蘇 偉

(經(jīng)緯智能紡織機(jī)械有限公司，山西 晉中 030601)

0 引言

轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)紡紗速度快、產(chǎn)量高、工藝流程短、成紗條干好，所以其制造技術(shù)發(fā)展迅速，使用量也不斷擴(kuò)大。

2018年，轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)銷售保持高速增長，國內(nèi)市場銷售約57萬錠(1000臺～1200臺)，同比增長18.8%，可見用戶對短流程設(shè)備依舊保持熱度[1]。隨著短流程設(shè)備適紡品種、號數(shù)不斷擴(kuò)大，以及紡織企業(yè)招工難和用工成本的提高，其部分替代環(huán)錠紡設(shè)備的趨勢更加顯著。

1 JWF1618型轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)功能及主要參數(shù)

目前，經(jīng)緯智能紡織機(jī)械有限公司制造的高速超長轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)基本在400頭以上，可穩(wěn)定轉(zhuǎn)速為95 kr/min～105 kr/min。其中，JWF1618型轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)是一種高速、高效帶排雜結(jié)構(gòu)的抽氣式轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)，能將7 288.75 tex～2 429.58 tex的兩道熟條直接紡制成97.2 tex～14.6 tex的細(xì)紗，原料為純棉、粘膠、化纖及混紡。

該機(jī)的紡紗器優(yōu)化了喂入和分梳區(qū)域，棉條喂入由步進(jìn)電機(jī)控制，轉(zhuǎn)杯最高轉(zhuǎn)速為120 kr/min；卷繞采用電子成形機(jī)構(gòu)，在引紗速度達(dá)200 m/min仍能保證良好的成形質(zhì)量；負(fù)壓采用閉環(huán)控制穩(wěn)定系統(tǒng)，可根據(jù)系統(tǒng)需要實時調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，能使系統(tǒng)負(fù)壓恒定，既保證紗線質(zhì)量又節(jié)能；車頭車尾雙排雜設(shè)計使排雜負(fù)壓損耗最低，可紡高質(zhì)量紗線；新型氣動半自動接頭桿由電子控制，動作準(zhǔn)確、可靠性高，接頭質(zhì)量好；長機(jī)最多為600頭，可選配電子清紗裝置及吹吸風(fēng)裝置[2]；其主要參數(shù)見表1。

表1 JWF1618型轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)主要參數(shù)

2 紡紗原料選擇

原料是成紗質(zhì)量的決定性因素之一，轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)紡針織紗要求成紗條干均勻、紗疵少、紗體光潔、強(qiáng)力高，且針織面料要求手感柔軟、布面染色一致性好。因此，配棉時應(yīng)選用成熟度高、長度長、強(qiáng)力高、短絨率低、色澤一致的優(yōu)質(zhì)原棉。

調(diào)研發(fā)現(xiàn)：國內(nèi)紡18 tex～25 tex純棉針織紗配棉等級為2～4級，纖維長度為27 mm～29 mm，成熟度為1.4～1.6，馬克隆值約為4.0，含雜率約為2.3%，且高檔針織紗配棉的短絨率不應(yīng)大于11%；紡27.8 tex以上純棉轉(zhuǎn)杯紗，用棉等級為4.5～5.0級，纖維長度為26.5 mm～27.5 mm，原棉要求有所提高，而與同等線密度的環(huán)錠紗相比，其用棉等級與長度的要求略低。

3 轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)工藝要求與器材選配

當(dāng)喂入棉條質(zhì)量嚴(yán)重不勻或含雜過多時，會導(dǎo)致轉(zhuǎn)杯紡紗時細(xì)節(jié)、棉結(jié)和斷頭率增加。因此，紡27.8 tex以下轉(zhuǎn)杯紗時，前道工序設(shè)備與工藝選配非常重要，具體如下。

3.1 前紡

3.1.1 清梳

目前，清梳工序有開清加梳棉與清梳聯(lián)合機(jī)兩種方式。紡轉(zhuǎn)杯紗時，各紡織企業(yè)使用抓棉機(jī)、開棉機(jī)、混棉機(jī)和清棉機(jī)應(yīng)保證精細(xì)抓取、均勻混合、早落少碎，還應(yīng)根據(jù)經(jīng)驗增添其他設(shè)備。如：使用異纖清除裝置以清除異纖；使用強(qiáng)力除塵機(jī)以清除微塵，因為轉(zhuǎn)杯內(nèi)積聚物中45%～74%都是小于150 μm的微塵。

梳棉工序一般應(yīng)采用高產(chǎn)梳棉機(jī)，還可采用連體式牽伸裝置和自調(diào)勻整裝置，為之后的并條工序做準(zhǔn)備。生產(chǎn)高品質(zhì)轉(zhuǎn)杯紗時，采用雙聯(lián)梳棉機(jī)的效果顯著，其成紗條干好、強(qiáng)度高、斷頭少，轉(zhuǎn)杯積灰量少；雖然受場地、維修保養(yǎng)等條件限制，但其有產(chǎn)量高、配棉等級低、產(chǎn)品質(zhì)量好的優(yōu)勢。

生產(chǎn)實踐表明：采用清梳聯(lián)工藝生產(chǎn)轉(zhuǎn)杯紗具有開松完整、給棉均勻、除雜效率高、生條棉結(jié)少、質(zhì)量不勻率低等優(yōu)點，對提高制成率、節(jié)約用棉、減少用工均有積極作用[3]。

3.1.2 并條

國內(nèi)企業(yè)紡制18 tex～29 tex轉(zhuǎn)杯紗采用二道并條較好，可滿足纖維的伸直平行度要求；如果采用一道并條，須加裝自調(diào)勻整裝置以控制條子不勻率。

轉(zhuǎn)杯紡生產(chǎn)中，喂入條子質(zhì)量對成紗質(zhì)量影響較大，一般生條要求：含雜率應(yīng)控制為不大于0.135%，短絨率不大于6%，質(zhì)量不勻率不大于3.5%，條干不勻率不大于4.5%；熟條的質(zhì)量不勻率不大于0.9%，條干CV值不大于3.5%。

3.2 轉(zhuǎn)杯紡

3.2.1 器材選配

3.2.1.1 轉(zhuǎn)杯

轉(zhuǎn)杯是轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)中最重要的器材，紡紗時其高速回轉(zhuǎn)完成對纖維流的輸送、轉(zhuǎn)移和凝聚、并合、加捻等作用。選擇合適的轉(zhuǎn)杯和直徑對于產(chǎn)品開發(fā)、質(zhì)量提升、效益增加具有重要意義。

JWF1618型轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)宜采用直徑為33 mm的U型轉(zhuǎn)杯或34 mm的T型轉(zhuǎn)杯，轉(zhuǎn)速應(yīng)控制為85 kr/min～98 kr/min。

3.2.1.2 分梳輥

紡制純棉針織紗時可選擇的分梳輥型號為OB20型、OK40型、OS21型以及B174型等，轉(zhuǎn)速為7.5 kr/min～9.5 kr/min，應(yīng)根據(jù)原棉狀態(tài)進(jìn)行選擇，速度過大會損傷纖維，而速度過小則纖維開松、排雜效果較差。

3.2.1.3 阻捻頭及假捻器

阻捻頭雖小，但其幾何參數(shù)如直徑、曲率半徑、孔徑等，材質(zhì)如鋼、陶瓷等，特征如溝槽形狀、位置和數(shù)量等，都會影響轉(zhuǎn)杯紡紗線的質(zhì)量[4]。轉(zhuǎn)杯紡紡制的中細(xì)號紗成紗條干好、紗體緊密，為控制毛羽數(shù)量，可在使用阻捻頭的同時使用假捻器，使轉(zhuǎn)杯凝聚槽方向產(chǎn)生阻捻，從而提高紡紗穩(wěn)定性，有利于紡制低捻針織紗。

3.2.2 負(fù)壓和溫濕度控制

生產(chǎn)實踐表明，紡制中細(xì)號轉(zhuǎn)杯紗時，工藝負(fù)壓一般控制為5.5 kPa～7.5 kPa；轉(zhuǎn)杯負(fù)壓過小，纖維隨雜質(zhì)排除易出現(xiàn)成紗質(zhì)量偏輕的情況，排雜負(fù)壓一般控制為0.8 kPa～2.8 kPa。

一般情況下，溫度控制為25 ℃～30 ℃、相對濕度控制為55%～65%時，成紗條干CV值、棉結(jié)、粗節(jié)、細(xì)節(jié)、斷頭率及機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)率指標(biāo)比較優(yōu)異，且能防止飛花和纏繞。

4 轉(zhuǎn)杯紡紡紗實踐

4.1 配棉

以試紡OE 27.8 tex特紡紗、OE 27.8 tex紗和OE 36.4 tex紗為例，其配棉情況見表2；其中，棉條的定量為25 g/(10 m)，絡(luò)紗的速度為85.0 kr/min～100.1 kr/min，筒紗的質(zhì)量為2.07 kg。

表2 試紡不同轉(zhuǎn)杯紗的配棉

4.2 紡紗工藝流程

JWF1012型往復(fù)抓棉機(jī)→TF27型橋式磁鐵→AMP2000型金屬火星二合一探除器→TF45B型重物分離器→FA103B型雙軸流開棉機(jī)→JWF1026-160(6)型多倉混棉機(jī)+JWF1124C-160型開棉機(jī)→精靈8型異性纖維分揀機(jī)→JWF1054型除微塵機(jī)→119A型火星探除器→JWF1206型梳棉機(jī)(清梳聯(lián))→JWF1310型并條機(jī)→JWF1312B型并條機(jī)→JWF1618型轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)。

4.3 成紗質(zhì)量

不同轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)車速試紡的成紗質(zhì)量，見表3。

表3 不同車速試紡的成紗質(zhì)量

4.4 接頭試驗

提高接頭質(zhì)量的專項試驗結(jié)果，見表4。

表4 不同方案的接頭試驗對比

5 結(jié)語

隨著轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)自動化程度的進(jìn)一步提高，適應(yīng)高速、紡細(xì)號紗是轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)技術(shù)的發(fā)展方向，而合理配棉、優(yōu)化前紡工藝，嚴(yán)格控制紡紗器的轉(zhuǎn)杯、分梳輥、阻捻頭等關(guān)鍵器材質(zhì)量并合理選型，運(yùn)轉(zhuǎn)中應(yīng)注重轉(zhuǎn)杯轉(zhuǎn)速、分梳輥轉(zhuǎn)速、工藝排雜負(fù)壓和接頭時間等工藝參數(shù)優(yōu)化，都是提高成紗質(zhì)量的重要因素，應(yīng)在實踐中不斷探索總結(jié)。