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自动称量系统在赛络紧密纺混纺产品开发中的应用

来源:中国纱线网 发布时间:2016年11月11日

随着劳动力成本地不断上升,原料价格大幅度波动,企业面临的压力越来越大,传统旧设备产品档次水平不高,利润相对较低。企业必须转变观念,对传统陈旧设备进行技术改造,提升纺纱技术和设备装备水平,依靠产品创新来提高成纱质量,满足市场需求,增强企业核心竞争力,促进经济效益的提高。我公司根据当前的纺织形势和市场需求,努力开发高附加值的产品,提高利润空间,为企业求生存,求发展。


公司 2014 年引进了特吕茨勒清梳联自动称量系统2套和卓郎Ring71型赛络纺纱机5万锭,其中近2.5万锭已改造为赛络紧密纺。 特吕茨勒清梳联自动称量系统,用于生产棉型短纤混纺纱系列产品。 生产线采用一个涤纶6仓,一个粘胶6仓,,三个称量斗(两个涤纶斗、一个粘胶斗)自动称量,小量混棉按顺序叠放输出至10仓混合,清棉产量达 650 kg/ h 以上,通过合理选配原料,优化各工序工艺,控制好车间温湿度,加强质量控制等项工作,使混纺比例控制在±1.5%以内,可满足一般单染染色品质要求,生产的纱线具有条干好、强力高、不匀率低、毛羽少,织物耐洗涤、抗起球等级高的优点,得到客户的认可,产品开发潜力较大。


1、原料选配


1.1原料性能


粘胶纤维属于再生纤维素纤维,其吸湿性、染色性、透气性、纺织加工性等均与棉相似。普通粘胶纤维的断裂强度比棉小,约为2.0~2.6cN/dtex,断裂伸长率大于棉,为16%~22%;粘胶纤维具有良好的吸湿性,但湿态强度远较棉低,约为干强的50%,吸湿后显著膨胀,在较小负荷下就容易伸长,即湿模量较低,因此做成的织物手感光滑、柔软、穿着舒服、染色后色泽鲜艳,但穿着后易变形,尺寸稳定性、弹性和耐磨性较差。


涤纶纤维是合成纤维中耐热性和热稳定性最好的,涤纶具有极优良的定形性能,涤纶纱线或织物经过定形后生成的挺括、蓬松形态或褶裥等,在使用中经多次洗涤仍能经久不变。涤纶短纤维强度为5.6cN/dtex~6.5cN/dtex,由于吸湿性较低,其湿态强度与干态强度基本相同。涤纶的耐磨性仅次于锦纶,耐冲击强度比锦纶高4倍,比粘胶纤维高20倍。涤纶的回潮率低,绝缘性能好,但由于吸水性低,摩擦产生的静电大,涤纶纤维比电阻大,原料中要加入一种特殊的油剂,既可以减少静电产生,还能在后续高倍牵伸中保持足够的平滑性和集束性。


利用粘胶纤维和涤纶纤维混纺,既突出了粘胶纤维弹性好、柔滑和良好的吸放湿、透气性等特点,又弥补了粘胶纤维强力低、耐磨性差的不足,其织物具有挺括、滑爽、保形性好等特点。利用粘胶纤维和涤纶纤维的特性互补开发涤粘混纺纱市场前景广阔。


1.2 配棉:(如图1)


图1 清梳联排棉区


每条线排涤纶短纤31包,排粘胶短纤共21包,排包时涤纶区域与粘胶区域中间必须空开 2 m左右距离,以便抓棉机能够识别不同棉包组。 排包时涤纶和粘胶原料根据称量斗喂入的比例排包,以确保同时抓完两种原料。


2、工艺流程


2. 1 工艺流程图(清梳联机组选用特吕茨勒设备)


图2 工艺流程


2. 2 混棉方式


采用清棉称量斗小量混和,干重混纺比控制在 T/ R=67/33 ,涤纶原料与粘胶原料分开排包,分别轮流抓取涤纶原料和粘胶原料到各自混棉多仓,再经过各自开棉机开松,由自动称量系统控制输出(如图3),涤纶用 2 个 BL-HW 型称量斗,粘胶用一个BL-HW 型称量斗,每隔 18 s~20 s 按时间顺序前后漏斗依次张开,原料按预先设定好的重量依次掉落下来,顺序叠放后经 BL-FC 型混棉箱输出。根据纱线混纺比例确定好每个称量斗喂入比例及重量,在 LC 电柜上预先设定好,以达到混纺比例要求,由 BL-FC 型混棉箱进入 MX-U10 型混和仓进行均匀混和,再经过 BR-COU 型凝棉器、FD-T1600 型 和 TO-T1 型开棉机开松后喂入 TC5-1型梳棉机,纺成混纺生条,经过头并和带自调匀整系统TD8-600二并,再纺制成能完全满足细纱生产的粗纱。


图3 自动称量系统


3、主要技术措施及实施要点


3.1 淸梳联


特吕茨施勒清梳联是一个完整的系统,采用LC-I连续喂棉系统(如图4),实现了棉流连续均匀喂给,整个传动系统采用变频技术、传感技术等,系统安全、稳定、可靠,除了有效的电器控制保护、状态监测保护和气压控制保护外,还增加了重物分离器、桥式磁铁、金属火星探测器等,使整个系统有了可靠地安全保障,机电一体化水平较高,有液晶显示和面板操作,直观、简单、方便,对使用者和维修人员的技术水平及生产管理者的要求较高。


图4 LC-I 连续喂棉系统


通过优化调整以下几个连续喂棉操作的必要的参数设定,确保清花生产线的最后一道开松设备可以连续运转,发挥出清花设备最大的生产效率。


①喂棉风机速度:喂棉风机速度必须调节到原料能够顺利吸出。由于喂棉管道的横截面积相同,所以直到最后一台机器,气流速度也会逐步降低。


②调节DFK 补风窗口活门:分离的气体流量可以通过调DFK上窗口调节,窗口的开口大小根据DFK所在的生产线的位置和原料的流动方向调节。气流总会找寻阻力最低的途径,而且会携带着原料沿着这个途径流动。回风的气流量大小设定必须依据喂棉气流量的大小。


③喂棉目标压力:目标压力必须调节到能够使得所有的DFK棉箱都喂满,而且从上到下有足够的密度。在DFK 上棉箱必须保证有连续的喂棉和连续的稳定的压力,才能使喂棉箱内的棉花有一个均匀的密度,这样梳棉的棉条就会有一个低的CV 值。


④喂棉目标速度:指清花多仓的喂棉速度和TO-T1的喂棉速度,确保原料均匀、连续地送到每一台梳棉DFK上棉箱中,有足够的密度。


⑤自调匀整基本产量值:指生产线上梳棉机每小时的总产量目标值(kg/h)。梳棉速度、产量大幅度改变时,必须更改基本产量值,即按实际数据输入即可。


我公司选用特吕TC5-1梳棉机,将锡林抬高,梳理区域加长,后固定盖板14根(如图5),前固定盖板6根(如图6),使纤维梳理更充分,纤维的伸直平行度得到更大的提高。


TC5-1梳棉机配备了长片段自调匀整系统CCD(如图7)和短片段自调匀整系统ICFD(如图8)。长片段自调匀整系统CCD是对棉条重量的匀整,感应器对梳棉喇叭口处棉条的粗细进行测量,将检测棉条的质量信息通过微机控制器及时反馈给喂棉罗拉,喂棉罗拉的速度受到该感应器的控制,从而使输出棉条短、中、长片段的均匀度都得到改善。


短片段自调匀整系统ICFD(如图5)是棉层厚度的匀整,主要控制单位时间内喂入梳棉机的喂棉量。该系统可作用于长度小于1米的棉层,感应到喂入棉层较厚时,ICFD就会让喂棉罗拉减速,喂棉量减少。梳棉机控制装置可根据检测数据计算出对喂棉罗拉的调节量,极大的改善了棉层的匀整度。


自调匀整系统检测输出棉条的粗细、喂入棉层厚度、喂棉箱的压力后,将三种检测信号同时输入微机控制器,经控制器运算处理后,发出2路控制信号:一路信号控制喂棉箱的给棉罗拉转速,保证储棉量稳定;另一路信号兼顾棉条粗细和棉层厚度的波动,用来控制交流变频调速电机,改变给棉罗拉的喂棉速度,从而保证输出棉条的均匀度。


清梳联主要工艺质量要求是稳定生条重量不匀率、减少棉网棉结,减少对纤维的损伤,确定出合理的梳理隔距,提高纤维的梳理度、开松度。由于涤纶纤维比较蓬松,弹性大,纤维长度整齐度好,含杂少;粘胶纤维长度整齐度好,不含杂质,含极少量硬丝和并丝,超长纤维含量很少,因此清花工序工艺上要求做到“薄喂、柔和开松、多梳、少打、少落”,少伤纤维,梳理转移适度,打手速度偏低掌握,减轻打击力度,降低短绒率,控制好系统各处风压、风量,保证气流稳定,管道棉流畅通,发挥清梳联的优势效能。因此生产中必须加强对气流的控制,因为清梳联的棉流输送、尘杂短绒的排除均以气流为载体,控制好滤尘设备重点部位的压力参数,保证各单机出口风压要求,可使管道内棉流通畅,同时也是满足工艺要求,使用好清梳联设备的关键。


梳棉是控制纤维条内在质量的重点,涤纶表面光滑,内部分子排列紧密,分子间缺少亲水结构,因此回潮率很小,吸湿性能和导电性能差,在梳理过程中易产生静电,从而使纤维扭结,形成纱疵。关键是如何提高棉层的分离度、纤维的分梳度、梳理度,供给后道的纤维条中纤维的梳理度非常重要,当梳理元件状态良好,梳理充分,纤维的伸直、平行度好,后道生产效率高;当梳理元件状态不良,纤维的伸直、平行度差,在纤维条中残存较多的弯钩纤维、纠结的小棉束,在细纱生产时,易产生大量的棉结、短粗节疵点。因此,梳棉工艺要根据粘胶和涤纶纤维的特性合理配置。


梳棉工序的主要工艺参数见表1:


备注:梳棉隔距顺序从进口到出口,单位是mm


清梳联技术措施:


① 要求前纺车间的夏季温度在30℃,相对湿度在60%左右,冬季温度在23-25℃,相对湿度在60%-65%时适纺性较好。清梳联生产过程要求原料回潮率必须稳定,若车间温湿度不稳定,变化过大会导致输棉管道、喂棉箱压力变化,影响整个系统的稳定。所以保证车间温湿度的稳定是控制清梳联生条重量和重量CV%的重要保证。


② 排棉时涤纶和粘胶原料的数量要根据称量斗喂入的比例排包,这样可以确保同时抓完两种原料。因为涤纶原料相当蓬松,三个称量斗目前最大称量总和为3900g,生产成纱后再测试混纺比例,如果偏差太大就及时调整称量斗喂入比例。


③ TC5-1梳棉机具有在线检测功能(牵伸率偏差D%及条干CV%监测),D%控制在±15%以内为正常。超出±15%以上时要分析原因,如果是吸风管挂花清除即可;若是大部分机台都供棉不足或过多,需要调整DFK上棉箱压力即连续喂棉系统的供棉总量;若是个别机台供棉不正常,超出±15%,就需要调节单机台相关参数(如棉层厚度、DFK下棉箱压力、总牵伸倍数等),否则超过±30%以上会断条停机。CV%正常控制在5%以内,超出限值设定报警停车。


4、成纱质量及控制


4.1前纺质量控制:梳棉重点控制好长片段不匀,生条重量CV值控制在1.2%以下,并条熟条重 量CV值控制在0.5%以下,条干CV值控制在4.0%以下,并且不能有明显的机械波。


4.2使用好在线监测系统,遵循预防为主、监控为辅,源头把关的原则。有在线监测功能的设备如TC5-1梳棉的牵伸变化率D%和条干CV%变化、TD8-600 并条牵伸变化率D%、熟条重量偏差变化A%和条干CV%变化、自络筒的电清切疵数据和报警原因都能直接地反映出当前棉条或成纱的质量波动情况。工艺人员、设备管理人员必须常去查看实际监测数据,及时发现问题。


4.3合理设定监控标准:在监测标准设置上,不能盲目地采取的“越紧越好”的设置方法,尤其是监测极限报警设置,必须要在保证高效生产和清除有害疵点之间找一个最佳平衡点。


4.4做好产品混纺比的控制。 为确保清梳联小量混棉的准确性,及时掌握在制品的混纺比例是否符合要求,规定每两天对成纱做一次混纺比测试。如果发现混纺比例超出范围,及时查找原因,并对发生过因混合不匀影响染色效果的情况。


4.5 成纱质量见表5


经过几个月的生产实践,生产效率平均达到98%以上,成纱质量趋于稳定。产品质量能够满足用户要求。


表5 T/R67/33 9.8tex赛络紧密混纺纱


5 结束语


特吕茨勒清梳联带有自动称量系统, 采用清棉棉箱小量混棉,三个称量斗(两个涤纶斗、一个粘胶斗)自动称量,按顺序叠放输出,清棉产量达650 kg/ h 以上,赛络紧密混纺纱混纺比例控制比较准确,控制在±1.5%以内,可满足一般单染染色品质要求。 通过对原合理选配原料,优化工艺,控制好车间温湿度,加强赛络紧密混纺纱质量控制等项工作,使我公司开发生产的 T/ R 67/33 9.8 tex 赛络紧密混纺纱质量稳步提高,棉纱质量获得了用户的认可。


先进的纺纱设备为生产高质量棉纱创造了有利条件,但纺纱生产过程中还需合理的设计工艺,完善的设备维护,严格的质量管理,才能充分发挥先进纺纱机的高效性,生产出质量一流的产品,为企业创造更好的经济效益。通过对原料的合理选配,加强前纺工艺管理,控制好棉条重量CV%,确保各车间温湿度符合工艺要求,合理使用在线质量监控,使我公司生产的赛络纺混纺纱质量稳步提高,获得客户的认可和好评。我们将进一步用好先进设备,保证设备正常运转状态和加强操作管理,挖掘生产潜力,将公司产品质量稳定在较高水平,不断开发出高品质的赛络纱新品种,以应对日益激烈的市场竞争。(罗亚玲 苏州震纶棉纺有限公司)




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