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中原工学院教授任家智:精梳机也要个性化

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6月27日,首期精梳技术研修班在中原工学院顺利开班。借此机会,《中国纺织报》记者就目前精梳技术面临的挑战,精梳机发展趋势,精梳设备如何满足高速、智能、节能要求等话题采访了中原工学院教授、精梳工程技术研究中心主任任家智。
1精梳产品大众化趋势明显
记者:近年来,精梳纱占纱产量的比重逐年上升,为什么会出现这种现象?
任家智:一方面,随着生活水平的提高,人们对纺织品舒适、美观的要求也在不断提高,对高档纺织面料的需求也不断增长。另一方面这跟精梳工序的任务也是分不开的。精梳具有几大任务:一是排除短纤维,它可以排除生条约40%~50%短绒,从而提高纤维的长度和整齐度;二是可排除生条中约50%~60%的杂质,10%~20%的棉结;三是使条子中纤维伸直、平行和分离,梳棉生条中的纤维伸直度仅为50%左右,精梳工序可把纤维伸直度提高到85%~95%,有利于提高纱线的条干、强力和光泽;四是并合均匀、混和与成条,例如梳棉生条的重量不匀率为2%~4%左右(生条5米的重量不匀率),而精梳制成的棉条重量不匀率仅为0.5%~2%。综合这两方面,精梳纱的比重逐年上升也就不足为奇了。
记者:那么精梳技术较以前遇到了哪些挑战呢?
任家智:近年来,精梳产品大众化的趋势日益明显。首先,棉纺原料结构发生了重大变化。2010年我国棉花用量为636万吨,化纤用量为843万吨;而2015年我国棉花用量为657万吨,化纤用量为1260万吨。从2010年到2015年,化纤占比是逐年上升的。同时,从2011年~2015年,机采棉的应用也逐步扩大,估计2016年我国机采棉面积将占总播种棉面积的90%以上。此外,精梳纱粗支化、用棉低级化的趋势明显。精梳用纱向三级棉、四级棉等低级原棉扩展,棉花品级下降,精梳纤维长度变短,有时仅22毫米。精梳纱平均纱支也由2005年的32英支变为2015年的24英支。这些都对精梳技术提出了不小的挑战。
2精梳机趋向功能性差别化
记者:针对这些挑战,精梳技术有哪些改进?
任家智:针对这些挑战,精梳技术也在不断发展、改进。2015年12月,中原工学院与国内精梳机龙头生产厂家江苏凯宫机械股份有限公司签署了长期战略合作协议。按照该协议,双方将共同致力于智能精梳机及功能性差别化精梳机的研发。其中的功能性差别化精梳机就是针对当前化纤、机采棉、麻等用量逐年增多的现状推出的对应机型。
如化纤精梳机就是针对化纤纱线生产需要研发的。化纤由于整齐度好,没有杂质、棉结,一般情况下不需要精梳。我们调研发现,做高端化纤纱的厂家对纱线品质要求和布面风格要求很高,现在我国的化纤纱水平无法满足。通过精梳,不仅可以提高纤维的伸直度、平行度及分离度,减少了并丝和残留的少量杂质,而且能够提高纱线的均匀度,改善面料的手感和风格。化纤精梳机的研发涉及到了精梳分离驱动机构的开发、分离结合参数的优化、梳理专件的开发以及精梳给棉、牵伸工艺的优化等。
另一种功能性差别化精梳机是机采棉精梳机。机采棉与人工采棉有很大不同,机采棉轧花工艺流程长,棉结、杂质、带纤维籽屑、软籽皮的数量较多。疵点(带纤维籽屑)比人工采棉增加3倍以上,在梳棉机上难以清除。精梳方式可以解决梳棉难以清除的带纤维籽屑、杂质及棉结,提高纤维整齐度。与之相关的精梳加工关键技术包括梳棉、精梳落棉及除杂的合理分工,精梳加工的低落棉技术和精梳锡林等专件的设计开发。
此外,还有棉麻混精梳技术。棉麻混纺纱一般采用短麻,麻的混纺比例为30%~50%。因麻纤维成网困难,一般采用开清棉混合。采用精梳工序可以有效排除短纤维、棉结、杂质,提高纤维的伸直度、平行度及分离度,以提高可纺纱支,生产高档棉麻面料。其中涉及到的关键技术是如何解决两种混纺纤维落棉比例差异的问题。
3高速、智能、节能是发展方向
记者:随着用工、能源成本的不断提高,精梳设备在智能化、节能降耗方面有哪些提升?
任家智:高速、高效、节能、智能化是目前精梳机的发展趋势。精梳棉卷的自动运输、自动上卷、棉卷自动接头、工艺参数的自动优化、精梳条质量的智能检测及自动控制是减少用工的有效手段。中原工学院与凯宫合作的智能精梳机系统将在今年10月的2016中国国际纺织机械展览会暨ITMA亚洲展览会上展出。该系统能够根据精梳机和条并卷机产量的需求和匹配情况自动将小卷运到精梳机上,并完成自动换卷、自动生头,可无人操作正常开车。实现了条并卷机自动连续生产和精梳机的搬运,从而达到自动化的需求。
而针对精梳技术的节能降耗,可以采用优化方法,减小精梳机驱动机件运动的加速度及机件重量,这样不仅能节能、降噪而且还可以减小机器振动,是提高机器运行稳定性的有效途径。
记者:您认为,国产精梳机与国外先进机型的差距在哪儿?
任家智:国产精梳机的设计理念已经非常先进了,我们会根据不同的纤维原料设计功能性差别化精梳机,而国外只生产棉型精梳机。但是我们必须认识到,国外的基础材料非常先进,在这方面国内差距非常大,一台精梳机由几千个零部件组成,国外的用几年不坏,国产的用用就坏了。如发动机,技术层面早就实现了突破,但是使用寿命远不及国外产品,就是材料不过关。另外,国内的工人素质、装配精度跟国外也有很大的差距,这些精梳设备厂家感受最深。国产精梳机要想赶超国外产品必须解决这些问题。

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