转杯纺重定量高效工艺的探讨

2 转杯纺重定量高效的选择范围
重定量高效工艺的核心是满足梳棉机重定量、高产量为前提条件。清棉工序加重定量是为梳棉机重定量作准备，而精并粗细是为分解梳棉重定量带来的压力，弥补梳棉工序造成的缺陷，从而达到合理配备设备，减少投资，提高质量的目的。最终贯彻用最经济的手段，满足客户最基本的需求。因此，重定量高效工艺的理论源自于传统工艺的重定量，试验根基不能脱离工艺优选;方法上则从属传统工艺理论的宏观统筹，系统分解，追求终端的范畴。管理中运用全面管理更细化的管理过程；设备基础管理则注重动态维修保养的方法，上述组成一个相辅相成的工艺体系，缺一不可。同时重定量高效工艺所选择的范围应是梳棉机的定量范围如何保证梳理次数不下降，缓解牵伸倍数增大后,给后道工序所带来的负面因素。
转杯纺工艺流程运用重定量高效工艺必须服从以下几个方面考虑：一是梳棉机机型的定量最大范围；二是所纺原料的性能；三是工艺路线上是传统工艺路线，还是比较先进的工艺路线；四是必须确定一个合理的定量选择范围。考虑以上因素的理由：一是现代高产梳棉机已采取刺辊加装分梳板，锡林前后加装固定盖板，盖板倒转，新型针布等措施，加强对棉结的分梳，其本身就具备高产的条件。在定量选择时，中档28g/5m本身就比传统工艺有优越性。二是所纺原料。在环锭高效工艺中，所纺的纱线密度在27.8 tex，配棉成分大多是相对较长的纤维，而转杯纺的经济线密度在18.2 tex的临界值，大多是短纤维。三是转杯纺工艺路线传统的设备较多，贯彻的工艺是轻定量，慢车速，与现代配备的清梳联合，高产梳棉设备无法相比。四是重定量高效工艺作为一种工艺方法推广，要有一个广泛的适应性和推广价值，才能有一个更广阔的开拓空间。
综上所述，转杯纺高效工艺的指导原则是：考虑梳棉机重定量的临界值，在保证分梳、并且能在后道工序弥补质量中不足的情况下，尽可能地加大定量。根据梳棉机的A186系列的重定量临界值，确定25.9g/5m的定量进行试验，实现了高效工艺的目的。
3 转杯纺高效工艺主要因素分析

根据纤维所含杂质大，短绒率高以及工艺流程短的因素，在工艺中贯彻“柔性梳理，顺利牵伸，相对集中”的原则，而纱线摩擦不予考虑。同时鉴于转杯纺自由端成纱的原理，对负压气流牵伸采用“适压牵伸”的原则。
3.1 柔性梳理
贯彻工艺路线必须以原料的特性为依据,紧密结合成纱原理及主要机型的特征。所谓柔性梳理,就是减少对纤维的强烈打击,并且使纤维分离成符合纺纱状态的单纤维,将短绒的产生降低到最低限度，同时尽量排除一些短绒，不至于影响成纱的强力。核心问题有以下几个方面：一是适量放大隔距；二是利用气流的分梳；三是选用合适的器材。在传统的梳棉机上，锡林的速度极限值为360r/min，与高产梳棉机高产必高速是一对矛盾。隔距的放大必然会影响纤维的分梳。在实际生产中转杯纺的原料大多是经过反复梳理的再用棉、回花。将隔距放大0.02mm之后对纤维的梳理影响很小，锡林360r/min的转速所产生的气流能够将锡林上的纤维顺利转移。能在一定的程度上实现锡林一转一次工作区分梳，使纤维得到充分分梳伸直，并且能够降低锡林多转一次工作分梳区分梳产生的棉结。在器材选用上，选择新型的刺辊针布，缓和刺辊高速对纤维的损伤。
实践证明：梳棉机重定量高效工艺，棉结有所增加，但可以控制。在低级棉经过分梳后，产生的棉结有死棉结和假性棉结。死棉结只能采取排除的方法，而假性棉结是纤维的弯钩转向所造成的松散纤维团，在后道工序中可以通过牵伸和进一步的梳理成为单纤维。为达到在梳棉工序排除死棉结，采取提高盖板速度的措施，提高落棉。在前上罩板、前下罩板的工作区，必须保证密封，减少外界气流的补风，以免影响纤维的转移。隔距适度收紧，假性棉结得以伸直。
传统梳棉机采用重定量后，不可避免地使生条中的棉结增加。试验表明：棉结由60~80粒/g增加到80~95粒/g。但经过并条的牵伸和转杯纺的再梳理，能保证成纱质量的要求。
3.2 顺利牵伸，相对集束
牵伸在环锭纺工艺中，需要控制并条、精梳、粗纱、细纱等工序，而转杯纺工序的牵伸主要在并条对牵伸实施控制。根据流程特点，并条牵伸的原则是重定量、紧密抱合、相对集束、平行伸直、顺利转移。达到上述工艺要求需要满足以下条件：适量加压，集束区平行输送，减少吸风。
在高效工艺中，并条工序主要控制并合后棉结的增加。主要措施是：高架喂入，减少棉条自重和棉条的扭曲，在后方导条架上加装喂入喇叭口，使条子在喂入时略带张力，保持平行伸直。采用顺牵伸工艺有利于平行伸直。在末并集束区，根据牵伸区不集束，集束区不牵伸的原则，使进入集束区的纤维保持紧抱合，平行牵伸。A272机型是三上三下、下压式压力棒，重定量棉条在经过压力棒时，冲撞力加大。在设计原理上，集棉器中心是随皮辊高度上下摆动的，以调节纤维在集束区的平行伸直。定量加重后的棉条受集束张力的牵伸作用，摆动范围呈偏下运动趋势，在进入集棉罗拉时上浮冲撞，容易造成纤维紊乱，产生棉结。为此抬高集棉器，使集棉器中心位于集束罗拉间的中心位置，减少冲撞，可以保证平行伸直输送。实践表明：集棉器抬高5~7mm，熟条中的棉结由180粒/g下降到125粒/g。
3.3 强压牵伸
转杯纺工艺中纤维的喂入、分梳、排杂、转移、凝聚、并合及加捻是在纺纱器内连续完成的。喂入、分梳、卷取是机械与气流相结合共同作用的。其他功能是借助气流负压完成的，因此选择合理的负压是保证转杯纺工序高效工艺的关键。
表4 除尘机组与工艺总负压、排风口总负压的对比

项目

风机风量/m3·h-1

盘径/mm

过滤面积/m2

滤网规格/目·英寸-1

进口负压/mmH2O

机台排杂口面积/mm2

排杂口负压/mmH2O

工艺排风口面积/mm2

工艺排风口负压/mmH2O

单一级除尘机组

48420

2300

3.77

120

1300

200×150

15

400×150

60

单二级除尘机组

48420

2300

31.7[

120

1200

200×150

5

400×150

30

组合除尘机组

48420

2300

35074

120

]900

200×150

10

400×150

40

注：机台为5台配置，每台排风量12000m3/h；纺杯直径为54mm。
转杯纺负压的形成主要有以下几个方面：除尘机组大风机吸风产生的负压；车尾排杂风机高速运转排风产生的负压；纺杯自转产生的负压。以上三种负压共同作用从而满足纺纱的需要。
3.3.1 纺杯负压与除尘机组的选用
除尘机组大风机产生的强大吸力，通过管道传递到各机台，这是保证各方面负压值的关键要素，其作用不仅使机台产生负压，并且承担排杂和稳定负压的功能。除尘机组的选用直接关系着重定量所增加的排杂任务。为满足高效工艺的需要，除尘机组在充分考虑环境与安全的情况下必须保证8000~11000m3/h的风量，并且要有1000m3/h左右的裕量。实践表明，选择一机二机组合的除尘机组可以满足以上条件。具体数据见表4 。除尘机组的配备中，单一级圆盘过滤负压很大，但对环境污染很大；单二级长毛绒过滤易堵塞，且易燃，安全没有保证，负压也不稳定，可以摒弃。各种负压值对比见表5。
表5 不同除尘机组负压对比 mmH2O

项目

单一级除尘机组

单一级除尘机组

并合机组

工艺排风负压

车头

40

25

30

车尾

50

30

35

车中

60

55

55

引纱管负压[

车头

360

300

320

车尾

380

320

360

车中

340

310

340

排杂支管负压

车头

70

65

60

车尾

110

100

96

车中

80

75

70

三种除尘机组的成纱质量对比见表6。
表6 OE36.4tex成纱质量对比

项目

单一级除尘机组

单二级除尘机组

并合机组

条干/CV%

13.61

13.9

13.3

细节（-50%）/个·km-1

6

6

0

粗节（+50%）/个·km-1

45

57

41

棉结（+280%）/个·km-1

48

68

45

重量CV/%

2.0

2.1

1.9

管间CVb/%

3.9

4.25

3.4