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纺织工艺设计
1.4.5.1 一、开清棉工艺设计要点
一、开清棉工艺设计要点

根据现有的经验,开清棉工艺设计时需注意以下几方面。

(一)混和

原料的混和包括混棉的形式和混和的质量。目前,混棉的形式有棉包混和、条子混和以及称重混和。混和越均匀,越有利于降低色差、色档以及单纱断裂强力变异系数。

对含杂差异大的原料,为了提高产品质量,必要时在落杂点分别采用不同工艺流程的开清棉处理方法,在以后工序采用棉条混棉的方法。

(二)开松

开松是保证各混和成分得到良好混和,并清除纤维中的杂质,使纤维分解的必要条件。开松是除杂和混和的前提条件,但三者并不孤立,它们的作用是同时进行的。

开松方法有两种:自由开松和握持开松。

1.自由开松 采用高速旋转体表面的刀片(或角钉、锯片等)对受气流阻力而形成速度差的棉团进行打击撕扯成较松、较小的棉块或纤维束。

2.握持开松 在有握持的条件下,运用打手对纤维进行打击,可松解为较松、较小的纤维束。

自由开松作用要比握持开松作用缓和,杂质的破裂程度较小,但开松除杂效果不如握持开松。当握持开松作用过多或过分猛烈时,会损伤甚至切断纤维,或使杂质破碎,也或导致紧棉束增加,甚至产生“萝卜丝”以及纤维和杂质黏附较紧的现象。因此,在现代开清棉工艺设计上常采用“先缓后剧、渐进开松、以梳代打、少伤少碎”的办法,故一般先安排自由开松,后安排握持开松。

仅仅靠开松作用还不能制成质量良好的棉卷,必须把纤维束分解得更小才可进一步排除小杂质。为了有效地开松纤维束和减少打击,可应用多刺辊开棉机,因其开松效能优异,对清梳联的梳棉机的金属针布不受轧坏有良好效果。

(三)打手形式及其排列方法

各种形式打手的横截面如图2-1所示。各种打手适用于不同的机型,用于加工不同的原料。矩形刀片打手(又称豪猪打手)打击力大,开松和除杂作用强,梳针打手和三翼打手能刺入纤维内部进行梳理除杂,作用较为缓和。

图2-1 各种打手的横截面

握持打击式打手的排列可按以下原则加以选择。如果选择三只打手,可按豪猪式打手、豪猪式打手和全梳针打手的顺序排列。如原棉含杂率不高,也可以选择豪猪式打手、锯片打手和梳针打手的排列次序。由于豪猪打手刀片在开松原棉时,对排除大杂质的能力强,在其后半部的一些尘棒中又可以回收部分纤维,因此,把豪猪打手配为第一只打手较为合适。梳针打手的分梳效能高、开松度好,而喂入梳针打手的原棉必须保证一定的开松度,否则纤维易被损伤拉断,因此梳针打手宜列在最后。

当开清棉工艺采用两只打手时,则宜选用豪猪式打手和梳针打手。在处理不孕籽较多或棉块较紧时,可以在豪猪式和梳针打手之间加一只三翼打手,这对排除大量不孕籽和提高开松度也有好处。但在采用自动抓棉机的情况下,一般不采用三翼打手。如果因原棉含杂率高,需要三只打手时,目前一般在第一只豪猪式打手后,再加一只豪猪打手,其开松除杂效能较好。这种配列方法,在不需要第二只豪猪式打手时,即可跳去,调节方便。加工棉型化纤时应采用全梳针打手。使用多刺辊开棉机,对成品质量也有良好的效果。在使用清梳联合机时,因多刺辊开棉机可将棉束开松得较细小,有利于均匀分配,梳棉机生条的重量不匀率较小。当梳棉机采用金属针布时,在开清棉机械中配置多刺辊开棉机,对保护金属针布和充分发挥金属针布的作用,效果尤其显著。

在开清棉工序中,也可采用气流除杂机。在此机上,杂质不是被打击去除,因而可以减少杂质的破裂和纤维的损伤。这对处理含杂高、纤维强力低的原棉,特别是对棉籽、籽棉、不孕籽等大杂质含量较多的原棉,尤为适用。气流除杂机的除杂效率有时相当于一只豪猪式开棉机,在开松作用足够的情况下,这为减少打击点创造了一定条件。

纺制中细特精梳棉纱时,在有足够扯松和一定除杂效率的基础上,使用两只打手,对减少棉结可获得较理想的效果。

(四)打手速度

打手速度要根据原棉的松紧情况、棉箱机械的扯松力度、打手只数的多少以及原棉的成熟度和含杂情况而定。打手速度快,对纤维的开松能力强,除杂能力也高,但是容易损伤纤维和增加棉结。故宜综合考虑,全面制订。

(五)隔距

为了提高扯松效能,在保证供应的前提下,应尽可能缩小棉箱机械斜钉帘子和均棉机件间的隔距。

开清棉各机尘棒间的隔距,在一台机器上,总是自后而前,按先大后小进行调整。其间隔距的大小,随杂质的形态和大小而定;在排除大杂质时,隔距宜大;反之则宜小。

打手与给棉罗拉间的隔距应按纤维长度来调节。

当打手与尘棒间的隔距较小时,除杂效能高,但易造成棉结,故应视原棉的成熟度、长度、细度和其含杂情况适当调整。打手与尘棒间的隔距,在打手室入口附近小,在出口附近大。

(六)除杂

要获得均匀洁净的棉纱,必须在开清棉工序中最大限度地除去杂质。纺纱过程中的除杂作用,绝大部分在清梳工序完成,其他除了络筒机上有10%~25%的除杂效率(对细纱上棉结杂质而言)外,其余工序的除杂作用是极其微小的。在清梳两工序中,开清棉工序尤为重要,因为开清棉工序是梳棉工序的准备阶段,故本工序的质量好坏对生条质量影响很大;再则开清棉各机的落棉含杂率较高,如果能够在开清棉工序排除更多的杂质,在经济上也是合算的。

衡量开清棉工序除杂作用好坏,不只是看棉卷(棉流)含杂多少,更重要的是看各类杂质疵点的内容、粒数及其大小。应根据不同产品的质量要求制订控制指标,并进行日常的技术检查。

为了在开清棉工序中尽可能多地排除杂质,并达到提高产品质量和节约用棉的要求,在工艺设计上应综合考虑各机的除杂要求,充分利用打手速度、尘棒安装和气流等各项条件,提高各单机的除杂能力。在提高单机除杂能力的基础上,根据原棉条件和产品质量要求,落棉率一般控制在原棉含杂率的70%~90%,应不低于70%。当原棉含杂率在1.5%~2.5%时,落棉率控制在原棉含杂率的70%~85%;原棉含杂率在2.5%~3.5%时,落棉率控制在原棉含杂率的75%~90%;原棉含杂率在3.5%以上时,落棉率控制在原棉含杂率的90%~110%。

(七)异性纤维分拣

棉纱异性纤维含量是一项重要的质量指标,可以在原棉进车间前进行人工选三丝的方式减少异纤,但对细小异性纤维的清除效果因人而异。

借助异性纤维分拣机械,除异性纤维效率在70%以上,能大幅度降低棉纱异性纤维含量。异性纤维分拣机械接入开清棉流程,必须保持输棉管道气流的稳定,同时保持原料的开松度,这样方可提高异性纤维分拣效率。

(八)温湿度

稳定和控制开清棉车间温湿度,对提高除杂效率和改进产品质量有显著作用,因此,在开清棉工序中采用滤尘装置、洗涤室等设备是十分必要的。