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技術 | 機采棉梳理技術解決方案的探讨

作者:中國紗線網

與手摘棉相比,機采棉用工少,成本低,相應棉花價格也低,在被紡織企業廣泛使用,但機采棉的短纖維、未成熟纖維的比例大,不孕籽、軟籽表皮等危害性疵點的含量較高,給企業生産帶來了較多的不利因素。

在機采棉的加工過程中,由于打擊點較多,使不成熟纖維、不孕籽、軟籽表皮、僵斑等易損傷、粉碎而形成數量多的危害性疵點,消除或減少機采棉中的雜質和細小疵點成為紡紗企業開松、除雜、梳理工藝中的難點之一。是以,有針對性地制定合理的開松、除雜、除短絨及梳理方案,是降低機采棉危害性疵點的關鍵。

自2017年以後,随着落葉劑噴灑技術的逐漸成熟和機采裝置的更新,新疆機采棉機采棉的品質出現明顯改善,但2022年新疆機采棉的整體名額較往年明顯惡化(見表1),特别是雜質數量、短絨明顯提高。

表1 各年度棉花HVI品質資料對比表

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由表1中的綜合以上名額來看,生産機采棉時主要應從短絨與雜質兼顧方面來設計梳理配置方案。

一、機采棉在生産中容易出現的問題

1.1 機采棉生産工藝流程

在軋棉過程中,由于機采棉的加工工藝流程較長,棉花所受到的打擊比開清棉工序更強烈,使棉結、雜質、帶纖維籽屑、軟籽皮的體積變小,數量增多,疵點一般比手摘棉增加5倍以上。許多疵點都以帶纖維籽屑的形式出現,疵點小、重量輕,在紡紗過程中很容易随纖維而轉移到下一工序。

在開清棉工序的開松、除雜過程中,由于這些疵點部分體積小、重量輕或夾雜在纖維中間,很難被有效清除,加重了梳棉工序開松、除雜、梳理的負擔,是以對梳棉機的梳理要求更加嚴格。

一般來說,開清棉工序未被清除的疵點,在梳棉工序有30%左右無法清除,而機采棉形成的細小疵點就更難清除。即使不斷改進梳棉工藝,然而通常情況下仍大約會有50-60%的帶纖維籽屑等細小疵點等無法被清除,這也是近年來紡織廠在使用機采棉時難以解決的一大技術難題。

1.2 機采棉對半制品及成品品質的影響

在紡紗過程中,機采棉容易造成半制品疵點數量增加,特别是梳棉、精梳工序的棉結、帶纖維籽屑和短絨率都比手摘棉高很多。

一般來說機采棉的生條棉結要比手摘棉高20-50%;帶纖維籽屑高30-80%;短絨率高1.5-4.5%;梳棉落率高0.5-2.5%。也就是說機采棉不僅生條的疵點數量多,而且生産成本也較高。

在精梳工序機采棉精梳條的棉結要比手摘棉高30-50%,落棉率高2-8%,短絨率高0.5-2.0%。機采棉在紡紗過程中的疵點數量高、短絨率含量高、落棉率多,半制品品質較差,導緻成紗疵點也較多。

二、梳理元件的配置

梳棉工序是紡紗系統中的關鍵工序,它的主要任務是将棉塊、束纖維梳理成單纖維狀态,有效去除短絨、雜質和棉結,排除纖維中的塵屑,在分梳元件的互相作用下,提高纖維的伸直度、平行度和分離度,使生條中的纖維混合更加均勻,最終改善成紗條幹、強力和IPI紗疵等品質名額。

在梳棉工序中,通過對分梳元件的選配及工藝優化配置,在保證絕大部分未成熟纖維形成的疵點被清除的同時,減少纖維損傷是提高機采棉成紗品質的重要手段和方法。

2.1 主要分梳專件的選用

針布是梳棉機的“心髒”,梳棉機針布性能的好壞、針布配套是否合适以及梳理工藝參數是否合理,對梳理品質乃至成紗品質均有十分重要的影響。是以正确選擇和配套梳棉針布尤為重要。在紡紗過程中,不同産地、不同等級(長度、成熟度、軋花品質)、不同品種的棉纖維選用針布時也要有所側重。

2.1.1 錫林針布

梳棉機選配梳理專件的關鍵是要首先要選對錫林針布。根據機采棉雜質多且以葉雜為主的特點,我們選用了AC2040×01850-II雙齒型錫林針布,它不僅可以使錫林與蓋闆、錫林與固定分梳闆之間的梳理面積增大,同時可以使錫林與刺輥的預分梳能力增強,道夫與錫林表面纖維的轉移率增大,分梳效果、分梳效率提高,在保證梳理效率不下降的同時,既可以提高梳棉機産量,也可以穩定地提高生條品質,更有利于蓋闆清除棉層中的細小雜質、帶纖維籽屑、死棉和白星。FA221B梳棉機主要針布配置情況見表2,不同車速的條件下,單齒針布與雙齒針布的生條品質對比情況見表3。

表2 FA221B梳棉機主要針布配置情況

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表3 單齒與雙齒錫林針布生條品質的對比情況

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從表2的對比資料來看,使用雙齒錫林針布同比生條短絨率降低了16.4%,棉結減少了24.2%,雜質粒數減少了36.6%。

2.1.2 蓋闆針布

蓋闆針布在梳理過程承擔了80%左右的分梳、去除棉結的任務。在生産機采棉時,蓋闆針布配置要重點考慮細小雜質的排除。

蓋闆針齒密度、角度、齒形和植針方式決定其梳理效果,通過試驗選用了BH550-81高密度彈性蓋闆針布,針尖的厚度僅為錫林針齒橫截面的一半,穿刺能力強,降低了梳理過程中的滑移,減少了纖維斷裂機率。

2.1.3 刺輥針布

我們的FA201梳棉機為溝槽式刺輥,無法增加橫向針齒密度,隻能增加縱向齒密。

生産機采棉時,通過增加針齒齒密增強了對纖維的分梳、握持作用,同時降低刺輥轉速,即增強了分梳又保護了纖維,減少了纖維的損傷,使生條短絨減少,同時落棉率也有所下降。不同型号的刺輥針布對生條品質的影響對比資料見表4。

表4 不同型号的刺輥針布對生條AFIS品質的影響

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從以上對比資料可以看出,更換加密刺輥後,梳棉落棉率減少了1.17%,生條棉結減少了10.9%,短絨率降低了12.1%,雜質降為0。

2.2 重視梳棉機附加分梳元件的作用

梳棉機的附加分梳元件主要有:預分梳闆、前後固定蓋闆、棉網清潔器三類。

2.2.1 預分梳闆

預分梳闆安裝在刺輥下方,使刺輥和預分梳闆之間進行自由分梳,對進入錫林前的纖維進行分離梳理,提高纖維的分離度,排除部分雜質,将大棉束分解成小棉束,起預分梳作用,可以緩解錫林與蓋闆主梳理區的部分分梳壓力,提高了梳理品質。

優選固定分梳闆密度:我們在CPJC9.8tex品種上采用100%新疆機采棉,分别使用60、90、120齒/cm2的預分梳闆,對生條進行了AFIS對比試驗,結果見表5。

表5 不同分梳齒條密度的生條AFIS資料

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從表5的試驗資料可以看出,預分梳闆的齒密并不是越大越好,由于齒密增加後,纖維和雜質被分解得更加細小,雖然部分被排除掉,但短絨增加明顯。由此可見,選用适中的齒密對改善生條品質作用顯著。

2.2.2 固定蓋闆

固定蓋闆可分為前固定蓋闆和後固定蓋闆兩種,固定蓋闆是加裝在前後罩闆之間的附加分梳元件,前固定蓋闆安裝在道夫轉移區之前,後固定蓋闆安裝在錫林與蓋闆分梳區之前,它們對提高分梳品質起着重要的作用。

(1)前固定蓋闆。前固定蓋闆主要起整理分梳作用,提高纖維的伸直度和平行度,由于纖維已成單纖維狀态,是以工藝隔距可以适當偏小控制。對主分梳區梳理後的在錫林針面上纖維層中殘留的細小棉束和粘纏纖維進一步補充梳理,以改善纖維的伸直度和平行度,提高生條内部纖維的排列結構。

(2)後固定蓋闆。對經刺輥分梳後的纖維進行預分梳,改善進入主梳理區錫林針面上纖維的排列方向,提高纖維的伸直平行度,便于纖維在錫林與蓋闆間的梳理,重點為減輕主梳理區的負荷做好基礎工作。

(3)不同的固定蓋闆配置對産品品質的影響。梳棉機配置前後固定蓋闆和棉網清潔器的目的,主要是為了增加自由梳理面積,以有效提高纖維間的分離度,增加棉結和雜質的排除量。

前固定蓋闆針面所承受的梳理負荷相對較小,梳理柔和細緻,齒密宜偏大掌握,一般選用在400-800齒/(25.4 mm)2;

後固定蓋闆所承受的梳理負荷相對較大,齒密宜偏小配置,一般選用80-350齒/(25.4 mm)2,并呈逐漸增密、階梯型分段配置。

針對機采棉的特性,我們在前後固定蓋闆針布齒密的選配上進行細化調整,以優化分梳曲線,使梳理更加細緻、柔和,各項名額取得了較好的效果,見表6、圖1、圖2。

表6 固定蓋闆齒密優化試驗結果

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根據新疆機采棉的特性,結合纖維梳理運動狀态,通過對前後固定蓋闆齒密的優化配置,為主分梳區創造了有利條件,使纖維束獲得的進一步的開松和分解,雜質和短絨與纖維進一步分離,實作了纖維均混效果。固定蓋闆針齒密排列優化前後的梳棉生條AFIS品質名額的對比見表7。

表7 固定蓋闆針齒密排列優化的對比試驗

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從表7的對比試驗結果可以看出,在前後固定蓋闆針布齒密進行了優化調整後,分梳曲線更加柔性化,生條品質改善明顯,優化後同比棉結降低25%,重量短絨率降低6.4%,根數短絨3.1%,雜質降為0。

(未完待續)

來源:馬敬寶 魏橋紡織股份有限公司

編輯:中國紗線網新媒體團隊

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