梳棉工艺设计与生条质量控制样本.docx
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梳棉工艺设计与生条质量控制样本
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”一向被认为棉纺工程中是三个最关键工序,尤其是梳棉工序。
(2)“梳棉是纺织厂心脏”“梳得怎样就纺得怎样”是长久生产实践形成共识。
(3)梳棉是形成并奠定半成品结构基础,是影响后工序生产及成纱质量最关键工序之一。
2梳棉工序质量控制目标
(1)纤维分离度,立即纤维束分解成单纤维状态;
------顺利实现牵伸基础;
------纤维和结杂充足分离是去除结杂基础;
-----纤维以单纤维状态实现更充足混合
(2)尽可能去除棉结和杂质
------普梳工艺基础上是除杂最终一道关口;
------精梳品种还和精梳工序相关,这是清梳联短绒率较高对精梳品种影响精梳小于普梳原因所在。
但对于减轻精梳负担,实现高效能精梳关系也十分亲密。
(3)控制短绒增加率
----短绒率和成纱质量亲密相关:
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),有些人认为,短绒每增加3%,条干CV恶化1%。
----伴随高产梳棉机产量提升,短绒增加造成质量下降问题日渐突出。
梳棉工序质量控制还应包含生条条干、生条重量、落棉控制等等问题,限于时间关系,此处不再赘述。
关键是以上3个方面
3梳棉工艺路线
(1)过去一个比较经典说法是:
“紧隔距、强分梳、好转移”这条工艺路线是以提升梳棉机分梳、除杂能力为关键,即使也提到转移问题,但不够突出,“好转移”目标不够明确。
这条工艺路线在提升梳棉机分梳质量。
清除结杂,提升梳棉机单产方面发挥了很大作用。
(2)多年来(全国梳理质量会议)提出工艺路线是“梳理转移适度、结杂短绒兼顾”。
这条工艺路线应该说是对多年来高产梳棉机工艺实践总结,比较全方面提出了正确处理梳理和转移、结杂和短绒关系,合了处理充足梳理和短绒控制这对矛盾标准。
比较全方面反应了对梳理工艺关键认识。
(3)梳棉机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,必需适中掌握。
在充足梳理、排除结杂同时,同时兼顾短绒增加带来负面影响。
所以,梳理工艺关键是处理好充足梳理和控制短绒这对矛盾、合理配置工艺参数,寻求二者较佳结合点。
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,包含设备、工艺、运转操作等多方面内容,设备是基础,工艺是关键,操作时关键。
其中工艺配置包含针布选择、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、隔距等多个关键问题加以叙述。
4.1针布选择
梳棉机针布改善是提升梳棉质量最关键手段之一,在现代高产梳棉机发展中发挥了巨大作用。
合理配置梳棉工艺首先要处理好针布选型问题。
(1)针布型号含义:
过去针布生产型号繁杂、命名各异。
新命名法做了统一命名要求(可查3版棉纺手册)。
举例以下:
上述针布标识含义:
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
(英文字母后数字含义和锡林相同)
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,实施产品标准FZ93019。
锡林、道夫、刺辊针布常简明表示为前4为数字,如锡林2525针布;道夫4030针布。
盖板常见针密表示,如:
29、36、42盖板针布等。
(2)新型针布基础特点:
“矮、浅、小、尖、薄、密”
矮:
齿高(h1)小,针齿磨损关键集中在靠齿尖0.3mm以内,齿矮有利于提升防轧性能;
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,握持梳理能力提升;
尖:
齿顶面积小(齿顶横向宽度b3和纵向长度l乘积),利于穿刺,提升锐度;
薄:
齿基厚度(b1),可加大横向密度;利于针布包卷,提升园整度;
密:
针齿密度(N)大,提升梳理度。
(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,和梳棉机产量相关。
工厂通常要充足考虑针布通用性,往往按区域按排针布,以利于生产安排和-品种翻改。
选择针布是应注意针布“四配套”,即以锡林针布为中心,综合考虑道夫、刺辊、盖板针布配合选择(有还包含刺辊预分梳版、前后固定盖板配合选择)
纯棉针布:
纯棉中粗号纱:
配棉通常,含杂较高,梳棉机速度和单产较高,宜选择矮、浅、工作角较小、齿密适中针布。
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:
配棉很好、长度较长,细度较细,梳棉机单产较低。
锡林针布应将工作角合适减小,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,和金属摩擦系数较高、宜缠绕,易充塞。
故工作角宜加大为70°~75°。
原来28系列锡林针布使用仍较普遍,如AC2815×01865型,单产较高时可选择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,可仍选择AD4030×01890型,或AD4030×01880型,盖板可在MCZ18~MCZ29型(直膝截切型)间选择。
(4)多年来多个特殊纤维针布选择
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,用一般加工涤纶针布极难达成质量要求(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)。
所以,针布选择显得格外关键。
----锡林针布由通常纺涤纶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),经过增加横向密度,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,总效果使道夫转移率提升,对降低棉结十分有利;
----盖板针布采取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,提升了梳理质量。
经过实践,上述针布配套取得了很好纺纱效果。
长绒棉:
采取全长绒棉纺7.3tex、5.9tex或更细特细号纱时。
长绒棉长度长、细度细,应尽可能充足梳理并注意降低纤维损伤。
除合适调整速度、隔距、垫高给棉板外。
在锡林针布选择上,应选择更矮、更浅针布,工作角65°不宜再减小。
如由选择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。
在少损伤纤维前提下,实现细致分梳。
竹浆纤维:
竹浆纤维强力对于一般粘胶纤维,梳棉加工时应注意降低纤维损伤,又要充足梳理。
有采取化纤针布配置,有采取棉型针布配置。
经试验采取2525×01560棉型针布配置质量优于2810型化纤针布配置,盖板宜由纺化纤29型改为36型,可提升梳理质量。
但应注意合适降低锡林速度,提升锡林~刺辊速比。
4.2生条定量
(1)生条定量和产质量关系亲密:
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、出条速度三者乘积。
生条定量或出条速度增加全部会使理论产量增加。
然而梳棉定量或速度增加对质量影响远大于纺部其它工序。
它不仅关系到生条半成品供给量,而且和质量息息相关。
必需慎重对待。
(2)生条定量设计:
传统生条定量通常多在16g/5m~20g/5m范围,质量要求较低粗粗号纱或转杯纱、付牌纱可在20g/5m~25g/5m范围选择。
有化纤较蓬松,易堵圈条斜管,可合适偏轻掌握。
多年来,推广重定量工艺,生条定量有所提升,通常品种可达成20g/5m~25g/5m,但质量要求较高细号、特细号纱定量仍多在20g/5m以内。
4.3速度
(1)锡林速度
伴随梳棉机技术创新和新机型出现,锡林速度由50年代180r/min~250r/min增加到60年代360r/min~420r/min,90年代以后第4代梳棉机,锡林速度又有所提升,较高可达成450r/min~550r/min。
有些人对45种各类高产梳棉机锡林实用速度做过统计,通常在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升分梳质量关键手段之一。
但过高锡林速度会引发生条短绒有所增加。
所以,对和单纤维强力较低低等级棉,往往采取梳棉机整体降速方法,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是刺辊部位,包含刺辊速度、刺辊和给棉板隔距、给棉板分梳工艺长度和刺辊和锡林速比。
过去,大家对短绒问题有所忽略,早期A186型梳棉机刺辊皮带盘只有110mm一档,刺辊设计速度1327r/min。
多年来,大家对刺辊速度带来短绒增加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增加。
因为锡林和刺辊速比影响分梳和转移两个方面问题,引发大家重视。
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,显著偏低。
国外普遍认为刺辊速度不宜超出950r/min,现在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经过合适降低刺辊速度来实现。
通常要求锡林刺辊速比为:
纯棉1.8~2.2
化纤2.0~2.5
现在纯棉品种因为短绒问题突出,大多做了调整,但化纤速比仍偏小,应引发注意。
同时也应注意,过低刺辊速度会使未分解纤维束数量增加,增加锡林盖板梳理区负担,所以,合理刺辊速度应结合纤维性能及开清棉质量情况,经过试验确定。
(3)道夫速度、出条线速度
道夫速度和生条质量亲密相关。
道夫速度提升,产量提升,经过锡林盖板梳理区纤维反复梳理次数优所降低,不利于提升梳理质量;道夫速度降低,纤维反复梳理次数增加,有利于提升分梳质量。
所以合适降低道夫速度往往时提升梳理质量有效方法之一。
有品种质量要求提升了,存在质量问题。
往往经过合适降低道夫速度,可收到立竿见影效果。
但应注意,道夫速度并非越低越好。
在生条定量一定条件下,过低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。
因为新型梳棉机道夫直径不尽一样,道夫和小压辊间张力牵伸也不尽相同,新型梳棉机已经能够经过电子屏幕显示出条速度。
所以现在大多使用出条速度更具可比性。
出条速度范围比较以下:
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
盖板速度是和质量和消耗亲密相关工艺参数。
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。
应该注意是盖板速度并不和去除短绒、结杂能力呈正比,盖板速度大幅增加时,对短绒、排杂除效果并不十分显著,但盖板花却大量增加。
A186型梳棉机调整盖板速度有单线蜗杆和双线蜗杆选择,盖板线速度通常可在84mm/min~274mm/min之间选择。
新型梳棉机盖板速度达成到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和生条定量及出条速度三者乘积。
生条定量和出条速度任一项改变全部会引发产量增加。
经过长久工艺实践,在梳棉机单产一定条件下,较轻生条定量,较高出条速度,有利于生条质量提升。
如将定量降低10%,出条速度提升10%,结果生条质量很好。
中国外有不少人做过种类试验,证实了上述结论存在。
其原因是速度增加对质量带来影响低于定量增加对质量带来影响。
4.5制约高产梳棉机单产原因
高产梳棉机实际不高产(不像大家期望那么高)是很长一段时间以来困扰大家实际问题。
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年代以后新型梳棉机通常标称40kg~50kg,有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,有甚至140kg,在纺转杯纺和部分特殊品种是可能高部分,多数品种实际运行速度要大打一个折扣。
造成这一问题根本原因是梳棉机单产受制于质量水平。
过去本省几家引进国外清梳联,因为短绒问题困扰,多用于质量要求相对较低精梳涤棉品种棉纤维加工。
所以,怎样处理好高产梳棉机产量和质量矛盾,今天仍然是摆在大家面前一个棘手问题。
这也是为何在全国梳理会议中提出“梳理和转移适度,短绒和结杂并重”工艺路线原因。
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和质量关系。
从对比数据能够看出,高产梳棉机产量和质量亲密相关,。
选择怎样单产水平关键取决于产品质量要求。
对于不一样档次、不一样质量以求取得产品可选择不一样单产水平。
方便使高产梳棉机愈加好地发挥其效能。
好工艺应该是结合企业设备实际及市场用户质量要求,经过工艺试验找到单产和质量适宜平衡点。
对于质量要求较低品种,自然能够选择较高单产水平,而对于质量要求较高品种,选择较低单产水平不失为一项有效技术手段。
4.6隔距
隔距是梳棉机最关键工艺参数之一,梳棉机包含到隔距地方有几十处之多,因为时间关系,仅就4处最关键隔距加以叙述。
(1)锡林~盖板隔距
锡林和盖板间梳理区是梳棉机最关键梳理区域。
紧隔距有利于提升梳理质量,但往往受制于针布质量、包卷质量(园整度和平整度)、锡林动平衡状态。
比如质量要求较高大厂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?
‰)在部分厂反应做不到,易产生接针。
梳棉机锡林和盖板间隔距是由标准盖板和锡林间隔距确定,通常有5点隔距或4点隔距。
化纤和技术摩擦因数较高、纤维蓬松,易缠绕和充塞,固此隔距宜合适偏大掌握。
以A186梳棉机为例,锡林和盖板隔距配置以下:
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,分梳不充足,未分解棉束增多。
通常可取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,隔距合适偏大掌握,以降低纤维损伤)
(3)刺辊~锡林隔距
此隔距偏紧掌握有利于纤维向锡林转移,降低返花。
通常为0.13mm~0.18mm(5~7‰),锡林园整度很好时可采取0.13mm(5‰)
(4)锡林~道夫隔距
较小锡林~隔距有利于纤维向道夫转移道夫,通常为0.10mm(4‰)或0.13mm(5‰)。
需要指出是,多年来制造新型高产梳棉机,因为速度大幅度提升,锡林、道夫等滚筒类部件高速后膨胀问题,相关隔距合适有所放大。
5梳棉质量控制测试手段和方法
(1)测试手段对控制生条及成纱质量意义
采取必需测试手段,对生条质量情况作出正确判定,在生条质量控制中含相关键意义。
工艺参数调整、工艺部件改善、管理或技术改善方法上车,全部需要立即做出改善效果正确立即判定,方便为改善方法或技改方案实施提供决议依据。
(2)按判定范围划分方法
----本间质量判定:
简单、快捷。
但和成纱质量联络不够紧密。
----本间及成纱质量判定:
用时较长,能直接反应对成纱质量影响。
需注意排除后工序影响。
(3)按生条质量指标特征划分
----棉网清楚度:
判定梳理情况(近似反应分离度),通常见合格率衡量,优点:
判定快速,正确找到梳棉落后台。
----生条棉网棉结、杂质测定:
眼光法:
优点:
简单、易行,在人员稳定条件下、在本单位有快速,较正确、可比性较强等特点。
但单位之间因为眼光差异,可比性较差。
此法在缺乏现代测试仪器条件下时必需,关键是要配置工作认真、责任心强、相对稳定测试人员。
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;
很好:
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。
通常见短绒增量作为衡量指标:
控制标准以下:
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/棉结杂质总数达成棉纱在、标准中优等品为很好水平,通常棉纱杂质经过印染加工后可基础消除,但棉结对印染表面质量影响较大,尤其是深色坯,棉结造成白星影响尤为显著。
所以要求高品种棉结应控制在优等品二分之一左右。
依据生产实践黑板结杂和布面结杂相关性较强。
可经过制订黑板棉结及布面结杂绝对粒数内控指标对成纱棉结杂质情况进行严格监控。
以达成用户较高要求。
----USTER检验中千米棉结粒数
USTER检验中千米棉结粒数实质上是一个小于4mm短粗节,它是一个电容意义上棉结,包含纤维缠结形成棉结,也包含杂质,甚至部分很短粗节。
其数量波动较大,黑板结杂数量靠近纱,其千米棉结数可能有较大差异。
应依据纤维特征,布面结杂反应,做出合理判定,制订控制标准。
(5)采取优异测试仪器测试生条质量
现在,国外及中国部分质量控制较严、经济实力较强企业已经普遍采取了AFIS测试仪器,它原文全称是“AdvancedFiberIformeitionsystem”即“高级纤维信息系统”,因为该仪器经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,成熟情况进行测试。
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。
和之类似仪器还有印度普瑞美企业(PREMIER)aQura棉结和纤维测试仪。
(USTERHVI大容量纤维测试仪、印度普瑞美企业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全部只是用于棉花性能测试。
)因为AFIS测试仪能够在很短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,这些指标对于快速判定半成品质量情况及各项改善方法效果含相关键意义。
所以在半成品质量控制中发挥着关键作用,得到越来越广泛应用,各类纺织技术杂志也有越来越多文章介绍这方面内容。
所以在学习借鉴外单位技术经验时侯,有必需了解部分相关AFIS测试方面知识并应注意以下多个问题:
----以重量计(w)和以根数(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标准,也能够经过纤维拜氏排列图得到16mm及以下短纤维率。
通常12.7mmy以下短纤维约占16mm以下短纤维50%~60%。
也就是由16mm以下短纤维率通常左右,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%时那一组纤维重量平均值。
和HVI检验中上半部平均长度UHML、中国罗拉长度分析仪测得主体长度、手扯长度比较靠近,但并无具体数学相关关系。
各测试方法所得长度指标依纤维品种不一样有所差异。
----SCN为英文SeedCoadNep缩写,意为带籽屑棉结,USTER公报解读解释为棉籽壳碎片,有文章中解释为带籽屑棉结。
按中国黑板检验方法应归为杂质粒。
实际就是我们通常所说带纤维籽屑。
这类杂质。
尤其是较小带纤维籽屑在纺纱过程中极难去除,对成纱质量危害较大。
6梳棉质量控制中多个问题
(1)树立正确质量理念
----以用户为关注焦点,依据用户质量要求分层次合理配置梳棉工艺。
以充足满足用户需求为目标,吃透用户质量要求、找准企业市场定位,分层次、区分不一样质量特征要求及下游用户产品用途,合理配置梳理工艺,达成质量和产量、质量和效益间较佳平衡,以求得效益最大化。
----树立稳定质量、不停改善质量理念:
质量稳定是赢得用户关键。
不停改善质量水平是取得市场份额关键路径。
在实际生产中,经过采取部分新型部件,上几项技术方法,在少数机台
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