2002年第5期 新 纺 织 - l5 ・ 国产清 特 点与纺纱性能 宋毓琳 清梳联是纺纱¨l 艺~项新技术。1999年由中 纺机集团公司择优组台“八五”科技攻关项目, 由郑州纺机厂和青岛纺机厂研制的清梳联线经纺 纱生产中试,探索流程性能、工艺选配。证明全 用,精细抓棉。FA103沿轴向旋转运动输出棉流, 与尘棒多次撞击落杂,籽棉沿角顶切线方向落F, 使大杂早落少碎,细杂纤尘多排。 (2)FA022—8多仓混棉机。既有8仓高棉箱 大容量混和调节稳定供棉.又具遂仓喂棉底部同 流程运行稳定可靠,工艺效果明显,适纺性能较 强,已成为一项先进成熟技术。目前已在国内推 ‘。应用,并拓销到国外市场,是中国纺机行业突 时输出时差混和效果,达到充分均匀混和,减少 纱线染色差要求。 (3)FAIOfB锯片辊筒开棉机。辊筒有4l排 1230个鼻型齿,分左、中、右三方交叉捧列;FAIOSE 破性的发展。 1流程特点 1)工艺流程 锯齿辊筒开棉机,给棉上罗拉沟槽型,下罗拉外 包锯齿式,落棉由两块分梳漏底与尘刀形成三个 落杂区。这是开清棉流程中的两个握持开松点. FAO06型往复抓棉机 ̄TF27桥式吸铁装置一 IIgA星火探测器--AO45B-5.5高架凝棉器一TF3O (WrB)重物分离机一FA103顾轴流开棉机一 FA022—8多仓混棉机+TF27--FAlO6B锯片(鼻型) 辊筒开棉机+AO45B一5.5凝棉器+TF31吸铁装置一 设有输棉间道.可根据配棉质量和成纱要求,开 松除杂需求任意挑选停开 两个握持开梳点先锯 片粗开.后锯齿精细梳松,开松强度较矩型豪猪 刀片缓和,并有分梳漏底预分梳作用,符合渐进 开松,减少对纤维损伤。 FA108E锯齿辊简开棉机+FA031中间喂棉箱+AO45B 凝棉器+TF34吸铁装置一FA15l除微尘机--llgA星 火撵测器一TF2202配棉器(PID)分两路: (1)(FAI72B喂棉箱+F^2o3梳棉机+sL卜§短 开环自调匀态)×4台 (4)喂棉器是系统正常稳定运行重要装置。 流程中采用有两个自由度的PID,模糊数字调节器 构成的。T ̄202连续喂棉装置,压力传感器,给 棉变频电机与PLC程控先进微电子技术组成连续 喂棉系统.实施连续跟踪精密喂棉。由于无级连 续喂棉,使输棉的棉气比值相对稳定.棉箱储棉 量稳定,散棉密度均匀;同时消除了间歇喂棉造 (2)(FAT71喂棉箱+F^221A、B梳棉机+F]'025 混合环自调匀态)×4台 2)流程特点 (1)选配FAO06往复抓棉机,FA103角顶顾 轴流开棉机.FA022-8多仓混棉机,实现了多包取 成冲击和减少压力波动.提高了管理工作效率, 维普资讯 http://www.cqvip.com
・ l6 ・ 有利整个系统运行正常。 新 纺 织 定盖板前三后三,除尘刀前二后一与吸尘管组成 棉网清洁器,刺辊分梳板等:高速清洁辊,棉网 TF2202喂棉器俗称配棉三通,运行稳定可靠. 4年多来.没发生过故障,也不需维修。 (5)流程中专事配置了集中控制柜.由PLC 程控与运行状态显示。根据工艺要求设置自动和 手动开关。手动开关供维修试车用,自动开关. 集束器及多吸点机上吸尘。自动控制技术应用如; 多电机分部自控传动。道夫:给棉罗拉变频电机 无级调速传动,自调均整生条重量.工程触摸屏 蔽液晶显示:面板操作.工艺参数动态显示.具 有在线检测功能:由PLC程控.变频调速.数字 能按工艺要求自动顺序开车或关车。大大方便运 转管理,减轻劳动强度。 (6)安全防轧系统。本流程从抓棉、开混、 清棉各机出棉处均装有不同型式的金属、硬杂物 探除装置.并在抓棉与除微尘机之后配置两台 l 1PA星火探测器,有效防止金属.硬杂物进入机 同步技术,压力传感组成集机、电、气一体化自 动控制系统。长期纺纱运转正常稳定.基本不断 头.生条质量达成纱优质要求 2纺纱性能 1)生条重量不匀率控制性能 由上述流程特点表示:本套清梳联有比较完 善的自匀控制系统.自调匀整器在线检测自控生 条定量,以及'PLC程序构成全流程自匀控制系统, 有效控制生条重不匀率。 表1、表2、表3列生条重不匀率数据。 内,轧伤机体与针布,有利清梳联设备长期正常 运行。 (7)清梳联喂棉箱采用FA172B和FA177A两 种喂棉箱.均为无回花上下双节棉箱.上箱由压 力传感器在设定参数范围由TF2202两路配棉器控 制各排棉箱连续无级喂棉,下箱由电子压力传感 器按压力设定值.控制上箱喂棉辊向下连续无级 喂棉,吹风机使散棉均匀分布在下箱内.压力参 数根据输出筵棉定量调校设定,上箱有开松辊进 一(1)表1可见,4年多来生条5m重不匀率 CV%1.59~2.O2内不匀CV%在1.25~1.56较好的 稳定范围;表2.台班问不匀CV%在1.9l~1.42, 重偏CV%在1.17~1.12而未井更换齿轮统计值仅 6.096~5.73%;表3不同片段长度重不匀率C l~ 5m为2.19~1.31.1O~lOOm在1.O7~O.58.而 步松解棉簇输入下箱。4年多纺纱运转中两种喂 棉箱.连续跟踪无级喂棉灵敏正确.运行稳定可 靠,机电气故障极少。 (8)FA2O3、FA22lA、B.三种梳棉机.是当 且极差小.离散性较好.均方差仅6.95;表4. 两个品种成纱百米重不匀C'V%I.57~l_77.表明流 程的系统控制有效稳定。清梳联在取消了米生检 验卷秤调节后重量飘移,生条重不匀控制的工艺 性能明显。 前代表国内水平的高产机台。三种机型均加固了 主件;机架墙板、锡林道夫简体,增加强度与刚 性,提高制造精度;采用附加分梳元件;锡林固 表1生条重不匀等年平均位 匐;缈日期 97年 9~12月 cJ14.6 2.0 L 37 9B年1~12月 9g年1~惶月 oo年1~12月 01年 1~12月 97年9月~ O1年9月 CJ14.6 18.2 L 93 1.5l L 66 1.41 纺纱品种tex 生条重量cv Ⅲ外 生条重量cv%5皿内 cJ14.6 c18.2 cJ14.6 c18.2 cJ14.6 CJ19.2 cJ14.2 1 73 l_4l l_59 1.25 1.7l 1.45 L60 1.46 1.96 1.56 1.9O L 52 2.02 1.37 维普资讯 http://www.cqvip.com
2002年第5期 新 纺 织 ・ l7 ・ 表2生条重量偏差合格率 b)提高机台运转率:尤 纺纱品种以开清棉机台运转率在 tex 数据 CJ 4 6 试验组散 数据 C e 2 试验组散 85%100%时能使系统运行 台班间不匀率cv%5m l_gl 2O4 l 42 l72 稳定.这是清梳联连续生产 台班阃重量偏差cv% 1 l7 725 l L2 172 的要素。实剥运转率:FA006 重不匀cV%5m≤2 0台格率% 83 61 244 96.20 604 为90%,FA108E与FA151为 重不匀cv%5m≤2。5台格率% g2 ll 244 10o 604 100%,其余机台85%,实际 生产运行长期较稳定。 生条5Ⅲ重量±0.5g台格率% 86.04 】36 97 04 501 c)好多仓储棉状 生条 重量±1g台格率% 10o 136 l00 501 态,有利稳定连续喂棉。 未并牙轮数(统计值)% 6 O0 l50 5.73 125 FA022多仓混棉有大容量储 棉与调节稳定喂棉作用,以 表3生条不同片段长度重不匀率 提高FAIO6B、FA108E机台运转率,有利连续均匀 喂给清梳联棉箱。必需设定好多仓压力参数, 生条片段长率m 重不匀搴C 试验子样组数 19.6Pa左右遂仓阶梯形储棉高度,否则难以 1 2.19 4028 保证系统正常运行,也影响连续跟踪喂棉。 2 1.76 2016 d)调校好梳棉机的自调均整仪是控制生条重 3 1.47 l320 不匀重要方面。清梳联因蓬松筵棉喂入梳棉机, 4 1 37 1008 纵横均匀不如棉卷,受温湿度影响与筵棉喂入移 5 l 3l 806 动张力影响较大.台、班间生条重量飘移难免, 调校好自匀仪、传感器位置,使检测正确,调整 10 1 07 402 灵敏.生条重不匀率能控制在较好的水平。 25 0 85 160 为改善并稳定生条重不匀率.要尽可能提高 35 0.85 l14 机台运转率,正常多仓阶梯形储棉,稳定系统静 50 0.73 80 压,喂棉箱内散棉密度,调校自匀装置位移 70 0.65 56 传感器正确位置,清梳联生条重不匀率能达到较 90 0 64 44 好水平。 l00 0 58 40 2)清除棉结杂质性能 (】)清除棉结杂质是清梳联设备性能重要指 标-国外客户选用中国清梳联设备要求纺 (2)重不匀率控制措施 C18.2tex生条棉结≤20粒/g,这在配棉平均 a)依据纺纱品种,配棉情况.产量与温湿度 2 7O~3.28级情况下是有一定困难。而纺纱过程 不同,合理选定上箱输棉管道和下箱静压参数, 中唯有精梳机台能排除细杂短线.但除棉结有限; 是箱内储棉稳定,密度均匀,导致输出筵棉纵横 故流程选配的机台性能,要适应细抓渐开,多松、 均匀的基础;而且上箱储棉密度适当高些,对均 均混、多排少碎.除结杂要求。中试生产结杂试 匀喂入F箱有利 我们选择上箱压力FA172B为 验逐年平均值列表4,表5为Afis仪检测降低率 750 ̄800Pa,FA177A为700 ̄750Pa。 流程的除结杂性能较好.也适应外商对国产清梳 维普资讯 http://www.cqvip.com
・ l8 ・ 新 纺 织 联除杂要求。 (2)要获得较好的除结杂效果.宜采取适当 措施 a)合理开清,抓、松、混、清是基础.棉结. 杂质首先是原棉开松.结合早落、少碎、多摊。 F^。06抓取棉束要细、匀,全是开松除杂的基础, 以抓棉辊刀片尖端平齐至缩进压棉助条工作面 2~3m有利.检测棉束18 ̄45mg,平均29rag;原 棉排包以配棉成份小单元,且必须找平、填实缝 隙,根据总产量适当调整小车往复速度。机械要 求是抓棉辊刀尖经轴向在同一园柱面上,肋条工 作面平整,否则即使最优工艺也难达以应有效果。 b)发挥自由开松作用,适当握持打击强度。 Fhl03双辊流FA031角钉打手均属自由开松.宜选 用略高速度发挥自由开松作用;FAIO6B据片辊筒 与FAIO8E锯齿辊筒及梳棉机刺辊均系握持开松, 在满足开松条件F.打击不宜过烈,以免击碎杂 质.损伤纤维。提高运转率是少损碎措施之一: 结合调整落棉工艺,尘捧、尘刀、分梳漏底隔距, 组织好TF30、FAI51气流以及各机台吸落棉足够 风量,能达到渐开缓打、早落、多排、少损碎, 降低结杂要求。在纺纱实践中,当配棉质量较好. 含杂不高时,采取跳过FA106B或FhO18E,除结杂 能达到成纱质量要求。由此本流程可适应不同配 棉、品种比较灵活选择打击点,符合“一抓、一 开、一混、一清 新型短流程性能。 c)梳棉机是清梳联最末台机,也是分梳除棉 结细杂最有效机台,尤其是棉结.在开清棉成倍 增加,唯有糈e棉能清除8嘣左右。表5hfis仪检测, 清除棉结77.32%.杂质75.O6%。故加强梳棉精细 分流.发挥其除棉结细杂性能,是清梳联工艺控 制有效措施。在合适梳理度前提下.优选刺辊锡 林部分工艺尤其重要。实际纺纱生产表6采用: 刺辊转速940 ̄870r/min,刺辊与给棉板隔距 0.45m左右,以适应筵棉蓬松.喂入棉层厚度增 加.入梳点长度变化,锡林转速450 ̄425r/min. 盖板保持略高速度225~25O姗/皿in;在针布.齿 条平整度较好时,保持较紧的锡林与盖板隔距和 刺辊——锡林——道夫的转移隔距;以精细梳理 减少纤维损断,多排除棉结,细杂。良好转移, 可免反复转移或转移不良扭积成棉结,均有利降 低生条结杂。 d)做好输棉管道、棉箱密封与保持足够风量 及压力,流畅输棉,光滑不粘挂、挤压阻塞,顺 利转移对少产生棉结有利。 e)提高清梳落棉含杂率与除尘效率是降低生 条结杂的有效途径。实际生产中清梳除杂如何合 理分配:清梳除杂保证成纱质量就可.即开清棉 除杂效率适度60%左右,不宜强调落多,除尽:梳 棉除杂效率95%左右.注意提高落棉含杂率。要考 虑清梳除杂互补性,视配棉含杂,成纱质量而定 合理分配。 3)生条短绒控制 清梳联短绒率增多.是近些年来使用中外机 组普遍关注的难题。纺纱生产中短绒增长,纤维 长度变短.影响成纱质量.棉结增多,条干恶化, 强力降低也增加细纱断头,影响用棉和纺纱成本。 分析其原因.开清棉的细抓、渐开、清除强度渐 增、棉簇小,纤维缝松表面积增大.在输棉、转 移中纤维受损.喂入梳棉机筵棉棉簇小而松散, 经刺辊握持强分梳与密集梳理,结杂减少,但严 重损伤纤维,增加短绒8096左右(见表4).这是 清梳联增长短绒的要害。可棉结与短绒是梳棉工 艺中两相矛盾的质量参数。要解决生条短绒多, 实践表明,综合处理除杂、棉结、短绒三者关系, 方能凑效。 采取工艺技术措施原则是:细抓、多松、少 损、多排r合理选配工艺整顿机械状态。 (1)工艺选配:适当握持辊筒速度,缓和开 梳强度.以减少纤维损伤,发挥多点自由开松作 用,松解棉块,有利多落杂.少损伤纤杂 尤以 FhO06抓取棉柬小而匀.缓解开清打击力度.是除 结杂、减少短绒增加的基础,表4历年短绒试验 与表7hfix仪纤纤维长度涮试数据.开清棉短绒 维普资讯 http://www.cqvip.com
2002年第5期 新 纺 织 ・ l9 ・ 率与配棉比基本持平或稍有增加。曾试验FAIOBE 转速由840r/min,降到730r/min,相应调整给棉 罗拉与辊简,分梳漏底除尘刀隔距,组织好FA151 等气流与吸尘风量,以缓打多排尘杂、短纤,短 绒率由3.05%降低到0.31%。所以根据喂八定量选 配隔距,尤以放宽些握持开松隔距,“薄喂轻打” 对降低短绒率增长有利。 表4纺纱试验质量数据 纺纱日期 97年 98年1112月 1 2月 ~~99年1~12月 CJ 14 6 o0年1~1 2月 CJ 14 6 D.年 1~9月 CJ 14.6 97年1月~ 0'年9月 CJ 14.6 CJ CJ 14.6 C l8.2 C 18 2 CJ 1g.2 C 18.2 纺纱品种rex 14.6 配棉等级 禽杂(%) 短绒(%) 3.34 l_63 15 O1 2 97 3 22 l_50 l_朗 14.49 14 85 3.28 3 68 1.55 l_84 12.90 13 70 3.32 2.89 1.43 1 85 13.24 14.O0 2.26 1 44 l3 37 2.70 3 28 1.44 l_74 13.80 14 18 棉层短绒(%) 生条短绒(%) 棉层比配棉土(%) 1 7,09 19 20 2 08 15 39 15 60 18 38 18 97 0.90 0 75 l3.62 14,74 18.29 18.84 O.72 l_04 13.98 14 07 18.85 l9 O5 0.74 0 O7 13 42 17.97 0 05 14.70 14 80 18.58 l8 89 O.90 0.62 生条比棉层短绒土(%) 2 1l 生条比配棉短绒±(%) 4 19 生条棉结粒克一1 生条杂质粒克一1 细纱条千 千米细节 2 99 3 37 3.89 4 12 14.38 14.60 96.30 99.75 14.03 15.72 l1.67 l8.58 4 fi7 4.10 5.39 5.14 l2 78 15.fi4 4.87 4.78 5.15 5.O5 2O 94 2O.27 4.55 4.60 24.22 85 20 l3 6O 8 44 3.88 4.09 4.64 4.77 l8.24 15.75 87 75 8L 75 l3.67 l5 33 11.04 l9.29 12.39 69 60 I3 90 9 85.6O 94 80 74.70 72.05 I4.21 14.93 l3.50 20 I3.92 l2.53 12.6 2.5 千米租节 70.fi7 98 7 288.3 93.88 182 59.60 22 0 45 fi7 73 70 235.15 千米棉结 百米重量 单纱强加cv% 75 lJ93 7.93 1l8 0 275.63 93.0 123.6 L47 L.52 7.28 8.34 59.5 33 L 53 1.63 8.68 7.58 63 l_93 9.17 8L 76 199.62 L 77 L 57 8.2O 8.5l L 98 1.6l 7.95 8.鹋 表5^fi s仪检测结杂 项目 柿蛄 杂质 徽尘 上,有条件 薄喂轻打 适当降低打击强度,利 用少损纤,多排除,减少短绒与棉结,并稳定清 梳联续生产运转。在高效开松除杂前提下,如前 述开清棉可用一个握持打击点,减少反复打击, 损断纤维及转移环节,缩短输棉长度,以减少短 绒增加,也为短开清棉流程创造条件 (3)表4短绒率数据说明,清梳联短绒率增 加,筵棉(粒/g) 生条(粒/g) 清除率(%) 429 5 97 0 77.32 13.25 3.25 75.06 68.5 27.5 59 85 (2)提高开滴棉机台转率,在抓棉细匀基础 短绒增多主要在刺辊部分,这是蓬松筵棉喂 维普资讯 http://www.cqvip.com
・ 2O ・ 新 纺 织 锡林等动态平衡,转动均匀。曾有~台梳棉机锡 入,在握持状态下.刺辊强分梳致纤维断裂所致 依据喂入定量与产量,在满足分梳度<0.35齿/ 林动平衡差,轴径跳动0.06--0.08ram,刺辊园整 度超差,虽经多次调换轴承和校调,难以解决, 根条件F,适当降低剌辊速度.降低握持分梳强 度.可减少短绒产生。经试验.刺辊速度由 较长期生产测试短绒率均高于正常机台。说明: 开梳件动平衡,园整度差异.高速时瞬间脉冲. 开梳力有波动,准隔距难以保证,开梳不均匀, 使纤维损者断裂,伤者成短绒,故纺机有4造主要 1060r/min降到870r/min并放宽给棉罗拉与剌辊 隔距,适当提高盖板速度,缩小做准锡林与盖板 隔距,生条短绒增长3.34%,清梳联短绒总增长在 3.67%。表4,四年多正常生产纺c.114.6tex,配 部件精益求精,严格把关。 (5)开梳器材与开梳质量.短绒,结杂直接 棉2.70级,梳棉机单产40kg/台时.生条短绒增 长3.88%,清梳短绒总增长4.64%,生条与成纱主 要质量指标,均达到Uster89处报25%水平。 表6梳棉机主要工艺 机台型号 锝林速度(r/ ̄in) 刺辊速度(r/min) 道夫速度(r/min) 盖板速度(a ̄a/min) FA203 520 495 F^221^、8 460 1020 505 040 415 940 44 230 有关 首先是选择适纺品种产量的规格,型号“四 配套”针布锯条.光、锋,耐磨好的优质品:其 次是包卷,维护要精心,完善的防轧自停。 针布的选用。中试纺纱中感到要高产优质. 精细梳理,宣采用尖、薄、密、矮新型针布,以 增加单纤维受梳齿数即同速下增加梳理度,达到 良好分梳效果。建议采用锡林2030、道夫4030系 l踮O 870 5l 230 43 225 列,盖板42向52型过渡。新型针布包卷务必精 心,包好后不磨,维护要严格,防轧、挤压等自 停要正确灵敏.定期调校,以发挥其应有的梳理 性能。 3结语 开松辊速度(r/ain) 下棉箱静压(Pa) m条速度(m/min) 780 235 189 780 280 156 500 230 178 750 282 158 1)国产清梳联基础件稳固,结构比较合理, 部件制造与装配精度有很大提高,自动控制系统 机、电、气仪运作正确可靠.在线检测方便生产 表7^fi s仪检测纤维长度 项 目 藏楠 生条 增长率 技术管理。 2)流程机台组合适应,多包取用,抓细、匀、 纤维平均长度(_)/∞ 12.7E短绒(w)% 26 B 7.1 27.4 6.2 —0.6 _o.9 全,先自由后握持渐进开梳,早落少碎,多排的 纺纱工艺要求,开松点可跳停机动,适纺性能较 强,具有“一抓、一开 一混、一清”新短流程 纺纱性能 25%纤雏长度(w)/m 纤雏平均细度dtex 纤维平均长度(N)∞ 12.7m短绒率(N)% 32.6 I_65 2I_4 34.0 33.0 l_6B 22.3 24.8 +0.4 — O9 —3.2 3)纺制生条质量指标,结杂,重不匀短绒率 等达到较好水平,成纱质量均达到Uster89不超 25%,纺纱工艺效果明显。 4)国产精梳联工艺效果能达到国际先进水 (4)正常机械状态,精确开梳元件与短绒增 长密切相关。清梳联配套高产梳棉机后,单产成 倍提高,为适应开梳度,速度就高很多,然高速 的前提是机械基础的稳固与开梳件辊简、剌辊、 平.但在自动化,在线检i昊9,自动等方面还 有所差距.这就要纺机制造厂求精创新,纺纱厂 模索工艺,提高生产技术管理水平,为纺纱高产 优质共同努力。一
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