国产精梳机重定量工艺试验分析

刘允光 梁淑桂

（1.聊城允光精梳技术服务中心，山东聊城，252000；2.陕西帛宇纺织有限公司，陕西宝鸡，722302）

1 国产精梳机重定量工艺的优化选择

1.1 小卷定量的选择

高速度、重定量的工艺应用一般立足于棉卷的自清洁效应，精梳小卷定量通常选择70 g/m～75 g/m，采用前进给棉工艺，适当增加小卷定量，充分利用棉卷自清洁功能，可以有效清除棉卷内的棉结，获得较好的成纱质量指标和原料利用率。但是，考虑到棉层过厚以及锡林齿片穿透性等综合因素，导致小卷棉层梳理不充分的不利情况，会大于棉卷自清洁的效果［1］。因此，在重定量工艺中，棉卷定量的上限不应大于83 g/m。

1.2 给棉方式与给棉长度的选择

在重定量工艺中，通过优化前进给棉工艺、合理选择给棉长度，可以获得低落棉率和质优高产的效果。通过试验可知：采用前进给棉、配置4.7 mm给棉长度，在精梳条产量增加9%的情况下，其成纱质量要好于4.3 mm给棉长度工艺［2］。

1.3 国产精梳机速度的选择

通过试验可知：在前进给棉工艺中，适度提高精梳机速度，不但不会降低成纱品质，还增加了精梳机的产能。国产精梳机速度的增加，会影响精梳机的运行稳定性和可靠性，这一点必须注意。近几年来，国产精梳机装备水平得到了极大提高，但其运行稳定性和可靠性与国外品牌精梳机相比仍有一定差距，不宜大幅提高速度，建议在350钳次/min～400钳次/min范围内运行较好［3］。

1.4 梳理元件的优选

衡量精梳锡林一个极其重要的关键性指标，就是在高速度、重定量状态下能够迅速刺穿棉须丛，使纤维与锡林齿片间有足够摩擦力来完成梳理，从而获得较佳的单根纤维化程度。如果锡林齿条的穿透性不好，就难以对棉须丛实现迅速插入、穿刺、开松整理以及精细化梳理的功能。Graf Primacom及Vario-Comb锡林锋利度好、齿尖薄、强度高，可形成对棉须丛优异的穿透性［4］。目前，国产锡林的关键性技术指标还有待进一步完善和提高。优选精梳梳理元件品牌及型号，对降低成纱棉结也起到非常关键性的作用。

1.5 精梳锡林总梳理齿数的选择

在有足够容纤空间的前提下，尽可能增加锡林总梳理点，精梳锡林齿条密度增加，梳理效果增强，纤维梳理得到有效加强，纤维伸直平行度更好，最终使成纱质量得到有效改善。由于锡林、顶梳齿条受到容纤量的限制，不可能无限制地增加锡林总梳理点数，尤其是采用重定量工艺，由于纤维总根数多、棉层过厚以及锡林齿片穿透性综合性指标，导致上部棉层梳理不充分或者梳理不透，会导致锡林、顶梳齿条嵌花或严重嵌花，棉须丛单根纤维化的程度也会大大降低［5］。因此，采用重定量工艺不宜选择太高密度的锡林。锡林齿面角为90°的锡林通常可在25 000齿～30 000齿内选择。如：Graf Primacom锡林齿面角为90°，锡林型号建议选择9015型，总齿数为29 088齿；锡林齿面角为110°，锡林型号建议选择5028型，总齿数为40 896齿。STAEDTLER+UHL锡林齿面角为90°，锡林型号建议选择9602型，总齿数为30 560齿；锡林齿面角为112°，锡林型号建议选择1203型，总齿数为38 000齿。

1.6 顶梳密度的选择

在精梳过程中顶梳承担相当重要的作用，尤其是在前进给棉工艺中，顶梳梳理落棉占整个精梳落棉高达50%～70%［6］，顶梳针片不允许出现有嵌花现象。重定量工艺不宜选择较高密度的顶梳，建议选择Graf Ri-Q-Top 2030型普通型顶梳。采用STAEDTLER+UHL顶梳，建议选择自清洁顶梳29齿/cm或者普通系列顶梳30齿/cm。

1.7 锡林梳理隔距的合理选择

锡林针面作用区域可分前半区（分梳区、粗梳区）和后半区（精梳区和细梳区），充分发挥这两个梳理区域的作用是决定成纱质量的关键。适当缩小锡林梳理隔距，并且在锡林梳理整个过程中梳理隔距变化平稳且变化量要小，最大限度地减小后半区锡林梳理隔距以及梳理隔距的变化量，可以有效清除更小的棉结，提高棉结清除效率［7］。笔者在生产实践中总结了不同机型、不同齿面角锡林梳理隔距的校正标准，见表1。

表1 不同机型、不同齿面角锡林梳理隔距的校正标准

2 国产精梳机重定量工艺对成纱质量的影响

2.1 高速精梳机重定量工艺成纱质量试验

试验企业纺纱工艺流程实现了清梳联、条精联、粗细联、细络联等连续化，生产中自动理管、落纱、打包、运输等无缝连接，是目前国内智能化纺纱生产线较为先进的设备配置。整个流程均采用了重定量工艺。精梳工序采用JSFA016型智能棉卷搬运系统，在条并卷机和精梳机之间实现智能自动化运输、换卷，包括运输支架机构、吊卷机构，以及嵌入式吊卷系统的控制程序系统。

2.1.1 试验条件

纺纱品种为JC/T 60/40 9.8 tex机织纱，JSFA588型精梳机，速度400钳次/min，棉卷定量82 g/m，精梳条定量25.8 g/5 m，采用前进给棉，锡林型号Graf Primacom 9015/90°，锡林总梳理齿数29 000齿，顶梳型号Graf Ri-Q-Top 2030，顶梳插入深度+0.5 mm。

2.1.2 锡林梳理隔距的调整

由于JSFA588型精梳机采用变速梳理，其前半区梳理隔距基本不动，使后半区（精梳区和细梳区）梳理隔距控制在0.24 mm～0.27 mm，且尽可能减小最大值与最小值的差异，最小值不能低于0.22 mm。调整前后测量的4个点的锡林梳理隔距见表2。

表2 调整前后实测4个点的锡林梳理隔距

2.1.3 纺纱质量试验结果

锡林梳理隔距调整前后的精梳条、成纱质量结果见表3和表4。

表3 锡林梳理隔距调整前后的精梳条AFIS检测结果

表4 锡林梳理隔距调整前后的成纱质量对比

试验结果分析如下。

（1）给棉长度为4.7 mm时，尽管前期锡林梳理隔距已经调整得比较到位，其后半区（精梳区和细梳区）梳理隔距调整的余地已经很小，但是通过科学合理校正后半区锡林梳理隔距后，成纱棉结降幅仍然高达20%，I P I值降幅达18%。由此可见，在重定量工艺中最大限度地减小精梳区和细梳区梳理隔距，是提高成纱质量一个极其重要的有效途径。

（2）在精梳落棉率基本不变的情况下，采用给棉长度5.2 mm与4.7 mm相比，其产量增加10.6%，成纱质量波动较小，对成纱质量的影响基本不大。

（3）由精梳条AFIS检测结果可知，梳理隔距调整后精梳条总棉结数明显减少，棉结尺寸呈减小趋势，但纤维平均长度减小，短绒率变化不大。

2.2 中速精梳机重定量工艺成纱质量试验

某纺织企业纺纱工艺流程：A002C型自动抓棉机→A035C型混开棉机→FA106B型开棉机→CFA203D型梳棉机→TM3807S型并条机→JSFA360型条并卷机→JSFA288A型精梳机→TMFD81L型并条机（附自调匀整）→FA494型粗纱机→BS516型细纱机→ESPERO-M型自动络筒机。整个流程均采用了重定量工艺。

2.2.1 试验条件

品种为JC 14.6 tex，原料采用新疆手摘细绒棉，JSFA288A型精梳机速度330钳次/min，棉卷定量83 g/m，精梳条定量28.5 g/5 m，锡林型号SLC-4C/90°（Graf齿条），锡林总齿数25 000齿，顶梳型号Graf Ri-Q-Top 2030。采用4个试验方案进行成纱质量对比试验。

2.2.2 锡林梳理隔距的调整

由于JSFA288A型精梳机是恒速梳理，锡林前半区的梳理隔距可以大一些，可控制在0.35 mm～0.45 mm，而后半区梳理隔距适当缩小一些，可控制在0.23 mm～0.30 mm，有利于提高纤维单根化程度，但梳理隔距也不能太小，否则容易导致锡林接针［8］。

2.2.3 成纱质量试验

试验结果见表5。

表5 JSFA288A型精梳机成纱质量对比试验

试验结果分析如下。

（1）由于采用83 g/m超重的棉卷定量，考虑到棉层过厚以及锡林齿片穿透性的因素，锡林选择了总梳理齿数仅为25 000齿的SLC-4C/90°Graf齿条，由方案1、方案2和方案3的成纱质量对比试验可知，在精梳落棉率较低的情况下，仍能获得较好的成纱质量指标。

（2）由方案1可知，成纱质量并非与精梳落棉率的高低呈简单的线性关系，降低精梳落棉率，常发纱疵有变差的趋势。

（3）由方案2可知，在精梳落棉率接近的情况下，采用前进给棉工艺并配置给棉长度4.7 mm，比采用后退给棉配置给棉长度4.3 mm，其产量增加9%，可获得较佳的成纱质量。

（4）由方案3对比可知，在前进给棉工艺中，在相同落棉率的条件下，采用给棉长度5.2 mm或4.7mm，对成纱质量的影响不是很大。

（5）由方案2与方案4对比可知，采用给棉长度5.9 mm比给棉长度4.3 mm，精梳产量增加37%，可大幅度提高设备的产能，有利于减少前纺设备配置或减少开台时间，但是，成纱条干和常发纱疵增幅略大一些。从整体试验结果来看，增加给棉长度，棉纱质量会变差一些。

2.3 低速精梳机棉卷重定量工艺

某纺织企业工艺流程：A002C型自动抓棉机→A035型混开棉机→A036型豪猪开棉机→A076A型成卷机→A186型梳棉机→FA304型并条机→A191B型条卷机→A201E型精梳机→FA302型并条机（两道）→TJFA458A型粗纱机→FA507型细纱机→№21C型自动络筒机。设备型号虽然相对陈旧，但对关键部位均进行了技术改造，如梳棉机加装了前后固定盖板、预分梳板和棉网清洁器；细纱机加装了变频控制系统，并全部进行了赛络集聚纺改造，前后区也都使用了压力棒装置。该企业在整个工艺流程中均采用了重定量工艺。

2.3.1 小卷定量的确定

与A201E型精梳机配套的A191B型条卷机，其棉卷宽度仅为230 mm，说明书推荐小卷设计干定量为40 g/m～55 g/m。经过工艺优选，小卷定量适当偏重掌握可以提高钳板对纤维的握持力，钳板开口时纤维丛的弹性增大，有利于分离接合，也有利于减少棉网破洞、破边及断网现象。同时在分离接合时还可以增加纤维之间的摩擦力，提高棉卷的自清洁效果。为此，小卷设计干定量为70 g/m，超出该机说明书最大设计干定量的27%以上。

2.3.2 原棉品质的选择

该企业特别关注原棉的品级、纤维长度、马克隆值、断裂比强度和短绒率等关键性指标的优选，在精梳工序中，未成熟纤维含量对精梳落棉率的影响比较明显，通常认为未成熟纤维是短纤维的一部分，在各道工序的牵伸过程中容易扭曲、打结而形成棉结或粗细节。采用新疆手摘2级原棉，主体长度为29.68 mm以及3.8～4.2适中的马克隆值。原棉品质对产品质量的稳定和提高起到了极其重要的作用。如果原棉的品质不佳，即使有再好的设备、更优的工艺也做不出好的产品。这些指标与成纱综合指标的相关性极强，对成纱质量影响较大。

2.3.3 梳理元件的优化配置

（1）顶梳针齿密度。由于没有适合配置A201E型精梳机的进口梳理元件，有国产26齿/cm、28齿/cm、30齿/cm和32齿/cm 4种规格顶梳可供选择，通过多次试验选用30齿/cm的顶梳针齿。

（2）优化锡林齿条密度的排列。采用重定量工艺，在有限的锡林梳理区间内合理配置针齿排列结构。为加强前区齿条穿刺、抓取、开松粗梳效能，同时保证前稀后密、渐进梳理的需要，将A201E型精梳机锡林齿条排列结构由原来的三分割改成五分割的嵌入式JZX-4C-201型锯齿整体锡林，通过试验，多组齿条密度的排列选择由前到后分别为20齿/cm2、43齿/cm2、81齿/cm2、228齿/cm2、266齿/cm2，可有效提高锡林对棉结、短绒的清除效能，有利于纱线质量的全面提高。

2.3.4 优化三项工艺的配置

通常将精梳机的“闭合定时、锡林定位和分离罗拉顺转定时”称为精梳机的三项工艺，三者之间相互联系、相互影响，如果配合不当，容易造成分离罗拉倒入机内的棉网被锡林末排针抓取，使落棉率急剧增加。A201E型精梳机钳板的摆动为下支点式，开始梳理时隔距较大，然后又急剧缩小，对精梳机的梳理效果影响较大，适当延迟锡林定位可以减小始梳点的隔距，因此将弓形板定位由1.5分度延迟到2.0分度。同时为避免锡林末排针在通过分离罗拉表面最紧点时将分离纤维丛的纤维抓走，将分离罗拉顺转定时由8.5分度调整到9.0分度；由于采用棉卷重定量工艺，小卷棉层较厚，第一排锡林梳针到达钳板钳口时，已经产生足够的握持力，因此钳板闭合定时可由28.5分度调整到29.0分度，有利于改善分离接合和充分发挥顶梳的梳理效能。

2.3.5 锡林梳理隔距的确定

A201E型精梳机锡林梳理隔距变化较大，该机型梳理隔距可直接在机台上调整。根据国产锡林穿透性略差的实际情况以及重定量工艺的需要，应尽可能缩小锡林梳理隔距。适当缩小国产锡林的梳理隔距，针齿越容易刺入和穿透棉丛，有利于降低成纱棉结，可以大幅度改善成纱质量。由于A201E型精梳机振动较大，梳理隔距容易发生变动，因此，梳理隔距也不能太小，否则容易发生锡林接针。最紧点锡林梳理隔距为0.22 mm～0.25 mm，锡林梳理隔距的校正位置选择在32.0分度～32.5分度。

2.3.6 精梳机速度的选择

由于A201E型精梳机只有前进给棉工艺，最高速度也仅为190钳次/min，实际生产中一般选用155钳次/min。根据棉卷自清洁理论可知：选择重定量棉卷，同时提高精梳机的速度，须条内摩擦力增大，有效提高了分离纤维的绝对速度，便于快速地将积极纤维上附着的部分短绒、棉结和杂质截留下来，小卷自清洁效果也就越好。因此，A201E型精梳机速度可在155钳次/min～175钳次/min范围内选择。

2.3.7 确保设备运转稳定性的技术措施

提高速度后，为确保A201E型精梳机处于完好状态，达到优质高产、延长设备使用寿命的目的，必须做到以下几点。

（1）按周期及时加注润滑油脂，使设备各部位在润滑良好的状态下运行，以减少机件的磨损。检查安全自停、工艺自停灵敏度等。

（2）每天早班前要查询夜班设备的运转情况，开车运行时多留意、勤观察，发现异常要立即停车处理，每次揩车要打开车头盖子，检查各部螺钉是否松动，力争将故障点消灭在萌芽状态。

（3）在揩车时还应对设备主要和容易走动的工艺项目进行检查和校正，如顶梳高低、进出隔距，尤其是锡林梳理隔距对成纱质量影响较大，必须符合工艺要求。

（4）锡林齿条不允许有嵌花现象，应及时更换因损伤而导致嵌花的锡林齿条以及损伤的顶梳。必要时调整毛刷插入锡林深度，毛刷调头换向，提高锡林梳理效能。精梳挡车工要严格按清洁进度表对顶梳、锡林进行清洁。

2.3.8 试验条件

品种为JC 14.6 tex，原料采用新疆手摘细绒棉，A201E型精梳机，给棉长度5.7 mm；棉卷定量75 g/m，精梳条定量27.5 g/5 m，通过对梳理元件、三项工艺配置以及锡林梳理隔距的优化，采用不同速度、不同精梳落棉率的5个试验方案，进行成纱质量对比。

2.3.9 成纱质量试验

不同速度、不同精梳落棉率的成纱质量见表6。

表6 5个试验方案的成纱质量对比

试验结果分析如下。

（1）通过对梳理元件、三项工艺配置以及锡林梳理隔距的优化，尽管棉卷干定量采用了超出最大设计干定量的27%，在精梳机产能增加27%的情况下，充分利用棉卷自清洁功能，仍获得了较好的成纱质量指标和原料利用率。

（2）随着精梳机速度的提高，也提高了分离纤维的绝对速度，纤维间摩擦力增大，有利于将纤维上附着的部分短绒、棉结和杂质截留下来，因此成纱质量非但不会降低，反而会有所改善。由此可知，低速精梳机提高精梳机速度对成纱质量影响不大。

（3）精梳落棉率的高低直接与成纱质量指标密切相关，但也并非是简单的线性关系，在一定的范围内，随着精梳落棉率的增加，成纱常发纱疵会明显下降，但是，精梳落棉率增加到一定程度后，成纱常发纱疵下降幅度变化不大。

3 结语

（1）生产实践表明，在精梳机工序采用重定量小卷工艺，通过合理配置工艺参数、优选高品质梳理器材来提高梳理元件对棉须丛的穿透性能，对精梳机梳理质量起到至关重要的作用，科学合理地适当缩小锡林梳理隔距，尤其是缩小后半区（精梳区和细梳区）的梳理隔距，有利于提高纤维单根化程度，并且采用前进给棉工艺、充分利用重定量小卷的自清洁功能柔和地去除棉结，是提高成纱质量的一个有效途径。

（2）重定量工艺必须通过科学地挖掘梳理潜能的方法增加梳理能力，才能保证梳理品质不受影响。实现高产与优质并存，是纺纱企业资源节约管理模式和利润增长的一种新途径。

（3）由于重定量工艺大幅度提高了前纺设备的产能，使吨纱用电用工都有减少，可以节省投资和运行成本，充分挖掘前纺各工序机械设备和工艺潜力，因此，重定量工艺值得推广应用。

（4）良好的设备基础和采用优良的分梳元件是应用重定量工艺的前提条件，纺织企业应根据自身设备配备情况和产品质量要求具体分析，可经过科学试验慎重适度提高有关定量，并采取相应的技术管理措施，在保证产品质量无明显变化的前提条件下，实现各机单产水平和整体产量的提高。