第二节 精梳及精梳前准备工序工艺及质量要求
梳理机输出的条子,通常称为生条,表示其虽然已具有条子的外形,但其内在质量还不够好,生条中纤维排列比较混乱、伸直度差,大部分纤维呈现弯钩状态,如果直接用生条在精梳机上加工梳理,梳理过程中就可能形成大量的落棉,并造成纤维严重损伤,短绒增加。同时,锡林梳针的梳理阻力大,易造成针齿损伤,还会产生新的棉结。为了适应精梳机的生产要求,提高精梳机的产品质量和节约用棉,生条必须先经过精梳前准备才能在精梳机上加工,预先制成适应精梳机加工的、质量优良的小卷。
一、精梳机前准备工序工艺配置
精梳机前准备工序工艺配置应按照偶数法则配置,根据梳棉机锡林与道夫之间的作用分析及实验结果可知,道夫输出的棉网中后弯钩纤维所占比例最大,占50%以上。每经过一道工序,纤维弯钩方向改变一次。精梳机在梳理过程中,上下钳板握持棉丛的尾部,锡林梳针梳理棉丛的前部,因此,当喂入精梳机的大多数纤维呈前弯钩状态时,易于被锡林梳理直;而纤维呈后弯钩状态时,无法被锡林梳直,在被顶梳梳理时会因后部弯钩被顶梳阻滞而进入落棉,因此,喂入精梳机的大多数纤维呈前弯钩状态时,有利于弯钩纤维的梳直,并可减少可纺纤维的损失。所以,在梳棉与精梳之间的设备道数按照偶数配置,可使喂入精梳机的多数纤维呈前弯钩状态。
1.精梳准备的工艺流程
精梳准备的工艺流程有以下三种。
(1)预并条条卷。这种流程的特点是机器少,占地面积小,结构简单,便于管理和维修;但由于牵伸倍数较小,小卷中纤维的伸直平行不够,且由于采用棉条并合方式成卷,制成的小卷有条痕,横向均匀度差,精梳落棉多。
(2)条卷并卷。条卷并卷特点是小卷成形良好,层次清晰,且横向均匀度好,有利于梳理时钳板的握持,落棉均匀,适于纺细特纱。
(3)预并条条并卷。其特点是小卷并合次数多,成卷质量好,小卷的重量不匀率小,有利于提高精梳机的产量和节约用棉。但在纺制长绒棉时,因牵伸倍数过大易发生粘卷,且此种流程占地面积大。
2.精梳准备工艺参数
精梳准备工艺参数主要包括棉条与小卷的并合数、牵伸倍数以及精梳小卷的定量。
(1)并合数与牵伸倍数。增大条子或小卷的并合数,有利于改善精梳小卷的纵向及横向结构、降低精梳小卷的不匀率,并有利于不同成分纤维的充分混和。但是,如果在精梳小卷定量不变的情况下增加并合数,会使并条机、条卷机及条并联合机的牵伸倍数增大,由于牵伸产生的附加不匀也增大。另外,牵伸倍数过大,还会造成条子发毛而引起精梳小卷粘卷。在确定精梳准备工序(即预并条机、条卷机、并卷机及条并卷联合机)的并合数与牵伸倍数时,应考虑精梳小卷及条子的定量、精梳准备工序的流程及机型、精梳小卷的粘卷情况等因素而定。各机台并合数及牵伸倍数的范围见图3-6、表3-6。
(2)精梳小卷的定量。精梳小卷的定量大小影响精梳机的产量与质量。增大小卷的定量,可提高精梳机的产量,改善钳板握持棉层的横向均匀性及棉网的接合质量。但是,小卷的定量过大会增大锡林的梳理负荷及精梳机的牵伸负担。在确定精梳小卷的定量时,应考虑纺纱特数、设备状态以及给棉罗拉的给棉长度等因素。几种常见精梳机的精梳小卷定量见表3-7。
条并卷联合机及并卷机有罗拉卷绕式和带式卷绕式两种成卷方式,罗拉卷绕式成卷机构存在以下两个问题。
一是并合后的棉层经过连续牵伸后被卷绕成精梳小卷,易使小卷的纵向均匀度恶化。
二是成卷过程中,精梳小卷与两只承卷罗拉始终为两点接触,接触点的摩擦力会对精梳小卷结构产生局部破坏,从而影响小卷质量。
图3-6 预并条机
表3-6 预并条并合数及牵伸倍数范围
表3-7 常见精梳机的精梳小卷定量
单位:g/m
带式成卷机构由一个专用的皮带张紧压力机构组成,在成卷过程中,卷绕皮带始终以“U”方式紧紧包围精梳小卷,并对小卷产生周向压力。卷绕过程中皮带与棉卷的位置关系随棉卷直径的变化而变化,在开始成卷时,皮带与小卷的包围角为180°,满卷时为270°。此种卷绕工艺的特点:从成卷开始到成卷结束,皮带始终以柔和的方式控制纤维的运动;成卷压力均匀地分布在棉卷的圆周上,不会对小卷结构产生局部的破坏,可减少精梳小卷在退绕过程中产生的粘卷现象。
精梳准备工序加工的小卷必须满足精梳机的要求,在高速精梳设备主采用较重定量、大卷装、高速度的工艺原则是行之有效的。例如,A201D型精梳机锡林的速度为155~175r/min,使用小卷的线密度为40~50ktex,而国产FA266型高速精梳机锡林的速度及小卷的线密度分别为300~350r/min和60~80ktex。如果精梳准备工序仍然采用轻定量的老工艺,不但不能发挥准备设备的效能,保证小卷质量,而且在精梳机进行分离接合时,由于须丛厚度薄,弹性差,特别在高速情况下,须丛抬头的绝对时间缩短,所受空气阻力增大,极不利于须丛抬头伸直,使新旧纤维丛接合的条件严重恶化,不利于保证精梳台面棉条的质量。因此,在配置高速精梳机的准备工艺时,应该按照高速精梳机的要求,采用较重的小卷走量,以满足精梳机高产优质的要求。
图3-7 条并卷联合机纺细绒棉工艺图
值得注意的是,在配置精梳准备工艺参数时,除了采用较重定量的小卷以外,还必须合理配置总并合数和总牵伸倍数。如果总并合数和总牵伸倍数太小,小卷的均匀度、纤维的伸直平行度和定向度不能得到保证,则达不到准备工序的目的。但是,如果总并合数和总牵伸倍数过大,就会造成小卷“过熟”,容易产生小卷粘连发毛或者粘层现象,使精梳条条干恶化,棉结及其他疵点增加。粘层严重,可能造成输出棉网破裂或者断头,影响精梳机的正常开车。在此种情况下,具体情况适当减小总并合数和总牵伸倍数,避免棉层“过熟”(图3-7)。例如,如果条卷机—并卷机准备工艺路线时,在条卷机上并合数选用18~20根,相应的总并合数选用108~120根,总牵伸倍数选用8~9倍为宜。同时,还应根据小卷定量、牵伸倍数、纤维长度等参数合理配置罗拉隔距及加压量。
二、精梳工序
精梳工序的主要任务是排除生条中的短绒及结杂,进一步提高纤维的伸直度与平行度,以使纺出的纱线均匀、光洁和提高纱线的强度。精梳工艺设计的合理与否直接影响成纱的质量与纺纱成本。例如,精梳落棉率大,有利于提高成纱的条干均匀度与降低成纱的强力不匀;但落棉率大,精梳用棉量增大,纺纱成本提高。
1.精梳工艺设计注意事项
图3-8 精梳机工艺配置
(1)合理选择精梳准备工艺流程与工艺参数。合理的工艺流程与工艺参数可以提高精梳小卷的质量、减小精梳落棉和粘卷(图3-8)。目前,精梳准备的工艺路线有并条与条卷、条卷与并卷、并条与条并卷三种,应根据纺纱品种及成纱质量要求合理选择。同时,要合理地确定精梳准备工序的并合数、牵伸倍数,尽可能提高纤维的伸直度、平行度,减少精梳小卷的粘连。
(2)合理确定精梳落棉率。合理的精梳落棉率可以提高精梳产品的质量与经济效益。精梳落棉率的大小应根据纺纱的品种、成纱的质量要求、原棉条件及精梳准备流程及工艺情况而定。
(3)充分发挥锡林与顶梳的梳理作用。要根据成纱的品种及质量要求合理选择精梳锡林的规格及种类,以提高其梳理效果。
(4)合理确定精梳机的定时、定位及有关隔距。合理的定时、定位及隔距有利于减少精梳棉结杂质,提高精梳条的质量。
2.精梳机的给棉与钳持工艺
精梳机的给棉与钳持工艺包括给棉方式、给棉长度以及钳板的运动定时等。
(1)给棉方式。精梳机的给棉方式有前进给棉和后退给棉两种。后退给棉较前进给棉的梳理效果好,但其相应的精梳落棉率高。精梳机给棉方式应根据纺纱特数、纱线的质量要求以及所加工的原棉质量而定。
(2)给棉长度。精梳机的给棉长度影响精梳机的产量及质量。增大给棉长度,可提高精梳机的产量、改善棉网的接合质量;但会加重锡林的梳理负担及牵伸装置的牵伸负担。因此,给棉罗拉的给棉长度应根据纺纱特数、机型及精梳小卷定量等情况而定。几种常见精梳机的给棉长度见表3-8。
表3-8 常见精梳机的给棉长度
单位:mm
(3)钳板的运动定时。钳板的运动定时主要包括钳板的最前位置定时、开口定时及闭口定时三种。钳板最前位置定时是指钳板到达最前位置时的分度数。精梳机的其他定时与定位都是以钳板最前位置定时为依据。几种常见精梳机的钳板最前位置定时见表3-9。
表3-9 常见精梳机的钳板最前位置定时
单位:分度
钳板的闭口定时是上、下钳板闭口时的分度数。钳板的闭口定时要与锡林梳理开始定时相配合,一般情况下钳板的开口定时要早于或等于锡林开始梳理定时,否则锡林梳针有可能将钳板握持的纤维抓走,从而使精梳落棉中的可纺纤维增多。锡林梳理开始定时的早晚与锡林定位及落棉隔距的大小有关。对于A201D型精梳机而言,由于锡林第一排针到达钳板下方时,梳理隔距较大,锡林第一排针几乎与握持的棉丛不发生接触,因此,当第二排梳针到达钳板下方时钳板闭合,也不会发生梳针抓走棉丛的现象。A201系列精梳机钳板的闭合定时可略迟于梳理开始定时(表3-10)。
表3-10 常见精梳机的梳理开始定时及钳板闭合定时
单位:分度
钳板开口定时是指上下钳板开始开启时分度盘指针指示的分度数。钳板开口定时晚时,被锡林梳理过的棉丛受上钳板钳唇的下压作用而不能迅速抬头,因此不能很好地与分离罗拉倒入机内的棉网进行搭接,从而使分离罗拉输出棉网会出现破洞与破边现象。从分离接合方面考虑,钳板钳口开启越早越好。由于精梳机的落棉隔距对钳板运动有较大影响,因此,钳板开口定时随落棉隔距的变化而变化。几种常见精梳机钳板的开口定时及精梳专件配置见表3-11、表3-12。
表3-11 常见精梳机钳板的开口定时
单位:分度
表3-12 精梳专件配置