题目要求和说明

2006’中国纱线质量暨新产品开发技术论坛文集纺纱系统合理牵伸分配的探讨徐曼(无锡庆丰股份有限公司)摘要：纺纱生产系统牵伸分配与鲂纱生产质量、产量、劳动生产率等有着直接关系。不仅是个系统的工艺问题．更是个值得研究的技术经济问题。本文结合生产实践。在传统纺纱工艺理论的基础上。根据装备条件的不断技术进步．对合理优化各工序牵伸分配进行了试验和研究。关键词：牵伸分配；生条定量；并合；牵伸；牵伸机构。纺纱生产系统牵伸分配，就是为生产某品种，纺纱系统如何合理分布牵伸，发挥各工序装备技术经济性，以实现产量供应和产品质量的最优化。近年来，随着纺纱技术的不断进步，特别是清梳联、高效能精梳机、自调匀整并条机、D型牵伸粗纱机及引进关键牵伸元件的新型细纱机等装备技术的进步，使传统工艺技术的一些牵伸分配理论发生了变化。我公司结合国产FA系统新型设备改造及关键装备的引进，对纺纱系统牵伸分配的合理优化作了一些试验分析和研究，以期取得良好的技术经济效果。1合理选定生条定量确立纺纱系统牵伸分配的基础以CJ14．6tex品种为例，采用成卷开清棉工艺计算，纺纱系统将承担20000倍以上的牵伸，配置在梳棉、精梳、并条、粗纱和细纱等工序。因此，要取得优质的成纱质量和兼顾劳动生产率提高，取得技术经济的良好效果，必须结合纺纱系统各工序装备条件，合理各工序牵伸分配，发挥出系统的整体效能。生条定量的合理选定，对纺纱系统总牵伸配置和各工序分配，是非常关键的基础工艺参数，同时就清梳工序自身来说，生条定量对成纱质量至关重要。有研究表明，国内外高产梳棉机的发展历程显示生条定量只是略有增加，高产梳棉机速度提高而生条定量变化不大的原因是，纺纱过程中牵伸倍数的限制，同时生条定量合理控制，有利于锡林针面负荷减轻和道夫转移率提高，有利于纱线品质改善。·24·表1参考瑞士Rieter公司对主要产品系统工艺配置中，梳棉条子推荐的线密度，以及推算出的生条干定量值。表1瑞士Rieter公司推荐梳棉工序线密度值及生条定量推算值纯棉普梳细纱／rex504030201512梳棉／ktex5．95．45．44．94．94．5生条干定量／g·m“5．444．984．984．524．524．15纯棉精梳纱／tex30201515106梳棉／ktex4．94．94．94．54．54．2生条干定量／g·m-14．524．524．524．154．153．87从Rieter公司长期工艺研究可看出，既便在Rieter高效清梳联系统的配置中，随着纱号变化，生条定量还是变化较小。从现代纺纱技术发展趋势看，优质高产必然成为方向。从梳棉工序分析，高质量与高产量并存的前提是必须保证生条中纤维的梳理度，这是制约生条定量加大的重要因素。从影响梳棉高产的两大主要因素生条定量和输出速度分析，国外研究和国内企业多年实践认为，生条定量增加比输出速度增加对质量的影响更大。在确保质量影响最小化的前提下，生条定量增加必须建立在保证必要的生条纤维梳理度基础上，国外部分高产梳棉机主要通过提高锡林速度和盖板速度来实现。瑞士Rieter公司最新推出的C60型高产梳棉机，在传统理论基础上，提出了一些新的思路，在高质量的须条可以提高产量的发展方向上，实现形式以加大锡林工作宽度，来增加梳理面积，同时减少锡林直径，以提高锡林转速，在增加生条定量提高产量的同时，确保生条中纤维的有效梳理度，以达到使质量影响最小化。国产老梳棉机和高产梳棉机，在锡林速度方面与国外设备有所差异，无论何种梳理设备，选择生条主题报告篇定量，必须结合设备技术条件而定，以确保纤维有效梳理为根本。因此，生条定量的合理确定，对纺纱系统是个关键的基础工艺参数，应考虑整个纺纱系统的合理牵伸配置，以及在保证纤维必要梳理度基础上的品质改善。2合理运用并合原理配置牵伸传统纺纱工艺中并合与牵伸往往是一对矛盾，传统工艺的并合主要是通过棉条与棉条间并合来解决片段不匀问题和纤维间混和问题，因此传统工艺往往强调大并合数，重视多道并合和多数并合的理论。而实际生产中大并合数必然相应加大牵伸倍数，传统工艺装备中由于牵伸机构还具有一定的不完善性，因而牵伸倍数的加大往往会导致半制品内在结构变化，产生条千指数恶化，条子、卷子粘连增加等不良工艺效果。现代纺纱工艺中的并合技术，在传统的棉条并合基础上，更多地运用了清梳联多包混和、多仓混和、梳棉自调匀整技术、精梳准备工序的棉层叠合复并技术和并条机自调匀整技术，来解决片段不匀问题和纤维间混和问题，而不是靠单纯增加并合数来提高混和效果，带来牵伸负担加重的负面影响，合理地处理好并合与牵伸的关系。表2为采用清梳联一预并一条并卷一高效能精梳工艺中，两种不同准备工序工艺的对比。裹2高效能精梳准备工序不同工艺方案对比衰项目工艺方案1工艺方案2预并牵伸／倍8．15．22预并并合数／根83条并卷牵伸／倍1．701．57条并卷并合数／根2624准备工序总牵伸／倍13．777．85准备工序总并合数／根208120在生条定量和小卷定量相同的条件下，工艺方案1较多考虑了多并合数，预并工序8根，条并卷工序26根，使准备工序总并合数达208根，而相应预并工序牵伸和条并卷工序牵伸都较大，准备工序总牵伸达13．77倍，预并由于喂人生条弯钩纤维较多，较多并合数配置较大牵伸会导致不良质量效果。而条并卷机其牵伸形式较为简单，不宜承担过多牵伸负担，体现在工艺效果上小卷粘连毛绒感严重，精梳条棉结、条干指标及成纱千米棉结不理想。根据Rieter公司和Vouk公司建议，精梳准备工序总牵伸倍数不宜超过10倍。因而在工艺方案2中，降低了总并合数，预并工序为5根，条并卷工序24根，使准备工序总并合数降为120根，相应预并牵伸倍数降为5．22倍，条并卷牵伸倍数降为1．57倍，准备工序总牵伸降低为7．85倍。实际生产中采用工艺方案2，使小卷粘连情况改善，精条棉结、条干和成纱千米棉结、单强CV较方案1改善20％以上，由于前道采用清梳联技术、条并卷叠合复并技术，虽然精梳准备工序的棉条并合数由208根降为120个，但纤维混和效果不受影响，工艺方案2推广生产高档纯棉精梳针织纱品种，未出现由于混和不良而产生的色档、色差、条影等布面质量问题。3合理运用先进牵伸机构配置牵伸现代纺纱技术中由于清梳联技术的运用及各工序高速大卷装、产量的提升，使生条及各道半制品定量都比传统工艺装备增加，因而在纺纱牵伸分配中一些工序牵伸倍数要比传统工艺配置有所加大，按照传统工艺配置及原有国产老设备牵伸机构具有一定的不完善性，当牵伸倍数增加时，会恶化条于，增加不匀，而随着现代先进牵伸机构的不断完善，其对纤维控制能力有所加强，其牵伸配置范围增大，牵伸能力较传统牵伸机构加大，应合理发挥牵伸机构效能，而并非牵伸倍数越小质量会越好的观点，在合理的牵伸范围内进行配置牵伸倍数，提高纤维伸直平行度，改善半制品内在结构。3．1并条工艺根据生产工艺配置，并条工序较多采用纯棉普梳类、涤棉混纺类的多道并条配置，纯棉精梳类的两道并条配置；纯棉精梳类的单道并条带自匀器配置。并条工序总牵伸配置原则以接近并合数为宜。应合理兼好并合数与牵伸倍数的关系，如对弯钩纤维较多的生条喂人的预并及普梳头并，应合理选择并合根数，配置较小牵伸倍数。对于无自匀器的纯棉精梳类两道并条配置，考虑到精梳后条子经两道并条易发烂发毛产生疵点棉结增多，应选择较少并合数，两道并条总牵伸均应配置较小牵伸倍数，以避免条子不良质量影响。从纤维弯钩理论和集中牵伸应用的多年生产实践，对多道并条总牵伸配置原则，较多采用依次渐大配置。对主、后区牵伸分配原则，头道采用较大后区牵伸倍数，末道采用较小后区牵伸实施集中牵伸·25·2006’中国纱线质量暨新产品开发技术论坛文集iI——nl——————————I—Iiiiiii；；i；；；；；；；；；；；；；；；；；i；iiii；；二二；；；；；；；；；；；；；；；；；；；；；；；；；；；配置，以期达到纤维充分伸直平行，提高成纱条干均匀度和强力及减少疵点。3．2精梳工序高效能精梳机与传统精梳机相比，牵伸机构已作了很大的改进，传统A201系列精梳机采用单区简单罗拉牵伸型式，而高效能精梳机已改进为多区曲线牵伸型式，通过合理摩擦力界的分布，提高了对精梳条纤维控制，多区调节也提高了工艺适应性，利于条干均匀度改善和纤维弯钩伸直，改善半制品内在结构。由于高效能精梳机采用较重定量小卷和台面条八根并合，其牵伸倍数要大于传统精梳机，如我司选择A201D型精梳机精梳牵伸区倍数为8倍～9倍，而PX一2型、E62型等高效能精梳机其牵伸区倍数可达12倍～14倍，由于牵伸机构的改进和其它精梳技术的进步，后者条干水平仍较前者降低20％以上。．3．3粗纱工序新型悬锭高速粗纱机牵伸型式，较传统A454型相比，较多采用了四罗拉D型牵伸型式，即所谓牵伸区不集束、集束区不牵伸原理，加之牵伸元件精度和可靠性的进一步提高，其牵伸能力有所提高。传统工艺设计中，为确保条干质量，特别是传统“两大两小”针织纱工艺中，要求粗纱牵伸倍数要小，对A454型粗纱机牵伸倍数一般不超过8倍，生产实践也验证8倍以内较小牵伸，利于质量稳定。在36tex纯棉包芯纱品种上，对A454型粗纱李伸倍数的进行专题试验，在细纱牵伸倍数不变条件下，即粗纱条定量不变情况下，粗纱牵伸倍数由8．10倍降6．82倍时，细纱条干CV值降低0．23个百分点。四罗拉D型牵伸粗纱机，牵伸能力有所提高，实际生产中与FA系列新型设备流程组合使用，在10倍以内牵伸范围．产出质量影响较小，因此其牵伸能力提高，为各道提高产量提供了条件，技术经济性得以体现。在FA458型D型牵伸型式粗纱机上，对cJ18．2tex棉纱品种作专题试验，在保持粗纱定量不变，即细纱牵伸倍数不变的试验条件下，改变粗纱牵伸倍数，分别作7．98倍、8．67倍、9．59倍调整试验，细纱条千CV和条干CVb等指标没有变化。·26·3．4细纱工序近年来国产新型细纱机，在加压机构和牵伸元件上作了很大的改进提高，特别是可靠性、稳定性和一致性方面。在国产新型细纱机上引进关键加压机构和牵伸元件，工艺效果更优。同时，在后区牵伸机构上的不断改进开发，如V型牵伸和压力棒上销等新型器材，对后区控制和牵伸配置加大提供了条件。在传统工艺配置中，往往认为细纱牵伸倍数应尽量小，在传统工艺配置中，常规产品有所谓“一支一倍”说，以避免条干、纱疵和断头等影响，从而使粗纱定量尽量减轻，使前纺各道生产能力降低。随着现代细纱设备不断技术进步，为各道生产能力提高，定量适度加大，提供了可靠性。先进细纱牵伸机构为粗纱定量加大提供条件，合理细纱牵伸倍数，有益于成纱质量提高。表3参考瑞士Rieter公司推荐的普梳、精梳类产品粗纱线密度设计值，推算出的细纱重量牵伸值，以拓展国内工艺设计思路和参考启示。衷3瑞士Rieter公司推荐粗纱线密度设计值及细纱牵伸推算值纯棉普梳细纱／rex504030201512粗纱／tex980850740650590450细纱重量牵伸／倍19．621．324．732．539．337．5纯棉精梳细纱／rex30201512106粗纱／rex980850740650590420细纱重量牵伸／倍32．742．549．354．259．O70．0在细纱牵伸分配中，应把握以下重要工艺原则：(1)根据产品原料和结构的不同，如普梳、精梳、化纤混纺类，以及低、中、高特纱类等，以及生产半制品装备条件和半制品结构条件，合理配置细纱总牵伸和前后区牵伸。(2)细纱机牵伸机构的不同，对细纱工序牵伸能力有不同影响，直接影响总牵伸配置和前后区牵伸的分配原则。(3)合理细纱牵伸分配，应考虑成纱产品的不同质量特性指标，如对条干、常发纱疵、强力、毛羽、断头等不同质量特性指标的影响。4结语纺纱生产系统的牵伸分配，不仅是个系统的工艺问题，同时又是值得研究的技术经济问题，与纺纱生产质量、产量、劳动生产率有着直接关系，在传统纺纱工艺理论的基础上，应根据装备技术主题报告篇条件的变化，合理优化各工序牵伸分配，以发挥出系统的整体效能。参考文献：[1]瞿建增．棉精梳工艺技术的新发展CC3．西安；全国棉纺织科技信息中心．精梳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