂应更新概念,提高传统检测隔距标准,厂应对此高度重视。
盖板反转入口第一点隔距(锡林出口主分梳点)偏小掌握,生条棉结减少,但隔距小,抛出棉结杂质多,同时松解棉结也多,短绒电会增加。放大纤维进入工作区第一点盖板隔距(盖板反转)时,短绒可减少,但棉结有增加的趋势。
锡林速度高、针齿锋利度较差时,在工作区易产生浮离纤维,在锡林~盖板分梳区有可能搓揉成棉结。也是针布对梳理作用差,棉结增加的原因之一。
2030针布比2525针布工作角小、齿高低、齿浅,松解棉结的能力强,不论生条与成纱其棉结均比2525的少,但短绒增长率较大。因此,须重新研究锡林速度。采用2030锡林针布、产量40 kg/台•时-48 kg/台•时左右,定量在19 g/5 m-23g/5 m,锡林速度应在350 r/min~400 r/min。因此为了能根据原料变化调整锡林速度,锡林应采用变频调速。
梳棉机产生短绒主要是在刺辊部分,此处是握持分梳。首先要考虑的是工艺分梳长度(给棉罗拉握持点与锯齿刺入开松点的距离)要与纤维的主体长度相匹配。如果工艺分梳长度过小,刺辊齿条深入棉须较多,作用剧烈,纤维容易损伤,这也与喂入筵棉厚度有关。清梳联喂入筵棉蓬松,厚度较棉卷为厚,要放大刺辊与给棉板隔距,由传统0.23 mm增大到0.61 mm,如纤维大于工艺分梳长度应适当抬高给棉板,保证纤维主体长度不受损伤是纺纱系统整体工艺的核心问题。
刺辊速度高对纤维打击力大,冲击力也大,分梳作用好,单根化程度高,但对纤维损伤严重;气流急,同时使锡林刺辊速比变小(锡林不变)纤维转移不良易产生棉结。由于喂入筵棉结构与棉卷不同,对主分梳区的预梳作用来讲,高产梳棉机刺辊下有固定分梳板及后固定盖板,因此为减少纤维损伤与棉结,刺辊速度不宜过高。目前清梳联机的单产在50 kg/台•h~100 kg/台•h,刺辊速度一般在600 r/min~800 r/min左右,如单产在40 kg/台•h以下时,尚有再降低速度的空问。当然刺辊速度的高低,还应考虑配用锯条齿密的大小。具体设计速度应视齿条规格及锡林速度等条件经试验而定,并应考虑刺辊速比在2.5~2.9左右,还有增加的趋势。
盖板速度对清除带纤籽屑、软籽表皮、细小杂质,特别是棉结有特殊功效,发挥盖板部分的作用,对控制成纱结杂,减少生条短绒有极重要的意义。提高盖板速度后盖板通过锡林~盖板分梳区的时间缩短,盖板花少,分梳负荷小,有利于分梳与除去结杂。一般高产梳棉机生产粗、中号纱,盖板速度在150 mm/min~300mm/min,棉细号纱在80 mm/min~250mm/min。具体设计应根据盖板针布规格型号及喂人棉层结构、带纤维籽屑、棉结、短绒的多少来考虑。
应提高盖板速度,产量高时宜偏高掌握,纺粗号、中号纱,原料条件较差时,宜采用较高速度。盖板速度对生条结杂、短绒及成纱质量有明显的影响,提高盖板速度后盖板花总量增加。提高盖板工作效能应做好盖板平整度、保持盖板针布锐度是梳棉工序一项极其重要的基础性工作,因此建议采用机上磨针,并在梳棉机高产后凋整盖板磨针周期。要勤磨、轻磨保证盖板锐利平整。机下磨盖板改用金刚砂轮代替金钢砂带,以保证盖板平整锐利。
锡林-盖板隔距(包括前后分梳板隔距)是主要的工艺参数,一般偏紧掌握时对纤维单根化与棉结梳解有较好的效果,但也会使纤维损伤,短绒增加,因此,应采用逐步梳理的原则。上面已谈到的锡林人口第一点隔距与后固定盖板偏大一点掌握,可减少纤维损伤和短绒的增多,锡林出口与盖板隔距点偏紧掌握,不但不降低梳理力,而且对抛除棉结、分解棉结有利,因此,要充分发挥整体盖板锡林的分梳作用。
道夫速度应根据台时产量与生条定量来决定,随着高产梳棉机产量的提高,前后车肚落棉减少,短绒排除量也减少,是生条短绒增加的另一个原因。
3合理配置气流
合理配置气流是开好清梳联的关键,气流配置是否合理,不仅影响开松除杂,而且甚至噎车、形成索丝,造成大量棉结与纤维损伤,短绒增加。
3.1 要重视空调滤尘的设计与运转管理
开清棉空调与滤尘是清梳联系统工程中一个重要的子系统。如果设计考虑不周或使用不当,都会严重妨碍清梳联的正常运行,这一点与传统的开清棉不同,传统的开清棉差一点可以勉强开车,但清梳联很难做到,因此,重视空调滤尘是清梳联主机发挥性能的根本保证。
清梳联车间的送风量和排风量要平衡,排风量和过滤量要平衡,即车间要保证正压。过滤量要大于实际排风量10%左右。
除尘系统选用风机后一定要实测风量及风道阻力。风机最好选用变频调速。
要建立滤尘维护保养与使用制度,以便保证各机台的负压值满足工艺要求。
3.2 要合理配置各机台入口的气流与气压
棉流进出的压力不宜过高,高既浪费能耗,又造成棉流过多滚动、刮擦而形成棉结,要通过试验对比选择合适的静压值。
3.3选择适当的清梳联输棉管道气流输送速度
开清棉是靠气流管道将棉流输送到梳棉机的,管道气流工作状态稳定与否直接影响清梳联的生产效率和生条质量。关键是流速稳定且要经济合理,既要首先满足工艺需要,又要使能耗最小,要在调试中认真、反复的测定进行优选。