采用国储新疆棉纺制精梳纱的工艺优化

2019-03-11兰有胜郁春涛张荣干

棉纺织技术 2019年3期

兰有胜张风郁春涛张荣干

(江苏东华纺织有限公司，江苏盐城，224751)

随着新疆棉纺业的不断扩大和发展，新疆优质棉花在内地市场供应比例在下降，而内地许多使用新疆棉的纺纱企业，通过部分采购国储新疆棉来组织均衡生产。这些储备棉存储时间都在2年～4年或以上，由于存储时间较长，棉花色泽略黄，品质指标下降，外包装破损的也较多，并有污染。目前国储新疆棉主要分手采棉和机采棉，由于机采棉价格较手采棉低1 000元/t以上，对企业选购具有较大的诱惑力。为了纺出14.6 tex及以下的优质精品纱产品，我公司选用国储新疆机采棉。在生产精品纱过程中，从工艺设计和生产过程的控制方面做了有益尝试，并取得了较好的效果。

1 原料的选择

机采棉在摘取和处理过程中，要经过多道烘干、籽棉处理和皮清处理工艺，因此处理后的原棉存在含杂率高、各类疵点数量多、纤维强力低、马克隆值离散度大、短绒率含量偏高等问题[1]。为了保证产品质量的稳定，在原棉品质方面如马克隆值、长度、强力、短绒率、含糖等指标要尽可能相近。在选用储备棉生产细特精梳纱时，我们优选了新疆农垦系统的机采棉，其马克隆值在3.7～4.4，纤维长度在27.5 mm～29 mm，棉花等级2级～3级，含杂率在1.8%～2.5%。由于国储棉存储时间相对较长，其棉包回潮率正常值在6.5%～7.5%，因此，在原棉预松包处理过程中，仅需要微量加湿平衡就可达到排包要求，预松包控制在12 h就可以使用。

配棉品种要求接批原棉马克隆值差异尽可能控制在0.5以内，含杂差异控制在1%以内，特别要控制好原棉回潮率，其差异太大会影响除杂及落棉率。

2 清梳联工序

清梳联生产的过程控制和工艺参数调整是采用国储新疆棉纺制高品质细特纱的重要核心基础，因此本文重点介绍郑纺机清梳联流程在生产过程中的工艺调整措施。

机采棉在加工过程中由于含杂较多，特别是不孕籽棉较多，因此清梳联清除杂质、去除短绒是工艺调整措施落实的主要方向。

2.1 清棉工序

(1)抓包机排包布局一定要均匀，保证抓取后的混和效果，排包宽度设置合理，在往复抓棉机两侧打手各要留下50 mm～100 mm的边隙，确保边侧原棉也能均匀抓取。因陈棉的柔润性较新棉低，所以打手速度设定在1 100 r/min较适宜，当生条产量在500 kg/h左右时，抓棉机构下降速度以≤2 mm为宜，以确保抓棉机抓取的棉花横向均匀稳定。抓棉机所抓取的棉块大小均匀有利于除杂，所以要求抓棉机实现精抓、细抓，抓棉机的工作效率要保持在90%以上。

原棉排包时一定要将包外表摩擦起球或形成索丝的棉花、脏污花清除，要加强抓棉机挡车工责任心，及时巡回，发现夹心棉、异物等及时清拣；要求保持输棉通道光洁，特别是输棉风机的风叶要光滑，不得有毛刺，负压控制在900 Pa左右。长时间使用输棉管道要关注管道中的棉蜡沉积，特别是弯道处更容易沉积棉蜡。

(2)FA113C型单轴流开棉机开松较为柔和，清除杂质效果较好，调整时棉块进入打手室的旋转圈数以3圈～4圈为宜，纤维之间不易出现纠缠，棉块得以进一步开松,杂质得以进一步分离，此时除杂效果达到最佳状态。要调节好前区与后区尘棒的隔距，并适当放大接近输出端口的尘棒隔距，主要是考虑棉块逐步开松后保持落杂效果。要调节好其棉流出口的负压，保持尘棒光洁，同时保持下吸口畅通。

(3)FA028A型多仓混棉机保持棉箱压力不低于190 Pa，提高棉箱充实度，打手输出棉流时会更加均匀。要保持棉箱打手的补风口通畅，这样落下的棉块就会均匀布放在输棉帘上。如果补风口堵塞，会影响打手的运行气流，造成输棉帘上的棉块分布不均匀。当分布不均匀的棉流输送至FA1124型清棉机时，会造成罗拉握持力不匀，也会影响其梳针开松除杂效果。

清棉工序温湿度调整是关系到纺纱质量的重要条件，由于国储棉存储时间较长，纤维棉蜡会硬化，其融点温度提高。因此，生产环境温度不要低于20 ℃，清棉相对湿度控制在65%～75%，对减少打击过程中短绒的增长较为有利。

清棉机输出棉块平均质量必须小于20 mg，这样有利于异纤机的分拣和排除。清棉流程两个主要落杂区的落棉率及落棉含杂率控制工艺如下：FA006型抓棉机打手速度1 100 r/min,输出棉块平均质量小于60 mg;FA113C型单轴流开棉机打手速度500 r/min,落棉率1.8%,落棉含杂率40%,输出棉块平均质量小于40 mg;JWF1124型清棉机打手速度700 r/min,落棉率2%、落棉含杂率35%,输出棉块平均质量小于20 mg。

梳棉机筵棉的主要指标：棉结380粒/g,短绒含量17%,回潮率(6.8±0.3)%,棉块平均质量<20 mg。

保持清棉系统通道的光洁是一项很重要的工作，特别是对抓棉机打手、各道输棉风机叶轮的毛刺要定期清除，防止棉块缠绕，同时检查各道棉块开松后的松解情况，确保开松后的棉束不出现纠缠、索丝。

2.2 梳棉工序

JWF1204型梳棉机刺辊部分工作对产品质量有重要影响。首先它将喂入的筵棉棉层进行握持分梳，使70%～85%的纤维(束)成为单纤维；棉束的平均质量降低到0.1 mg左右，使锡林盖板的分梳负担明显减轻[2]。其次刺辊部分除去筵棉中的大部分杂质和短绒,然后将较为清洁的纤维 (束)输送或转移给锡林。如果梳棉工艺设计梳理不充分，则会出现排杂效果差，容易造成锡林、盖板、道夫针布嵌杂，棉结杂质颗粒大，生产效率下降，影响机台供应等问题。

由于国储棉存放时间较长，纤维的柔软性下降，所以在制定工艺时，要统筹兼顾国储机采棉的特性，采用柔性开松、梳理。为减少纤维损伤和短绒率增加，工艺措施是适当降低刺辊速度、复校各部隔距，确保上车工艺。为使盖板隔距准确，还要在硬件上下功夫，在盖板包覆加工时，平整度及根差必须控制在0.05 mm以内。同时采用渐紧工艺隔距设计，有利于质量的稳定，减少“紧隔距，强分梳”带来的纤维损伤。

梳棉机正常生产时处于封闭状态，一般在安装、调试或平车保养后很少有人会去关注梳棉机各部位的落棉，主要是不方便测试。我们购置了TF2561型吸落棉收集装置，对梳棉机各吸点的落棉情况进行了测试，测试时利用变频调速调节好各吸口对应的负压，对清梳联各工序除尘点的落棉及落棉含杂进行周期测试，可以及时发现并解决梳棉机落棉的异常情况。根据生条质量指标要求，我们将盖板花率控制在3.0%、落棉含杂率20%、车肚花率3.5%、落棉含杂率26%，此时生条质量相对最佳。

JWF1204型梳棉机质量指标及工艺参数：重量不匀率(内)<0.8%，重量不匀率(外)<1.8%，条干CV值<3.5%，手拣棉结<25粒/g,落棉率6.5%,车肚落棉含杂率>26%;生条定量22 g/5 m，出条速度 130 m/min，刺辊速度860 r/min,锡林速度410 r/min,盖板速度116 mm/min,给棉板与给棉罗拉隔距0.13 mm,刺辊与给棉罗拉隔距0.18 mm,刺辊与预分梳板隔距0.64/0.69 mm,刺辊与锡林隔距0.18 mm,锡林与道夫隔距0.13 mm,锡林与盖板隔距0.18 mm、0.15 mm、0.15 mm、0.18 mm、0.20 mm。

大压辊喇叭口传感器接口的清洁工作非常重要，确保喇叭口内压舌灵活且不积花，充分发挥其探测的灵敏度和匀整的可靠性。因为在生产过程中，常常会出现因飞花或磨损造成传感器卡顿不灵活而出现条子质量的大幅波动。另外对梳棉机各落点的落棉量控制是降低棉结和短绒率、降低消耗、提高产品质量的关键点。梳棉机各部隔距的调整要充分考虑针布的新旧和锋锐度，新针布锋锐度较好，其隔距可以适当放大，以减少分梳带来的纤维损伤，反之则收紧隔距以保持梳棉机机台产品质量的相对一致性。

3 并条工序

为了使条并卷工序顺利进行生产，必须对生条进行预并条，使棉条纤维的弯钩状况得到改善，提高棉条的纤维伸直平行度。为了较好地伸直前弯钩，头并应配以较大的后区牵伸倍数(2.0倍左右)，较小的前区牵伸倍数(3.0倍左右)。头、预并采用喂入重定量，小的并合数和总牵伸，大的后区隔距和牵伸，可显著降低头、预并后棉结的增加。二并采用大并合，紧隔距，后区小牵伸，前区大牵伸，重加压，强控制，可有效降低二并后棉结的增加。温湿度的有效控制对并条工序生产影响较大，当相对湿度控制在65%～68%时，生产过程较顺畅。

条子存放时间不宜过长，否则条子易出现黏连，而在引条时易拉毛条子且产生意外伸长。在运转操作中，也应注意里外排条筒、远近条筒以及满浅条筒的搭配。各台梳棉机生产的条子有轻有重，以并条机眼为单位划定若干梳棉机固定供应，各眼应同样以轻条、重条和轻重适中的条子相互搭配喂入，以降低输出条的外不匀率。保持棉条生产通道的光洁也是降低棉结增长的一项重要措施。

4 条并卷工序

要求棉条通道光洁，导条轮系转动灵活，条子排布均匀，叠层错开布放。特别是在绕制小卷时，要重点关注棉条的打皱与扭转，其次是调整好绕卷渐减张力，从而使条卷绕制里外密度基本达到一致，在精梳工序退绕时不易黏卷。条并卷工艺牵伸倍数控制在1.8倍左右，棉条伸直度达90%以上。

要求条卷筒管光滑无毛剌，特别是夹盘与筒管之间运行卷绕时要密实，同时小卷的横向均匀度要好(可用手感来检测筒卷横向密实情况)。

5 精梳工序

由于前道设置了预并条和条卷两道处理工艺，所以进入到精梳工序的纤维状态呈现前弯钩，有利于精梳工序锡林对纤维的分梳和伸直，设备的机械部分要求利用揩车定期对隔距进行复校，保持分梳元件的完好，同时要经常观察机台运行时是否有异响。

精梳条短绒率含量与成纱质量密切相关，纺制高档产品时，其短绒率不能超过6.5% ，另外钳板隔距一定要准，并定期复校。挡车工要时刻关注精梳棉网质量，对破边、破洞、不匀等现象要及时处理。管理人员要定期检查精梳棉网，确保其质量符合精品纱生产要求。

6 粗纱工序

并条后纤维伸直度最高可达87%，其他要靠粗纱工艺去解决，最终使纤维伸直度达到90%～93%，这样有利于成纱条干均匀度的提高。

粗纱采用“重定量，小牵伸，大捻系数”工艺[3]，一是可减少牵伸波的累积，减少成纱中长片段不匀率；二是可减少粗纱加捻、卷绕过程中和粗纱在细纱机上退绕过程中的意外伸长，可减少细纱的长细节，显著改善布面不匀；三是粗纱大捻系数可促进捻度重新分布，从而减少粗纱的弱环；四是经细纱后区牵伸后，后区须条的变速点会前移，进入细纱前区的须条密集，纤维不易扩散，易于控制浮游纤维运动，减少成纱短片段不匀，改善成纱条干；五是“重定量，大捻系数”工艺可减少飞花和毛羽，从而减少纱疵；六是粗纱重定量可提高粗纱台时产量，提高劳动生产率，降低纺纱成本，产生显著的经济效益。

粗纱导条架和导条辊筒通过链条、链轮来传动，由于熟条中的纤维伸直较好、纤维抱合力差，常使棉条在高架上产生意外伸长，通过测试，前后排使用的棉条伸长差异达0.5%左右，粗纱的伸长率差异更是高达0.7%左右。为使粗纱伸长率保持均衡，我们将后导条的传动链轮由原来的23齿改为22齿，减少了棉条的伸长，粗纱的伸长率差异缩小到0.2%以内。

粗纱锭翼内通道要光洁，要定期进行清洁,特别是在设备部分保养时对锭翼的反向清洁可较好地清除通道棉蜡；调整粗纱卷绕张力，使内层绕制粗纱张力略大于外层绕制粗纱张力，从而可减少粗纱“冒纱”、“塌肩”现象；粗纱纱条通过假捻区后，由于纱条捻度减少，纱条进入锭翼内会产生纤维散射现象，影响粗纱条干，因此要定期对假捻器磨损情况进行检查，尽可能减少粗纱条纤维的散射现象。要定期对粗纱筒管进行检查，对筒管上端磨损及筒管下端牙钉缺口磨损较大的筒管要及时拣剔，确保粗纱管在生产过程中的稳定性。

7 细纱工序

细纱工序是整个纺纱过程的控制中心，产品质量的好坏与细纱工艺措施的落实关系很大，设备基础工作必须扎实到位。吊锭运行要灵活，不得出现阻滞现象，否则会形成细节；牵伸部分隔距要准确，特别是钳口隔距要符合工艺要求，胶辊及胶圈的硬度要适宜，罗拉加压的压力必须大于牵伸力，否则会出现“吐硬头”现象或条干不匀现象；卷绕成形部分必须做好“四同心”。总之在设备的维护保养方面一定要做到位，减少锭子间的差异。

我公司细纱机型DTM139型，V型牵伸。许多厂家使用压力棒牵伸形式，好处是条干不匀率得到改善，但由于粗纱条中的纤维在牵伸过程中受压力棒影响，其离散度较大，致使条干CVb增加。通过对比试验，我们在纺制14.5 tex以下精梳纱时，使用了6839C型加长上销，将前后罗拉隔距放大到73 mm，其条干指标优于使用前区压力棒的效果，CVb控制在2.0%以内。加长上销的原理同压力棒，即加强了对牵伸钳口纤维的控制能力，但由于胶圈积极回转，不但降低了牵伸力，而且降低了CVb值。

另外，由于纺制精品纯棉产品，我们的锭速正常控制在17 000r/min以内，所以没有选用气圈环，可减少纱线毛羽和棉结。JC 14.5 tex纱在不同牵伸隔距下主要指标试验如下。

前后罗拉隔距 63 mm 73 mm

单纱强力/cN 238 231

强力不匀率/% 6.9 6.4

条干CV/% 12.08 11.98

毛羽指数H4.56 4.23

-50%细节/个·km-10 1

+50%粗节/个·km-15 7

+140%棉结/个·km-1122 97

+200%棉结/个·km-124 17

CVb/% 1.82 1.77

对于精品棉纱的生产，细纱的温湿度控制是关键。一般将温度控制在30 ℃～32 ℃，相对湿度控制在50%～55%，这样的温度会使棉蜡呈现微溶状态，微溶状态的棉蜡会使纤维间的摩擦黏滞阻力增大，使纤维在牵伸过程的控制能力进一步增强，对提高条干均匀度和降低棉结均有较好的效果。唯一不足的是纤维棉蜡的微溶重组，对纤维强力带来了一定的影响，会使纱的强力略微下降。但环境温度不是越高越好，当环境温度超过35 ℃时，纤维之间的摩擦因数下降，牵伸力也会降低，条干和棉结反而会有所恶化。

还应注意，发生缠绕罗拉现象时，同一根胶辊上的另一锭纱质量可能因纤维牵伸控制不良存在质量波动现象;细纱锭带在锭毂上的上下位置不同而致锭速差异，会影响纱的捻度；胶圈钳口夹花会使纤维浮游区的牵伸力不均匀而对质量产生影响；钢丝圈烧损时，钢丝圈烧蚀的结晶体有时会附着在钢领跑道上，新换钢丝圈由于跑道不光滑可能出现拎头重现象、甚至不能接头，此时可用润滑剂对钢领跑道进行润滑，这样可减少新钢丝圈的磨损，增加钢丝圈寿命。细纱双保人员在装卸胶辊时，常出现单手卸胶辊现象，长期以往会造成摇架上的胶辊卡歪斜，这种现象特别是在Y142型摇架上更明显，胶辊歪斜后钳口的大小就会不一致，对纱的CVb会有一定的影响。

除上面所述，在生产过程中，要特别关注管纱在自络筒生产过程中毛羽和棉结的增长。此外还有包装、存储、运输等环节也要严格控制。精品纱在生产过程中还要重点把握好产品质量的跟踪检测，力求做到整个管理环节的有机统一，只有这样才能保证产品质量达到优质精品纱的要求。