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1、第2 5 卷第6 期 纺织学报 v 。1 2 5 ,N 。6 2 0 0 4 年1 2 月 j o u m a lo fT e x t i l eR e s e a r c h D e c 2 0 0 4 = = 2 = = = 一 精梳纱质量提高及其产品开发探讨 杨元兆 章友鹤 ( 浙江理工大学,杭州,3 1 0 0 1 8 )( 浙江省纺织工程学会) 摘要:精梳纱是纺纱档次提高的标志之一。通过对精梳纱质量指标设定及精梳工序各项关键工艺进行研讨,提出要扩大精梳机 应用领域,开发新颖精梳纱线。 关键词:精梳机工艺优化产品开发 中图分类号:鸭1 0 4 2 5 文献标识码:A文章编号:0 2 5
2、 3 9 7 2 l ( 2 0 0 4 ) 0 6 0 0 9 4 0 4 精梳机是棉纺设备中的关键机台,是生产优质纱 线的一项重要保证。目前,发达国家的精梳纱产量占 纱线总产量的5 0 以上。近几年来,我国棉纺企业生 产精梳纱的比重也在快速上升。据中国棉纺织行业 协会统计,2 0 0 0 年前全国精梳纱比重只有1 3 左右, 到2 0 0 3 年已达到2 3 8 ,江苏、山东、广东、浙江等省 精梳纱的产量均占棉纱产量的3 0 以上,但质量与国 外产品比有差距。因此,提高精梳纱质量,提升产品 档次,是当前棉纺厂共同关注的一个问题。 1 采用新型精梳机是提高精梳纱质量的主 要途径 精梳机按工艺
3、速度分为高速型、中速型、普通 型。原中国纺织总会颁布的中华人民共和国精梳 机行业标准,F z T9 3 0 4 6 9 7 对它们在质量上的工艺 指标作了规定,见表1 。 表l 精梳机分类标准 为了改变精梳机工艺技术较落后的面貌,国家 采取引进国外先进制造技术装备与消化吸收国外精 梳机制造技术等措施,使多家纺机企业能生产高速 型新型精梳机l “。主要有:上海纺机总厂的P x 2 型、中外合资( 东台) 马佐里公司的C M 5 0 0 型、经纬 榆次公司的F A 2 6 8 型、经纬合力公司的F A 2 6 6 与 2 6 9 型、山西鸿基公司的F 1 2 6 9 型,无锡宏源纺机公 司的H Y
4、 6 8 型、昆山凯宫机械公司的J s F A 2 8 6 型、浙 江华海公司的H J s 3 0 0 型等,这些新型精梳机已在多 家棉纺厂使用。 1 1 运转速度提高。单机产能增加 精梳机的速度与产能是衡量精梳机现代化水平 的重要标志之一。以普通A 2 0 1 E 精梳机与P x 一2 型 或F A 2 6 6 型作对比,A 2 0 l E 实开速度1 6 5 钳次I I l i n , 落棉率1 6 ,小卷定量按4 6g m 计算,其台时产量 为1 1 7k 只h ;P x 2 或F A 2 6 6 实开速度2 8 0 钳次m i n , 小卷定量按6 4g m 计算,台时产量为3 5 4
5、k g h ,是 A 2 0 1 E 型的3 0 3 倍。P X 2 或F A 2 6 6 型每套6 台,每 天按2 0h 计可生产精梳棉条42 4 8k g ,可供1 8 5t e x ( 3 2 5 ) 精梳纱1 万锭。同样产量如用A 2 0 1 E 型精梳 机则需1 8 台,其厂房面积是P x 2 型的1 8 倍,消耗 总功率及用工均为P x 2 型的2 倍惶J 。 1 2 机械质量优。可生产高档精梳纱 精梳工序以去除短绒为主,并清除结杂和使条 子中的纤维伸直平行。u s t e r9 7 公报对精梳条的质 量要求从纤维分析的角度提到:棉结数g ;1 2 7m m 以下纤维长度的短绒含量
6、;杂质数g ;尘杂数g ;其 它可见外来物g 。以上指标中最主要的是短绒含量 与结杂含量。如果精梳条中1 6m m 以下的短绒含量 高于1 0 ,成纱缺乏光泽只能视作半精梳纱。生产 实践证实,采用新型精梳机后精梳条中1 6m m 以下 短绒含量可控制在8 以下;精梳落棉中含短绒率 可达到7 5 以上;精梳工序杂质清除率在5 0 以 上;棉结清除率在1 0 2 0 之间。而A 2 0 l 系列 精梳机由于工艺缺陷,精梳条中含短绒率在1 0 左 右;精梳落棉中含短绒只能达到5 0 6 0 ;即有 4 0 5 0 有效纤维作为落棉排除,既浪费原料也 影响精梳纱的风格。 1 3 自动化程度高 新型精梳
7、机采用多种高灵敏度的自停装置、精 梳质量的在线检测与计算机监测系统、工艺参数的 在线调整和变频调速技术,具有人机对话功能。有的 还配有小卷自动运输系统与顶梳自动清洁系统,对减 轻工人劳动强度与保持精梳条质量一致性有利。 由于新型精梳机推出使用时间不长,目前国内 棉纺厂普通型( A 2 0 1 系列) 与中速型( F A 2 5 1 2 5 3 系 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 2 0 0 4 年第6 期 纺织学报 【9 5 】 列) 精梳机仍占7
8、 0 以上。由于其每台售价与新型 精梳机相比较低,故在技术改造资金不雄厚的企业 仍有一定市场,尤其是纺特种纱线( 如色纺纱、多纤 混纺纱) 以及对产品质量无过高要求的品种,仍可继 续使用。但对新建企业或对纱线质量要求较高的品 种,中低档次的精梳机因其“四低”缺陷( 速度、产率、 效率、落棉中含短绒率) ,不宜再选用。 2 优化精梳工艺,实现优良的工艺指标 2 1 精梳工艺指标 根据国际与国内市场对精梳纱质量的要求,中 国纺织工程学会于2 0 0 0 年1 1 月在杭州召开的“全 国新型高效能精梳机工艺技术交流研讨会”上,首次 提出了新型高效能精梳机应达到的6 项工艺技术指 标,即在正常配棉条件
9、下:1 ) 精梳条u s t e r 条干c y 值不大于3 8 ;2 ) 精梳条含短绒不大于8 ;3 ) 精 梳条重量不匀率不大于0 6 ,机台间的精梳条重 量不匀率不大于0 9 ;4 ) 精梳后棉结清除率大于 1 7 ;5 ) 杂质清除率大于5 0 ;6 ) 精梳落棉中含短绒 率大于7 0 。目前,这6 项工艺指标已被国内精梳 机制造厂和棉纺厂作为衡量新型精梳机制造质量与 精梳工序质量的重要依据。 2 2 精梳准备工艺选择 精梳的准备工序是为精梳机制造优良的小卷, 要求喂入精梳机的小卷有较好的伸直度、棉层横向 均匀、退卷时不发生粘连。现采用的精梳准备工艺 有:预并条一条卷;条卷一并卷;预并
10、条一条并卷。 生产实践证实:预并条一条卷工艺制成的小卷横向 均匀度较差、有严重条痕,精梳条含短绒率偏高,精 梳落棉中短绒含量偏低,在国外已不采用。而其余 两种准备工艺精梳落棉中短绒含量比预并条一条卷 工艺提高1 0 ,相当于节棉1 5 ,目前在新型精梳 机上均采用这2 种准备工艺,但要十分重视小卷在 精梳机退解时粘卷现象。造成小卷粘卷原因是多方 面的,但从精梳工艺本身分析,准备工艺并合次数过 多,牵伸倍数过大,纤维伸直平行“过度”,也是一个 重要原因。据文献介绍,在精梳准备工序中,总并合 数M 与总牵伸倍数E 之间存在如下关系: E = M m 。,帆,式中m 。、m 。分别是生条与小卷定量
11、、 ( m ) ”1 。 从式中可知,降低准备工序的总牵伸倍数E 值 有3 种方式:1 ) 减轻生条定量m 。,这是以增加梳棉 机台数为代价的;2 ) 加重小卷定量m 。,将受制于成 卷机构、精梳钳板机构的限制;3 ) 降低总并合数。因 为精梳纺纱系统的总并合数远大于普梳纺纱系统, 普梳系统采用两道并条8 根并合,肘值也只有8 8 = 6 4 ,精梳准备若为6 2 0 ,精梳机8 头,精梳后一道 并条采用6 根并合,则M 值为6 2 0 8 6 :5 7 6 0 即至少是普梳的9 0 倍,故适当降低精梳准备工序总 并合数以适度改善生条结构是可行的,减少并合数 更有利于降低准备工序的总牵伸倍数。
12、据实践经验 采用条卷一并卷工艺时,条卷机采用2 0 2 4 根并 合,牵伸控制在1 5 倍左右,并卷机采用5 卷并合, 总牵伸倍数不超过9 倍;采用预并条一条并卷工艺 时,预并条牵伸倍数不能超过并合数,条并卷牵伸倍 数控制在1 5 一1 6 倍,总牵伸倍数也应控制在9 1 0 倍。 2 3 精梳工艺的优化 提高精梳纱质量是一项系统工程,必须从每一 个工序抓起,对精梳工序来说,除了在精梳准备工序 提高喂入小卷质量外,精梳机的工艺也要优化。 2 3 1舍理设定小卷定量 加重小卷定量是新型 高效能精梳机的工艺要求。重定量小卷有三大优 点:1 ) 精梳机的产量高;2 ) 棉丛的弹性大,钳板开口 时棉丛
13、抬头,在分离接合过程中有利于新、旧棉网的 搭接;3 ) 每钳次分离出的棉网厚、纤维抱合力大,棉 网接合牢度好,不易出现棉网破边、破洞及纤维缠绕 现象。但在确定棉卷定量时要考虑棉条的并合数与 小卷中纤维的总根数,而小卷中的纤维总根数与梳 理效果关系密切,精梳机的针布也有负荷的极限。 据瑞士立达公司试验数据,小卷定量设定6 0 7 0g ,m ,小卷的断面的纤维根数不超过4 0 万根时, 可以得到较好的梳理效果。 从表2 可知小卷定量要根据原棉纤度( 马克隆 值) 来设计,纤度细时小卷定量要减轻,纤度粗时定 量可加重,目前国内细绒棉马克隆值在4 4 5 之 问,小卷定量在6 0 6 5g ,m 较
14、适宜。 表2 小卷定量、纤维细度及最大断面根数的关系 2 3 2 精梳出条定量设计出条定量应根据纺纱 品种、纤维性能、精梳前后工序机器的牵伸倍数及产 品定量而定。对于新型精梳机而言,精梳条定量偏 重些为好,牵伸倍数可降低,由于牵伸造成的附加不 匀会减少,精梳条的条干c y 值会降低。此外,还可 降低牵伸罗拉、压辊及圈条装置的速度,有利于降低 噪声,提高机件寿命。表3 数据可供参考。 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 【9 6 】 纺织学报 2 0 0
15、 4 年第6 期 表3 立达公司推荐精梳纱各工序出条定量 2 3 3给棉方式的选用与落棉率的掌握 在新型 精梳机上有前进式与后退式给棉方式。不同的给棉 方式对梳理效果、精梳落棉及精梳条质量有影响。 重复梳理次数多时,锡林对棉丛的梳理效果好,而重 复梳理次数的多少与给棉方式有关。以F A 2 6 6 型精 梳机为例,在其它条件相同的情况下,采用后退给棉 比前进给棉时棉杂质去除可提高1 5 左右。 一般情况下纺中号( 2 9 1 9 5t e x ) 精梳纱,落棉 率控制在( 1 5 士2 ) ,采用前进给棉仍可获得优质要 求;纺细号纱( 1 8 1 4 5t e x ) ,落棉率控制在1 6 一
16、 1 8 ,尤其是用长绒棉纺制1 0 e x 以下特细号纱时, 则应采用后退给棉,适当增加落棉率与重复梳理次 数以保证精梳纱质量。 2 3 4 精梳机速度的选定新型精梳机通过改进 钳板结构,减轻钳板与锡林重量等措施为提高精梳 机速度创造了条件,故新型精梳机又可称为高速型 精梳机。其设计速度分别为3 0 0 、3 5 0 、4 0 0 钳次埘n 。 立达公司生产的E 6 2 型精梳机设计速度为 4 0 0 钳次m i n ,实际运转速度速度可确保在 3 5 0 钳次m i n 以上。但国产新型精梳机如P X 2 、 F A 2 6 6 、1 2 6 8 型等,当实际工艺速度超过3 0 0 钳 次
17、m i n 时,易产生棉网破边、棉结增加、牵伸机械波 出现、故障多、效率下降等弊端。目前国产新型精梳 机与国外先进精梳机相比,在制造精度、机电一体化 程度、运转速度、稳定可靠性及产品质量上仍有差 距,但实际速度在2 6 0 2 8 0 钳次m i n 时,精梳条质 量能达到或接近国外先进机型水平,从性价比分析 仍有优势,可以占领国内外市场。 2 3 5 关于精梳后并条工艺的配置传统纺纱精 梳后一般采用头、二道并条工序,由于通过精梳工序 的多次并合牵伸,纤维伸直度较好,通过精梳后的并 条工序其目的是改善中短片段线密度的不匀。但并 合过度易造成因纤维抱合力差,在后道加工中易产 生意外牵伸,破坏条子
18、均匀度,在使用较短纤维与棉 条定量较轻时尤甚,导致成纱长细节增多,严重时出 现针织布面横档及疵点。生产实践证明:精梳工序 的高并合数精梳后就要少并合H o 。只要并条机上装 有中短片段自调匀整装置,纺纯棉精梳纱时( 不含色 纱) 就可采用单并工艺。浙江省棉纺企业自1 9 9 1 年 开始采用单并工艺以来,目前已在2 0 多家生产纯棉 精梳纱厂家推广,取得显著效果。其主要优点是:1 ) 由于并条机械减少一半以上,可减少占地面积,降低 能耗、节约用工;2 ) 由于条子的抱合力提高,在细纱 机上可减少意外牵伸产生,对改善成纱质量明显,条 干c y 值可下降0 3 0 5 ,千米细节减少1 0 2 0
19、 ,单强不匀率也有一定改善;3 ) 由于实现并条 机上在线检测,使输出条干重量差异减少,从而使成 纱的百米重量c y 值能稳定较好水平。 3 扩大精梳机应用领域,生产新颖精梳纱 较长时间以来精梳机只局限在生产纯棉精梳纱 与涤棉混纺精梳纱等少数品种,新颖纱线品种的生 产,为精梳机扩大使用领域创造了有利条件。5J 。 3 1 天然彩棉精梳纱系列 天然彩棉针织加工后不需染色,目前纱线的线 密度在2 7 8 1 4 5t e x 之间( 2 1 5 4 0 8 纱) ,但由于天 然彩棉纤维长度短,含短绒与棉结较多,在精梳工序 前要将彩棉与白棉分别处理,采用并条混棉方法纺 纱。为了控制2 种纤维混比正确
20、,精梳后需经两道 并条工艺。天然彩棉也可与其它天然纤维混纺,如 浙江慈溪二棉采用天然彩棉与罗布麻混纺生产 1 8 5 1 4 5t e x 针织纱,混纺比为天然彩棉6 5 、罗 布麻3 5 ,由于罗布麻具有良好的吸湿与保健功 能,可作高档针织内衣用纱。 3 2 染色棉精梳纱系列 色棉纺纱一般有2 种及2 种以上的不同色泽纤 维混和,一根纱线呈现多色彩与色光艳丽的风格,故 用色纺纱加工的产品附加值提高。纯棉精梳色纺纱 是色纺纱中的中高档产品,工艺上要求混色均匀,色 泽鲜艳,色差小。目前采取2 种混色纺纱工艺:1 ) 当 色纤维混用比例较少时,采用清花混棉一梳棉一精 梳制成混色棉条。2 ) 当色纤
21、维混和比例较高时,则 采用白棉与色棉单独经清一梳一精工艺处理,然后 将2 种不同色泽的精梳条在并条机上混和后纺纱。 由于色纺纱一般生产批量较小,品种变换频繁,故目 前采用清花与梳棉的传统纺纱工艺较多,同时因棉 花先经染色使纤维强力与弹性均有一定损伤,故纺 纱时梳棉、并条、精梳、粗纱的定量与纺纱速度比纺 本色纱时降低1 0 以上,以减少棉结与短绒产生。 3 3 绢丝羊绒混纺精梳纱系列 主要作高档毛针织品用纱。由于羊绒价格昂 贵,故加工中采用羊绒与绢丝分别制条,然后按比例 在并条机上混和纺纱,纱线线密度为1 4 5 9 7 e x ; 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO
22、 : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 2 0 0 4 年第6 期 纺织学报 【9 7 】 由于绢丝纤度细、强力低、弹性较差,故在棉精梳机 加工时,要加密精梳锡林梳针密度,减轻定量、降低 车速,加快转移。 3 4 细旦涤纶棉精梳混纺纱系列 细旦涤纶与棉混纺的精梳纱以品质优良、表面 光洁、条干均匀、棉杂质少等优点而深受人们的青 睐。用该混纺纱织造的面料手感柔软,布面光洁匀 整,具有良好的吸湿性、透气性、悬垂性与染色性,是 理想的中高档的服装面料。 细旦涤纶棉精梳纱一般混用比例为T J C6 5 3 5 ,纱线线密度为9
23、 7 7 3t e x ,由于2 种纤维性能 不同,故采用分别制条,其中棉通过精梳工艺在并条 机上按比例进行混条纺纱。由于细旦涤纶抗弯强度 低,容易缠绕罗拉与皮辊,因此并、粗、细各工序速度 要适当降低,胶辊硬度不能太软,采用中弹、中硬涂 料胶辊,可改善抗绕性能。 3 5 新一代纤维素纤维与棉混纺精梳纱系列 主要是用莫代尔、天丝与棉混纺精梳纱。莫代 尔、天丝与普通粘胶纤维比较,具有强度高、回弹性 好、吸湿性强等优良特性,用这2 种纤维与棉混纺制 成的织物具有天然抗皱、免烫与吸湿透气的性能,织 物柔软舒适细腻光滑,有天然丝光效果,这2 种纤维 规格:长度为3 8 4 0m m ,线密度为1 3 1
24、 7d t e x ,与 棉混纺配比在4 0 6 0 之间,纱线线密度为1 4 5 9 7t e x 。由于纤维性能不同,在纺纱工艺上采取 分别制条,其中棉通过精梳工序,在精梳后并条机上 按配比混条纺纱。 3 6 转杯纺精梳纱系列 新型转杯纺纱速度提高,纺纱支数也随之提高, 可应用在高档针织或机织物用纱,采用转杯纺精梳 工艺后,可使棉条中含杂率下降5 0 一8 0 ,由于 纺纱时断头率下降,纺纱速度可提高,捻度也可适当 降低,而纱线强力可比普梳转杯纺纱提高1 0 ,纱 线条干均匀度可得到改善,棉结、粗节、细节也有显 3 7 双精梳纱系列 主要应用在纺特细纱与高质量纱线。采用工艺 为:条卷一并卷
25、一第一次精梳一条卷一第二次精梳。 双精梳纱要求落棉率在3 0 左右,而目前国内最先 进精梳设备,最高落棉率为2 5 ,为了达到3 0 落 棉率,故需经两次精梳来进行,第一次精梳落棉掌握 在2 0 左右,第二次精梳落棉掌握在1 0 左右。纱 线线密度在4 9 2 2 3 6t e X ,主要作精品用纱,生产 数量较少。 此外,国内尚有大麻( 苎麻) 落麻与棉混纺精梳 纱,羊绒、绢丝与棉( 麻) 混纺精梳纱,莫代尔与亚麻 混纺精梳纱,竹纤维与棉混纺精梳纱等产品开发的 报道。总之,扩大精梳机应用领域,开发出更多新颖 的精梳纱系列产品,是国内棉纺企业扩大精梳产品, 提升精梳产品档次的一一个重要途径。
26、4结语 1 新型精梳机具有生产效率高、质量优、自动 化程度高等优点,因此在新建厂和老厂技术改造中 积极采用新型精梳机是提高精梳纱质量与档次的主 要途径。 2 提高精梳纱质量是项系统工程,必须从配 棉抓起,合理选择准备工艺,优化精梳各项工艺参 数,使通过精梳工序能实现优良的工艺指标。 3 扩大精梳机应用领域,开发新颖的各类精梳 产品,是提高精梳产品附加值的一项重要举措。 参考文献 l吕恒正国内外精梳机现状及发展趋势展望梳理技术,2 0 0 3 ( 7 ) :1 2 1 8 2 章友鹤新型高效能精梳机有关工艺技术问题的探讨现代纺织 技术,2 0 0 l ( 4 ) :1 3 一1 7 3吕恒正弯钩
27、纤维牵伸理论的应用全国精梳工艺技术研讨会论 文集,2 0 0 3 :1 0 2 一1 0 8 4钱雨时减少精梳纱累积并合数的体会与探讨全国精梳工艺技 著减少,目前纱线线密度在1 8 2 3 6 4t e x ,其配棉 等级与长度可比同样环锭精梳纱稍低些。 5 术研讨会论文集,2 0 0 3 :1 1 5 1 2 1 周金冠现代精梳系统及相关工艺技术棉纺织技术,2 0 0 4 ( 3 ) 5 9 6 1 卓耻姒“舢舢舢业舢舢“舢舢姒舢舢皿舢舢“业舢越“舢舢舢舢舢姒舢舢驰扯“业舢舢舢舢舢姒舢舢舢姐舢舢 i声 明 为了实现期刊编辑、出版工作的网络化,扩大本刊及作者的知识信息交流渠道,本刊已被美国化学文摘( c A ) 、“中 国科学引文数据库”、“中国学术期刊综合评价数据库”、“中国期刊全文数据库”、“中国科学文献计量评价数据库”、“万方 数据数字化期刊群”、“中国科技论文与引文数据库”、“中国科协科技期刊论文数据库”、“中文科技期数据库”、中国 学术期刊文摘、中国纺织文摘等收录。作者著作权使用费与本刊稿酬一次性给付。如作者不同意文章被收录,请在 来稿时向本刊声明,本刊将做适当处理。 纺织学报编辑部 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark
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