轉杯紡各工序的任務及對半成品和成品的質量要求
一、轉杯紡紗生產工藝流程
轉杯紡紗是目前諸多紡紗形式中的一種，但它又是一個系統的紡紗工程，即從原料投入開始至最終紡成紗線，是通過多道工序完成的。紡紗過程中每道工序半成品質量的好壞，對最終成紗質量具有一定的影響。因而，轉杯紡生產企業若要紡出質量上乘的“OE"棉紗，就必須使每道工序生產出的半成品符合質量要求。
轉杯紡生產常采用的工藝流程及機型如下：
A002D為圓盤抓包機
A006B為自動混棉機(A035D為混棉開棉機)
A034(或FA104B)為六輥筒開棉機(目前有的廠已省略)
FA106B(或A036B)為豪豬式開棉機
A092A為雙棉箱給棉機(A092AST為振動棉箱給棉機)
A076E(或A076F)為單打手成卷機
A186F(或FA201)為梳棉機
A272F(或FA303)為并條機，一般為頭并和二并兩道
FA601A、BD200SN、F1603、BT903為自排風式轉杯紡紗機
R40、BD—D320、Autocoro312為抽氣式轉杯紡紗機
為了便于棉纖維的輸送和轉移，應在A006B、FA106B、A092A上裝配A045凝棉器。
二、清棉工序
1.清棉工序的工藝流程
清棉工序的工藝流程如圖3—1所示。
2.清棉工序的主要任務
(1)開松：把棉包中壓實、板結的棉層(棉塊)經打擊開松后變得松散。
(2)混和：把不同等級、不同質量的原棉混和均勻，使其成為混合棉。
(3)除雜：清除原棉中的部分雜質、塵屑、短絨，使棉纖維得到初步凈化。
(4)成卷：將棉纖維加工成可供梳棉工序使用的棉卷。
3.每個單機的作用及主要工藝參數
(1)A002D型圓盤抓包機：根據配棉排列圖的要求，把按規定排放在圓盤內各種不同等級、不同質量的原棉及回用棉，通過圍繞
表3—1A002D型圓盤抓包機的主要工藝參數
工藝參數 |
要求 |
小車轉速 |
1.7—2.5r/min |
打手轉速 |
740r/min |
小車下降速度 |
3—6mm/r |
打手刀片伸出肋條 |
3—7.5mm |
(2)A006B型自動混棉機(或A035D型混棉開棉機）：A006B型自動混棉機把由圓盤抓包機經管道輸送到棉箱內的原棉，通過帶有角釘的簾子互相撕拉拽扯，結合翻滾作用而把不同等級的原棉混和開松，在混和開松的同時清除原棉中一部分雜質，并把經過開松混和后的原棉通過管道輸送到A034(或FAl04B)型六輥筒開棉機內。A006B型自動混棉機的主要工藝要求見表3—2。
表3—2A006B型自動混棉機的主要工藝參數
工藝參數 |
要求 |
剝棉打手轉速 |
500～600r/min |
勻棉羅拉至斜簾距離 |
50—70mm |
塵棒間隔距 |
12mm |
打手與塵棒隔距 |
進口8—15mm，出口10—20mm |
(3)A034型(或FAl04B型)六輥筒開棉機：A034型(或F
表3—3A034型六輥筒開棉機的主要工藝參數
工藝參數 |
要求 |
輥筒轉速 |
451—705r／min，共分六檔，轉速依次遞升 |
塵棒—塵棒隔距 |
第一～第三輥筒1Omm、第四～第五輥筒8mm、第六輥筒25mm |
輥筒角釘～剝棉刀隔距 |
1.5～2mm |
(4)FA106B型(或A036B型)豪豬式開棉機：FAl06B型(或A036B型)豪豬式開棉機的作用是把由A034型或直接由A006B型開棉機經管道輸送來的原棉，由兩對羅拉握持并向前輸送，然后由一個高速旋轉的豪豬式刀片打手對原棉進行握持式開松。然后再把經開松、除雜后的原棉通過管道輸送給A092A型雙棉箱給棉機(或A092AST型振動棉箱給棉機)。在清棉工序中，由于FAl06B型豪豬式開棉機是握持式開松，所以開松效果好、除雜作用強。FAl06B型豪豬式開棉機的主要工藝參數見表3—4。
表3—4FAl06B型豪豬式開棉機的主要工藝參數
工藝參數 |
要求 |
豪豬打手轉速 |
480—600r/min，分三檔 |
給棉羅拉轉速 |
25—28r/min |
給棉羅拉～豪豬打手隔距 |
6～7mm |
豪豬打手～塵棒隔距 |
進口11mm，出口15mm |
一組～四組塵棒隔距 |
13mm、8mm、8mm、6mm |
打手～剝棉刀隔距 |
2mm |
(5)A092A型(或A092AST型)雙棉箱給棉機：經過開松、除雜后的原棉在未進人A076E型單打手成卷機之前，先經過A092A型雙棉箱給棉機。顧名思義，A092A型雙棉箱給棉機是由連體的一個進棉箱和一個儲棉箱組成，在進棉箱內，由調節板、搖柵連接著箱體外面的光電開關(老式機上為水銀開關)，控制著進入棉箱的原棉數量，然后輸棉簾子把原棉輸送到儲棉箱再經角釘簾子把原棉送入v形簾子。“V”形簾子的上口大，下口小。經過V形簾子自上而下的收縮，便把原先蓬松的原棉收縮成厚薄均勻的棉層。若有多余的原棉可以通過回擊羅拉，將多余的原棉返回儲棉箱。所以，A092A型雙棉箱給棉機對以后棉卷的均勻度能起到控制作用。
目前已把A092A型普通棉箱改為A092AST型振動棉箱，振動棉箱的振動作用可使供給天平羅拉的棉層密度更均勻一致，在此基礎上把V形簾子省掉。
通常所說的一配二、一配三是指一臺FAl06B型豪豬式開棉機向兩臺A092A型雙棉箱給棉機供棉，叫一配二，向三臺A092A型雙棉箱給棉機供棉叫一配三。由于一配三難以控制棉卷的重量不勻率，因而影響棉卷質量，所以目前一般不采用。A092A型雙棉箱給棉機主要工藝參數見表3—5。
表3—5A092A型雙棉箱給棉機的主要工藝參數
工藝參數 |
要求 |
剝棉打手轉速 |
450～480r/min |
勻棉羅拉轉速 |
340r/min |
清棉羅拉轉速 |
400—460r/min |
回擊羅拉轉速 |
600r/min |
輸棉簾子速度 |
10—14.5m/min |
角釘簾子速度 |
50—70m/min |
v形簾子速度 |
1.5～4.2m/min |
勻棉羅拉與角釘簾子隔距 |
20—40mm |
兩v形簾子間隔距 |
上口220～400mm，下口15mm |
(6)A076E型(或A076F型)單打手成卷機：A076E型(或A076F型)單打手成卷機把經A092A型(或A092AST型)雙棉箱給棉機輸送來的棉層再由輸棉簾向前輸送，并由天平羅拉和天平桿握持，經綜合打手進一步開松、除雜。把棉層中原來較大的棉塊分解成小棉塊或棉束，然后經過一對塵籠的吸附作用，把小棉塊或棉束中所含的細小雜質、灰塵及短絨從塵籠的網眼間被吸走，從而使棉纖維得到進一步的凈化，并在兩塵籠之間形成新棉層向前輸送。然后再經4根緊壓羅拉反復壓縮，使原先較蓬松的棉層變得緊密，并一層層地卷繞在花卷棒上成為可供梳棉工序使用的棉卷。A076E型單打手成卷機主要工藝參數見表3—6。
表3—6A076E型單打手成卷機的主要工藝參數
工藝參數 |
要求 |
綜合打手轉速 |
900～1000r/min |
天平羅拉轉速 |
10～20r/min |
綜合打手～塵棒隔距 |
進口8mm，出口18mm |
塵棒-塵棒隔距 |
進口8mm，出口5mm，安裝角16° 212;38° |
綜合打手—天平羅拉隔距 |
7-1Omm |
天平羅拉—天平曲桿隔距 |
O.25mm |
綜合打手～剝棉刀隔距 |
2～3mm |
4.對清棉工序加工質量的要求
混和均勻，開松徹底，除雜效率大于45%，雜質早落少碎，原棉在各單機棉箱中轉移要快，避免原棉長時間在棉箱中翻滾、揉搓而產生索絲(蘿卜絲)。
5。清棉工序對風量、風速、風壓的要求
清棉工序每個A045型凝棉器每小時需產生4500m3的風量，每個A076E型單打手成卷機車頭下面的風機每小時需產生2800m3的風量。輸棉管道中的風速需達15～18m/s，輸棉管道內負壓需達—30毫米水柱以上。根據上述要求，各轉杯紡紗廠可根據本廠清棉機臺數及實際情況選配抽風機。
6.對棉卷的質量要求
對棉卷的質量要求見表3—7。
表3—7對棉卷的質量要求
考核項目 |
質量指標 |
重量不勻率 |
≤1.3% |
伸長率 |
<3.5% |
正卷率 |
85%～90% |
重量偏差 |
±250g |
棉卷含雜率 |
原棉含雜率在3%～4%時，棉卷含雜率為1.8%—2%，原棉含雜率在4%—6%時，棉卷含雜率為2%～3% |
棉卷外觀成形良好，棉卷的縱向、橫向厚薄均勻一致，不得出現破邊、破洞、厚塊、粘層及多層現象 |
|
注表中所標質量標準是對正牌紗棉卷的質量要求，對副牌紗或專紡紗，棉卷的質量要求可適當降低。
三、梳棉工序
1.任務
(1)梳理：把棉卷中束狀或小團狀的棉塊梳理、分解成單根纖維。
(2)除雜：清除棉卷中殘留的細小雜質、灰塵、短纖維。
(3)混和：利用棉條輸出的時間差，即同時間輸出的棉條是不同時間喂入的棉纖維，使不同的棉纖維在梳理過程中得到充分的混和。
(4)成條：改變棉卷的形態，做成可供下道工序使用的棉條(生條)，并整齊有序地圈放在棉條筒內。
2.梳棉機傳動及工藝原理
A186F型梳棉機的傳動及工藝原理如圖3—2所示。
3.梳棉工序工藝原理及工藝要求
擱置在棉卷架上的棉卷，由棉卷羅拉在給棉板的配合下向前輸送至給棉羅拉和給棉板的握持區，棉層在給棉羅拉本身重量和兩端所加壓力的控制下向前輸送。沒有棉層喂入時，給棉羅拉與給棉板之間應有0.12mm的間隙，防止兩者直接接觸而發生磨損，但間隙也不宜過大，否則會削弱控制棉層的作用。
高速旋轉的刺輥(900—1lOOr/min)用其鋒利的齒尖對給棉羅拉輸送來的棉層進行抓取、分解。刺輥轉速高，對棉卷的分解作用強，但刺輥的轉速也不宜過高，否則會損傷棉纖維，增加短絨。經過刺輥分解后，棉層中70%～85%棉束或小棉塊成為單根纖維(單纖化)。刺輥每個齒尖上分布著1—2根棉纖維。在單纖化過程中，由于離心力的作用，大部分混在棉卷中的棉殼屑、棉皮、雜質及短纖維被分離出來，并由除塵刀、小漏底清除，落人機框下后車肚的漏斗中。長纖維則被刺輥的齒尖握持，又在小漏底的托扶下跟隨刺輥一起旋轉。當刺輥把棉纖維攜帶至錫林之間時，由于刺輥和錫林之間隔距較小(0.15～0.2mm)，錫林的表面速度極高(20～24m/s)，在氣流的作用下，棉纖維便從刺輥表面向錫林表面轉移。因為錫林齒尖方向與刺輥齒尖方向是處于齒尖對齒背的剝取狀態，原先附著在刺輥齒端的棉纖維，才能順利地轉移到錫林的表面上。
棉纖維由錫林握持并被帶出后罩板區以后，便進入了
前上罩板的上口到錫林之間的隔距大小，與產生蓋板花的多少有著直接關系，隔距大，產生蓋板花多，對排除棉纖維中的雜質和短絨有利，但會增加用棉量、降低制成率。前下罩板的下口隔距應小于上口，這樣有利于對棉纖維的集合和整理后被道夫抓取。
錫林下面的大漏底對棉纖維起托持作用。若大漏底進口隔距太小，則易產生落白花現象；若出口隔距太大，則易造成氣流紊亂，影響錫林對刺輥上棉纖維的正常剝取作用。
棉纖維在錫林齒尖的握持下，被帶到錫林與道夫之間，由于兩者之間的隔距僅有0.15mm左右，且錫林和道夫是齒尖對齒背呈平行配置，兩者旋轉方向相反，所以道夫的齒尖會把原先附著在錫林表面的棉纖維剝取過來，在道夫表面凝聚。
凝聚在道夫表面的棉纖維轉經剝棉羅拉時，便被剝棉羅拉剝取下來。剝棉羅拉把單根棉纖維剝取下來以后聚集成棉網，棉網再經轉移羅拉及一對壓輥和喇叭口的集束作用，由原先疏散的網狀集結為條狀，即棉條。這時棉卷已由層狀改變為條狀，為以后各工序把棉條逐漸牽伸拉細紡成紗線奠定了基礎。從棉層到棉條間
棉條經大壓輥、小壓輥而輸送到圈條器，由旋轉的圈條器把棉條一層層整齊有序地圈放在棉條筒內。
梳棉機主要機件的速度見表3—8。
表3—8梳棉機主要機件的速度
機件名稱 |
速度 |
刺毛輥 |
980r/min、1070r/min |
錫林 |
330r／min、360r／min |
道夫 |
20—28r／min |
蓋板 |
140—250mm／min |
梳棉機主要工藝隔距的要求見表3—9。
表3—9梳棉機主要工藝隔距的要求
工藝序號 |
工藝部位 |
工藝要求(英絲) |
||
1 |
給棉板—給棉羅拉 |
進口5，出口12 |
||
2 |
給棉板—刺毛輥 |
7—12 |
||
3 |
刺毛輥-除塵刀 |
15—18 |
||
4 |
刺毛輥—小漏底 |
進口12-18(mm)，出口0.8—1(mm) |
||
5 |
刺毛輥—錫林 |
6～8 |
||
6 |
錫林-蓋板 |
進口-出口8、7、7、7、8 |
||
7 |
錫林-后罩板 |
上口10-15，下口19-22 |
||
8 |
錫林—前上罩板 |
上口0.432—0.787下口1.092 |
||
9 |
錫林— 前下罩板 |
上口1.092下口0.66 |
||
10 |
錫林—道夫 |
0.152—0.203 |
||
11 |
道夫～剝棉羅拉 |
0.38l—0.635 |
||
12 |
錫林-大漏底 |
進口2.5出口0.483—0.559 |
||
4.生條的質量要求
生條的質量要求見表3—10。
表3—10對生條的質量要求
考核項目 |
質量指標 |
重量不勻率 |
4.5%—5% |
薩氏條干水平 |
20%-23% |
含雜率 |
<0.5% |
棉網狀況 |
中網以上(杜絕劣網) |
注表中所要求的質量指標是對轉杯紡正牌紗生條的質量要求，對副牌紗或專紡紗、生條的質量指標可適當降低。
5.梳棉機所需風量
每臺梳棉機在生產過程中經過三吸(上吸、后吸、下吸)，每小時約需要1500m3的風量，企業可根據機臺多少選配抽風機。
四、并條工序
1.任務
(1)并合：將6-8根生條隨機并合，改善生條中長片段內的不均勻狀況，改善熟條的重量不勻率。
(2)牽伸：把喂入的棉條做適當牽伸，并提高棉纖維之間的分離度及平行伸直度。
(3)混合：使各種不同質量的棉纖維在并條工序中得到進一步混合，促進棉條中纖維質量的一致化。
(4)成條：加工成粗細均勻的棉條后，將其整齊有規律地圈放在棉條桶內供下道工序使用。
2.A272F型并條機工藝過程圖
目前，一般轉杯紡生產廠普遍使用A272F型并條機，其工藝過程如圖3—3所示。
3.并條工序的工藝原理
梳棉工序生產
為了獲得準確的牽伸倍數，防止棉纖維在羅拉和皮輥之間發生打滑現象，便用彈簧匣將必要的壓力施加在各膠輥兩端的套筒上。在新型并條機上，已將彈簧加壓改為氣壓或液壓裝置。經前區牽伸后，原先片狀棉層便被牽伸成為較窄的棉帶，棉帶經過集束器的集合便成為條狀，然后輸送給集束羅拉。因為集束羅拉的轉速快(1500r/min以上)、慣性大，為防止棉條沖出后散失，所以棉條進入緊壓羅拉之前，需要經弧形導管引導，并改變原來棉條的輸出方向(向下90°)。然后棉條經圈條器被一層層地卷繞在棉條桶中成為半熟條。半熟條再經過一次并合(二并)便成為可供轉杯紡工序使用的熟條。頭并和二并的工藝原理一樣。若成紗質量要求不高，也可只用一道并條。
在棉條牽伸并合過程中，為了防止短絨及飛花粘附在膠輥及羅拉上，避免短絨和飛花向外散發，在膠輥的上方和羅拉下面安裝了吸風裝置，把聚集在膠輥、羅拉、喇叭口處的短絨及飛花隨時吸人風箱進行過濾。
為防止膠輥上粘結的短絨、飛花被帶人棉條而影響成紗質量，在膠輥上方裝有絨板清潔裝置。絨板對膠輥起揩拭作用，由往復式運動的拉耙把聚集在絨板上的短絨及時清理掉。
為了防止棉條在輸送過程中發生斷頭、缺條現象，在導條羅拉和導條壓輥之間安裝有電氣斷頭自停裝置或光電控制裝置。在生產過程中，當其中一根棉條出現斷頭時，導條羅拉和導條壓輥在沒有棉條隔離的情況下便發生接觸，并條機的自停電路便被接通，并條機立即停止運轉。
為了確保并條機安全運轉和穩定產品質量，除采取上述一些措施外
4.A272F型并條機主要工藝要求
A272F型并條機主要工藝要求見表3—11。
表3—11A272F型并條機主要工藝參數
工藝參數 |
要求 |
總牽伸倍數 |
5.5～9.5倍(前區5—6倍，后區1.5—2倍) |
張力牽伸 |
前區1-1.5倍，后區1—1.6倍 |
前羅拉轉速 |
1400—1600r／min |
出條速度 |
120—250m／min |
5.熟條質量要求
并條工序對熟條的質量要求見表3—12。
表3—12并條工序對熟條的質量要求
考核項目 |
質量指標 |
重量不勻率 |
1.0%—1.3% |
薩氏條干水平 |
18%—21% |
含雜率 |
<0.3% |
注表中所列的質量指標，是對轉杯紡正牌紗熟條的質量要求，對副牌紗或專紡紗熟條的質量指標可適當降低。
五、轉杯紡工序
1.任務
(1)把棉條按成紗質量要求，紡制成具有一定粗細(重量)及捻度的紗線。
(2)有效排除棉條中所含的雜質、灰塵及短絨，確保成紗質量。
(3)把紗條卷繞成可供織造、絡筒或整經工序使用的筒子紗。
2.轉杯紡紗機的工藝原理
目前我國普遍使用的FA601A型、F1603型、BD200SN型三種國產轉杯紡紗機的工藝參數、紡紗原理及傳動圖在第一章已做過詳細介紹，在此不再重復。
3.轉杯紡基本計算公式
(1)牽伸倍數計算公式：
<
轉杯紡在紡紗過程中須排掉棉條中所含的雜質、短纖維及灰塵，另外，在棉纖維輸送過程中，纖維與纖維之間、纖維與給棉羅拉之間會產生滑溜。所以應在計算出牽伸倍數的基礎上，減去1.2～2。
(2)捻度計算公式：
捻損系數是指紗條在加捻過程中，理論計算捻度與實測捻度之間的百分比。一般情況下，新開的轉杯紡紗機捻損系數為7%-9%，加捻效率為91%～93%，老轉杯紡紗機捻損系數為15%—25%，加捻效率為75%—85%。
(3)捻系數與捻度換算公式：
4.常紡紗的捻度
轉杯紡常紡紗的捻度設計見表3—13。
表3—13轉杯紡常紡紗的捻度設計
細度 |
tex |
96 |
58 |
48 |
36 |
29 |
英支 |
6 |
10 |
12 |
16 |
20 |
|
設計捻度 |
捻／m |
310—350 |
460-500 |
540—620 |
640—700 |
740—780 |
注表中捻度僅供參考，并非官方規定。
5.轉杯紡成紗質量標準
為了便于各轉杯紡生產廠了解本廠成紗質量情況，現把1992年棉紡行業標準及1997年、2001年兩種烏斯特質量標準摘錄下來，供參照對比。
(1)轉杯紡棉本色紗質量標準：見表3—14。
表3—14轉杯紡棉本色紗質量標準
線密度 (tex) |
分等指標 |
|||||||
等別 |
單強 CV值 (%)(≤) |
百米重量 CV值(%) (≤) |
黑板外觀 質量 優:一:二:三 |
單紗斷裂強度 (cN/tex)(≥) |
百米重量 偏差(%) |
|||
起絨 |
緯紗 |
經紗 |
||||||
24～26 |
優 一 二 |
12.0 14.5 17.0 |
2.5 3.5 4.5 |
7:3:0:0 0:7:3:0 0:0:7:3 |
6.6 |
8.0 |
8.4 |
±2.8 |
28～31 |
優 一 二 |
12.0 14.5 17.0 |
2.5 3.5 4.5 |
7:3:0:0 0:7:3:0 0:0:7:3 |
6.8 |
8.2 |
8.6 |
±2.8 |
32—34 |
優 一 二 |
11.0 13.5 16.0 |
2.5 3.5 4.5 |
7:3:0:0 0:7:3:0 0:0:7:3 |
7.0 |
8.4 |
8.8 |
±2.8 |
36—42 |
優 一 二 |
11.0 13.5 16.0 |
2.5 3.5 4.5 |
7:3:0:0 0:7:3:0 0:0:7:3 |
7.2 |
8.6 |
9.0 |
±2.8 |
44—60 |
優 一 二 |
11.0 13.5 16.0 |
2.5 3.5 4.5 |
7:3:0:0 0:7:3:0 0:0:7:3 |
7.4 |
8.8 |
9.2 |
±2.8 |
64—83 |
優 一 二 |
10.0 12.5 15.0 |
2.5 3.5 4.5 |
7:3:0:0 0:7:3:0 0:0:7:3 |
7.6 |
9.0 |
9.4 |
±2.8 |
89—192 |
優 一 二 |
10.0 12.5 15.0 |
2.5 3.5 4.5 |
7:3:0:0 0:7:3:0 0:0:7:3 |
7.8 |
9.2 |
9.6 |
±2.8 |
資料
(2)1997年烏斯特統計值(97公報)：見表3—15～表3—21。
表3—15普梳棉紗條千均勻度變異系數(%)
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