精梳机工艺技术与质量分析

第３９卷第１Ｏ期　挥噍僻技　Ｃｏｔｔｏｎ　Ｔｅｘｔｉｌｅ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　２０１１年１０月　精梳机工艺技术与质量分析　任家智　张一风　（中原工学院）　ｎ～　“　　…ｈ　＿耋　一　．州　一盯　　～一＝　～～～～～～一～薹．一～一～～～　　ｎ　一州幽　．耋　摘要：　探讨精梳机工艺技术性能及改进途径。阐述了精梳工序的必要性及精梳后产品的性能变化以及　吣＿一　∞：　～　＿　．善　薹＿主　＿董　精梳机的基本性能指标，分析了精梳机结杂及短绒排除率的影响因素。指出：精梳机纺纱性能评价时，应主要考　核精梳机排除结杂短绒的效果，应采用正确的方法计算精梳短绒排除率和纤维损伤率。认为：通过优选落棉隔　距、给棉方式、给棉长度、小卷定量、锡林齿面角、锡林及顶梳密度、预梳插入深度等工艺参数，可进一步提高精梳　工序排除结杂及短绒的效果。　关键词：　精梳机；棉结；短绒排除率；落棉隔距；给棉长度；给棉方式；定量　中图分类号：ＴＳ１０４．２　５　文献标志码：Ｂ　文章编号：１００１—一～７４１５（２０１１）１０—一一一一００１一９—０４　一～一一　１．２精梳功能　１精梳机的基本功能　（１）排除１６　ｍｍ以下的短纤维（或长度在　１２．７　ｍｍ以下的短纤维），以提高棉纤维的平均　１．１精梳工序的必要性　长度及整齐度，提高纱线的均匀度、强力，减少成　对于高档织物，如滑爽细密的高档汗衫、柔滑　纱的毛羽及千米粗节、千米细节。　细号府绸等，普梳纱难以满足质量要求。对于　（２）排除棉结、带纤维的细小杂质及疵点，减　９．７　ｔｅｘ以下的细号纱、特细号纱，一般的普梳难　少成纱表面的棉结及杂质粒数，以提高织物的外　以满足。此外，对于一些特种纱线，如轮胎帘子　观质量。　线、高速缝纫线、刺绣线等，由于对纱线表面的光　（３）提高小卷中纤维的分离度、伸直度及平　洁度及外观质量要求较高，一般的普梳纱不能满　行度，以改善精梳条的内在质量，从而提高成纱的　足要求。为了高档织物及特种用纱的要求，需要　强力、条干，改善纱线的光泽，并可减少后工序牵　增加精梳工序。　伸过程中棉结的产生。　１．３精梳后的效果　作者简介：任家智（１９５９一），男，教授，￣ｌＳ＇Ｊ＇ｌ＇ｌ，４５０００７　１．３．１精梳条质量变化　收稿日期：２０１１－０５．２４　经过精梳后精梳条中的短绒含量、棉结含量、　挥噍织笈术　Ｃｏｔｔｏｎ　Ｔｅｘｔｉｌｅ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　第３９卷　第１０期　２０１１年１０月　杂质含量及纤维伸直度与喂入小卷相比，改善效　果如下：　２．１　排除短绒、棉结及杂质的能力　精梳机排除短绒、棉结及杂质的能力，是评价　精梳机纺纱质量好坏的重要指标之一，因为它决　定了成纱的内在质量与外观质量。精梳机排除短　绒、棉结及杂质的能力一般用短绒排除率、棉结排　（１）短绒排除率。在落棉率为１２％～１８％　时，利用人工检测方法，短绒的排除率为４２％～　４８％；在落棉率为１５％～１９％时，利用机器检测，　如瑞士ＵＳＴＥＲ公司生产的ＡＦＩＳ及印度Ｐｒｅｍｉｅｒ　公司生产的ａＱｕｒａ，短绒的排除率大约为６０％～　７５％。　除率及杂质排除率表示。但一些文献中，这些指　标的具体计算方法存在一定的局限性，即没有考　虑精梳落棉率对它的影响。以短绒排除率为例，　在不考虑纤维损伤的前提下，正确的计算公式为：　（２）棉结排除率。在落棉率为１２％～１８％　时，利用人工检测方法，棉结的排除率为１０％～　２０％；在落棉率为１５％～１９％时，利用机器检测，　如瑞士ＵＳＴＥＲ公司生产的ＡＦＩＳ及印度Ｐｒｅｍｉｅｒ　公司生产的ａＱｕｒａ，棉结的排除率大约为６５％～　７５％。　（３）杂质排除率。采用人工检测法，在落棉　率为１２％～１８％时杂质排除率５０％～６０％。　（４）纤维伸直度。精梳前生条的纤维伸直度　为５５％～６５％，经精梳后精梳条子的纤维伸直度　９０％～９５％。　１．３．２成纱质量的变化　根据２００１年ＵＳＴＥＲ公报，１８　ｔｅｘ精梳纱与　１８　ｔｅｘ普梳纱２５％指标水平对比如下：　项目　普梳纱　精梳纱　条干Ｃ　％　１４．７～１５．２　１２．１～１２．５　细节／个・ｋｍ～　１２．５～１５．７　１．３５～１．７２　粗节／个・ｋｍ～　２３５～２８６　１９．１～２２．９　棉结／个・ｋｍ～　２３８～２９４　４０．７～５１　断裂强度　／ｃＮ．ｔｅｘ一　ｌ７．９～ｌ８．５　１８．６～１９．２　单强ＣＶ／％　８．５７～８．９０　６．９～７．１２　毛羽指数日　４．３８～４．５９　４．２４～４．３９　由对比数据可知：精梳纱与普梳纱相比，成纱　条干ＣＶ下降了约２．５个百分点，成纱断裂强度　提高了近１％，成纱断裂强度ＣＶ值下降了１．６个　百分点，断裂强度ＣＶ、ＩＰＩ值（即成纱千米细节、粗　节及棉结数）改善最为显著。经过精梳后，纱线　的内在品质得到了很大改善，形成织物面料后，产　品的内在质量、外观质量、风格、光泽及手感将发　生根本性的变化。　２精梳机的基本性能　精梳机基本性能的评价，可根据纺纱质量的　好坏及纺纱效能的高低分为以下几个方面。　Ｌ　ｍ＝［１一　×（１一　）］×１００％　（１）　ａ　式中：　ｍ——精梳机的短绒排除率（％）；　６——精梳条中１６　ｍｍ以下的短绒含量　（％）；　。——小卷中１６　ｍｍ以下的短绒含量（％）；　——精梳机落棉率（％）。　ａ、ｂ可使用ＡＦＩＳ及ａＱｕｒａ在生产中实际测　定。另外，在精梳加工的过程中，不可避免地会产　生纤维损伤，根据初步测算目前一般新型精梳机　纤维的损伤率为５％以下。　２．２精梳条条干ＣＶ及重量不匀率　精梳条条干ＣＶ是反映条子短片段均匀情况　的质量指标，其大小在一定程度上对成纱条干及　成纱重量不匀率产生一定影响。根据２００１年　ＵＳＴＥＲ公报，纯棉精梳条的条干　ＣＶ水平范围见　表１　表１　２００１年ＵＳＴＥＲ公报纯棉精梳条条干水平　条子线密度　纯棉精梳条条干ＣＶ／％　／ｋｔｅｘ　５％水平　５０％水平　精梳条的重量不匀率是反应５　ｍ长度片段的　重量不匀状况，其值的大小对成纱的长片段有较　大影响。精梳条重量不匀率的大小，反应精梳机　落棉变化及精梳机之问机械状态的差异。对新型　精梳机而言，精梳条的重量不匀率应控制在１％　以下。　２．３精梳机速度　精梳机速度高低是衡量其产能大小及现代化　水平的重要标志。因为精梳机的速度越高，单机　产量和劳动生产率就越高，精梳机的万锭配台、占、　第３９卷第１０期　棉瞻织技术　Ｃｏｔｔｏｎ　Ｔｅｘｔｉｌｅ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　２０１１年１０月　地面积、用人和耗电也相应减少。经测算可知，在　精梳机给棉长度与精梳落棉率相同的情况下，新　型精梳机是我国第一代精梳机产量的４倍～６　深度、锡林与顶梳的针面状态、毛刷转速与毛刷状　态等。　（５）外部条件。如车问温湿度等。　３．２提高精梳机短绒、棉结杂质排除率的主要技　术措施　倍，万锭配台数相当于第一代精梳机的１／４。因　此采用高效能精梳机具有明显的经济效益。另外　速度越高，标志着现代高新技术在精梳机应用越　多，现代化水平越高。新型精梳机的速度应在　３５０钳次／ｍｉｎ以上。　（１）放大落棉隔距。放大落棉隔距可以产生　以下两种效果。第一，放大落棉隔距可使钳口外　棉丛的梳理长度增加，锡林针齿对棉丛的重复梳　２．４精梳机能耗　在能源紧缺、原料资源不足的今天，降低精梳　机能耗具有现实意义，也是低碳经济在纺纱过程　中的具体体现。精梳机的能耗可用生产每吨精梳　条所消耗的电能来表示，即为吨条耗电量。根据　测算，新型精梳机生产每吨精梳条的耗电量约为　４５　ｋＷ・ｈ～６０　ｋＷ・ｈ。　２．５　原棉消耗　精梳过程中原料的消耗影响纺纱成本。在纺　纱质量能满足要求的情况下，精梳落棉率越小，纺　纱成本越低。原棉的消耗指标，可用生产每吨精　梳纱的用棉量表示。吨纱用棉越大，原料消耗越　多。　２．６精梳机运转的稳定性　精梳机的稳定性是指机器连续工作时间的长　短。精梳机连续工作时间越长（没有故障或故障　较少），生产中停台越少，运转稳定性越好，生产　效率越高。精梳机的稳定性反映了机器的设计、　加工、装配及使用水平。　３精梳机短绒、棉结杂质排除率分析　３．１精梳机短绒、棉结杂质排除率的影响因素　（１）原料，如棉纤维的长度分布、短纤维含量、　成熟度、细度、单纤维强度、未成熟纤维含量等。　（２）精梳前纺纱工艺，如开清棉工序主要打　手转速、隔距、梳棉工序的刺辊与锡林转速、刺辊　与给棉板、盖板与锡林等隔距。　（３）精梳工艺，如精梳准备工序的并合数、牵　伸倍数、小卷定量、给棉方式、给棉长度、落棉率、　梳理隔距、落棉隔距、锡林定位、吸落棉的吸风管　道风量等。　（４）精梳专件及其状态，如锡林种类（齿片　式、植针式等）、锡林梳理角度（９０。、１１０。等）、锡　林针齿总数、顶梳的针齿密度（２６针／ｅｒａ、　２８针／ｅｒａ、３０针／ｅｍ、３２针／ｅｒａ等）、顶梳的插入　理次数（棉丛单位长度上受针齿的作用齿数）增　大，有利于排除短绒、棉结及杂质。采用前进给棉　与后退给棉时，重复梳理次数１１，。、　分别为：　＋ｌ—　。　（２）　２　＿＋１＋ｌ　（３）ｊ　　式中：　Ｋ　——前进给棉喂棉系数；　Ａ——给棉长度，日为分离隔距（钳板最前位　置时，钳口咬合线与后分离罗拉钳口间的距离）；　６——死隙长度（钳板咬合线外未被锡林梳　理到的纤维须丛长度）。　落棉隔距增大，分离隔距曰亦增大，重复梳　理次数都会随之增大。　第二，放大落棉隔距，可使精梳落棉率增大，　排除短绒、棉结及杂质越多。根据小卷中纤维长　度自然分布图求得前进给棉和后退给棉的落棉率　计算式，得到前进给棉落棉率ｌ，．及后退给棉落棉　率　近似算式分别为：　ｙ　：　＿＝：　×１００％　（４）　＋　ＫｚＡ－３）２Ｙ２：—＝———（Ｂ——　一××ｌＯ０％　％　（５）　式中：　——纤维长度分布图中最长纤维长度　（ｍｍ）。　落棉隔距增大，分离隔距Ｂ亦增大，落棉率　】，。、　随之增大。－．般精梳机落棉隔距放大　ｌ　ｍｍ，精梳落棉增大２％。　（２）采用后退给棉。由公式（２）、（３）、（４）及　（５）可知，在给棉长度与小卷定量相同时，采用后　退给棉与前进给棉相比钳口外棉丛的重复梳理次　数及精梳落棉率都大，因此有利于排除短绒、棉结　及杂质。　（３）合理选择给棉长度及小卷定量。由公式　棉　织技术　Ｃｏｔｔｏｎ　Ｔｅｘｔｉｌｅ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　第３９卷第１０期　２０１１年１Ｏ月　（２）、（３）可知，无论是前进给棉或是后退给棉，减　（５）加大顶梳插入深度、增加顶梳针齿密度，　在分离牵伸过程中可使顶梳对纤维的阻力增大，　阻拦短绒、棉结杂质的几率增大，有利于排除短　小给棉长度Ａ，可增大锡林对钳板握持棉丛的梳　理次数，排除短绒、棉结及杂质的效果好。适当增　大小卷定量，在分离牵伸时给棉罗拉与导棉板对　棉层产生的挤压力较大，亦即摩擦力界强度值增　大，棉结杂质在分离牵伸过程中易阻拦至给棉罗　拉导棉之间，在锡林梳理时被清除，有利于棉结杂　绒、棉结及杂质。　３．３　小卷定量及给棉长度对排除短绒率的影响　为说明这一问题，我们进行了小卷定量及给　棉长度对排除短绒率影响的专题试验。试验机型　为ＨＣ３５０型精梳机，速度３３０钳次／ｍｉｎ，采用后　退给棉，落棉隔距为９．５　ｍｍ，精梳条定量为　２３．６０　ｇ／５　１３１。设计了３个小卷定量、给棉长度搭　配方案，利用ＰＲＥＭＩＥＲ　ａＱｕｒａ　Ｌ纤维长度检测仪　质的排除。但小卷定量过大时，锡林对棉丛的梳　度减小（即每根纤维受到的梳理次数减少），对排　除短绒、棉结及杂质不利。　（４）采用１１０。大齿面角或大针齿密度的锡　林，可使钳板握持的纤维受锡林针齿梳理的机会　增多，有利于短绒、棉结及杂质的排除。　表２　３个试验方案对比测试结果　测试小卷、落棉及精梳条中纤维长度分布及　１６　ｍｍ以下短纤维含量。对比测试结果见表２。　在表２中，精梳条短绒排除率是利用公式　（１）计算的。纤维损伤比是指在精梳过程中纤维　参考文献　［１］　中国纺织大学棉纺教研室．棉纺学（上册）［Ｍ］．北　京：纺织工业出版社，１９８９：３５２—３５８．　’　损伤根数占喂人纤维总根数的百分率；纤维损伤　比越大，纤维断裂越多。小卷及精梳条中的短绒　率是指１６　ｍｍ以下纤维所占喂人纤维总量的百　分率。　［２］　上海纺织专科学校棉纺教研室．棉纺工程（上册）　［Ｍ］．北京：纺织工业出版社，１９８９：４３７．　［３］　棉纺手册编写组．棉纺手册（第二分册）［Ｍ］．北京：　纺织工业出版社，１９８７：８１．　试验结果表明：采用重定量、短给棉时（如方　案３），有利于短绒的排除；较轻的小卷定量、长给　棉（如方案２）有利减少纤维损伤。　［４］　任家智，尹燕芬．精梳质量控制（上）［Ｊ］．棉纺织技　术，２００６，３４（３）：２２—２５．　４　结束语　精梳机的主要功能是排除短绒、棉结、杂质，　并在精梳的过程中实现纤维的分离、伸直平行。　因此在进行精梳机纺纱性能评价时，应主要考核　精梳机排除短绒、棉结、杂质的效果。应采用正确　［５］　任家智，张福民，贺仰东，等．纺织　艺与设备（上　册）［Ｍ］．北京：纺织工业出版社，２００４：１　１４－１１７．　［６］　任家智．Ａ２０１Ｃ型精梳机钳唇结构对梳理效果的影　响［Ｊ］．棉纺织技术，１９９５，２３（７）：１０—１２．　［７］　周平．精梳小卷粘卷的原因初探［Ｊ］．棉纺织技术，　２００１，２９（６）：２４—２７．　的方法计算精梳短绒排除率和纤维损伤率，以利　于正确判定精梳机效能，为合理配置工艺提供依　据。增大精梳机排除短绒、棉结、杂质的效果，应　主要从精梳机的给棉工艺及梳理工艺等方面采取　［８］　吕天文．精梳粘卷原因的试验分析与预防措施［Ｊ］．　棉纺织技术，２００２，３０（７）：４１—４３．　［９］　钱雨时，陈慧芳，胡群培，等．精梳准备Ｔ艺及相关　技术浅析［Ｊ］．棉纺织技术，２００１，２９（８）：４１—４３．　［１０］任家智，杨玉广，贾国欣，等．Ｅ６５型精梳机喂棉Ｔ　艺研究［Ｊ］．棉纺织技术，２００９，３７（６）：１４—１６．　［１１］任家智，张立彬，马驰，等．高效精梳机小卷定量对　纺纱质量的影响［Ｊ］．上海纺织科技，２００９，３７（５）：　２１．２４　措施。通过优选落棉隔距、给棉方式、给棉长度、　小卷定量、锡林齿面角、锡林及顶梳密度、顶梳插　入深度等工艺参数，可进一步提高精梳工序排除　结杂及短绒的效果。