短流程清梳联合机的性能及应用

郑州宏大新型纺机有限责任公司 生产的短流程清梳联合机生产线，技术起点高，自动化程度高，加工精度高。由于单机性能好，并应用了PLC可编程序控制器、自调匀整器、压力传感器等微电子技术，实现了“一抓、一开、一混、一清、一梳”的短流程工艺，实现了无回花、无级连续供棉和生条定量在线检测和调整，整个系统稳定可靠。 1 短流程清梳联合机的优越性及工艺流程 1.1 短流程清梳联合机的优越性 （1）取消了成卷，以逐步开松的合理工艺取代“开松、压紧、再开松”的落后工艺，充分发挥梳棉机的除杂、梳理、均混等作用，缩短了工艺流程，实现了清梳纺纱生产的连续化、自动化； （2）省去了落卷、搬运和上卷等工序，减轻了工人的劳动强度，提高了劳动生产率； （3）消除了棉卷退卷时的粘层（特别是化纤卷）和棉卷接头不良而影响梳棉机生条质量和生条断头； （4）清除了清棉的回卷，减少了梳棉的回花，使清梳总制成率提高； （5）由于流程短，节约了机器占地面积，有利于设备改造新机排列的合理安排和节省新建厂的基建投资。 1.2 短流程清梳联合机的工艺流程 FA 006型往复抓棉机（附TF27型桥式磁铁） → AMP 2000型火星、金属二合一探测器 → TF 30型重物分离器（附A 045B凝棉器） → FA 103型双轴流开棉机 → FA 028型六仓混棉机（TV 425A型输棉风机） → FA 109型三辊筒清棉机 → FA 151型除微尘机 → 119A型火星探测器 → FA 177A型喂棉箱×7 → FA 221B型梳棉机×7。 2 短流程清梳联合机的单机特点 2.1 FA 006型往复抓棉机（一抓） 堆包长度21.9 m。控制部分由进口PLC可编程序控制器和接触元件组成，执行程序已在PLC中固化。采用间歇下降的锯齿刀片双打手随转塔作往复运动，对棉包顺序抓取，其间歇下降量可在0.1 ～ 19.9 mm /次范围内无级调节，做到了“多包排列、精细抓棉”，抓取棉束小而均匀，棉束平均重量300 mg，棉束重量的离散度小，有利于后道工序的混合、开松和均匀喂给。 2.2 FA 103型双轴流开棉机（一开） 原棉靠气流抽进打手室，棉束受到 2只角钉打手的自由打击，作用缓和充分，独特的设计使只有完全开松的原棉被气流抽出机外；棉束在沿打手轴向旋转运动的同时，大杂沿打手切线方向下落，落杂不受气流大小干扰，除杂效率高；每只打手下方尘棒包围角度为三分之一，尘棒间隔距可根据含杂多少调节，以控制落棉量。 2.3 FA 028型六仓混棉机（一混） 自第二仓起安装有气缸拉杆推动活门，活门开关由PLC可编程序控制器控制，棉箱压力通过控制器设定，保证棉箱充棉密度一致。各仓原棉经六翼齿形打手开松后落到输棉帘子上，输棉帘子直接与清棉机连接，输棉帘子速度与清棉机给棉速度同步，保证喂入清棉机的棉筵能够达到极高的均匀度，达到混棉充分均匀，开清棉流程更加简单化。 2.4 FA 109型三辊筒清棉机（一清） 清棉系统由3只直径相同，依次为粗针、粗锯齿和细锯齿的辊筒组成，并附有除尘刀、分梳板和连续吸口。辊筒速度可根据原料等级变频无级调节，速度按1∶1.7递增，用速度逐步加快、针齿逐渐加密的工艺，使纤维从一个打手柔和地转到下一个打手，减少对纤维的损伤。3个辊筒的除尘刀处安装有调节板，可在生产过程中根据要求改变落棉含杂量。本机的主要特点是对原料精细开松，具有较高的开松除杂性能，使尘杂和部分短绒在开清阶段就被清除，在原棉含杂 ≤ 4 %的情况下，除杂效率可达60 % ～ 70 %，减少了梳棉机的负担，大大缩短了整个清梳流程。 2.5 FA 221B型梳棉机（一梳） 分梳针布选用进口新型针布，剌辊底部设置预分梳板，锡林前后设置前三后三固定盖板等辅助分梳元件，使纤维梳理、混合更充分。机上设置了前二后一棉网清洁器，能有效降低生条中的短绒和细小尘屑。采用三罗拉剥棉装置，剥棉效果好，断头率低。配有长短片段自调匀整装置，分别在喂棉罗拉和出棉喇叭口处检测短片段和长片段不匀，使5 m以下和50 ～ 100 m以上的生条均匀度得到有效控制，降低生条重量不匀率，并减少控制末并定量的并条牵伸变换齿轮的调换次数。采用变频调速，生头时出条速度为15 ～ 20 m/min。用PLC可编程序控制器控制，面板显示各种工艺参数，并可在面板上直接调节常用工艺参数，使调整工艺更简单方便。 2.6 FA 151型除微尘机 进棉风机把经过充分开松的纤维从后方机台吸入本机，在风力作用下，将纤维高速喷至过滤网板上，除去纤维中的细小杂质、微尘和短绒。出棉风机速度由变频器无级调节。 2.7 FA 177A型喂棉箱 本机安装在梳棉机喂入部分，它将经清棉机开松、除杂、混合后的棉筵均匀地输送给梳棉机。复式贮棉箱连接闭路循环气流，变频驱动的喂棉罗拉能保证输出棉层的均匀度。连续喂棉装置能根据棉箱内的棉量改变（压力波动）自动调整清棉机的喂棉速度，保证给棉过程连续不断。 3 短流程清梳联合机的流程特点 短流程清梳联合机流程贯彻了“多包排列、精细抓棉、早落少碎、渐进开松、充分混合、以梳代打、高效除杂、高产梳理”的工艺路线。 清梳分工合理，开清棉部分配置了FA 028型六仓混棉机、FA 109型三辊筒清棉机，使整个流程只有一个握持打击点，应用锯齿辊筒以梳代打，采用分梳板加强开松除杂效果，有效地清除了短绒、尘杂，从而减轻梳棉负担，保证生条质量，并使整个流程大大缩短。 在流程中应用了多道除金属及大杂装置，预防和减少事故的发生，系统中设置了自动吸落棉装置，避免了人工出落棉造成的停机现象，保证了系统连续生产。 使用连续喂棉系统装置，根据输棉管道压力变化进行无级调速，保证了整个系统的连续供给。在连续喂棉装置中，采用PID数字调节器进行模拟控制，使供棉量能稳定持续适应梳棉机开不同台数的需要，使管道压力保持在780 Pa ± 50 Pa范围内，确保FA 177A型喂棉箱密度均匀，为梳棉机长短片段自调匀整装置更好地控制生条定量波动创造了条件。 流程内选用了JYFO -Ⅲ - 8蜂窝式滤尘设备，该滤尘系统采用PLC可编程序控制器，运行稳定可靠，过滤效率高，满足了清梳联的工艺要求，保证清梳联合机的正常运行。 4 短流程清梳联合机的纺纱试验及生产中应注意的问题 在优化流程内各单机工艺的情况下，测试清梳落棉和除杂效率、生条质量，然后用短流程清梳联合机生产的生条经二道并条、粗纱，再纺成C 28 tex细纱，测试半制品和成纱有关质量。 4.1 原棉性能 品级 3级，长度29 mm，单纤强力3.22 cN，含杂率1.7 %，棉结42粒 / 10g，籽屑49粒 / 10g，回潮率8.7 %。 4.2 单机主要工艺参数 （1）FA 006型往复抓棉机 抓棉打手转速1 250 r / min，小车往复运行速度10 m / min，打手下降量2 mm /次。 （2）FA 103型双轴流开棉机 第一打手速度420 r / min，第二打手速度424 r / min，排杂打手速度11 r / min。 （3）FA 028型六仓混棉机 打手速度576 r / min，换仓压力250 Pa，输棉风机速度1 400 r / min。 （4）FA 109型三辊筒清棉机 第一、二、三辊筒速度分别为843 、1 479 、2 400 r/min。 （5）FA 177A型喂棉箱 打手速度784 r / min，循环风机速度2 800 r / min，棉箱压力250 Pa。 （6）FA 221B型梳棉机 生条干定量22 g / 5 m。刺辊、锡林、道夫速度为810、350 、33.6 r / min。各部分隔距（1/1 000″）如下： • 预分梳板 - 刺辊：22； • 锡林 - 刺辊：7； • 锡林 - 盖板：8、7、7、6； • 锡林 - 后固定盖板：22； • 锡林 - 前固定盖板：9； • 锡林 - 道夫：5。 4.3 质量指标的测试 4.3.1 清梳落棉和除杂效率（表1） 非清梳联合机工艺在原棉含杂1.5 % ～ 2.0 %时， 清棉除杂效率仅能达到35 % ～ 45 %，而短流程清梳联合机的清棉除杂效率达到了55.86 %。非清梳联合机工艺一般要求生条含杂率控制范围不超过0.2 %，而短流程清梳联合机的梳棉总除杂效率高，生条含杂率仅为0.0265 %。 4.3.2 生条质量 （1）非清梳联合机生产的生条质量 • 重量不匀率一般要求控制在4 %以下； • 根据原棉情况和成纱质量要求自定生条棉结杂质范围，一般生条中棉结杂质合计60 ～ 110粒/ g左右，其中棉结在15 ～ 50粒/ g左右； • 条干CV值控制在4.1 % ～ 5 %范围中。 （2）短流程清梳联合机生产的生条质量（表2） 表2 生条质量 • 重量不匀率为1.33 %； • 棉结杂质合计79粒/ g，其中棉结17粒/ g； • 条干CV值为3.52 %； • 梳棉机的断头率亦很低，仅为0.24次/班•台。 比较可见，短流程清梳联合机生产的生条质量明显优于非清梳联合机。 4.3.3 并条、粗纱质量 中特纱的并条条干CV值一般控制在4.1 % ～ 4.3 %，粗纱条干CV值一般控制在6.5 % ～ 9.1 %。短流程清梳联合机生产的生条，纺出末并棉条条干CV值3.57 %，纺出粗纱条干CV值6.34 %。比较可见，短流程清梳联合机生产的生条纺出末并棉条、粗纱的条干CV值已达到了极好的水平。 4.3.4 成纱质量（表3） 由表3可见，28 tex纱的条干CV值、千米纱疵已达到Uster 97公报5 %的水平。 4.4 生产中应注意的问题 FA 0