E80 型精梳机的工艺优化

《棉纺织技术》2021年4月（第49卷，总第594期）火热发售中，欢迎订阅。

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原文刊自：2020年9月

第48卷（总第587期）

摘 要

总结 E35 型条并卷机和 E80 型精梳机的工艺调试和生产实践体会，以纺制 JC/T 60/40 18.5 tex纱为例，测试了原棉、生条和精梳条的质量数据和成纱质量数据。通过优化条并卷机和精梳机工艺，配置合理的分梳元件，经过精梳工序后，棉结的清除率为 71%，重量法短绒清除率为 57.7%，根数法短绒清除率为 59.7%，成纱细节、粗节、棉结均达到了 2018 乌斯特公报 5% 水平。

关键词

E80 型精梳机；E35 型条并卷机；小卷；黏卷；短绒率；搭接刻度；落棉刻度；棉结

近年来随着下游用户对纱线品质的要求不断提高，为了适应新的市场竞争形势，我公司于2013 年购置了一套立达精梳机系统，配置了 E35型条并卷机和 E80 型精梳机。投产多年来运行状态良好、故障率低。生产品种是精梳棉涤混纺纱，使用 6 年来为产品档次提升起到了较好的作用。现以纺制 JC/T 60/40 18. 5 tex 纱为例，就生产实际情况介绍如下，以期对同行能起到借鉴和参考作用。

1 设备性能和特点

E35 型条并卷机使用平皮带卷绕工艺，特制皮带在棉卷成型过程中一直包覆着棉卷，形成沿圆周方向棉卷表面接触压力的最佳分布，从而更加有利于生产出外观平整光洁的棉卷。E80 型精梳机是立达公司 2012 年左右推出的精梳机，被较多的精梳纱生产企业所使用。主要性能特征：采用了 130°大角度精梳锡林，充分利用变速梳理技术，最大限度地扩展了锡林梳理区，与传统的 90°精梳锡林相比，130°精梳锡林圆周梳理角度的梳理面积增加了 45%。由于加大了锡林梳理弧长，提高了精梳机的梳理能力，相比较之前的机型在同样产能情况下，质量更好。在精梳机的落棉率控制方面，增加了通过新型 Ri⁃Q⁃Bar 控制棒进行调整。E80 型精梳机相对于前一代 E66 型精梳机，在产质量及对原料的适应性方面有了创新性的提高。

2 工艺流程

棉纤维：FA002 型抓棉机→FA102 型单轴流开棉机→FA025 型多仓混棉机→FA106 型开棉机 →FA0016D 型异纤机 → 改造型异纤机 →SFA161 型给棉机→A076E 型成卷机→FA201B型梳棉机→FA313 型并条机（预并）→E35 型条并卷机→E80 型精梳机

涤纶：FA002 型抓棉机→A035 型混开棉机→FA106 型开棉机→SFA161 型给棉机→A076E型成卷机→FA201B 型梳棉机

（精梳棉条+涤纶生条）→FA320 型并条机（三道）→FA4421 型粗纱机→FA507 型细纱机→POLAR 型络筒机

3 产品和原料情况

生 产 JC/T 60/40 18. 5 tex 纱的原棉采用3128级新疆细绒棉，马克隆值 4. 6，棉纤维长度28. 3 mm ，整 齐 度 82. 5% ，断裂比强度26. 5 cN/tex，含杂率 1. 4%，短绒率SFC（w）7. 9%，总棉结 212 粒/g，其中纤维棉结 191 粒/g，籽屑棉结 21 粒/g。为了满足用户对染色的要求，棉纤维的死棉含量要求控制在 0. 4% 以内。涤纶规格 1. 56 dtex×38 mm。

4 主要纺纱工艺和技术措施

4. 1 预并条和条并卷工艺

4. 1. 1 预并条罗拉隔距和后牵伸倍数的确定

一般纺棉时FA313型并条机罗拉隔距为6 mm×6 mm×12 mm，为了减少预并条牵伸造成的棉结增加，预并条机罗拉隔距适当增大设计为 8 mm×7 mm×16 mm。后区牵伸倍数设计为1. 7 倍 ，3 倍左右的前区牵伸倍数（总牵伸为5. 1倍），有利于棉纤维前弯钩的伸直，配合并条大隔距有利于防止经过预并后棉结的增加。

4. 1. 2 条并卷牵伸倍数的确定

预并工艺和条并卷工艺相互影响，在纺制细绒棉时，预并和条并卷总牵伸倍数在 7 倍~8. 5 倍左右最佳，牵伸倍数过小，纤维伸直度不好，会增加精梳机落棉。有专家做过试验：跳过预并直接用生条进行条并卷后可以解决条并卷后的小卷黏卷问题，但是精梳机落棉率上升。反之，如果预并加条并卷总牵伸倍数大于 9. 5 倍以上，纤维伸直度平行度改善了，但同时也容易造成黏卷现象发生。因此预并和条并卷工艺牵伸倍数要控制在合适范围内，既要保证纤维有一定伸直平行度，也要防止产生黏卷现象。我们选择条并卷牵伸系统总牵伸为 1. 586 倍。

为了验证小卷总牵伸倍数是否合理，根据立达培训老师建议做了小卷的断裂试验，具体做法就是把小卷从 10 m 高处逐步退卷，当长度退到10 m 左右时刚好开始断裂，这时说明小卷伸直度和黏连度正好适合。如果不到 10 m 断裂，说明纤维伸直度过高了，就必须减小预并和条并卷的总牵伸倍数，以增加小卷的棉层抱合力，反之则增加总牵伸倍数，以提高小卷的纤维伸直度。

4. 1. 3 条并卷机的张力牵伸

如果牵伸系统后前罗拉~台面紧压辊牵伸倍数 V4 太小，棉层容易出现褶皱或者涌层（涌条）现象；如果压辊~卷绕张力牵伸倍数 V1 偏小，容易造成棉卷褶皱起泡现象，太大会造成意外伸长。台面紧压辊~压辊张力牵伸倍数 V3 过大，会造成意外伸长，过小会造成棉层无法正常输送到压辊。我们选择各部分张力牵伸如下：V1 为1. 040 倍，V3 为1. 003 倍，V4 为1. 005 倍。

4. 1. 4 条并卷小卷定量和速度的确定

小卷定量要根据精梳机性能和纤维细度等要素来决定，立达公司认为棉卷横截面纤维根数最大允许 550 000 根，小卷定量在 80 g/m 以内范围，定量越大，钳板对棉丛握持力越好，也有利于分离结合时候棉丛抬头，纤维和纤维之间的摩擦就越大，使精梳机上棉卷自清洁效果越好。在实际生产中，考虑到棉层过厚有可能使须丛不能完全被锡林齿片插入，导致梳理效果可能变差，因此小卷定量选用 76 g/m。E35 型成卷机速度最高可以达到 180 m/min，根据具体生产及供应情况我们选用生产速度 120 m/min。

经过多次优化和调试预并和条并卷工艺设置如下。

（1）FA313 型并条机，预并条定量 23 g/5 m，后区牵伸 1. 7 倍 ，预并总牵伸 5. 1 倍 ，喇叭口径3. 4 mm，罗 拉 隔 距 8 mm×7 mm×16 mm，罗 拉速度 300 m/min。

（2）E35 型条并卷机，并合数 28 根，罗拉中心距 45 mm×49 mm，牵伸罗拉后区牵伸 1. 062 倍 ，总牵伸 1. 663 倍，条并卷机总风管负压 1 000 Pa，小卷定长 300 m，成卷速度 120 m/min。压辊负荷：操作侧压力 450 kPa，驱动侧压力 250 kPa。张紧臂辊压力曲线：0 m，450 kPa；20 m，440 kPa；40 m，430 kPa；80 m ，380 kPa；180 m~300 m ，290 kPa。预并条和条并卷总牵伸乘积 8. 481 倍。

通过以上工艺生产出的小卷外表光滑，退绕时不黏卷，小卷重量不匀率控制在 0. 4% 以内。在生条 AFIS 棉结 45 粒/g 的条件下，预并条棉结42 粒/g，条并卷小卷棉结 45 粒/g。从生条到条并卷棉结数量增加率为 0，说明预并和条并卷工艺处于基本合理范围。

4. 2 精梳机主要工艺和技术措施

4. 2. 1 精梳条定量的确定

棉纤维经过预并条机和条并卷机牵伸后，又通过精梳机细致握持分梳和牵伸，纤维伸直度、平行度、分离度达到了较好水平，同时也造成了精梳条的松烂现象，因此要尽可能地加重精梳条定量，以增加精梳条的抱合力，从而减少在精梳棉涤混纺头并导条架上断条、破条和烂条现象的发生。我们将精梳条干定量由 18. 2 g/5 m改 为 22. 5 g/5 m 后，精梳条光洁度和紧密度有了明显改善。罗拉牵伸倍数 由17. 51倍变为14. 25倍后，使得精梳条干 CV 值由 4. 0% 下降到3. 7% 以内。

4. 2. 2 给棉方式和锡林速度的确定

E80 型精梳机的设计理念是将小卷重定量、前进给棉和高钳次紧密联系在一起的。传统的精梳工艺设计认为：采用后退给棉适合于质量要求高、落棉率大的高档精梳产品；前进给棉常常用于精梳产量高、质量要求中低档次的中粗号纱产品。

新的精梳工艺观点认为：在落棉率相同的条件下，采用前进给棉，棉丛纤维弹性上翘的刚性更好，更有利于高钳次下的棉网分离结合，可以达到更加卓越的运行性能和质量，还可以充分利用棉卷的自清洁作用清除棉结。

在新型高速精梳机生产过程中，尤其是纺制细绒棉的时候，前进给棉方式反而成为首选，因此我们生产JC/T 60/40 18. 5 tex 纱时，精梳机使用了前进给棉方式。

E80型精梳机最高锡林速度为500 钳 次/min，最低为400 钳 次/min。给棉 长 度调节范围是 5. 9 mm~4. 3 mm，给棉长度越短，精梳机钳口外棉丛受到锡林重复梳理次数越多，单位纤维受到的梳理力大，短绒排除和棉结杂质的去除作用强，精梳条质量越好。为了提高产品质量，我们选择 4. 7 mm 的短给棉长度，给棉罗拉棘轮选用 20T。在 4. 7 mm 给棉长度加上前进给棉方式条件下，在 JC/T 60/40 18. 5 tex 品种上，对不同钳次精梳机速度进行了对比试验，结果见表 1。

通过对比可以看出，E80型精梳机在500 钳 次/min 到 460 钳次/min 之间，成纱的条干CV 值波动不大，成纱棉结有一定差异。根据生产实际情况，我们选择 460 钳次/min 做为常规生产速度。

4. 2. 3 顶梳密度优选

E80 型精梳机采用前进给棉，顶梳梳理负荷较大，50% 以上的落棉由顶梳来承担，顶梳在前进给棉过程中起到了比后退给棉更加重要的作用。近年来，顶梳密度有增加的趋势，顶梳针密越大，细小棉结去除率越高，但是顶梳密度的增加也容易造成顶梳梳针的嵌花，从而影响最终成纱质量。由于是在国内刚推出前几台 E80 型精梳机时期购置的设备，加上我们对精梳机整体锡林认识的局限性，当时配置的是 Ri ⁃Q ⁃Comb i 400型精梳锡林针布，相对于一般配置的Ri⁃Q ⁃Comb i 500 型（梳理点 46 920 点）锡林针布密度更稀，所以在顶梳的配置上我们对 Ri⁃Q⁃Top系列顶梳35 齿/cm 和30 齿/cm 进行了优化对比，试验结果如下，品种 JC/T 60/40 18. 5 tex。

通过对比我们发现，使用高密度 2035 型顶梳对成纱棉结有明显的改善作用。综合来看，使用新型 Ri ⁃Q ⁃Top 2035 型顶梳对成纱质量更为有利。从使用过程看，两种型号的顶梳都不容易产生嵌花现象。

4. 2. 4 优化精梳机的搭接刻度

精梳机最容易产生机械波的部位就是分离结合部位。每一个钳次就会产生一个搭接波，搭接波波长大约在 40 cm~50 cm。产生原因是在搭接过程中，上一个纤维束的尾端与下一个纤维束的头端结合时候产生的粗节或细节形成的。搭接波会影响并条机后导条的断头以及成纱粗细节的上升。所以需要仔细调整精梳机的搭接刻度，也就是调整精梳机的分离罗拉顺转定时。分离罗拉顺转过早，其分离罗拉倒转也提早，但是顺转过早倒入机内棉网尾部长度增加，棉网更容易被锡林末排针布抓走，容易出现棉网破洞，形成非正常落棉，会大幅度增加精梳机的落棉率。而分离罗拉顺转定时太迟，相应的搭接长度增加，会明显减少长纤维进入精梳落棉中，精梳落棉会降低，但是容易发生棉网清晰度差的现象，输出的棉网后弯钩会较多，输出的棉网也容易形成一段一段的粗细节。与其他高速精梳机一样 ，E80 型精梳机的搭接刻度调整范围在-2~ +2 范围内，我们对搭接刻度从-0. 75到 +0. 75 方向，每隔0. 25 刻度逐步调试，结果见表 2。

最佳的搭接刻度是通过目视棉网质量和波谱图烟囱高度以及条干 CV 值高低来判断是否处于最佳位置。从-0. 75 向+0. 75 变化时，分离罗拉顺转定时提早，精梳的落棉率增加了 2. 3%。通过每次调整 0. 25 刻度的细心调试，以目视棉网质量为主，同时兼顾搭接波波峰高度及条干 CV值，最终选择了搭接刻度为 0，此刻度棉网中无明显的接合痕迹和弯钩，棉网清晰度好，并且波谱图烟囱高度较低，精梳条条干 CV 值为 3. 61%。

4. 2. 5 精梳机落棉刻度的确定

在整个纺纱过程中，精梳落棉率最高，一般为 12%~25%，梳棉落棉率次之，为 5%~9%，纺纱企业都比较重视精梳落棉率。使用初期，我们为了单纯控制落棉率，往往强行调低落棉，结果引起成纱质量明显波动。实际上精梳机对落棉率具有自动调节功能。在精梳工艺不变的前提下，精梳落棉突然增加，往往是原料或者生条的短绒增加引起的，所以从质量控制的角度来看，此时不但不能减少落棉，而且应该适当增加，这样才能保证产品质量的稳定。但是在同一时期同一生条，不同的落棉率对成纱质量影响还是有的，以下是生产 JC/T 60/40 18. 5 tex 纱时，在精梳落棉率 17. 0% 和 19. 5% 的条件下纺纱条干质量数据对比。

从上面数据中可以看出，当精梳落棉率调高2. 5% 后，该品种条干 CV 值及其他质量指标均有所改善。E80 型精梳机常用落棉刻度的调节范围在 7. 5 mm~13. 5 mm 内，调节落棉率时，一般是落棉隔距和顶梳插入深度组合在一起调节落棉率的。在顶梳插入深度 +0. 75 时 ，精梳机落棉刻度使用11 mm±0. 3 mm，精梳落棉率一般在18%~19. 5% 范围内正常波动，从而保证了成纱质量的长期稳定。

5 其他技术措施

5. 1 精梳车间温湿度控制

在生产过程中我们发现该精梳机对车间的温湿度适应性较强，在温度25 ℃~35 ℃ ，相对湿度在45%~60% 之间，即使锡林速度在500 钳次/min，精梳工序的生活状况都能保持基本正常，不容易出现胶辊缠绕及棉网破边、破网和破洞现象。

但是温湿度变化过大会影响精梳机的梳理效果及落棉率，相对湿度过高，精梳条中的棉结杂质含量会有所增加。相对湿度过低时纤维脆弱，易断裂，造成棉条蓬松，飞花短绒增多。因此要尽可能保持精梳工序的温湿度稳定，从而稳定精梳产品质量。我们要求精梳工序的相对湿度控制在 50%~58%，温度控制在 25 ℃~34 ℃之间。温度低时，相对湿度可以适当偏高掌握，当温度较高时，相对湿度偏低掌握，以保证精梳工序的相对湿度尽可能稳定。

5. 2 主要维护保养情况

每半个月对精梳机和条并卷机进行揩车保养和胶辊清洗加油。每半年检查一次顶梳高低和进出位置，检查钳板的松动情况，检查钳板和锡林的梳理隔距，检查精梳机 24 分度时钳板是否在最前位置停机。每 3 个月检查和调整一次毛刷和锡林的隔距，每半年对毛刷进行掉头换向一次，以延长毛刷使用时间。毛刷使用 3 年后要对个别脱毛的毛刷及时更换，防止毛刷工作不良导致锡林嵌花现象发生。揩车过程中还要检查给棉罗拉棘轮的松紧情况，以及同一根给棉罗拉左右给棉棘轮的齿边要在一条直线上，确保给棉罗拉左右给棉同步性好，检查每台精梳机 16 个给棉罗拉棘轮齿数正确，不混用。及时更换损坏的给棉罗拉棘轮。

5. 3 主要日常操作情况

每班关车后要检查胶辊、顶梳、锡林等关键部件的状态，开车后要查每个棉网、棉卷质量，检查棉卷的分段。每班随机检查精梳机的风道负压表显示的负压是否在 15 mm~17 mm 水柱的范围。每班清洁顶梳的针齿 1 次，给棉罗拉 2 次，钳板、分离罗拉和锡林轴 2 次等。

6 精梳条和成纱质量 

通过多年来精梳工艺的不断优化，精梳条质量和成纱质量得到提高，优化后的精梳条 AFIS数据对比如下。

对比生条，精梳后的棉结清除率为 71%，重量法短绒清除率为 57. 7%，根数法短绒清除率为59. 7%。由以上指标可以看出，生条短绒率为乌斯公报 25%~50% 水平，经过精梳工序后达到了乌斯特公报 25% 以内的短绒率水平。生条总棉结粒数为乌斯特公报 5%~25% 水平，经过精梳工序后仍保持在乌斯特公报 5%~25% 水平。精梳条总尘杂数也达到了乌斯特公报 5% 水平。

JC/T 60/40 18. 5 tex的成纱质量能够稳定控制在以下水平：成纱条干 CV 值 12. 2%，细节 1 个/km，粗节 13 个/km，棉结 14 个/km。其中细节、粗节、棉结均达到了乌斯特 2018 公报 5%的水平。使用 ZINIT+电子清纱器自络百万米切疵数 250 个以内（不含异纤切疵）。电子清纱器监测的十万米纱疵情况如下：中纱疵（A3+B3+C1+C2+D1）6 个 ，小 纱 疵（A1+A2+B1+B2）52 个，标准纱疵（A3+A4+B3+B4+C3+C4+D2+D3+D4）7. 2 个 。管 纱 3 mm 毛 羽 数20 根/10 m。

7 结束语

（1）要合理控制精梳准备工序的总牵伸倍数，纺制细绒棉预并总牵伸乘以条并卷总牵伸要在 7. 0 倍~8. 5 倍左右为宜。

（2）对于细绒棉生产精梳纱，E80 型精梳机使用前进给棉，小卷采用重定量和短给棉，并采用460 钳次/min 速度能够生产出高质、高产的精梳条。但对于长绒棉高档精梳纱生产，由于后退给棉的落棉率更高，前进给棉是否仍具有优势需要进一步的探讨。

（3）Ri⁃Q ⁃Top 2035 型顶梳抗嵌花性能良好，适当增大顶梳密度对成纱棉结有改善作用。

（4）精梳机对落棉率具有自动调节功能。尽可能保持顶梳的插入深度和落棉刻度的稳定，才能保证精梳条质量的长期稳定。精梳机搭接刻度要根据精梳棉网的外观和条干 CV 值以及搭接波峰的高低进行仔细调节才能达到满意效果。

（5）做好周期维护保养，加强日常运转操作管理，控制好温湿度，保证相对湿度的稳定，有利于精梳产品质量的长期稳定。

（6）E35 型、E80 型精梳系统机械传动稳定可靠，钳板、顶梳、锡林等重要元件具有较高的制造精度，为生产高品质的精梳纱提供了良好的设备基础 ，目前我 公司精梳主打产品 JC/T 60/4018. 5 tex 纱的条干 CV 值能控制在乌斯特 2018 公报 25% 水平以内，常发性纱疵和偶发性纱疵均能得到较好控制。如何进一步发挥好该设备的性能，不断优化精梳专件器材，合理配置各项工艺参数，提高精梳纱的产品品质，还需要我们继续不断地研究和探索。

资料来源：棉纺织技术