机采棉在降低采摘成本提高劳动效率极具优势,同时在纺纱过程中异性纤维少,回潮率稳定,得到了迅速推广。在生产过程中, 由于机采棉籽棉采摘成熟度差异大,加工过程多道清理、烘干、皮清,出现了含杂率高、短绒率高、疵点多等问题,影响了质量和效率;同时,也制约了清梳联梳理过程中高速高产,因此加强对机采棉清梳联梳理工程难点控制,是提高清梳联梳理效果保证成纱质量的关键。
1 机采棉清梳联梳理工程中的难点分析
1.1 机采棉梳理过程中的难点分析
在机采棉采摘过程中,由于不同期成熟同期集中采摘,造成了成熟度差异大;为降低籽棉含水率,减少杂质与棉纤维之间的附着力利于清除杂质,采取了两道籽棉烘干工序;为提高清理质量,工艺中共设置了四道籽棉清理;为进一步提高皮棉质量,采取三道皮棉清理工序,综合以上因素出现了含杂率高、各类疵点数量多、短绒率高、整齐度差、原棉的强力低、马克隆值离散度大等问题。总体原棉主要物理指标,由于工艺流程长的影响而下降,是梳理过程中需要解决的疑难问题。
1.2清梳联流程梳理过程中难点分析
清梳联实现了开清棉与梳棉两个工序的有机连接,改进了传统 “开松--压紧--再开松”的工艺,缩短了工艺流程,是实现连续化、自动化、现代化生产的重要标志。其核心是在力求减少纤维损伤和减少棉结形成的前提下,达到精细抓取、有效开松、均匀混和、高效除杂。清梳联流程梳理的优势:提高锡林速度,增加梳理度;提高梳棉机预梳能力,采用双刺辊、三刺辊预分梳结构,增加分梳板块数量或面积;采用新型高密度针布,提高了梳理度;抬高锡林高度充分利用沿锡林表面空间,增加前、后盖板及梳理空间;重定量高速度连续生产效率提升质量稳定。通过上述措施:生条质量指标梳棉棉结清除率≥85%以上,总除杂效率>96%以上,短绒率增长率±2%,同时增长潜在的短绒增长几率减少。
清梳联高速高产为核心的传统方法,有效降低棉结,纤维梳理充分,但是短绒增长多,纤维损伤增加
2 机采棉系统梳理过程中难点控制措施
2.1 渐进暴露杂质充分除杂保护纤维的控制措施
清梳联一般流程:抓棉机→开棉机→混棉机→清清棉机→除微尘机→喂入棉箱→梳棉机。工艺流程的特点:抓棉机(刀片打手抓取均匀)→开松后重物分离→轴流开棉(尘棒或角钉轻打除大杂)→多仓混棉机(开松后时差充分混合,翼式打手剥棉输送)→精清机 (提高分离度除小杂,角钉,锯片,针辊梳开过程中排除)→除微尘机(充分除去细小微尘,减少纤维运动中的粘附摩擦影响纤维运动)→气力输送至梳棉机机后棉箱(PID保证喂给的连续性)→棉箱混和预分离(角钉锯片针布提高分离度,做好分梳准备)→刺辊预分梳(进入刺辊给棉板的强烈打击)→精细梳理排杂区(锡林盖板)→纤维整理分梳区(前固定盖板)→转移成条。
杂质棉结在清梳联流程中的排除,一般采用“薄喂高速强清”工艺。加工机采棉时,由于杂质、疵点多且强力低,强清工艺会造成短绒损伤。机采棉流程梳理过程中采取“薄喂快给,渐进暴露,精细排除,柔和梳理”工艺原则,使机采棉的杂质在开清部分经过抓棉机→开棉机→混棉机→清清棉机→除微尘机的流程,充分暴露出来,利于在开棉机和清棉机的尘棒下去除在60%以上,同时以较好的分离度进入喂给棉箱;在棉箱工艺进一步提高纤维的伸直取向度,减少大棉束对棉结和杂质的包裹,使杂质和棉结充分暴露于单纤维或纤维丛外,便于刺辊、锡林盖板和棉网清洁器梳开和排除。工艺优化具体见表1,半制品质量指标对比见表2,成纱质量见表3。
原高速强清工艺排除结杂,对纤维的损伤较大,同时部分工艺速度的过高,容易返花造成棉结增加。采用“薄喂快给、渐进暴露、充分排杂”控制措施后,在开清源头实现了薄喂快给,适度提高抓棉机打手
清梳联机采棉梳理通过工艺优化,采用“逐渐暴露,合理速度”的工艺,能够实现杂质的有效排除和纤维的充分梳理,减少纤维损伤,稳定成纱质量。
2.2 合理分配清梳排杂落杂提高成纱质量
机采棉的含杂一般在2.3%左右,部分可达4%以上。在清梳联流程中增强排杂能力,提高分梳效果的工艺必须有机结合,否则会出现开清和梳棉排杂落杂分配不合理,造成针布嵌杂等问题。因此开清工序的落杂排杂分配一般要达到流程50%以上,才能避免后部压力过大造成的不良影响。
清梳联的工艺流程一般配置为:抓棉机→自由落杂机→开棉机→混棉机→清清棉机→除微尘机→喂入棉箱→梳棉机。在排杂分配方面,开清要达到50%以上的除杂效率,依靠一开一落一清的配置往往达不到要求,会增加梳棉机后部的落杂负担和盖板区的梳理负荷,最终影响产品质量。在加工含杂2.7%的机采棉时,配用单轴流开棉机或双轴流时出现盖板嵌杂,
表中分析:原棉含杂增加,将FA126型单一除杂的设备改用FA106B型豪猪开棉机增加开清点,有效的提高了除杂效率,保证了成纱质量。
2.3 梳理渐紧强分梳工艺提高伸直效果
清梳联流程中梳棉工艺主要是梳开清除棉结和排除短绒,同时减少纤维的损伤。梳理工艺主要有:刺辊~给棉板,刺辊~分梳板,盖板~锡林,锡林~固定盖板等梳理工艺。排杂工艺主要有:刺辊~尘刀后部落杂区,锡林~盖板排杂区,锡林~前后棉网清洁器排杂区。
随着梳棉机速度的提高,针面纤维数量的增加,梳理时短纤维的含量相应增加。为提高梳理度降低棉结,一般采取紧隔距强分梳工艺,由此带来短绒的增加,因此合理的工艺配置对短绒增长关重要。加工机采棉时,这一点尤其突出。
锡林沿周梳理区传统的工艺配置一般以紧隔距,滑变隔距为主。梳理设置有以下特点:刺辊与分梳板隔距0.4 mm~0.5 mm;后固定盖板分梳区进出口0.4 mm~0.6 mm为主;锡林盖板主分梳区进口0.18 mm,中间为0.15 mm,出口为0.18 mm;锡林前固定盖板整理区进出口0.2 mm~0.3 mm为主。排杂工艺隔距:盖板速度一般降低落棉为主,前后棉网清洁器隔距按照气流工艺隔距设置0.8 mm~1.5 mm设置。以上工艺加工机采棉存在以下问题:梳理隔距过紧造成纤维损伤,杂质和短绒排除负荷重,影响生条质量。
根据机采棉的特点,需要加强对纤维的保护和杂质的充分排除,采用渐紧工艺隔距设计,有利于质量的问题。渐紧工艺设置即进口大,出口小,减少紧隔距强分梳带来的纤维损伤。工艺配置对生条质量的增长见表5。
表中
2.4 合理针布选型减少纤维损伤
合理的针布配套能够减少纤维在梳理过程中的拉断损伤,提高排杂能力。机采棉杂质多,纤维潜在损伤大,马克隆值离散度,针布选配中要考虑密度也要考虑针尖的几何尺寸和齿形,需要对纤维加强保护。
机采棉在锡林针布的选配上应以纵稀横密总体密为主,对控制短绒的增长有利。盖板针布齿密适度增加,增强对纤维的握持能力,截面以椭圆型为主,减少其截断纤维的机率;同时减少纤维运动的阻力,能够减少纤维损伤,控制短绒增长。盖板植针方式采用斜纹横稀的大梳理通道配置,减少嵌杂。刺辊针布以提高纤维的梳理度,使纤维排列从无序变有序,大棉束变为小棉束,减少盖板锡林梳理区的负担;其高度降低,工作角增加,齿密增加,可以有效减轻纤维的损伤,提高梳理质量。锡林刺辊针布的几何尺寸要求变形齿背,便于气流通过同时对纤维控制能力较强;齿尖薄穿刺能力强,齿身光洁度高减少穿刺过程中对纤维的损伤。针布配套的原则以锡林针布为基准进行配套,每一个分梳区的针齿密度按照由稀到密进行配置,配合渐紧工艺隔距,减少对纤维的损伤。具体配套选型对比见表6。
备注:原棉指标为短绒16.3%,马克隆值4.2,长度28.3 mm,级别3128,含杂2.4%,棉结379粒/g,籽皮棉结24粒/g,杂质109粒/g。
表中分析:机采棉选用密齿、薄齿、纵向齿尖距大的锡林针布,和密齿的盖板针布对机采棉梳理有利。综合分析,方案四薄齿针布穿刺能力强,损伤纤维少,盖板针布密参与梳理齿数增加,预分梳板渐紧隔距,同时盖板速度提高利于杂质和短绒排除,利于对马克隆值大,含杂高、短绒高的机采棉进行梳理。
3 结语
清梳联流程在梳理机采棉过程中存在含杂率高、各类疵点数