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转杯纺纱的前纺工艺与设备
作者:朱长惠 姜余庆 贺福敏
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纺纱机械展厅
梳棉机, 整经机, 开棉机, 毛麻纺织机械...
0 前言

转杯纺纱可直接由条子纺成纱,制条是转杯纺纱的前纺准备工程。

就制条的工艺原理及工程实际过程而言,转杯纺与环锭纺纱相比,并无原则上的区别。但因转杯纺纱机在纺纱工艺、机构及它们对成纱品质的关系等方面与环锭纺纱机有很大的差别,因而转杯纺纱对前纺条子的需求也与环锭纺纱不一样。

实践证明,前纺工艺与配置适当,能更好地发挥转杯纺纱的优势,包括:充分利用各种原料(含下脚料)降低原料成本;提高生产效率(降低断头率,减少清杯次数);降低劳动者的劳动强度;改善纱的品质(如条干、结杂数、强力);降低生产成本(如用电、机件消耗等)。从而取得良好的经济效益。

1转杯纺纱前纺工程的特点

在工艺技术方面有如下特点。

(1)一般正牌纯棉纱常用普梳工艺纺中号及粗号纱(28 tex以上),不用精梳条。
(2)可以利用各种天然纤维纯纺或与化纤混纺,制造混纺熟条。
(3)所用原料的纤维长度较环锭纺纱的纤维短,级别低,可混用大量落棉(落麻、短羊毛、绢纺落绵)。但要求尽可能去除杂质、微尘。

应该特别强调的是,生条的含杂率、含微尘量对转杯纺纱的生产稳定与成纱品质关系极为密切,按实践经验,一般要求如下:

①优质纱:生条含杂率O.07%-O.08%;
正牌纱:生条含杂率 专纺纱:生条含杂率 <0.20%;
个别场合:生条含杂率 >O.5%。
②短绒率(16mm以下)在优质纱、正牌纱品种中,棉卷短绒率<1%(对比原棉);生条短绒率<4%(对比棉卷)。可见,转杯纺纱对前纺工程的工艺要求主要是:降低生条中的含杂率和微尘量(目前一般厂缺乏微尘量测试手段,常用纺杯积尘量间接表示),能适应处理各种级别的原料,包括长度较短、长度整齐度差的原料,及适应多品种的纤维原料。

在实践中,工艺与设备还涉及经营与管理方面,应力求提高经济效益。如:

①若环锭纺棉纺厂内配备少量机台转杯纺纱机,此时前纺可利用原有前纺设备。
②应减少转杯纺纱厂(车间)的投资费用,节约前纺投资额(包括机台数,占地面积等)。
③转杯纺纱的劳动环境明显优于环锭纺纱,其前纺亦应有相应的改进,才能大大提高劳动生产率。

2前纺配置类型

国内多数厂目前的纺纱号数最细的为27.8tex,最粗为97.2 tex。纺纯棉纱的厂,用棉等级低,约4.5~5级,长度26.5mm~27.5mm,并大量使用环锭纺纱的清棉、梳棉和精梳的落棉。这样,经济效益、成纱质量均好。也有生产混纺纱,采用涤纶、腈纶(包括高收缩性腈纶)、粘胶、苎麻、紬丝等:纱的用途有机织、针织。前纺的配置需适应机织纱,针织纱,废纺纱,化纤纯纺、混纺纱,丝、麻棉混纺纱等不同的工艺要求。

2.1 机织纱

近十余年来,引进了大量的国外先进设备,国内借鉴其优点,包括合作生产,新设备(国内型号及国外型号)成套大批涌现,实际运转性能良好,略作介绍如下:

FA002型(或类似性能的型号)并联式圆盘抓棉机-FAl21型除金属装置-A006B(或A006CS)型自动混棉机(附A045型大风量凝棉器)-FA022-6或SFA011-6型多仓混棉机FA106型豪猪式开棉机(附A045B)-FA1O1型四刺辊开棉机(附A045B)-FA061A型强力除尘器-A062型电气配棉器(一配二)-A092AWT型双棉箱给棉机-FA141型成卷机-FA201A型梳棉机-FA302型头道并条机-FA302型二道并条机(或FA303A-230型)

该工艺流程可以根据各厂具体条件适当调整,说明如下。

开清棉部分:

(1)采用了较多的新型机械,比较成熟。例如:并联式双圆盘抓棉机配合大风量凝棉器可使两台抓棉机同时工作,对40~50包棉包高、低分段抓取;抓棉打手转速提高,打手采用稀密刀片,由圆盘近中心端向外周逐渐分段加密,抓取的棉束大小较为均匀;在打手电机处加装辅助的吹风风机,使吸棉更为有效。
(2)使用多仓混棉机,可有效地防止低级原棉之间的色差。
(3)对于含杂高、色差大的原棉亦可采用A035及其改进型开松除杂机或FA102、FA103型自由打击的单、双轴流式开棉机。在开清棉流程中配置较多的混和、开松、除杂机械配合间道装置能适应多种品级的原棉及含杂较高的下脚料。
(4)四刺辊开棉机(亦称小棉束开松机)与强力除尘器结合对转杯纺纱有适用性,但需注意棉流、气流畅通,锯齿光洁,防止返花增加棉结。

梳棉部分:

国产的各型高产梳棉机都能适用。对于新机,刺辊部分如加有固定分梳板,能有效地防止硬的大杂物进人锡林、盖板区,但应注意后车肚的落棉量较大,吸落棉斗适量放大,防止堆积、阻塞。锡林部分的前、后固定分梳板可以提高回转盖板的分梳、除杂性能,改善棉网和条子的均匀度。梳棉机的吸风(吸尘、吸落棉)系统应力求工作正常。

并条部分:

一般采用二道并合。三罗拉压力棒式牵伸装置能控制纤维长度差异大的原料的条子,以改善熟条的纤维伸直度,一般熟条伸直度要求达到90%以上。对于少量转杯纺机台的车间,完全可以利用环锭纺纱厂的原有前纺设备,但为了便于管理,宜单独成立转杯纺纱的前纺车间,至少把梳棉机和并条机单独分出运转和管理。

2.2针织纱

针织纱一般要求成纱的条干均匀,捻度略低,严格防止纱的色差。开清棉工序要求开松、混和、除杂的性能稳定。有时使用的原棉等级,长度略为高一些,在开清棉工程也可采用FAl04型的六辊筒开棉机取代四刺辊型的设备。并条机也可选用FA272F型,便于保持针织用纱的条干水平和一定的强力和捻度(有时在纺纱之后再采用定捻措施)。

2.3化纤纯纺、混纺纱

开清棉工序在于开松、除尘及均匀,打手类型可采用梳针滚筒、三翼梳针或锯齿型,如FA107、FA107A型。凝棉器采用防绕型,必要时采用FA175、FA172型清梳联喂棉箱,梳棉机上加装自调匀整器。

化纤与棉混纺,纺棉的流程仍采用机织纱或针织纱的流程。在原棉不太复杂的地区可以不用多仓混棉机。

2.4麻棉混纺纱

苎麻原料有的是直接将脱胶的精干麻经过软麻和切断(长度约50mm)。有的是麻精梳的落麻。混棉时麻棉同时混用,开清棉的工艺基本上类似于机织用纱。但由于麻纤维的细度超过5dtex,必须混用较好的原棉,以提高其可纺性。通常纺制53tex混纺纱,混比各50%,但混料时麻的混入量应增加5%以上,以备加工过程中落麻较多的影响。有时对短麻原料还应给湿(或加乳化剂处理)。

2.5 紬丝纱

绢纺厂的落绵用于转杯纺,则其成纱条干的均匀度、疵点数、单纱断裂强度、纱的伸长率等均比绌丝纺纱工艺(环锭纺)的纱为优、产量高,因而经济效益明显。

该绌丝原料的特点为平均长度在30mm以上,且差异大,纤维比重小于棉,约为1.3,截面呈三角形,相当于棉纤维直径的1/2左右,强度稍高于棉,但易缠结,断裂伸长为棉之3~4倍。纤维导电性差,易积聚静电,可略施防静电乳剂,但不宜多,因纤维之湿态强力低于干态,且其伸长率增大。

开清棉与梳棉、并条均可采用棉纺设备,但应注意:(1)开清工序以多松、多梳、少打为宜,打手速度稍低,尘棒隔距放大,多利用自由打击落出蛹屑等疵点。(2)梳棉工序应采用紧隔距,降速分梳,稍轻定量和稍重加压,提高车间的空气相对湿度。针布规格可参照化纤原料,使其易于转移,工作角稍大,齿密不过高。(3)并条工序应减少并合数,低速度、重加压、紧隔距,对于超长纤维应予以拉断。

3清梳联

无回棉式清梳联设备,目前国内已有多家大型纺机厂生产,这是棉纺技术的发展方向,对于一定规模的转杯纺纱厂自有其采用的可能。由于清、梳两工序的连接对于提高劳动生产率与稳定产品质量都是有利的,但要求:(1)开清棉设备具有良好的开松、除杂、混和与均匀作用,输出到梳棉工序的棉流均匀且开松良好。开清棉各机的运转率高,故障及停台时间少(如自动出落棉)。(2)梳棉机的产量不太低,每套清、梳联配台在6~8台,至多10台。梳棉机亦要求少故障,开台数少变动。(3)梳棉机上配以长片段闭环式自调匀整器。如能结合清棉机械的供棉量无级自动调速则更好。

清梳联由于设备固定,在目前国产机械上,翻改品种与调节梳棉开台数尚有一定的限制。

4双联梳棉机

多年来,在转杯纺的前纺设备与工艺的讨论中,双联梳棉机是一个重要的话题。据国内在80年代的调查,转杯纺纱厂所配备的梳棉机中,双联梳棉机约占一半(国产与进口双联梳棉机合计)。可见,转杯纺用的梳棉机不是简单地就可以下结论的。在国产机型中A190A型双联梳棉机和FA型的各式单联高产梳棉机都有优良的性能,并正在不断改进之中,归纳起来,在转杯纺纱中使用双联梳棉机的优、缺点及适宜的使用场合如下。

优点:

(1)双联梳棉机具有良好的分梳、除杂(除小杂及微尘)、均匀、混和性能,以同样的原棉纺出的条子各项指标均较好,棉结、杂质小而少,色较白,可以提高转杯纺的纺纱性能。此外成纱条干好,断头少,强度稍高,纺杯积灰量少,即使对于有较好排杂性能的纺纱器亦如此。换句话说,应用双联梳棉机可以将用于纺低号纱的原棉,纺出较细号数的纱,成纱质量与该较细号转杯纱(采用较好配棉)并无逊色。
(2)加强开清棉机械的开松、除杂和去除微小尘杂的能力,在并条机上加强吸尘效能可以在一定程度上补抵梳棉机的作用,但双联梳棉机仍有其优点,尤其是机械状态(针布状态等)较差时,条子质量恶化缓慢。
(3)要纺制优质的转杯纱,采用双联梳棉机工艺是一种可取的办法。对于一般质量要求的纱,普通高产梳棉机也能满足要求。

缺点:

(1)双联梳棉机虽然其产量可以比单联机提高近50%,但是在机械占地面积、耗电、维修、保养等方面均有不利之处。
(2)目前国产A190A型双联梳棉机的使用经验尚不及FA型单锡林梳棉机那样普及,新的使用厂有一定的顾虑。

5 废棉处理

在棉花原料尚处于供应紧张的状态下,充分利用环锭的清、梳、精梳落棉,甚至百分之百地利用作为转杯纺的原料,可以取得很大的经济效益。

废棉处理设备在国内已有多种型号的机器供应,如SFU001型(江阴澄江)、SFU101型(江阴)、CFU001型(武进戴溪)、JS51O型(湖北沙市)等多种机型,对于处理开清棉破籽和梳棉车肚落棉等均有效。但是对于大量含有纤维疵点的斩刀花和精梳落棉则性能尚不够理想。

关于废棉处理的设备、工艺和各项产质量指标和环境指标国内已有多次会议讨论决定。

本文拟对百分之百地采用梳棉斩刀花及精梳落棉的处理,提请读者注意由上海棉纺经营公司、上海香花纺织厂和南通通州纺织厂等共同开发的ASFU121型废棉处理机利用清棉鼻形打手结合梳棉机的刺辊、锡林、盖板(废除道夫),即棉箱开棉机加清梳机的装备,其对上述再用棉的处理效果较为理想。

6对于可纺性差的原料。其前纺工艺和设备措施

由于原棉(废棉)品质差,造成前纺各工序生活难做、不稳定,影响制品的产量和质量,常用的工艺和设备措施如下:

(1)原料给湿、给乳剂抗静电,这对于短羊毛、绢纺下脚、苎麻、落麻常常有效。对于百分之百的棉精梳落棉,由于其回潮率低,也可在投料部位加装蒸气给湿,使环境相对湿度大于60%,控制棉卷回潮率在7%左右,以减少其蓬松性。
(2)梳棉机上的大、小漏底改造,漏底必须光洁,形状正确,以防糊塞和棉网产生云斑,必要时可以采用光板漏底并控制气流。
棉网下坠、张力差,不易集束成条是纺制各种低级原料的常见故障,应采用的措施有:调整纤网定量,使其有适当的强力,注意锡林、道夫三角区的气流和大、小滚筒的针布规格关系,如发生明显鱼鳞状棉网则应考虑气流不正常,隔距偏大及车间相对湿度偏低。
对于棉网张力过差不易收拢时,应加装棉网托持和引导集束装置。
(3)清、梳排风,三吸的滤尘系统应有充分的空气处理能力,地道背压应予降低,这对于应用排风量大的强力除尘器、双联梳棉机车间尤为重要。
(4)并条机上去除微尘、短绒,不仅有利于降低熟条的含尘量,也有利于改善车间环境,减少短绒飞扬。有些半高速并条机缺乏完善的吸风系统,会妨碍并条工序生产的正常进行。此外,并条机的胶辊在处理麻、短羊毛及下脚棉时,应注意经常保持胶辊表面良好,少擦痕,减少缠绕。(end)
文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者,请点击此处) (11/19/2004)
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