技术 | 纺制新疆机采棉器材应用与工艺优化

一、新疆机采棉与手摘棉的性能对比及对产品质量的影响

1.1 机采棉与手摘棉的差异

①棉纤维短而粗，以马克隆值为例，部分纤维已达到5.7，而长度没有达到30mm。

②纤维中杂质含量较高，由于机采部分没有落掉的叶片、秸杆和薄膜等杂质混入。

③棉花品种较多，品质差异大。

④采摘设备规格大小不一，影响棉花质量。

⑤棉花加工措施不当，造成棉结、短绒增加。

⑥在机采棉采摘过程中，由于机采是集中采摘造成成熟度差异大。

1.2新疆机采棉与手摘棉的主要性能对比

①等级:机采棉以白棉3级为主，手摘棉以白棉2一3级为主。

②马克隆值:机采棉均值为4.03，在B1级区间内；手摘棉均值为4.35，在B2级区间内。

③成熟度:机采棉均值为0.847，手摘棉均值为0.857，二者成熟度差异小，成熟度较合格。

④上半部平均长度，机采棉均值为28.18mm，手摘棉均值为28.79mm，同为28mm标准级，手摘棉主体长度较机采棉稍长。

⑤长度整齐度指数:机采棉主要分布在U3级(86.4%)，部分分布在U4级(12.7%)；手摘棉主要分布在U2级(59.4%)，U3级(40.6%)

⑥短纤维率:机采棉为15.48%，手摘棉为14.53%。

⑦断裂比强度:机采棉主要分布在S3级(86.06%)，手摘棉主要分布在S2级(43.90%)和S3级(53.00%)。

⑧回潮率:机采棉均值4.5%，手摘棉均值正常，处于较低水平，使用时应适当加湿。

⑨断裂伸长率:二者差异小，机采棉均值为7.30%，手摘棉均值为7.10%，均在正常范围。

⑩异性纤维含量(g/t):机采棉为0.8，手摘棉为1.0。

1.3新疆机采棉对生产的影响

①影响半制品和成纱质量:因机采棉存有不足，Afis生条短绒含量高，棉结多，对后加工质量有所影响。

②用棉量增加:落棉率高，普梳流程落棉率达到13%一15%；精梳流程达到33.5%。

③针布嵌杂:由于机采棉存在大量杂质，在梳理过程中针布很容易嵌杂，增加了工人工作量，严重时会影响梳理效果，梳理效果差，棉网清晰度差。

④影响布面质量:新疆机采棉在织造中，客户反映布面质量差，杂质多，布面毛羽多，染色吸色受影响；整经效率也受影响。

二、纺新疆棉开清棉工序工艺优化

纺制机采棉传统的工艺思路是紧隔距、强分梳、高速度、强打击、多落棉最终造成纤维损伤，强力降低。现在新的优化工艺原则:采取连续均匀喂给，簿喂轻打合理，早落少碎，少伤纤维、梳理转移适度、结杂短绒兼顾的原则。掌握好纤维束的开松三度。即密实度、取向度、分解度。现在清棉工序工艺流程中的开清点多采用自由打击和梳理开松，做到了柔和开松。减少了棉结和短绒的增长。

2.1清梳工艺流程及配棉指标

JWF1009往复抓棉机→FA125型重物分离器→JWF1107型单轴流开棉机→JWF1029型多仓混棉机→JWF1115型精开棉机→FGY-90型异纤探除机→JWF1203型梳棉机。

新疆棉配棉指标:等级:4129B2；强度:30.15cn/Tex；长度:29.33mm；马克隆值:4.27；回潮率:7.72%；配棉含杂率:2.29%；成熟度:0.88；棉结:221粒/克；16亳米以下短绒率:7.71%。

2.2抓包机工艺优选

根据新疆机采棉的特性，纺制时就要提高其开松度，而影响抓包机开松效果的工艺因素主要有打手转速、打手下降动程、小车行走速度以及打手伸出肋条的距离几方面。它们决定着前后供应，开松程度。所以抓棉机工艺的确定标准是，在保证前后供应的条件下，做到少抓、快走、轻抓、少翻滚。使抓取的棉束越小越好。抓取的棉束小，开松效果就好，也有利于除杂和混和。

抓棉打手速度对质量的影响，转速高对纤维损伤大，转速低开松效果差，同时也影响混和效果。不同打手转速、下降动程、小车行走速度对质量的影响。见(表1、表2)

2.3单轴流开棉机

轴流开棉机的作用是棉束在自由状态下，受辊筒打手的打击，棉束在输棉风机的作用下进入本机内，在自由状态下受到V型角钉的打击，沿导流棉呈螺旋状在机内回转5.5圈后输出，大杂从尘棒间落下被吸入滤尘室，微尘则通过网眼板被吸走。由于是自由打击，纤维损伤少。改纺机采棉后，对尘棒间隔距进行调整，刻度值由原来的18、15、12、9调整为21、18、15、12，尘棒间隔距加大，增加了除杂能力，出口气压改为-152pa，车肚排杂口压力调整为小于-90pa，保持负压稳定，提高除杂效率。微尘除杂口负压调整在-110pa，即能保证排除短绒、微尘，又不糊网眼板网眼。打手转速优化试验对比见表3。

通过试验对比，看出打手转速为550r/mⅰn时，棉结少且短绒呈负增长。

2.4多仓混棉机工艺

传统认为，多仓压力大，打手速度高有利于棉层不匀率控制。纺新疆机采棉，以充分显露杂质为主，采取棉仓小压力(-270pa以下)，打手轻打击，多扯松，快角钉帘速度，少翻滚减少揉搓。打手速度控制在430r/mⅰn为宜。

2.5精开棉机工艺

JWF1115型精开棉机主要作用是开松、除杂。传统工艺是高速度，采用锯齿或豪猪打手，除杂效率高，但纤维损伤大；纺新疆机采棉，使用梳针打手，适当速度，紧隔距，薄喂入，弱控制，做到多梳少打，快输送，减少落棉，降低了物耗，同时也减少了纤维的损伤。打手转速对筵棉质量的影响对比见(表4)

通过表4数据对比看出，打手速度高，棉结、短绒高，纺制新疆机采棉时，还要根据原料特性，适当降低打手速度，可有效减少纤维损伤，降低筵棉中的棉结、短绒含量，对减轻梳棉机的负担有利。

2.6喂棉箱工艺

喂棉箱的主要作用是均匀给棉，开松并排除细小尘杂，传统工艺认为要提高纤维的取向度，开松辊速度以高为主，但也会带来棉结增长，纺新疆机采棉时，可以采取适当高速，可增加对纤维的开松(速度一般控制在650-900r/min)，使喂入后部的筵棉体积小，对减轻梳棉机梳理负担有利。开松辊转速对筵棉质量的影响见表5。

三、梳棉机工艺优化

3.1.梳棉机机后部位的工艺优化

①除尘刀高低及角度的调节:除尘刀高低位置的确定是以机架平面为准，分别是高出机架平面；平机架平面；低于机架平面。调节范围一般在±6毫米之间。含大杂多时，可采用低刀工艺，在给棉板与小漏底位置不变时，放低除尘刀隔距会增加第一落杂区长度，较大杂质落下的概率增加；小杂多时，宜适当抬高除尘刀位置。

除尘刀的安装角(即刀背与机框平面的夹角)，调节范围为70-110度，角度大有利于落杂，也有利于小漏底处纤维回收，但会增加落棉。机后部位几种工艺优化对比(见表6)。方案1、除尘刀位置-2mm，除尘刀角度为95度。方案2、除尘刀位置-5mm，除尘刀角度为105度。

表6:对比试验结果:

②除尘刀与刺辊隔距:隔距小，即有利落杂也有利于握持纤维。

③小漏底与刺辊隔距:入口隔距大时，进入小漏底的气流多，小漏底内气压增大，排出的杂质、短绒多。后车肚落棉量会减少，落棉含杂率相对增加。反之亦然。一般隔距为4.7-9.5mm；出口由于刺辊吸尘罩的应用，隔距大小对锡林、刺辊三角区的静压影响较小，所以出口隔距基本不变为1mm。

④刺辊-给棉板隔距:传统工艺认为，隔距大，纤维损伤小，但梳理效果差，棉束多；纺新疆机采棉，一般采取中隔距0.28-0.45mm，做到梳理和减少纤维损伤相结合。

3.2.梳理部件的转动速度工艺优化

①锡林转速:转速高，锡林与盖板间的纤维层变薄，梳理作用强；速度快离心力大，有利于杂质、短绒抛向盖板，除杂效率高。针对新疆机采棉杂质小而多，锡林速度应偏高掌握，一般控制在390转/分钟以上。锡林速度对生条质量的影响试验对比见(表7)

②刺辊速度:刺辊速度高有利于分梳、除杂。原棉品级好、成熟度好，强力高，长度短的纤维，刺辊速度可快些；纺新疆机采棉，建议速度可稍低些，有利于减少纤维损伤。一般速度控制在960转/分以下。锡刺比控制在2.4以上，对分梳和除杂有利。刺辊转速对生条质量的影响对比试验(见表8)。

③道夫速度:道夫速度直接影响产量。速度快，产量高，但分梳除杂作用减弱，影响生条质量。应根据棉条定量、质量、产量综合要求来确定。

④活动盖板线速:回转速度高，盖板针布负荷减小，单位时间内走出梳理区的盖板根数增加，除杂效率高，对棉网质量有利。纺制新疆机采棉，盖板速度可快些，有利于提升产品质量。回转盖板速度对生条质量的影响(见表9)

通过试验对比看出，回转盖板速度越高，棉结越少，短绒率越低。

四、梳理器材的选配

由于机采棉含杂质、短绒多，对针布使用要求更高，即要保证梳理充分、排杂彻底，不能嵌杂，还要控制针布对砂石等微尘的耐磨性。

现在新型锡林针布发展的特点是'尖、浅、小、薄、矮、密'，制造质量越来越平整、越锋利、光洁度越来越高，耐磨度越来越强，淬火更均匀。齿尖棱边棱角清晰，无前后弯钩、侧弯钩。这些针布特点保证棉网清晰度，提高了纤维伸直度，明显改善生条和成纱质量。适合纺制新疆机采棉。

针齿齿高矮，耐磨；齿深浅，转移性能好，减少纤维损伤和杂质破碎；齿尖薄，能够减少冲击力，减少纤维损伤；工作角度小，控制纤维向齿尖运动，控制纤维能力强；基部厚度薄，也就等于横向加密，增加了横向梳理效果，提升了纤维伸直度、平行度、分离度；齿条光滑，硬度度，减少纤维损伤，增加齿尖耐磨度。目前各针布制造厂家不断技术创新，相继研发出了多种齿型的新型针布。如CS齿型、DS齿型、NCS齿型、双驼峰、双峰、双齿等等。这些新型针布符合柔和梳理，少伤纤维多排杂的理念，有的是根据不同的纤维特性，而设计的。几种新型锡林针布与普通针布的梳理效果对比(见表10、表11)。

五、生产管理

设备是基础，操作是半边天。有了优良的纺织器材，好的工艺数据外，要想用好新疆机采棉，做好生产管理也非常关键的。生产管理中要做好以下几点:

①合理配置原棉，严格执行排包图，做到高包削平添缝，低包抖松。特别注意盘底花要做到添缝使用，杜绝铺在新盘表面，影响混棉。

②清洁工作要彻底到位，杜绝缠、堵、挂现象。车工发现设备异常，及时反映修复，严禁设备带病运转。

③严守工艺纪律，做到工艺上机合格，车工不得随意调整工艺参数。保证设备高运转效率，前后供应稳定。

④定期清擦输棉通道，输棉管道和导棉部件，做到通道部件光洁，无毛刺，无棉蜡，无堵塞。

⑤自调匀整装置定期校调，确保各传感器反映灵敏，数据准确，传动部位运行平稳正常。

⑥加调除尘系统管理，确保各级尘箱运转正常，各过滤部件完好，通风良好，保证各机吸落杂口排杂正常，无堵塞。

⑦定期检查喂棉棉层高度，要保证棉箱内筵棉高度一致，并保持在振荡板上部10公分左右为宜，过低振荡板网眼易糊花，过高影响棉层均匀度。

⑧加强空调管理，温湿度控制适当。原棉回潮对成纱质量影响很大，回潮率高棉块不易开松，除杂效率低，缠、挂、堵现象严垂；回潮率低，加工过程中纤维易被打断，造成短绒增加。清梳工序回潮控制在6.8-7.5%为宜。

六、结束语

新疆机采棉因成熟度糸数差异大，马克隆值大、杂质含量多而小，短绒含量高等因素，造成纺纱过程中，易造成梳理短绒增加，棉结高等现象。在生产中只要合理配棉、选配合理优质的纺织器材、优化工艺参数；清梳联采用高负压、柔梳理；严格的生产管理。就能有效的控制新疆机采棉的成纱质量，达到2018年乌斯特公报的先进水平。

作者：胡振龙 东营市宏远纺织有限公司