紡紗工藝設(shè)計與質(zhì)量控制
來源：本站 2008/10/16 10:19:08 編輯：Yanchao
紡紗工藝設(shè)計與質(zhì)量控制
1、 開清棉機械的任務(wù)
開清棉是紡紗工藝的第一道工序，由不同類型開清棉機組成的聯(lián)合機完成下列任務(wù)：
① 將緊壓的原棉開松成約0.1mg的棉束；
② 清除混在原棉中的雜技和棉結(jié)，除雜效率達到40~70；
③ 將各種品級的原棉進行均勻混和；
④ 制成均勻的棉卷或棉叢供梳棉工序使用。
2、開清棉機械類型
開清棉機械按其功能劃分有：
① 開棉機械：例如自動抓棉機、棉箱給棉機等，其主要作用是開棉和給棉，無明顯的除雜作用；
② 混棉機械；例如多倉混棉機、混棉簾等，其主要作用是完成原棉的混和；
③ 開清棉機械；例如雙輥軸流開棉機、豪豬式開棉機、單打手成卷機、鋸齒輥筒清棉機等，其主要作用是開松原棉和清除雜質(zhì)。 根據(jù)紗線品種和用途、原棉等級和含雜、生產(chǎn)加工方法等選用騰的開清棉單機，用氣力輸送管道聯(lián)接起來組成產(chǎn)線，此即開清棉聯(lián)合機。一臺好的聯(lián)合機應(yīng)具有工藝流程短，適紡性強，工作效能高等特點。
3、開清棉聯(lián)合機組成
LA004開清棉聯(lián)合機工藝流程：
A002A型抓棉機→A006B型混棉機→A034型多滾筒開棉機→A036型豪豬開棉機→A036豪豬開棉機→A092型雙棉箱給棉機→A076型單打手清棉機。
LFA001型開清聯(lián)合機用于加工含雜率為3%～4%原棉。紡15tex紗時，除雜效率達65%左右，棉卷重量不勻率在1%以內(nèi)。聯(lián)合機的組成如下：
FA002型圓盤式抓棉機(2臺)→FA121型除金屬裝置→FA104型六輥筒開棉機(附A045型凝棉器)→FA022型多倉混棉機→FA106型豪豬式開棉機(附A045型凝棉器)→FA107型豪豬式開棉機(附AO45型凝棉器)→AO62型二路電氣配棉器→AO92AST型雙棉箱給棉機(附AO45型凝器)(2臺)→FA141型單打手成卷機(2臺)。
用含雜率3%的原棉紡制14~18tex精梳紗的開清梳聯(lián)合機組成如下： FA006型往復(fù)抓棉機→TF27型橋式吸鐵裝置→TF30型重物分離器→F016型自動混棉機(附AO45型凝棉器)→FA103型雙輥軸流開棉機→FA133型二路氣動配棉器→FA022-8型多倉混棉機(2臺)→FA106B型豪豬式開棉機(附AO45B-5.5型凝棉器)(2臺)→FA031型中喂棉機 (附AO45B-5.5型凝棉器)(2臺)→FA108E型鋸齒輥筒清機機(2臺)→FA151型除微塵機→FA202B輸棉風(fēng)機→FA177型喂棉箱和FA221型梳棉機(2×8臺)。
開清棉聯(lián)合機的終端是成卷機并且制成棉卷，該棉卷在梳棉機上退繞喂入；近年來由于高產(chǎn)高速梳棉機取得成功，這種棉卷喂入方式被摒除。紡機制造廠則紛紛推出了開清梳聯(lián)合機在該機上，棉叢經(jīng)最后一個清棉打手處理之后就進入氣力輸送管道，由輸棉風(fēng)機吹送到各臺梳棉機的喂棉箱內(nèi)，形成均勻棉叢而喂給梳棉機刺輥。每套開清機組供應(yīng)6~8臺梳棉機，實現(xiàn)了開清棉與梳棉生產(chǎn)連續(xù)化和自動化。在國外，開清梳聯(lián)合機已占開清機機組的50%以現(xiàn)了開清棉與梳棉生產(chǎn)連續(xù)化和自動化。在國外，開清梳聯(lián)合機已占開清棉機組的50%以上，但在國內(nèi)僅點7%。聯(lián)合機的六個作用區(qū)
現(xiàn)代開清棉或開清梳聯(lián)合機在組成上可劃分為六個作用區(qū)：
（1）、開松區(qū) 使用自動抓同從排列好的各只棉包里抓取原棉，并將混合料送往前方機器進行加工?，F(xiàn)在所有用的大多是直行式自動抓棉機，其高速回轉(zhuǎn)的打手從排列好的各棉包頂面移過即抓走一層原棉；然后，打手降位再抓走一層，一直到棉包被抓空為止。這種抓棉機的優(yōu)點是可以安排較多的棉包-----例如60只棉包，4~5種等級的原棉進行排列加工。若打手同時從2只棉包中抓取，則打手每次移動可取出30只棉包長度段上的原棉進行混和。
（2）、粗清區(qū) 使用的機器為多倉混棉機。原棉經(jīng)初步開清之后在本區(qū)位進行混和。
（3）、細(xì)清區(qū) 使用豬式開棉機或類似機器。棉塊在握持狀態(tài)下受打手打擊開松，打手上刀片軸向間距稍小，制成棉塊的體積小、開松好，并能清除出細(xì)小雜質(zhì)。
（4）、精開清區(qū) 在老式清棉機上采用三翼梳針打手，甚至現(xiàn)代有一些準(zhǔn)清棉機采用鋸齒打手，目的使棉塊在本區(qū)位變得更細(xì)小而成為棉束，同時進一步除去細(xì)小雜質(zhì)和棉結(jié)。
（5）、梳棉機喂給區(qū) 向梳棉機刺輥的喂給方式有棉叢喂給和棉卷喂給二種：采用棉叢喂給方式時，棉叢須保持質(zhì)量密度均勻恒定，才能制出均勻的棉條。在棉卷喂給方式中棉卷做成定長和定重，而且保持在一定的精度范圍內(nèi)，做到均勻喂給。
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開清棉工藝質(zhì)量要求
據(jù)有關(guān)試驗介紹，應(yīng)用開清棉打手開松原棉，棉束質(zhì)量大致達到0.1mg(相當(dāng)于16根纖維聚在一起)就可，反復(fù)開松加工并不能再顯著地降低棉束質(zhì)量，反而會增加纖維損失和損傷。開清棉機組一般只能去除原棉中40%~70%的雜質(zhì)。具體結(jié)果決定于原棉含雜率大小、機器隔距配置及生產(chǎn)環(huán)境條件等。原棉含雜多，落雜也較多；含雜少，落雜也較少。機器的落棉包含落雜和落纖兩部分，在一般情況下，落纖約占落棉的40%~50%。 在考核開清機器除效能時常用到下列算式：
落棉率=落棉總重/喂入棉總重×100%
落棉含雜率=試樣含雜重量/試樣總重×100%
單機除雜效率=單機落棉含雜重量/喂入品中含雜重量×100%
統(tǒng)破籽率=所有開清棉機械車肚落棉總重/喂入原棉總重
聯(lián)合機除雜效率≈各組成單機除雜效率之和。
6、梳棉機的任務(wù)
梳棉機的任務(wù)是：
(1)開松棉束制成單纖維：由于開清棉機械只能開檢原棉制成棉束，所以梳棉機就須繼續(xù)把棉束開松成單纖維狀態(tài)。這是為了清除細(xì)小雜質(zhì)和進行下道牽伸工序所必需的。事實上，大多數(shù)棉束，甚至棉結(jié)都是在梳棉機刺輥區(qū)和錫林一蓋板區(qū)內(nèi)被梳理解開的，只有少量的進入蓋板花被清除。
(2)清除雜質(zhì)和短絨：清除雜質(zhì)的任務(wù)主要由刺輥區(qū)承擔(dān)，它能除去喂入棉層含雜的50%~60%，另有一小部分塵雜則進入蓋板花而得到排除或在其它部位落出。由于現(xiàn)代梳棉機的除雜效率約為80%~95%，所以由開清棉和梳棉機器共同完成的除雜效率可達95%~99%，最后在梳棉條中的含雜只有0.05%~0.3%。梳棉機也能去除凝集在纖維上的塵埃，后者是在針尖梳理時被清除。梳棉機還能去除部分短絨和短纖維，在錫林一蓋板區(qū)梳理過程中，長纖維與錫林針齒接觸面積較多，較監(jiān)獄看守被錫林針齒帶走；而短絨和短纖維則常停留在蓋板針齒上及被壓入針齒內(nèi)，形成蓋板花而被除去。蓋板花的一半就由這些短絨、短纖維組成。
(3)纖維混和：在道夫凝集纖維的過程中剩留在錫林表面的纖維多次返回到錫林一蓋板區(qū)重復(fù)接受針齒的梳理，完成了纖維沿棉流縱向的混和；接著在成網(wǎng)過程中又完成了纖維沿棉流橫向的混和。
(4)纖維縱向定位：一般梳理作用能產(chǎn)生纖維平行化的效果，但在道夫凝集纖維和輸出過程中纖維是相互重疊和交錯的(不完全平行)，最后僅達到沿順向排列和定位的程度。
(5)成條：梳棉機輸出的條子要規(guī)則地放在條筒內(nèi)，供下道工序加工。
梳理機的種類及梳棉機的發(fā)展梳理機有蓋板式和羅拉式兩大類。前者有若干根慢行的蓋板環(huán)列在錫林的上半周，其優(yōu)點是錫林分梳區(qū)面積大，且蓋板有除雜作用，加工棉及棉型化纖效果好，所以專名為梳棉機。后者有數(shù)對荼羅拉和剝?nèi)×_拉環(huán)列在錫林的上半周，適于加工毛、麻、絹絲等較長纖維，所以專名為梳毛(麻、綿)機。梳棉機雙聯(lián)型，即兩臺梳棉機串接起來成為一臺，其目的是提高棉網(wǎng)梳理、除雜、混和的效果。但此類機器制造成本高、占地大、維修不便；況且現(xiàn)代梳棉機的棉網(wǎng)產(chǎn)量，質(zhì)量都能達到要求，故雙聯(lián)型機已采用了。
我國在20世紀(jì)50年代就已批量生產(chǎn)A186型梳棉機，錫林改包彈性針布，產(chǎn)量為4~6kg/h。60年代生產(chǎn)A186型梳棉機，錫林改包金屬針布，產(chǎn)量為25kg/h。80年代發(fā)展為FA201型梳棉機，產(chǎn)量為30~40kg/h。梳棉機的錫林和道夫包上金屬針布是提高機器產(chǎn)關(guān)鍵措施。梳棉機產(chǎn)量提高后，紡紗廠里每一萬紗錠配備的梳棉機由原來的30~40臺減少到6~8臺，效益顯著。然而梳棉機的高速高產(chǎn)涉及到較多的生產(chǎn)技術(shù)進步，例如金屬針布材質(zhì)及制造質(zhì)量的提高，梳理技術(shù)的發(fā)展，喂棉箱棉層的均均輸出，生條的質(zhì)量控制，梳棉機的結(jié)構(gòu)改進及其主要機件制造精度的提高等等。目前國外梳棉機的單機產(chǎn)量已達到80~100kg/h，我國也已發(fā)展到這一水平。
在中、低產(chǎn)量梳棉機上采用棉卷喂入，而在高產(chǎn)量梳棉機上則采用棉叢畏入。為了適應(yīng)目前紡紗廠的不同生產(chǎn)需要，在FA201型梳棉機后部同時采用了以上兩種喂給方式的設(shè)計，可供選用：① 棉卷喂給方式，如圖3-1所示，棉卷扦的兩端分別置于棉卷架左、右溝槽內(nèi)、棉卷靠自重緊壓在下方的棉卷羅拉上隨其回轉(zhuǎn)而退角，并向前輸送到給棉裝置；② 棉叢喂給方式，在梳棉機后部裝上喂棉箱，接受由輸棉管道的棉叢，并制成均勻緊壓的棉層，由箱底輸出羅拉向前輸送到給棉裝置。梳棉機的給棉裝置基本上是統(tǒng)一的，它由給棉羅拉，給棉板和彈簧加壓機構(gòu)組成。
梳棉機工序
工藝過程
棉層在給棉羅拉和給棉板共同握持下，也接受高速回轉(zhuǎn)刺輥的開松梳理，并排出雜質(zhì)。刺輥的下方裝有分梳板及除塵刀，可使留在刺輥表面上的薄棉層再次得到梳理和排雜。在刺輥與錫林相遇處，錫林的針布剝下刺輥表面的薄棉層，通過后固定蓋板的預(yù)梳理區(qū)，進入錫林一蓋板工作區(qū)。全機活動蓋板有106根，其中40根參與分梳工作。纖維在錫林一蓋板的兩個針面作用下被分梳成單纖維，其中的細(xì)小塵雜和短絨則被排出。短絨多半充塞在蓋板針面上，被蓋板帶出工作區(qū)后，由斬刀剝下來而成為蓋板花。附著在錫林表面上的纖維在通過前固定蓋板區(qū)時又得到分梳理直；當(dāng)和道夫相遇時，錫林上的部分纖維在分梳過程中被凝集到道夫表面，形成薄纖維層輸出；而余下部分仍留錫林表面，在經(jīng)過大漏底后再喂進的纖維一起又重新進入錫林一蓋板區(qū)接受重復(fù)梳理。道夫表面纖維層經(jīng)剝棉羅接剝下后，再通過上下軋成網(wǎng)輸出。棉網(wǎng)通過一喇叭口集攏成條，然后進入大壓輥和圈條器，規(guī)則地被圈放在棉條筒內(nèi)。梳棉條常被稱為生條，以區(qū)別于并條機輸出的熟條。
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精梳工序
紡紗工程中精梳工序完全是為了提高條子及成紗的質(zhì)量而設(shè)。例如，在棉精梳系統(tǒng)里梳棉條先由精梳準(zhǔn)備機械制成小卷，再由精梳機加工制成精梳條。在精梳機上喂給小卷的棉層在鉗板握持下，其前端先由錫林梳理；接著送交分離羅拉鉗口握持和分離，再由頂梳梳針梳理其后端。這樣就完成了下列任務(wù)：
① 排除了生條(即梳棉條)內(nèi)的較短纖維，提高了纖維長度的整齊度；
② 排除了生條內(nèi)的棉結(jié)、雜質(zhì)和疵點；
③ 精梳條內(nèi)的纖維獲得了進一步的伸直平行和分離。
則精梳條制成的精梳紗較同號普梳紗強度提高10%~15%，棉結(jié)雜質(zhì)降低50%~60%，成紗條干均勻，毛羽少而外觀光潔。然而，上述紗線質(zhì)量的提高是在原料成本提高基礎(chǔ)上得到的；在精梳過程中產(chǎn)生較多的落棉，且隨著落棉率的變化，精梳效果有以下幾種區(qū)別：
(1) 半精梳：落棉率5%~10%，原棉中的短纖維和雜質(zhì)大部分被除去，相當(dāng)于原棉提高1或2個等級，紗強提高10%，紗疵降低10%~38%；
(2) 全精梳：落棉率10%~20%，紗疵降低40%~62%。
(3)高級精梳：落棉率20%以上，用于紡最優(yōu)紗，但使用不多。 棉精梳系統(tǒng)用于紡10tex以下的細(xì)特紗，紡10~20tex但要求光澤和美觀的中粗特紗，以及滌/棉混紡紗中的棉條加工。這些紗用于制作高檔縫紉線、刺繡線、輪胎簾子線、高檔汗衫和府綢等。
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