差别化纤维在清梳联上的生产解析

雒书华 曹爱国 郝爱萍

(1.德州华源生态科技有限公司，山东德州，253000；2.陕西省纺织科学研究院，陕西西安，710038)

伴随着差别化纤维功能形态的不断改善和服用性能优越性的不断凸显，以及人们生活水平和质量要求的不断提高，追求舒服、高档、保健、自然等已成为新时尚，对服饰的追求也出现了多样化、功能化和个性化，使得诸多差别化纤维更是普遍受到了消费群体的欢迎[1]。根据我们多年来差别化纤维的生产和研发方面的经验和实践，简要阐述差别化纤维在清梳联生产中的难点、要点和影响因素。

1 差别化纤维可纺性能

1.1 纤维长度

不同纤维长度对纱线质量的影响程度因纤维种类而异。棉纤维较短，其主体长度和短绒含量对成纱强度和条干均匀度的影响非常大，故长度是决定其可纺性能的重要因素。而化学纤维相对棉纤维而言整齐度较好，因其纤维长度对可纺性的影响并不是很大，目前我们生产所用的化学纤维长度多为34 mm、38 mm、39 mm和51 mm，当然一些毛类纤维长度还要更长些。

1.2 纤维细度

纤维细度是决定成纱质量和可纺性能的主要因素之一。在其他条件不变时，纤维越细，相同号数的纱线截面中纤维根数越多，成纱条干好、强力高。但纤维越细，其刚性越差，加工中容易扭结或折断产生短绒，从而形成棉结等疵点。

1.3 纤维强度

纤维强度是决定纱线强度的最本质因素，这里要注意的是纤维干强和湿强变化对梳理效果的影响。比如粘胶纤维湿强低，梳理过程中不易加湿；而莱赛尔纤维的干强相对较低，在梳理过程中要多加湿。

1.4 原料疵点及伴生物

差别化纤维在原料加工过程中，由于工艺及设备的影响，易造成胶块、硬丝、并丝、倍长纤维等疵点，如果在生产过程中处理不当会形成布面疵点或影响生产效率。另外，纤维中的油剂、助剂等伴生物对可纺性能有利也有弊。例如涤纶、莱赛尔等化学纤维中油剂对专件器材的腐蚀非常严重，需要在生产前尽可能长的时间进行平衡、养生处理。

1.5 纤维卷曲

从梳理的角度，纤维卷曲并不利于纤维的良好梳理，但纤维卷曲可改善纤维之间的抱合性能，成网均匀，防止原料板结，提高纤维的可纺性能。即适当的卷曲能使纤维纺纱顺利，成纱质量改善。所以，对于很多差别化纤维，为改善其可纺性，通常采用化学或机械方法增加其卷曲性，甚至通过复合纺丝等方法制造永久卷曲纤维。即使麻纤维也可用化学方法处理使之产生弯曲。

1.6 纤维摩擦性能

适当的摩擦因数能提高纤维的可纺性能。在实际生产中，我们通常根据测试的比电阻值来判定纤维的导电性并预测其可纺性能。一般比电阻大于1×109Ω·g/cm2的纤维会影响可纺性；大于1×1013Ω·g/cm2的纤维可纺性会非常差。对于众多种类的差别化纤维，为提高其可纺性，通过在纤维生产过程中及纺纱过程中加入适当比例的助剂来平衡纤维摩擦性能，以减少静电现象。同时提高纺纱过程中的相对湿度，使纤维保持较高的回潮率，对改善纤维的可纺性也有一定的效果。而对一些静电特别严重的纤维，可在纺纱时尽量减少混和使用比例，避免纯纺。

2 清梳联生产流程及工艺要点

2.1 清梳联生产流程

清梳联单机种类和型号比较多，主要有抓棉机(圆盘或往复抓棉机)、混棉机、开棉机、除微尘、梳棉机，而附机部分有桥式磁铁、金火探除器、吸送棉风机或凝棉器等。组合选配上要充分考虑品种结构、品质要求、生产管理等因素。目前我们在生产差别化纤维方面采用的清梳联单机流程为“一抓一混一开一梳”的超短流程配置[2-3]。应用这种配置主要原因:原料本身的长度、整齐度非常好，几乎不含短绒；原料中不含杂质，但含有少量的并硬丝和胶块；差别化纤维原料经长流程多打击点开松后，不仅容易造成纤维损伤，棉结短绒增加，而且极易产生静电，使生活难做，产品质量下降；针对“小批量，多品种”生产模式，流程短，换品种、清洁灵活、便捷。

2.2 单机工艺要点

JWF1009型抓棉机主要以开松、混和、除杂为主，应尽量减少纤维纠结和损伤。因此，抓棉机尽量采用高运转速度、低打手速度，以达到“勤抓，少抓，柔和开松”的目的[4]。经试验，当抓棉小车运转速度为3.0 r/min，抓棉打手速度为450 r/min时为佳，打手刀片伸出肋条的距离需根据原料的蓬松度来定。

JWF1029型混棉机主要作用有两项：一是对大块的原料进一步开松，减少后工序的梳理负荷；二是将不同批号的原料进行充分混和，降低色差隐患。所以，该部分的打手速度要根据原料的状态及物理特性合理选择，在确保原料开松度的情况下，尽量的减少短绒增长。开松后的原料块在30 mg以内。

JWF1125型精开棉机主要是对初步开松混和的纤维进行精细开松，将棉束分解为更小状态的纤维束，以便于后道工序的梳理。为减少在开松过程中对纤维的损伤，开棉机打手多采用梳针打手，打手速度根据原料特性和产量合理选择，一般偏低掌握，控制在500 r/min～700 r/min之间，下给棉罗拉与梳针打手的隔距一般调整为1.5 mm～3 mm。

由于JWF1213型梳棉机的重大变革，对于差别化纤维在清梳联机组生产，梳棉宜采用“重定量，轻加压，合适速度，合理隔距”的工艺原则。其目的一是提高锡林向道夫针布的转移率，减少锡林重复梳理次数所导致的静电及纤维损伤现象；二是提高棉网及生条质量，减少因静电、吸花、返花、落网等造成的棉条质量问题。为确保纤维顺利转移，锡林刺辊线速比应适当加大，以减少刺辊返花导致的短绒和棉结增加；锡林、刺辊和盖板速度适当降低，以减小纤维损伤及原料消耗；锡林和道夫隔距偏紧掌握，以解决转移不良、棉网飘落、下垂等问题。

2.3 设备、专件

设备状态是纺纱质量的基础，而专件器材是纺纱的关键。因此，设备状态和专件器材的配置状态在纺纱质量上起着举足轻重的作用。

现代清梳联设备的锡林、道夫辊筒一般都采用了整体钢板卷装，包针后变形小，辊筒不需要斜磨。然而在使用过程中，做好对辊筒的防锈处理，并严禁对辊筒敲击甚至导致辊筒损伤，否则会影响针布的包覆质量，不利于梳理效果的改善。

专件器材配置方面，原则是根据原料、设备、产量、质量、纱号及管理水平，以锡林针布为核心，选配相应的盖板、道夫、刺辊、附加分梳元件、剥棉专件等器材。其主要目的首先是要保证正常生产，确保没有缠绕现象，针布齿间没有嵌花，纤维在转移过程中避免出现返花、掉棉网等情况。其次要保证纤维得到充分的梳理，使其尽量呈现单纤维状态，以减少棉结及疵点的产生，因此在针布规格上，锡林针布主要以“矮、浅、小、尖、薄、密”为主；盖板针布多采用纵向稀密曲线排列；道夫针布主要以大角度近似直齿为主[5]。表1是我们针对差别化纤维在梳棉机上常用针布配置情况[6]。

表1差别化纤维常用梳棉针布配置

针布类别纤维素纤维腈纶系列涤纶系列绢丝混纺锡林针布盖板针布道夫针布刺辊针布AC2030×01550MCH52DAD4030×01890AT5605×05611AC2525×01550MCH42DAD4030×01890AT5605×05611AC2525×01560MCH32PAD4030×02080AT5605×05611AC2520×01350MCH45DAD4030×02080AT5605×05611

在针布选型上需要强调的是，由于差别化纤维原料油剂大、强力高等原因，对专件针布的拉伤和腐蚀是非常严重的。所以在专件的使用周期及质量方面，要根据生产品种、品质要求、台时产量、上机工艺及管理水平进行合理的优化和对比，比如针布的材质、加工精度、处理效果、耐磨度和硬度等方面需要经过大量的试验加以验证。

另外在专件器材的管理方面，我们一般根据产量、观察针布表面磨损情况以及单唛纺测试成纱质量的变化情况，确定各种针布的使用期限和维护期限。我们公司对针布基本采取不磨针或轻微磨针的做法，在针布初上机后，尽量延长使用时间。为了保证成纱质量满足用户的需求，通常情况下我们对使用的普通国产针布加工纤维总量一般控制在：刺辊100 t～150 t；盖板400 t～ 500 t；锡林300 t～ 400 t；道夫针布300 t以内。

2.4 上机工艺

伴随着梳棉机生产技术的不断发展,各部隔距的工艺设计是否合理对产品质量的影响很大,特别是分梳、转移方面的隔距设计尤为重要[7-8]。梳棉机的上机工艺不是一成不变的，而是根据质量、产量要求和设备专件状态随时调整的，但“紧隔距，强分梳，入口大，出口小”的工艺理念是不变的。我们围绕锡林对各部隔距进行以下说明。

(1)锡林与活动盖板隔距是纤维梳理的关键区域，宜偏小掌握且左右一致。新针布上车隔距应偏大设计为0.025 mm～0.050 mm。目前高产梳棉机盖板隔距普遍使用的是等隔距或由大到小的工艺配置。

(2)锡林与后固定盖板的隔距从进口到出口逐步减小，对原料起预梳理作用，经过后固定盖板的棉束较多，受力较大，此处隔距一般偏大；特别是定量重，原料品质差时更应偏大掌握。锡林与前固定盖板隔距的作用主要是对充分分梳的纤维进行整理，以提高纤维的伸直平行度，故此处的隔距应逐步收紧并偏小掌握为宜。

(3)锡林与前后罩板隔距都要遵循入口大出口小的原则，以使气流顺畅。对于差别化纤维品种的生产，锡林与后下罩板下口隔距一般不小于大漏底出口隔距，使得进口的气流平缓有序进入后罩板，减少落棉消耗。

(4)道夫对棉网起凝聚转移的作用，对生条及棉网质量起着举足轻重的作用，锡林与道夫应偏小掌握。这样锡林不易缠花，棉网清晰，条干均匀，棉结少。如果此处隔距偏大且左右不一致，棉网及生条质量将受到很大影响。

(5)在高产梳棉机上，剥棉针布的配置及隔距不容小觑，否则很容易引发设备事故。在保证顺利剥棉的前提下，剥棉罗拉与道夫隔距偏大一点掌握有利于减少道夫损伤；但过大将影响剥棉，造成搓转，使道夫返花。特别是使用横纹道夫针布时要特别注意。

(6)上下轧辊之间隔距大，棉网易下坠；隔距小，棉网易漂浮。

(7)大漏底隔距对整个锡林区域的气流控制非常关键，大漏底入口隔距大，纤维不易在漏底入口处堆积；但隔距过大，大漏底内气流不好控制，同时带入锡林工作区的气流多，从锡林与道夫三角区补入的气流容易对道夫上的棉网产生冲击，出现破洞、掉网等现象。因此，此处隔距在不造成入口积花的前提下应偏小掌握为好。锡林与大漏底中部的隔距要比进口小，起到逐渐收缩的效果，使锡林带动的气流均匀地流出尘棒，从吸点溢出，有利于短绒和细小疵点的排除。

2.5 温湿度

温湿度是影响梳理效果和成纱质量的关键因素之一。不同的纤维在同一时节生产需要的温湿度可能不同，相同的纤维在不同时节生产需要的温湿度也不相同。主要注意两方面。

(1)对设备工艺的影响:在入冬或入夏两个时节里，一般都要对梳棉机上机工艺进行校准，否则容易导致设备事故或质量波动。在带有T-CON检测系统的设备上很容易看出隔距的变化。

(2)对原料的影响：很多差别化纤维的回潮受季节环境的变化及车间温湿度的波动而变化，不但影响到车间的机台是否顺利生产，还会最终影响到梳理效果及成纱质量。

3 结语

(1)随着差别化纤维的广泛应用，利用短流程清梳联机组生产差别化纤维的研究也日益增加，无论从设备制造厂家还是从纺纱生产企业，技术人员都进行了大量的设备特性、生产流程、工艺创新等方面的研究，推进了纺纱行业技术的快速发展。

(2)针对差别化纤维整齐度好、不含杂质等特性，在清棉工序多采用“一抓一混一开”的超短流程配置，并配以“各部打手低速，勤抓，少抓，柔性化开松”的工艺原则，避免长流程多打击点开松后造成纤维损伤、棉结及短绒增加，从而影响成纱质量。

(3)梳棉工序主要是关注梳理专件器材的搭配选用，以机台顺利生产，保证质量为前提，同时要考虑各部工艺参数的合理设定；另外不可忽视针布的材质，以保证针布更长的使用周期，降低成本及工作强度。同时在专件器材的维护保养上，要结合实际的生产量和产品质量确定合理的使用周期。