梳棉工艺设计及生条质量控制.docx

梳棉工艺设计及生条质量控制.docx

《梳棉工艺设计及生条质量控制.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《梳棉工艺设计及生条质量控制.docx（17页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

梳棉工艺设计及生条质量控制

梳棉工艺设计及生条质量控制

1梳棉在纺纱工程中作用和地位

（1）“清、钢、浆”历来被认为棉纺工程中是三个最关键的工序，特别是梳棉工序。

（2）“梳棉是纺织厂的心脏”“梳得怎样就纺得怎样”是长期生产实践形成的共识。

   （3）梳棉是形成并奠定半成品结构的基础，是影响后工序生产及成纱质量最主要的工序之一。

2梳棉工序质量控制目标

（1）纤维分离度，即将纤维束分解成单纤维状态；

    ------顺利实现牵伸的基础；

   ------纤维与结杂的充分分离是去除结杂的基础；

    -----纤维以单纤维状态实现更充分混合

（2）尽可能去除棉结与杂质

   ------普梳工艺基本上是除杂的最后一道关口；

   ------精梳品种还与精梳工序有关，这是清梳联短绒率较高对精梳品种的影响精梳小于普梳的原因所在。

但对于减轻精梳负担，实现高效能精梳关系也十分密切。

   （3）控制短绒增长率

   ----短绒率与成纱质量密切相关:

短绒增加，条干恶化，常发性纱疵增加，飞花增多，粘缠挂堵多，使短粗节纱疵增加（10万米纱疵），有人认为，短绒每增加3%，条干CV恶化1%。

   ----随着高产梳棉机产量的提高，短绒增加导致质量下降的问题日渐突出。

      梳棉工序质量控制还应包括生条条干、生条重量、落棉控制等等问题，限于时间关系，此处不再赘述。

主要是以上3个方面

3梳棉工艺路线

（1）过去一种比较典型的说法是：

“紧隔距、强分梳、好转移”这条工艺路线是以提高梳棉机分梳、除杂能力为核心的，虽然也提到转移问题，但不够突出，“好转移”的目标不够明确。

这条工艺路线在提高梳棉机分梳质量。

清除结杂，提升梳棉机单产方面发挥了很大的作用。

（2）近年来（2007年全国梳理质量会议）提出的工艺路线是“梳理转移适度、结杂短绒兼顾”。

这条工艺路线应该说是对近年来高产梳棉机工艺实践的总结，比较全面的提出了正确处理梳理与转移、结杂与短绒关系，合理解决充分梳理与短绒控制这对矛盾的原则。

比较全面的反映了对梳理工艺核心的认识。

   （3）梳棉机的梳理度并非越大越好，转移率过大或大小也会对质量造成不利影响，必须适中掌握。

在充分梳理、排除结杂的同时，同时兼顾短绒增加带来的负面影响。

因此，梳理工艺的核心是处理好充分梳理与控制短绒这对矛盾、合理配置工艺参数，寻找两者较佳的结合点。

4合理配置梳棉工艺、控制生条质量

     控制梳棉质量是一项系统工程，包括设备、工艺、运转操作等多方面的内容，设备是基础，工艺是核心，操作时关键。

其中工艺配置包括针布选用、定量、速度、隔距、牵伸、后部工艺等等。

限于时间关系仅就针布选型，定量、速度、隔距等几个主要问题加以阐述。

4.1针布选用

      梳棉机针布的改进是提高梳棉质量最重要的手段之一，在当代高产梳棉机的发展中发挥了巨大的作用。

合理配置梳棉工艺首先要解决好针布选型问题。

（1）针布型号的含义：

        过去针布生产型号繁杂、命名各异。

新的命名法做了统一命名规定（可查3版棉纺手册）。

举例如下：

   上述针布标识的含义：

棉纺锡林针布，齿高1.8mm，工作角75°，齿间距1.3mm,齿基厚度0.65mm。

其针齿密度25.42/（1.8×0.65）=645.16/（1.8×0.65）=551齿/（25.4mm）2。

   棉纺道夫针布：

AD4030×01890

   棉纺刺辊针布：

AT5610×05611

   （英文字母后的数字含义与锡林相同）

   上述盖板针布标识含义：

梳棉盖板针布，植针形式横密型，针齿密度360齿/（25.4mm）2,执行产品标准FZ93019。

    锡林、道夫、刺辊针布常简要表示为前4为数字，如锡林2525针布；道夫4030针布。

盖板常用针密表示，如：

29、36、42盖板针布等。

（2）新型针布的基本特点：

“矮、浅、小、尖、薄、密”

     矮:

齿高（h1）小，针齿磨损主要集中在靠齿尖0.3mm以内，齿矮有利于提高防轧性能；

     浅：

齿深（h6）小，纤维不易沉入齿底，有利于纤维转移、分梳；

     小：

工作角小，握持梳理能力提高；

     尖：

齿顶面积小（齿顶横向宽度b3与纵向长度l的乘积），利于穿刺，提高锐度；

     薄：

齿基厚度（b1）,可加大横向密度；利于针布包卷，提高园整度；

     密：

针齿密度（N）大，提高梳理度。

   （3）针布选配。

梳棉针布通常是按加工纤维种类及所纺纱号划分的，与梳棉机产量有关。

工厂通常要充分考虑针布的通用性，往往按区域按排针布，以利于生产安排和-品种翻改。

选用针布是应注意针布的“四配套”，即以锡林针布为中心，综合考虑道夫、刺辊、盖板针布的配合选用（有的还包括刺辊预分梳版、前后固定盖板配合选用）

   纯棉针布：

   纯棉中粗号纱：

配棉一般，含杂较高，梳棉机速度与单产较高，宜选用矮、浅、工作角较小、齿密适中的针布。

如：

锡林选AC2525×01360型，（或AC2525×01550）齿高2.5mm，工作角65°，齿密827齿/（25.4mm）2，道夫针布可选AD4030×01890型，齿高4.5mm,工作角60°，齿密398齿/（25.4mm）2，刺辊选AT5610×05611型，齿高5.6mm，齿密36齿/（25.4mm）2。

盖板配MCC29型，齿密290齿/（25.4mm）2。

   纯棉细号纱：

配棉较好、长度较长，细度较细，梳棉机单产较低。

锡林针布应将工作角适当减小，齿密加大。

如选AC2530×01550（或AC2525×01550型），工作角60°，齿密860齿。

道夫针布可选AD4030×01890型；刺辊选AT5610×05611型，盖板配弯膝MCC36型或MCC42型，齿密360齿/（25.4mm）2或420齿/（25.4mm）2。

         化纤针布：

   化学纤维含杂低，纤维较蓬松，与金属摩擦系数较高、宜缠绕，易充塞。

故工作角宜加大为70°～75°。

原来的28系列的锡林针布使用仍较普遍，如AC2815×01865型，单产较高时可选用AC2520×01660型，齿密较纯棉低，分别为551齿/（25.4mm）2、672齿/（25.4mm）2。

道夫针布通用性较强，可仍选用AD4030×01890型，或AD4030×01880型，盖板可在MCZ18～MCZ29型（直膝截切型）间选择。

    （4）近年来几种特殊纤维的针布选用

   细特（细旦）涤纶：

细特涤纶纤维细度只有0.89dtex（0.8旦），纤维根数增多，比表面积增大，在梳棉加工中易出现绕花、棉结多、纤维较易损伤问题。

细特涤纶织物布面风格平滑细腻，对条干、棉结及小竹节等疵点要求很高，用普通加工涤纶的针布很难达到质量要求（如梳棉棉网棉结≤0.5粒/g，成纱黑板棉结≤1粒，千米棉结≤10粒）。

因此，针布的选用显得格外重要。

   ----锡林针布由一般纺涤纶的2810×01665型改为2515×01660或2520×01660型，齿高由2.8mm降为2.5mm，工作角由80°降为75°或70°（还可带负角，降低齿深），通过增加横向密度，使总针齿密度由620齿/（25.4mm）2增加到672齿/（25.4mm）2。

起到了既增加梳理效果，又不易绕花的作用；

   ----道夫针布由4030×01890型改为4532×02090型，齿高由4.0mm增加到4.5mm，工作角由60°减小为58°，针齿密度由398齿/（25.4mm）2降为358齿/（25.4mm）2，虽齿密有所下降，但齿高增加，工作角减小，总的效果使道夫转移率提高，对减少棉结十分有利；

   ----盖板针布采用MCZH24或MCZH29型配套，针齿排列前稀后密，实现逐步细致分梳。

   ----刺辊针布由传统的AT5815×05611改为AT5605×05011，齿高由5.8mm减为5.6mm,工作角由75增加为85，齿密由36齿/（25.4mm）2增加为41齿/（25.4mm）2，减轻了纤维损伤，提高了梳理质量。

通过实践，上述针布配套取得了较好的纺纱效果。

   长绒棉：

采用全长绒棉纺7.3tex、5.9tex或更细的特细号纱时。

长绒棉长度长、细度细，应尽可能充分梳理并注意减少纤维损伤。

除适当调整速度、隔距、垫高给棉板外。

在锡林针布的选择上，应选用更矮、更浅的针布，工作角65°不宜再减小。

如由选用2025×01550型，道夫针布为

4030×01590，盖板密度增大，宜由42变为45型或50型。

在少损伤纤维的前提下，实现细致分梳。

   竹浆纤维：

竹浆纤维强力对于普通粘胶纤维，梳棉加工时应注意减少纤维损伤，又要充分梳理。

有的采用化纤针布配置，有的采用棉型针布配置。

经试验采用2525×01560棉型针布配置质量优于2810型的化纤针布配置，盖板宜由纺化纤的29型改为36型，可提高梳理质量。

但应注意适当降低锡林速度，提高锡林～刺辊速比。

4.2生条定量

（1）生条定量与产质量关系密切：

由梳棉机理论产量计算公式可知，理论产量实际是计算常数、生条定量、出条速度三者的乘积。

生条定量或出条速度的增加都会使理论产量增加。

然而梳棉定量或速度的增加对质量的影响远大于纺部其他工序。

它不仅关系到生条半成品的供应量，而且与质量息息相关。

必须慎重对待。

（2）生条定量设计：

传统生条定量一般多在16g/5m～20g/5m的范围，质量要求较低的粗粗号纱或转杯纱、付牌纱可在20g/5m～25g/5m范围选择。

有的化纤较蓬松，易堵圈条斜管，可适当偏轻掌握。

近年来，推广重定量工艺，生条定量有所提高，一般品种可达到20g/5m～25g/5m，但质量要求较高的细号、特细号纱定量仍多在20g/5m以内。

4.3速度

（1）锡林速度

   随着梳棉机的技术创新和新机型的出现，锡林速度由50年代的180r/min～250r/min增加到60年代的360r/min～420r/min,90年代以后的第4代梳棉机，锡林速度又有所提高，较高的可达到450r/min～550r/min。

有人对45种各类高产梳棉机锡林实用速度做过统计，一般在280r/min～460r/min,平均速度394r/min。

多年来，锡林高速一直是高产梳棉机提高分梳质量的重要手段之一。

但过高的锡林速度会引起生条短绒有所增加。

因此，对与单纤维强力较低的低等级棉，往往采取梳棉机整体降速的方法，将锡林速度控制在280r/min～300r/min左右。

（2）刺辊速度及锡林刺辊速比

   梳棉机对短绒影响最大的是刺辊部位，包括刺辊速度、刺辊与给棉板隔距、给棉板分梳工艺长度以及刺辊与锡林速比。

过去，人们对短绒问题有所忽视，早期的A186型梳棉机刺辊皮带盘只有110mm一档，刺辊设计速度1327r/min。

近年来，人们对刺辊速度带来短绒增加的的负面影响越来越重视，并普遍以降低刺辊速度来控制短绒率的增长。

由于锡林与刺辊速比影响分梳与转移两个方面的问题，引起人们的重视。

过去这个速比一直偏小，造成纤维由刺辊向锡林转移率降低，纤维返在刺辊腔体中反复打击、摩擦揉搓，使棉结、短绒增加。

A186型梳棉机早期速比只有1.44倍，明显偏低。

国外普遍认为刺辊速度不宜超过950r/min,目前刺辊速度大多控制在650r/min～950r之间。

调整锡林刺辊速比通常是通过适当降低刺辊速度来实现的。

一般要求锡林刺辊速比为:

   纯棉1.8～2.2

   化纤2.0～2.5

   目前纯棉品种由于短绒问题突出，大多做了调整，但化纤速比仍偏小，应引起注意。

同时也应注意，过低的刺辊速度会使未分解的纤维束数量增加，增加锡林盖板梳理区的负担，因此，合理的刺辊速度应结合纤维性能及开清棉质量状况，经过试验确定。

   （3）道夫速度、出条线速度

   道夫速度与生条质量密切相关。

道夫速度提高，产量提高，经过锡林盖板梳理区纤维反复梳理次数优所降低，不利于提高梳理质量；道夫速度降低，纤维反复梳理次数增加，有利于提高分梳质量。

所以适当降低道夫速度往往时提高梳理质量的有效措施之一。

有的品种质量要求提高了，存在质量问题。

往往通过适当降低道夫的速度，可收到立竿见影的效果。

但应注意，道夫速度并非越低越好。

在生条定量一定的条件下，过低的道夫速度会是转移率下降，纤维在锡林盖板区域反复梳理次数过多，反而使棉结增多。

由于新型梳棉机道夫直径不尽一样，道夫与小压辊间张力牵伸也不尽相同，新型梳棉机已经可以通过电子屏幕显示出条速度。

因此目前大多使用出条速度更具可比性。

出条速度范围比较如下：

   A186型梳棉机（实用）：

   道夫速度：

 纯棉 20r/min～22r/min

         化纤 22r/min～24r/min

         出条速度：

  60m/min～80m/min

   新型梳棉机：

出条速度：

  80m/min～150m/min,最高达170m/min

   （4）盖板速度

   盖板速度是与质量和消耗密切相关的工艺参数。

速度低，盖板花量少，短绒、结杂排除较少；速度高，盖板花量大量增加，短绒、结杂排除较多。

应当注意的是盖板速度并不和去除短绒、结杂的能力呈正比，盖板速度大幅增加时，对短绒、排杂除效果并不十分明显，但盖板花却大量增加。

A186型梳棉机调节盖板速度有单线蜗杆与双线蜗杆选择，盖板线速度一般可在84mm/min～274mm/min之间选择。

新型梳棉机盖板速度达到到400mm/min以上。

4.4轻定量、低速度有利于生条质量

   由计算公式可知，梳棉机理论单产实际是计算常数与生条定量及出条速度三者的乘积。

生条定量与出条速度任一项变化都会引起产量的增加。

经过长期工艺实践，在梳棉机单产一定的条件下，较轻的生条定量，较高的出条速度，有利于生条质量的提高。

如将定量降低10%，出条速度提高10%，结果生条质量较好。

国内外有不少人做过种类试验，证实了上述结论的存在。

其原因是速度增加对质量带来的影响低于定量增加对质量带来的影响。

4.5制约高产梳棉机单产的因素

     高产梳棉机实际不高产（不像人们期望的那么高）是很长一段时间以来困扰人们的实际问题。

A186型梳棉机设计单产（单台每h理论产量）15kg～25kg,实际多半在20kg以下，90年代以后的新型梳棉机一般标称40kg～50kg,有的50kg～70kg,实际运行情况看，大多在30kg～40kg左右，国外新型梳棉机号称70kg～100kg,有的甚至140kg,在纺转杯纺和一些特殊品种是可能高一些，多数品种实际运行速度要大打一个折扣。

造成这一问题的根本原因是梳棉机单产受制于质量水平。

过去我省几家引进国外清梳联，由于短绒问题的困扰，多用于质量要求相对较低的精梳涤棉品种棉纤维加工。

因此，如何解决好高产梳棉机产量与质量的矛盾，今天仍然是摆在大家面前一个棘手的问题。

这也是为什么在全国梳理会议中提出“梳理与转移适度，短绒与结杂并重”工艺路线的原因。

下面表1中列出了CJ14.5tex、CJ9.7tex两个品种在新型高产梳棉机上生产时产量与质量的关系。

   从对比数据可以看出，高产梳棉机产量与质量密切相关，。

选择怎样的单产水平主要取决于产品质量的要求。

对于不同档次、不同质量以求取得产品可选用不同的单产水平。

以便使高产梳棉机更好地发挥其效能。

好的工艺应当是结合企业设备实际及市场用户质量要求，通过工艺试验找到单产与质量的适宜的平衡点。

对于质量要求较低的品种，自然可以选择较高的单产水平，而对于质量要求较高的品种，选择较低单产水平不失为一项有效的技术手段。

4.6隔距        

   隔距是梳棉机最重要的工艺参数之一，梳棉机涉及到的隔距地方有几十处之多，由于时间关系，仅就4处最重要的隔距加以阐述。

（1）锡林～盖板隔距

   锡林与盖板间的梳理区是梳棉机最主要的梳理区域。

紧隔距有利于提高梳理质量，但往往受制于针布质量、包卷质量（园整度与平整度）、锡林动平衡状态。

例如质量要求较高的大厂A186梳棉机锡林盖板隔距做到0.15mm、0.13mm、0.13mm、0.13mm、0.15mm（6、5、5、5、6?

‰）在一些厂反映做不到，易产生接针。

梳棉机锡林与盖板间的隔距是由标准盖板与锡林间的隔距确定的，通常有5点隔距或4点隔距。

化纤与技术摩擦因数较高、纤维蓬松，易缠绕和充塞，固此隔距宜适当偏大掌握。

以A186梳棉机为例，锡林与盖板隔距配置如下：

   纯棉：

   0.15mm、0.13mm、0,13mm、0.13mm、0.15mm（6、5、5、5、6‰）

   或0.18mm、0.15mm、0.15mm、0.15mm、0.18mm（7、6、6、6、7‰）

化纤：

   0.25mm、0.23mm、0.20mm、0.20mm、0.23mm（10、9、8、8、9‰）

    或0.30mm、0.25mm、0.25mm、0.25mm、0.30mm（12、10、10、10、12‰）

    0.36mm、0.30mm、0.30mm、0.30mm、0.36mm（14、12、12、12、14‰）

（2）刺辊～给棉板隔距

   此处隔距小易损伤纤维，隔距大，分梳不充分，未分解棉束增多。

一般可取0.18mm～0.23mm（7～9‰）。

原料含杂较高时，隔距偏紧掌握，原料含杂低，或纤维长度长纤维宜偏大掌握。

用棉型给棉板纺长绒棉时可将给棉板垫高3mm左右，隔距的适当偏大掌握，以减少纤维损伤）

   （3）刺辊～锡林隔距

   此隔距偏紧掌握有利于纤维向锡林转移，减少返花。

一般为0.13mm～0.18mm（5～7‰）,锡林园整度较好时可采用0.13mm（5‰）

   （4）锡林～道夫隔距

   较小的锡林～隔距有利于纤维向道夫转移道夫，一般为0.10mm（4‰）或0.13mm（5‰）。

   需要指出的是，近年来制造的新型高产梳棉机，由于速度大幅度提高，锡林、道夫等滚筒类部件高速后的膨胀问题，有关隔距适当有所放大。

5梳棉质量控制的测试手段与方法

（1）测试手段对控制生条及成纱质量的意义

采取必要的测试手段，对生条质量状况作出正确的判断，在生条质量控制中具有重要的意义。

工艺参数调整、工艺部件改进、管理或技术改进措施上车，都需要尽快做出改进效果的准确及时的判断，以便为改进措施或技改方案的实施提供决策依据。

（2）按判定范围划分的方法

   ----本间质量判定：

简单、快捷。

但与成纱质量联系不够紧密。

   ----本间及成纱质量判定：

用时较长，能直接反映对成纱质量影响。

需注意排除后工序影响。

   （3）按生条质量指标特性划分

   ----棉网清晰度:

判定梳理状况（近似反映分离度），通常用合格率衡量，优点：

判定迅速，准确找到梳棉落后台。

   ----生条棉网棉结、杂质测定：

目光法：

优点：

简单、易行，在人员稳定的条件下、在本单位有快速，较准确、可比性较强等特点。

但单位之间由于目光差异，可比性较差。

此法在缺少现代测试仪器条件下时必要的，关键是要配备工作认真、责任心强、相对稳定的测试人员。

   以某工厂为例，说明控制指标：

   生条棉网棉结：

   纯棉：

   很好：

10粒/g以内；

   较好：

10粒/g～15粒/g；

   较差：

15粒/g～17粒/g；

   落后台判定标准：

高于平均数30%。

   化纤：

≤0.3～0.5粒/g

   ----生条短绒率测定：

   Y111型罗拉长度分析仪，或手扯棉束梳去简易方法，长度仪法耗时较长，每个试样约40min,简易法也需20min左右。

通常用短绒增量作为衡量指标：

控制标准如下：

                                   过去      现在

                开清棉短绒增量   1%～3%     1%以内

                梳棉短绒增量     3%～5%     -1%～2%

       （4）用成纱质量衡量梳棉去除结杂效果的指标

   ----每克黑板棉结/棉结杂质总数

   每克黑板棉结/棉结杂质总数达到棉纱在、标准中的优等品为较好水平，一般棉纱杂质通过印染加工后可基本消除，但棉结对印染表面质量影响较大，尤其是深色坯，棉结造成的白星影响尤为显著。

因此要求高的品种棉结应控制在优等品的一半左右。

根据生产实践黑板结杂与布面结杂相关性较强。

可通过制定黑板棉结及布面结杂绝对粒数的内控指标对成纱棉结杂质状况进行严格监控。

以达到用户较高的要求。

   ----USTER检验中的千米棉结粒数

     USTER检验中的千米棉结粒数实质上是一种小于4mm的短粗节，它是一种电容意义上的棉结，包括纤维缠结形成的棉结，也包括杂质，甚至一些很短的粗节。

其数量波动较大，黑板结杂数量接近的纱，其千米棉结数可能有较大的差异。

应根据纤维特性，布面结杂反映，做出合理判断，制定控制标准。

   （5）采用先进测试仪器测试生条质量

   目前，国外及国内一些质量控制较严、经济实力较强的企业已经普遍采用了AFIS测试仪器，它的原文全称是“AdvancedFiberIformeitionsystem”即“高级纤维信息系统”，由于该仪器通过将纤维或半成品纤维开松后利用光电传感器对单纤维进行长度、细度、棉结、杂质，成熟状况进行测试。

该仪器可用于棉花、棉卷或筵棉、棉条、粗纱等半成品质量测试。

与之类似的仪器还有印度普瑞美公司（PREMIER）的aQura棉结和纤维测试仪。

（USTERHVI大容量纤维测试仪、印度普瑞美公司的ART全自动大容量棉花测定仪、陕西长岭XJ128型快速棉纤维性能测试仪都只是用于棉花性能测试的。

）由于AFIS测试仪能够在很短的时间里提供棉花及各类半成品纤维长度分布，短绒含量、棉结及杂质数量级尺寸大小、纤维细度、成熟度及未成熟纤维含量，这些指标对于迅速判断半成品质量状况及各项改进措施的效果具有重要的意义。

因此在半成品质量控制中发挥着重要的作用，得到越来越广泛的应用，各类纺织技术杂志也有越来越多的文章介绍这方面的内容。

因此在学习借鉴外单位技术经验的时侯，有必要了解一些关于AFIS测试方面的知识并应注意以下几个问题：

   ----以重量计（w）与以根数（n）计，如平均长度L（w、n）,短纤维率SFC（w、n），上四分位长度UQL（w）、

   ----短纤维率国外是使用≤12.7mm的标准，也可以通过纤维拜氏排列图得到16mm及以下的短纤维率。

通常12.7mmy以下短纤维约占16mm以下短纤维的50%～60%。

也就是由16mm以下短纤维率的一般左右，比较时应注意这个测试条件。

   ----上四分位长度是指纤维拜氏排列图中自长至短占25%时的那一组纤维的重量平均值。

与HVI检验中上半部平均长度UHML、我国罗拉长度分析仪测得的主体长度、手扯长度比较接近，但并无具体的数学相关关系。

各测试方法所得的长度指标依纤维品种不同有所差异。

   ----SCN为英文SeedCoadNep的缩写，意为带籽屑棉结，USTER公报解读解释为棉籽壳碎片，有的文章中解释为带籽屑棉结。

按我国黑板检验方法应归为杂质粒。

实际就是我们通常所说的带纤维籽屑。

这类杂质。

特别是较小的带纤维籽屑在纺纱过程中很难去除，对成纱质量危害较大。

6梳棉质量控制中的几个问题

（1）树立正确的质量理念

   ----以顾客为关注焦点，根据用户质量要求分层