HXFA 299型棉精梳機梳理質(zhì)量挖潛的實驗研究

高翼強,李向紅,薛建昌

(1.河北科技大學紡織服裝學院,河北石家莊 050018;2.河北省紡織服裝工程技術研究中心,河北石家莊 050031;3.石家莊常山恒新紡織有限公司,河北石家莊 050035)

HXFA 299型棉精梳機梳理質(zhì)量挖潛的實驗研究

高翼強1,2,李向紅1,2,薛建昌3

(1.河北科技大學紡織服裝學院,河北石家莊 050018;2.河北省紡織服裝工程技術研究中心,河北石家莊 050031;3.石家莊常山恒新紡織有限公司,河北石家莊 050035)

通過在 HXFA 299型棉精梳機上進行合理組合,得到4種不同的針面總齒數(shù)總和,對不同梳理度下精梳條梳理質(zhì)量進行了研究。結果表明:錫林的梳理度對精梳條的質(zhì)量指標有明顯的影響,尤其是對棉結數(shù)、籽結數(shù)和短絨率的影響最為強烈;梳理度并非越大越好,必須結合所加工的品種和使用的纖維情況,通過實驗得出最佳梳理度。

HXFA 299棉精梳機;梳理度;精梳條質(zhì)量

棉紡織行業(yè)發(fā)展迅速,特別是在棉精梳機的發(fā)展與創(chuàng)新方面,從20世紀60年代到現(xiàn)在,已形成引進精梳設備與國產(chǎn)先進精梳設備并駕齊驅(qū)的大好局面。國產(chǎn)機的生產(chǎn)速度和質(zhì)量有了相當大的突破,最高速度可達400鉗次/m in,質(zhì)量指標上完全可以達到2000年“全國新型高效能精梳機工藝技術研討會”上提出的新型高效能精梳機的6項技術指標,即1)精梳棉條烏斯特條干CV值在3.8%以下;2)精梳棉條含短絨率在8%以下;3)精梳棉條的質(zhì)量不勻率在0.6%以下;機臺間的精梳棉條質(zhì)量不勻率在0.9%以下;4)精梳后棉結清除率不低于17%;5)精梳后雜質(zhì)清除率在50%以上;6)精梳落棉中短絨率在70%以上[1,2]。目前,此6項工藝指標已經(jīng)作為棉精梳機制造質(zhì)量和精梳工序質(zhì)量的重要依據(jù),并得到了各方面的認可。

1 HXFA299型棉精梳機概述

HXFA 299型棉精梳機由陜西恒鑫精密紡織機械集團生產(chǎn),用于棉紡精梳工序。其主要作用是使纖維進一步分離,排除一定長度以下的短纖維、棉結和雜質(zhì),使纖維伸直度、平行度得到改善,制成條干均勻的精梳棉條,以適合高支紗和其他纖維的混紡紗,并使成紗外觀光潔,物理機械性能得到大幅度提升,其最高速度可達500鉗次/min,達到了國際先進水平。該機型從結構設計到工藝參數(shù)的調(diào)整,許多項目都有所創(chuàng)新。主要技術指標如表1所示。

表1 HXFA 299型棉精梳機的主要技術指標Tab.1 Main technical featuresof HXFA 299 combing machine

生產(chǎn)使用企業(yè)的實際紡紗測試數(shù)據(jù)表明,利用該機型所紡紗線的各項質(zhì)量指標均優(yōu)于國際先進水平。中國研究高性能的精梳機有相當長的歷史,也積累了豐富的經(jīng)驗,該機的投入生產(chǎn)不僅表明國產(chǎn)精梳機完全可以替代進口的精梳設備,在滿足國內(nèi)市場需求的前提下,還可以出口到其他國家和地區(qū),為國家創(chuàng)匯。

然而,對于一個新型設備的評價,不能只看專家鑒定會的評價,也不能只聽設備生產(chǎn)廠家的宣傳,使用企業(yè)也應該在新設備運轉(zhuǎn)前后,深入了解設備的各項性能,根據(jù)本企業(yè)的不同加工纖維材料、紗線品種,合理地安排工藝,使產(chǎn)品質(zhì)量達到最佳狀態(tài)。特別是對于精梳錫林梳理度,不可盲目地認為越大越好,而應該以纖維品種為依據(jù),遵循不同產(chǎn)品、不同纖維采用不同錫林針齒密度的原則[3]。正是在這樣的思想指導下,河北科技大學紡織學院與石家莊常山恒新紡織有限公司合作,利用該公司新購的 HXFA 299型棉精梳機進行了提高纖維梳理度的挖潛試驗研究,以使企業(yè)的新購設備發(fā)揮出最大的潛能,使產(chǎn)品質(zhì)量指標達到最佳。

2 棉精梳制品的梳理度

棉精梳機的梳理過程是在握持纖維叢的情況下,先由錫林梳理須叢的前端,再由頂梳梳理須叢的后端,這種握持梳理方式作用強烈,可以比較徹底地清除棉結、雜質(zhì)和短絨,當然也會損傷纖維,形成新的短絨。棉精梳機的梳理類似梳棉機刺輥部分的握持分割作用。盡管不同的梳理機械、不同的梳理部位梳理的作用原理不同,但對纖維梳理以后的梳理效果卻可以用同一個指標來衡量,那就是纖維的梳理度,所謂梳理度就是每根纖維上所受到的梳理作用的齒數(shù)[4]。棉精梳機梳理過程是先由錫林梳理纖維的前端,再由頂梳梳理纖維的后端,理論上講,每根纖維上受到的作用齒數(shù),應該包括錫林上的齒數(shù)加上頂梳上的齒數(shù),也就是說精梳的梳理度實際包括精梳錫林梳理度和頂梳梳理度。但頂梳只有1排或2排針齒[5],相對錫林上的鋸齒數(shù)來講極少,況且在頂梳梳理纖維后端的時候,由于分離羅拉鉗口和頂梳之間的速度差異,纖維實際是被分離羅拉鉗口握著,從頂梳的針齒之間拽過去的,盡管頂梳對纖維的梳理及精梳棉條中纖維的伸直平行度有著重要的作用,但筆者在下面研究討論精梳梳理度對纖維梳理效果的影響時,梳理度中的作用齒數(shù)只考慮錫林上的鋸齒數(shù)。

3 重復梳理次數(shù)

棉精梳機的周期性間歇工作過程決定了每次喂給的纖維叢長度不是一下就全部輸出去,而是要經(jīng)過若干次的梳理之后才能出去,也就是說1根纖維要經(jīng)過鋸齒的反復幾次作用之后才能夠被輸出。影響重復梳理次數(shù)的因素有分離工作長度、加工纖維的長度和有效輸出長度。棉精梳機的梳理質(zhì)量的好壞一方面決定于1個工作循環(huán)過程中梳理度的大小;另一方面決定于重復梳理次數(shù)的多少。本次實驗研究是在重復梳理次數(shù)不變的前提下,只改變精梳錫林的梳理度,研究精梳錫林梳理度與成紗質(zhì)量之間的變化關系。

4 棉精梳梳理度與精梳棉條質(zhì)量之間的實驗研究

4.1 配棉指標及喂入小卷質(zhì)量指標

表2、表3所示為實驗研究時所用纖維材料的主要技術指標情況和加工成小卷后的主要技術質(zhì)量指標。

表2 配棉指標Tab.2 Co tton blend indexes

表3 小卷指標Tab.3 Comber lap indexes

4.2 工藝流程

工藝流程如下:FA 009型抓棉機→FA 105型開棉機→FA 029型混棉機→FA 116型除雜機→FA 203A型梳棉機→FA 306型并條機→E32型條并卷聯(lián)合機→HXFA 299型棉精梳機。

4.3 實驗方法及測試結果

采用國產(chǎn)HXFA 299型棉精梳機進行不同錫林梳理度下梳理質(zhì)量的研究。為了挖掘國產(chǎn) HXFA 299型棉精梳機的梳理能力,改善精梳棉條的梳理質(zhì)量,提升本企業(yè)產(chǎn)品的檔次,增加在國際市場上的產(chǎn)品競爭能力,筆者利用本企業(yè)購置的新型國產(chǎn)棉精梳機,就該廠JC29.5K紗線品種,通過對原裝德國施勒兒錫林的針面結構進行適當?shù)母脑?使得一個工作循環(huán)當中錫林的梳理度分別增加9.8%,26.6%和30.0%,在使用原料和其他的工藝參數(shù)不變的情況下,分別在4種不同的精梳錫林梳理度情況下進行實驗研究,如果以原裝錫林的梳理度作為 A的話,調(diào)整后的錫林梳理度分別為 B=1.098A,C=1.266A和D=1.3A。同一生產(chǎn)工藝條件下,連續(xù)進行5 d的測試,每天的紗條都嚴格按照相關的測試標準進行測試,最后取平均值。4種不同精梳錫林梳理度條件下的精梳棉條質(zhì)量指標實驗結果如表4所示。

圖1—圖4為根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制的精梳錫林梳理度與各項測量指標之間的變化關系曲線。

表4 4種不同精梳錫林梳理度下的精梳棉條質(zhì)量情況Tab.4 Combed sliver properties under 4 different carding degrees

從圖1可以看出:棉結數(shù)隨梳理度變化而變化,從曲線趨勢來看是反比關系,但本次實驗的結果不是遞減關系。在實驗的4種方案當中,梳理度為 D時的棉結數(shù)是最少的,也就是說當錫林的梳理度比原裝錫林梳理度增加3%時,棉結的質(zhì)量分數(shù)可以減少30.9%之多,這一效果可以說是相當顯著的。

從圖2可以看出:精梳棉條中的籽結數(shù)與精梳錫林的梳理度有直接關系,本次實驗的第4種方案,即梳理度比原裝錫林增加30%時效果是最好的,但梳理度與籽結數(shù)之間的關系不是單調(diào)的,并非越大越好,企業(yè)應該根據(jù)自身產(chǎn)品結構特點,通過實驗找出最佳梳理度數(shù)值。

從圖3可以看出:精梳棉條中的短絨率,不論是質(zhì)量短絨,還是根數(shù)短絨都隨梳理度的變化而變化。而且變化規(guī)律基本相同,開始時隨著梳理度增加,對短纖維的排除能力增加,短絨率下降。但梳理度過大時,雖然排除的短絨增加,但對纖維損傷加劇,新產(chǎn)生的短絨也增加,所以棉條中的短絨率反而增加。

從圖4可以看出:UQL(w),5.0%和Fine 3項指標雖然也有變化,但相對來講變化很小。

總之,從本次實驗的測試數(shù)據(jù)可以看出,精梳機錫林的梳理度對精梳半制品的各項質(zhì)量指標均有影響,其中1 g纖維當中的棉結數(shù)影響最大,其次是籽結數(shù)以及短絨率,其他指標則不很顯著。

5 結 論

通過對 HXFA 299型棉精梳機不同梳理度下棉條質(zhì)量的實驗研究得出以下幾點結論。

1)如前所述,HXFA 299型棉精梳機不僅速度快,而且梳理效果好,精梳棉條的各項質(zhì)量指標好,但原裝錫林的梳理度不是最好的,這就要求設備生產(chǎn)企業(yè)要與使用客戶之間經(jīng)常交流,不斷改進,使產(chǎn)品質(zhì)量達到最佳。

2)作為企業(yè)來講,不可能無限制地去追求最新的設備,那么使現(xiàn)有的生產(chǎn)設備的效能發(fā)揮到極致就是每位企業(yè)工程技術人員應該做的。在實驗當中,綜合各項性能指標,第4種情況是最佳的,經(jīng)過合理的改進,使錫林的梳理度增加30%,同樣原料和產(chǎn)量情況下生產(chǎn)出來的精梳棉條的棉結數(shù)可以減少將近31%,籽結數(shù)也減少將近10%。這也充分說明,企業(yè)在現(xiàn)有設備條件下,通過不斷創(chuàng)新和工藝上的優(yōu)化改進,在提高精梳棉條質(zhì)量和成紗的質(zhì)量方面大有潛力可挖。

3)梳理度并非越大越好,企業(yè)必須結合自身纖維情況,通過實驗的方法找出適合自己生產(chǎn)品種的最佳梳理度。這一點也和文獻中某些專家的看法是一致的。

4)錫林的梳理度與精梳棉條的各項測試質(zhì)量指標密切相關,但影響程度又各不相同,其中對棉結數(shù)的影響最大,其次是籽結數(shù)和短絨率,其他指標的影響則相對小一些。而棉結數(shù)、籽結數(shù)和短絨率恰恰是衡量精梳棉條質(zhì)量的主要指標。而精梳棉條的質(zhì)量,又會直接影響到最后成紗的質(zhì)量。

[1] 周金冠.我國精梳機的發(fā)展與創(chuàng)新[J].紡織導報(China Textile Leader),2007(7):59-62.

[2] 蒲建華.配棉與精梳前紡工序?qū)釞C工作質(zhì)量的影響[J].紡織器材(Textile Accessories),2008,35(增):240-242.

[3] 周金冠.現(xiàn)代精梳工藝技術的創(chuàng)新與發(fā)展[J].棉紡織技術(Cotton Textile Technology),2007,35(7):407-409.

[4] 錢雨時.提高精梳機梳理度的探討[J].棉紡織技術(Cotton Textile Technology),2005,33(4):205-208.

[5] 李忠民,張 雄,徐吉祥.改進梳理元件提高精梳紗質(zhì)量的實踐[J].棉紡織技術(Cotton Textile Technology),2008,36(3):158-161.

Study on carding effect of HXFA 299 combing machine by changing carding degree

GAO Yi-qiang1,2,L IXiang-hong1,2,XUE Jian-chang3
(1.College of Textile and Garment,Hebei University of Science and Technology,Shijiazhuang Hebei050018,China;2.Hebei Province Research Center of Engineering and Technology of Textile and Garment,Shijiazhuang Hebei 050031,China;3.Shijiazhuang Changshan Hengxin Textile Company Limited,Shijiazhuang Hebei 050035,China)

The quality of combed sliver under four kinds of different carding degree is studied on the HXFA 299 combing machine.The fact show s that effecton comber quality imp rovment throughmodifying carding degree is remarkable,particularly of the Nep(cnt/g),SCN(cnt/g)and SFC(w)%.It is not co rrect that the bigger the carding degree the better.Usermust search fo r themost suitable carding degree by testing.

HXFA 299 combing machine;carding degree;quality of combed sliver

TS101.923

A

1008-1542(2010)01-0071-03

2009-04-15;

2009-10-08;責任編輯:張 軍

高翼強(1963-),男,河北赤城人,副教授,碩士,主要從事產(chǎn)業(yè)用紡織品方面的研究。