机采棉和手摘棉物理指标对比产地:机采棉质量提高

棉纺加工 (26) 1个月前

文/陈玉峰 王子峰 陆振挺 (1光山白鲨针布有限公司,2 项城市纺织有限公司)

摘要:介绍了机采棉纺纱过程中出现的问题,分析了机采棉由于成熟度系数差异大、马克隆值、杂质含量大且体积小、短绒含量等离散度大等因素,造成纺纱过程中梳理短绒增加、精梳落棉多、并条伸直度差、偶发性纱疵多、粗纱细纱牵伸不匀大,自络毛羽棉结增长率高等问题,通过实践在纺纱流程通过清梳联高负压、柔性梳理,精梳低落棉重点排除、并粗合理牵伸工艺、细纱使用新型压力棒等措施,能够有效控制机采棉成纱质量达到2018年乌斯特公报5%的水平。

关键词:纺纱工艺;系统控制;棉结;短绒;梳理;牵伸;质量;条干

1 机采棉系统纺纱中的问题和影响

1.1 机采棉系统纺纱存在的问题

机采棉采摘过程中,由于不同期成熟同期集中采摘,造成了熟度差异大;为降低籽棉含水率,减少杂质与棉纤维之间的附着力,有利于清除杂质,采取了2道籽棉烘干工序;为提高清理质量,工艺中共设置了4道籽棉清理;为进一步提高皮棉质量,采取3道皮棉清理工序。

综合以上因素,总体集采棉长度差异大、强力高、马值大、棉结小且多、杂质小且多,含杂率高等问题。一些国外的机采棉巴西棉、苏丹棉含杂在5%以上,在生产过程中造成了杂质大,梳理排除无法兼顾,落棉与质量无法兼顾、质量与效率无法兼顾的诸多问题,影响了机采棉的使用和成纱质量的提高。具体质量对比见表1。

表1 机采棉和手摘棉物理指标对比 产地:新疆

1.2 机采棉对质量的影响分析

机采棉的影响不仅是一个工序的出现问题,而是在整个纺纱系统流程中出现了问题,造成了纺纱质量的问题。具体分析见表2。

表2 机采棉对各工序的影响分析

机采棉短绒率高,含杂数量大且体积小,杂质不易排除;原棉索丝多,清除效率低;纤维强力低,针布嵌杂嵌花严重等问题,增加了工人劳动强度;成纱质量+140%棉结、+200%棉结成倍增加,布面黑点和杂质增加,制成率低。具体成纱质量影响见表3。

表3 机采棉对成纱质量的影响

机采棉中受加工和生长的影响,其中纤维中的长度均匀度,棉结含量,叶片含量,杂质含量,微尘含量,纤维碎片含量影响细节、粗节、棉结以及偶发性纱疵,同时梳理过程中过度的打击造成-30%的细节增加影响织机效率,因此控制机采棉必须从系统进行控制。

2 系统控制机采棉纺纱的工艺措施

2.1 工艺流程

工艺流程:型抓棉机→FA106型豪猪开棉机→单轴流开棉机→多仓混棉机→精清机棉机→异性纤维清除→FA151除微尘机→棉箱→ 型梳棉机→ SD22预并条机→E36条卷机→E86精梳机→RSB-D45C并条机→粗纱机→细纱机→№21.C自动络筒机。

机采棉性能强度30.45cN/tex;长度:29.99mm;马值:4.11;平均品级:3.18,含杂率 2.33%,短绒率15.14%。结杂总数289粒/克。纤维成熟度差异较大,平均马克隆值较好,纤维强度较高,短绒率较高,含杂率较高,有害疵点多。

2.2 原料配比的措施

合理选配原料,由于机采棉的采摘过程中的物理指标差异大等问题,在原料选配时一定要注意以下几点:

(1)原棉性能必须进行单麦试纺,掌握批次性能,重点是棉结、杂质和短绒;

(2)配棉唛头针织纱批次掌握在9个唛头以上,机织纱掌握在6个唛头以上,有利于质量的长期稳定和控制;

(3)配棉接批调整按照勤调少调的原则,针织纱调整每月控制在4次以内,批次比例控制在15%以内,主要是防止黄白纱和质量不稳定的问题;

(4)回花使用比例控制在3.5%以内,减少质量波动。同时回条使用控制在30cm以内的长度,粗纱头要处理后降支使用。

(5)对含杂大于4.5%的原料,要注意控制使用比例和杂质预处理,减少较大的含杂对后部的质量影响。

(6)配棉物理指标马克隆值的加权批次调整不大于0.5,短绒加权批次不超过1%.减少质量波动。

2.3 清梳联工艺措施

清梳联传统梳理解决机采棉的工艺思路:紧隔距,强分梳,针布配置加密,高速度,强打击,多落棉,最终造成纤维的损伤,强力降低。误区是:增加梳理齿密提高梳理效果,忽略了落棉增加,纤维损伤等。针对机采棉优化工艺原则:清梳工序采取连续均匀喂给,薄喂柔和开松,早落少伤纤维,梳理转移适度,结杂短绒兼顾的措施。开清工艺主要是纤维束的开松三度:密实度、取向度、分解度,实现柔和开松,不增加短绒少增长棉结,把棉束的体积开松到最小,使杂质充分暴露,利于排除措施,减少棉结增加和短绒增长。具体措施:针布配置适度,合理增加附加分梳原件,齿密保证针梳理效果;合理优化流程,开松和排杂相结合,高负压做保证;梳棉充分梳理棉结兼顾短绒,同时使纤维伸直充分,纤维损伤少。具体工艺措施和针布配置见表4。

表4 清梳联主要工艺参数优化对比

表中分析:梳棉其为精梳工序提供的生条内纤维的伸直、平行、分离程度,决定在精梳机受梳时的落棉量。部分伸直度较差的纤维,被锡林和顶梳梳理进入落棉的概率加大。大的锡林刺辊速比能够有效提升梳理效果棉纺纱加工原料,提高纤维伸直度、平行度、分离度,在不增长短绒的情况下,最大限度的排除棉结,为后道提供排列均匀的单纤维棉条。优化后的质量指标增长率对比见表5。

表5 清梳联工优化质量增长率对比分析

表中分析:通过优化后纤维损伤减少,棉结清除率提高,质量得到了明显提升。通过抓棉机的减少抓棉量,开清棉的充分开松,使杂质充分暴露,为纤维和杂质分离提供了条件;附加流程的精清棉使杂质得到了排除;多仓小的换仓压力保持较蓬松的状态为的开松和除杂以及异性纤维排除提供了条件;梳理工艺采用锡林刺辊大速比、盖板低速度、新型针布配置等措施使梳理充分,杂质排除充分,同时采取负压加大的措施巷,为杂质的短绒的排除提供了保证,整体的分梳质量得到了保证,同时梳理器材的清洁度明显改善。

2.4 预并工艺措施

机采棉的梳理虽然得到了很大的改善,但是在进入精梳后,一些落棉会增加,其中的主要原因是短绒和未伸直的纤维,因此预并强化前弯钩伸直的作用,使喂入条卷的纤维伸直度改善,为减少落棉创造条件。根据弯钩伸直理论可知,前弯钩的伸直牵伸倍数不小于1.6倍,不大于3.8倍,因此在预并加强对弯钩的伸直,是提高伸直平行三度的有效措施。预并采取小的并合根数,后区大的牵伸倍数能够实现对前弯钩的充分伸直。采用预并条~条并卷联合准备工艺时,总牵伸倍数控制在7~ 10倍。预并后区牵伸倍数1.7以上倍,总牵伸数5倍,5根并合,罗拉中心距39×48mm。试验表明此工艺可以降低精梳落棉0.5-1%。

2.5 条卷精梳工序措施

精梳准备小卷现代纺纱技术中两个理论:小卷重定量的摩擦力和自清洁作用。小卷定量偏重,利于纤维伸直,原理是:截面内纤维数量增加,纤维抽出时的阻力增加,利于纤维伸直;同时,小卷加重进入精梳机前唇受力平均;如果受力不均匀,长纤维流失短绒进入精条中会影响成纱的细节、粗节及棉结。机采棉精梳中,小卷定量(60~80g/m)一般要求允许范围内,偏重掌握。目的是改善钳板对小卷的横向握持均匀度,并增强棉卷自清洁作用。其原理是:输出的纤维须丛小,后部的纤维多,截面积大的杂质和棉结会被拦截在未输出的纤维网内,在下一个梳理循环中被梳理。条并卷联合机喂入的棉条根数要上下层都要是偶数,24或28根并合,当喂给棉条定量在4.5g/m—5g/m时并合数以24根为宜农村养殖,预并条机条子定量轻并合数可适当增加。

E86精梳机采用“高钳次、小分离、重定量、短喂给、早插入”的工艺措施,精梳器材选配高密锡林和顶梳,提高低落棉条件下的纤维伸直三度,保证棉结、杂质、短绒的去除率。E86精梳机用“高钳次、小分离、重定量、短喂给、早插入”的工艺措施,精梳器材选配高密锡林和顶梳,实现低落棉条件下的纤维伸直三度,保证精条棉结、杂质、短绒的去除率。采用Ri--Q-COMB i500齿密达到4万齿以上,顶梳采用Ri--Q-TOP 2030高齿密梳理器材搭配。E86型精梳机采用了新的130°的大梳理面锡林,增加了将近45%的梳理面积,齿密增加到4万齿以上,更加有效地去除纤维中的棉结杂质和短绒,同时也改善了棉网中纤维平行度,成纱的棉结可以降低大约20-30%。E86精梳机具体工艺见表6.优化后对精梳的精条质量进行检测,短绒和棉结的清除率得到了明显的改善,具体见表7。

表6 E86精梳机机采棉主要工艺参数

表7 精梳优化后质量指标对比

2.6 并条工艺措施

机采棉中的纤维伸直平行度需要进一步改善和提高,精梳后单并采用三大一小工艺,提高牵伸伸直三度加强纤维尾端伸直,牵伸伸直三度重点是纤维末端的伸直状态。纤维头端变速尾端脱离钳口控制,后部纤维的摩擦力和控制力决定纤维变速过程中的伸直状态。采用三大一小工艺:重定量,大后区隔距、大后区牵伸倍数、小并合数。原理是:高速条件下,两罗拉钳口对纤维网的整理时间变短,高速条件下无法在瞬间完成较厚棉层的整理,因此加大隔距以空间换时间,加强对纤维网的整理。机采棉末并工艺不当会造成成纱粗节增加影响布面质量的问题,针对这种情况采取优化措施:精后单并采用重定量,大后区隔距、大后区牵伸倍数,小的并合数,后区牵伸倍数1.3倍,总牵伸倍数5.89倍,罗拉中心距:39×47mm,末并定量21/5m。优化末并后观察工序间短绒和棉结增加变化,证明工艺合理,具体质量见 表8优化后的质量指标见表9。

表8 末并优化后前后工序半制品质量指标对比

表中分析:从生条到精条棉结减少43粒,精条到并条再到粗纱棉结增加了0.75粒,几乎没增加;短绒从生条到精条段绒含量减少4.46,从精条到并条增加0.07,从并条到粗纱减少0.2,说明并条粗纱工艺基本合理。

表9 机采棉精后单并质量指标对比 品种:CJ14.6tex

表中分析:成纱质量指标中的粗节大幅度减少,布面上的粗节明显改善。

2.7 粗纱工序措施

机采棉须条内的短绒含量有所增加,牵伸工艺中的重点是控制短纤维运动,减少纤维在变速过程中的浮游状态。采用粗纱三大二小工艺原理是:大的粗纱捻系数,提供纤维间抱合程度;大后区隔距,便于纤维整理;大的牵伸倍数结合小后区牵伸分配,实现纤维变速时,对尾端的控制力,进一步提高伸直平行度,小的主区隔距加强对纤维变速的控制,利于提高质量;定量适度加重,利于纤维之间的内摩擦力,可以增强纤维变速时抽出的阻力,提高纤维伸直效果。粗纱采用三大二小工艺效果对比见表10。

表10 机采棉粗纱三大二小工艺试验 品种:CJ9.7tex

棉纺纱加工原料

表中分析:采用三大两小工艺之后,对纤维的控制能力增强棉纺纱加工原料,纤维变速均匀质量稳定,解决了机采棉牵伸中短绒多的问题。

2.8 细纱工序措施

机采棉细纱综合采用三大三小一平齐工艺:大粗纱捻系数、大细纱后区隔距、前胶辊大前冲位置,小后区牵伸倍数、小钳口隔距,小浮游区长度,上销与下销钳口平齐的工艺措施能够实现机采棉的质量稳定。原理是:大粗纱捻系数控制纤维在后部和加捻区的扩散;大后区罗拉隔距为缓和单根纤维变速抽取时控制力和引导力的平衡,减少牵伸不开;前胶辊前冲减少包围弧缩小加捻三角区;小后区牵伸倍数加强整理,为前区集中牵伸做准备;小钳口和小浮游区主要是控制纤维变速集中且接近于前钳口。具体见表4。

采用三大三小一平齐工艺配置之后,在使用压力棒和隔距块以及上销与下销位置,进行了工艺对比试验,质量指标对比中发现:细纱主区罗拉隔距偏紧对质量有利,但是要注重工艺偏紧的有效性,紧隔距有利于质量,但是其负面的牵伸不开偶发性纱疵增加等问题较为严重,因此,机采棉采用有效控制隔距,不是一味的紧,从工艺配合上实现对牵伸区纤维的有效控制,更利于质量的问题。具体试验对比见表11。

表11 细纱隔距工艺对质量的影响对比 品种CJ14.6tex

表中分析:罗拉隔距17.5X43的纺纱效果比17X40的纺纱效果好,因为前罗拉隔距放大之后上下皮圈钳口可以对齐,从而加强了对须条中纤维的控制,有利于纤维向前钳口均匀输出,所以可以改善成纱质量。罗拉隔距17.5X43的纺纱效果比17.2X40的纺纱效果基本一样,但是隔距放大可以减少灰尘,短绒等在牵伸区的堆积,所以对减少断头有利。同时有效隔距控制后减少了隔距过紧造成的牵伸不开等问题的出现。

2.9 机采棉系统优化后质量指标对比

通过系统的工艺措施后,机采棉的各项指标稳定在2018年乌斯特公报5%的水平。具体质量指标对比见表12.纱体图见图1和图2。

表12 机采棉优化后质量指标对比 品种:CJ14.6tex

3 结语

机采棉由于成熟度系数差异大、马克隆值、杂质含量大且体积小、短绒含量等离散度大等因素,造成纺纱过程中梳理短绒增加、精梳落棉多、棉结高等问题,通过实践在纺纱流程通过合理配棉、清梳联高负压、柔性梳理;精梳低落棉重点排除、并粗合理牵伸工艺、细纱使用新型压力棒等措施,能够有效控制机采棉成纱质量达到2018年乌斯特公报5%的水平。

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