為了滿足紡紗設備高速?高質?高效的發展需求,分析了清梳?精并粗及細紗工序中應用的新器材及新工藝進展的特點,并與傳統器材和工藝進行對比?指出:梳理器材精細化,牽伸器材強控制,附加分梳元件?牽伸元件多樣化等是新型器材的發展趨勢;高質量?高效率,梳理注重保護纖維,牽伸注重控制浮游纖維,最大限度降低牽伸附加不勻等是新工藝的發展趨勢;新器材和新工藝的結合應用,能夠有效提高梳理質量,實現纖維分離三度的提升;牽伸能夠有效控制浮游纖維的運動,使成紗質量得到明顯改善?
0 引言
紡紗新器材?新工藝可以提高纖維分離三度,配合漸進分梳工藝,合理布置摩擦力界,穩定纖維牽伸區變速運動,對提高成紗質量有事半功倍的效果?
1 紡紗新器材新工藝的特點
隨著紡紗設備高速?高質?高效的發展,纖維的梳理?牽伸要求越來越高,梳理精細化?牽伸強控制的問題越來越突出,而新器材和新工藝則從不同角度解決了紡紗中的疑難問題?
新器材的主要特點:①梳理器材精細化;②牽伸器材強控制:③附加分梳元件?牽伸元件多樣化;④附加摩擦力界多樣化?
新工藝的主要特點:①質量高,可杜絕有害紗疵,降低無害紗疵;②高效率,可實現重定量高效工藝;③梳理注重保護纖維,牽伸注重浮游纖維控制;④最大限度的降低牽伸附加不勻?
2 紡紗新器材新工藝的進展
2.1 清梳工序
2.1.1 新器材
2.1.1.1 針布
針布———降低棉結與保護纖維相結合?清梳工序用針布在降低短絨?清除棉結?控制短絨增加方面有很大的進步?其齒尖為錐齒,棱邊為圓弧過渡,具有齒頂面積小,針齒光潔,表面粗糙度值小等特點,易于氣流通過,緩和了對纖維的沖擊力,減少了對纖維的阻力,延長了針布的使用壽命;在適當隔距下分梳纖維,避免了緊隔距?強分梳造成的纖維潛在損傷,提高了成條內在質量?
2.1.1.2 分梳元件密齒化
分梳元件齒密增加,梳理效果?梳理質量顯著提高?如前后固定蓋板?錫林針布?道夫針布合理加密,其中固定蓋板齒密可達700齒/(25.4mm)2?
2.1.1.3 附加分梳器材多樣化
附加分梳器材多樣化,如增加預分梳板?前后固定蓋板等,可提高纖維梳理度和分梳質量?
2.1.1.4 幾何尺寸多變化
清梳工序新器材幾何尺寸多變化,如階梯針布?雙齒針布?龍形針布?駝峰針布?大平頂針布?零齒尖針布等的出現,對纖維的梳理有非常明顯的效果?
2.1.2 新工藝
2.1.2.1 基礎工作精細化
清梳工序基礎工作更趨精細化,如針布包卷的動靜平衡和鐵胎維護保養;雖然針布包卷方法不同,有左起頭?右起頭之分,但其目標是一致的,即必須保證包卷的平直度?
2.1.2.2 針布包卷形式多樣化
針布包卷的形式多樣化,如單包,一般是一卷針布起頭;而雙包則是兩卷針布同時包卷(毛紡用的多),以提高平整度?
2.1.2.3 針布搭配精細化
彈性蓋板針布采用復合配型:一根MCZ18型彈性蓋板針布齒條,加一根MCC36型齒條配型,滿足靜電較大纖維的梳理;刻槽刺輥采用新型針布雙搭配,一組為41,一組為61的組合包卷方法,提高齒密?增加梳理度;多種齒形組合和搭配,滿足梳理和排雜需要,是精細搭配的原則?
2.1.2.4 重定量高效工藝
與緊隔距強分梳工藝相反,傳統工藝側重質量,高效工藝側重效率質量相結合?新工藝定量一般為30g/(5m)~60g/(5m),出條速度為180m/min~260m/min,效率明顯提高?
2.1.2.5 梳理隔距漸緊,實現柔性分梳
傳統工藝的隔距呈滑變設計,最后部分纖維轉出時易造成回彈,影響梳理效果?新的漸緊分梳工藝設計為進口隔距大,出口隔距小,形成漸進強分梳,可減少纖維損傷,提高梳理質量?
2.1.2.6 除雜降結暴露清除理論
除雜降結暴露清除理論使雜質在漸進的開松過程中,先開松暴露,后梳理控制清除,能提高梳理和除雜的效果?一般開清棉工藝流程為:抓棉機(加大棉塊開松效果)→開松機(除大雜)→精清棉機(進一步開松,小塵棒落雜)→棉箱(進一步暴露除雜)→刺輥(進一步暴露)→后部棉清(除雜)→進入蓋板區精細梳理(伸直纖維并降低棉結)→前棉清除雜降結→轉移降結?采用此工藝后,棉結可以降低30%以上,短絨減少2%?
2.2 精并粗工序
2.2.1 新器材
2.2.1.1 精梳錫林針布加密
精梳機新型錫林針布增加了齒面圓心角,最大圓心角可達130°,加大了梳理區長度;齒片組合前稀后密,原三組合最密的齒排相當于五組合的第三排,齒密同原設計相比增加了43%,總齒數增多,一只錫林齒數達到2萬齒~5萬齒,增強了分梳力度,對排除結雜?降低短絨十分關鍵?
2.2.1.2 精梳多分割錫林
原精梳錫林多為四分割?五分割?目前,精梳錫林最多設計為六分割,梳理扇面可達130°?采用裝配式結構,有利于齒片磨損后更換,同時可自行改變精梳錫林密度,以滿足不同的紡紗需求?
2.2.1.3 錠翼通道清理工具
在長期的運轉過程中,粗紗錠翼內部通道棉蠟積聚發澀,影響須條通過,造成粗紗表面發毛,條干質量差等問題?采用錠翼通道清理工具,能夠有效控制通道內纖維發毛問題?
2.2.1.4 粗紗碳纖上銷
碳纖上銷對纖維的控制較為穩定,可減少質量波動?鐵板上銷和碳纖上銷的受力對比見圖1?
鐵板上銷主壓力在中間,隔距塊在兩端容易變形,且易出現中間控制緊?兩端松,運行不穩定的問題?碳纖上銷不僅改變了材質,且隔距塊的位置在中間,著力點相對比較穩定,壓力分布較為平衡,中間釋壓變形較少,有利于提高成紗質量?
2.2.1.5 粗紗小口徑集棉器
浮游區纖維的不規則運動造成纖維擴散幅度過大,不僅增加毛羽且影響條干均勻度;而集棉器寬度逐步減小,可使纖維在收縮的過程中得到有效控制,減少邊纖維的損失?
2.2.1.6 新型粗紗加捻器
新型加捻器材,從材質和設計上提高了粗紗的加捻效率,粗紗質量明顯提高?
2.2.2 新工藝
2.2.2.1 多道并條混合工藝
傳統環錠紡有兩道并條工藝,使多數殘余未伸直的彎鉤纖維以后彎鉤形式進入細紗牽伸區,引起后工序染色起橫的問題?為此,單染品種和多組分纖維并條工藝增加為四道混合,減少橫檔問題效果明顯?
2.2.2.2 小并合數工藝
新工藝中,頭并(預并)并合數不大于6根,總牽伸倍數小于并合數,后牽伸倍數普梳在1.7~2.0選
用,精梳預并為防粘卷可略低選擇,預并并合數可減至4根~5根?
2.2.2.3 精梳等隔距梳理工藝
等隔距梳理工藝的采用提高了梳理強度,梳理效果較好,對質量控制較為有利,也利于高產?
2.2.2.4 精梳梳理器材漸成熟和漸衰減工藝
漸成熟工藝,開始效果不是很理想,在使用過程中逐步得到提升;而漸衰減工藝,開始很好,之后效果逐步變差;兩者的主要區別是精梳梳理器材材質和齒形設計不同,現在多采用漸成熟工藝?
2.2.2.5 集中牽伸和分布牽伸工藝
集中牽伸工藝中,牽伸分配以小的后區牽伸倍數為主,可加強后區纖維的平行伸直,而主牽伸區則以伸直棉結和控制短絨為主?分布牽伸工藝則以前區集中牽伸,后區配合大隔距小牽伸倍數,前區緊隔距強控制為主?
2.3 細紗工序
2.3.1 新器材
2.3.1.1 前后壓力棒
細紗牽伸區加裝壓力棒,借用并條壓力棒的原理?壓力棒使細紗主牽伸區附加了摩擦力界,縮小了浮游區長度,加強了對牽伸區浮游纖維的控制,減緩捻回重分布和纖維局部破裂的問題,對改善成紗條干均勻度,降低常發性紗疵有明顯效果?
2.3.1.2 賽絡紡新型集棉器
浮游區纖維的不規則運動造成纖維擴散,不僅增加毛羽也影響條干均勻度?集棉器可收縮須條寬度,減少前鉗口處的加捻三角區寬度,使須條在緊密狀態下加捻,成紗結構緊密?表面光滑?因此,賽絡紡工藝加裝集棉器控制浮游纖維的運動,有利于降低紗線毛羽并提高強力?
2.3.1.3 新型下銷
FA506-1218A型新型下銷與普通下銷相比,平臺寬度由8mm縮至4mm,上托弧面加長,凸緣由3mm改為2mm,階梯差增至2.5mm?在下銷總高度不變的情況下,平臺位置相對降低,下膠圈的彈性更能得到體現,使主牽伸區摩擦力界的穩定性大大提高,纖維變速點穩定,增強了對纖維的控制,有利于減少細節和粗節?下銷前緣的改薄使平臺位置相對下降,減少了纖維對膠輥的反包圍弧,有利于纖維運動控制,改善成紗質量?此外,由于其拱形彈性層較傳統下銷加寬,與上膠圈接觸面加大,使膠圈中部壓力增強,纖維變速點靠前且控制加強,有利于成紗條干的改善?
新型集聚紡多曲面下銷(見圖2)的出現,也加強了對纖維的控制,使纖維在彈性鉗口處的摩擦阻力增加,能夠控制浮游纖維運動,防止邊纖維擴散,提高條干均勻度效果非常明顯?
2.3.1.4 加長上銷
加長上銷前緣增加3mm,通過膠圈對纖維的下壓作用,增加纖維的抱合力,減少邊緣纖維的擴散,加強對浮游纖維的控制?同時,浮游區縮小,纖維變速穩定且靠近前鉗口,成紗質量改善明顯?
2.3.1.5 膠輥
大直徑膠輥?窄膠輥?聚氨酯膠輥的出現,大大提高了細紗質量?直徑為35mm的超大直徑膠輥,握持力增加明顯,鉗口握持不勻小,能夠實現握持力穩定;耐壓耐磨,使用周期長;其以適度的加壓平衡了牽伸力和控制力,使牽伸更順暢,紡紗能耗降低?
窄膠輥紡紗可減少中凹?根據壓強公式P=F/S可知:壓力和受力面積成正比,當壓力一定時,受力面積越大,壓強越小?窄膠輥原理正好相反,即在壓力不變的情況下,接觸面積減少,壓強增大,對纖維的控制能力增強;且由于接觸面積減少,膠輥變形量也減少,彈性回復能力增強,減少了中凹,延長了使用壽命?
新型聚氨酯膠輥穩定性好,使用壽命長,利于紡紗質量的長期穩定,在集聚紡應用較為廣泛?
2.3.2 新工藝
2.3.2.1 VC型牽伸工藝
VC型牽伸后區壓力棒的位置及羅拉中心距如圖3所示?其中,壓力棒直徑為6mm,壓力棒中心距后羅拉中心距離為24mm,與第二羅拉的垂直距離為18mm?
控制輥式VC型曲線牽伸是在后區V型曲線牽伸羅拉配置的基礎上,增加一根直徑為8mm~10mm的控制輥,使后區中部曲線牽伸發展為控制輥式牽伸?控制輥下壓紗條產生接觸包圍弧,形成后區中部較強的附加摩擦力場,它拓展了紗條在后羅拉表面的包圍弧長度,使其摩擦力場向前延伸,并與控制輥形成的中部摩擦力界相接,增加了中后區摩擦力場的縱向長度,有利于對牽伸紗條和纖維的控制,使變速點向中鉗口前移集中,后區牽伸力比V型曲線牽伸有所增大?適應高倍牽伸,可改善條干?
2.3.2.2 四膠圈牽伸工藝
在高倍牽伸和賽絡紡工藝中,采用細紗四膠圈雙區牽伸合理布置摩擦力界以提高成紗質量?原后區牽伸結構較為簡單,對纖維的控制力弱,較大的牽伸倍數會造成條干惡化?為了提高對纖維的整理控制能力,以小牽伸倍數?大后區隔距配合,但牽伸倍數過小,纖維整理不足,條干同樣惡化,棉結增加?扭振出現,嚴重影響成紗質量?采用四羅拉四膠圈雙鉗口,在后區增加膠圈牽伸,并改造為長短膠圈牽伸,一方面中后膠輥膠圈組成中后牽伸區彈性鉗口控制,增加后區對纖維的控制力;另一方面使變速點盡量控制在后區中部,保持牽伸均勻,能夠有效提高后區牽伸能力,減少扭振?
3 結語
3.1 隨著紡紗設備向高質?高效發展,纖維的梳理?牽伸要求越來越高,梳理精細化?牽伸強控制的問題越來越突出,新型器材和新工藝應運而生?
3.2 梳理器材精細化,牽伸器材強控制,附加分梳元件?牽伸元件多樣化等是新型器材的發展趨勢;高質量?高效率,梳理注重保護纖維,牽伸注重控制浮游纖維,最大限度地降低牽伸附加不勻等是新工藝的發展趨勢?
3.3 通過新器材和新工藝的結合應用,分梳能夠有效提高梳理質量,實現纖維分離三度的提升,且牽伸能夠有效控制浮游纖維的運動,使成紗質量得到明顯改善?
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