XJ129PRO型棉結(jié)和短絨率測(cè)試儀的應(yīng)用

鄧 茜，金 波，劉軍民

(咸陽(yáng)紡織集團(tuán)有限公司 一分廠，陜西 咸陽(yáng) 713100)

1 XJ129PRO型棉結(jié)和短絨率測(cè)試儀

1.1 組成

XJ129PRO型棉結(jié)和短絨率測(cè)試儀由棉結(jié)測(cè)試儀和短絨率測(cè)試儀兩部分組成[1]，見(jiàn)圖1和圖2。棉結(jié)測(cè)試儀主要包括負(fù)壓發(fā)生機(jī)構(gòu)、梳棉機(jī)構(gòu)、制條單元、棉結(jié)傳感器和棉結(jié)電控箱等；短絨率測(cè)試儀主要包括計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、短絨檢測(cè)控制單元、棉纖維取樣裝置、刷架單元、照影單元、校準(zhǔn)單元和電源等。

1—風(fēng)機(jī)(電機(jī))；2—梳棉機(jī)構(gòu)；3—棉樣；4—制條機(jī)構(gòu)；5—棉結(jié)光電傳感器；6—負(fù)壓箱。圖1 棉結(jié)測(cè)試儀

1—取樣器；2—針床；3—刷樣器；4—照影傳感器。圖2 短絨率測(cè)試儀

1.2 工作原理

1.2.1棉結(jié)測(cè)試儀

在梳棉機(jī)構(gòu)和負(fù)壓的作用下，由喂棉口喂入的棉樣被充分開(kāi)松后形成纖維流，含有棉結(jié)的纖維流通過(guò)棉結(jié)光電傳感器，輸出的信號(hào)經(jīng)過(guò)高速采樣和分析處理，從而得到各種棉結(jié)的數(shù)量和尺寸信息。

1.2.2短絨率測(cè)試儀

將被測(cè)棉條或棉帶放到針布上，經(jīng)過(guò)取樣器多次取樣后，得到一端整齊的纖維，將其放入光電照影傳感器掃描，信號(hào)經(jīng)主控制機(jī)處理得到纖維長(zhǎng)度分布圖，據(jù)此得到所有的短絨指標(biāo)。

1.3 主要性能

XJ129PRO型棉結(jié)和短絨率測(cè)試儀主要用于測(cè)試原棉、棉條或棉絮的棉結(jié)和短絨含量。棉結(jié)指標(biāo)有纖維棉結(jié)、籽屑棉結(jié)的數(shù)量及尺寸；長(zhǎng)度指標(biāo)有跨距長(zhǎng)度、有效長(zhǎng)度及短絨率。由于該機(jī)具有取樣量大、測(cè)試快速、重復(fù)性好、數(shù)據(jù)客觀等特點(diǎn)，因此，可取代手工目測(cè)棉結(jié)測(cè)試法和羅拉分析短絨測(cè)試法，對(duì)合理配棉、檢測(cè)和調(diào)整生產(chǎn)工藝有指導(dǎo)作用。

2 XJ129PRO型棉結(jié)和短絨率測(cè)試儀的應(yīng)用

在生產(chǎn)過(guò)程中，原料的變化、設(shè)備狀態(tài)的好壞及針布使用周期都會(huì)影響產(chǎn)品質(zhì)量，使用XJ129PRO型棉結(jié)和短絨率測(cè)試儀檢測(cè)、監(jiān)控半成品質(zhì)量，為穩(wěn)定和提高產(chǎn)品質(zhì)量發(fā)揮較大作用[2]。

2.1 按周期測(cè)試半成品棉結(jié)，掌握變化趨勢(shì)

隨著原料的不斷變化，半成品質(zhì)量和成紗質(zhì)量產(chǎn)生波動(dòng)，利用XJ129PRO型棉結(jié)和短絨率測(cè)試儀周期性檢測(cè)生條和精梳條的質(zhì)量，關(guān)注棉結(jié)和短絨變化趨勢(shì)，及時(shí)采取措施保證質(zhì)量穩(wěn)定；根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)，制定測(cè)試周期，每天測(cè)試梳棉所有品種的部分機(jī)臺(tái)，當(dāng)棉結(jié)明顯呈上升趨勢(shì)時(shí)，及時(shí)調(diào)整配棉或采取工藝措施，使質(zhì)量處于穩(wěn)定狀態(tài)。

2018年3月份紡CJ 14.58 tex紗,生條棉結(jié)由90粒/g增加到102粒/g，升幅較為明顯。及時(shí)分析配棉變化情況，發(fā)現(xiàn)該月的機(jī)采棉用量達(dá)到100%。由于機(jī)采棉含雜較多，短絨含量高，整齊度差，對(duì)質(zhì)量不利，因此，調(diào)整配棉并將機(jī)采棉比例控制在約80%。跟蹤4月份棉結(jié)情況，發(fā)現(xiàn)該品種生條棉結(jié)由102粒/g下降到88粒/g，處于正常水平，見(jiàn)圖3。

2.2 對(duì)比機(jī)臺(tái)間棉結(jié)差異，查找落后機(jī)臺(tái)

將同一時(shí)期內(nèi)，生產(chǎn)同品種的不同梳棉機(jī)生條棉結(jié)進(jìn)行橫向?qū)Ρ?，以方便、?zhǔn)確地找出落后機(jī)臺(tái)。如規(guī)定生產(chǎn)同品種的各機(jī)臺(tái)棉結(jié)數(shù)超過(guò)平均值的10%，即認(rèn)定為落后機(jī)臺(tái)。2018年2月，10臺(tái)生產(chǎn)同品種的梳棉機(jī)的生條棉結(jié)對(duì)比，見(jiàn)圖4。

圖4可看出，10臺(tái)梳棉機(jī)生條棉結(jié)平均值為70粒/g，而7號(hào)梳棉機(jī)生條棉結(jié)為92粒/g，高出平均值31%，認(rèn)定為落后機(jī)臺(tái)。因此，針對(duì)7號(hào)機(jī)臺(tái)，分別從機(jī)臺(tái)清潔、工藝上車、針布狀態(tài)和單臺(tái)產(chǎn)量4個(gè)方面進(jìn)行分析檢查。檢查結(jié)果：機(jī)臺(tái)清潔干凈；工藝上車正確；針布已使用36個(gè)月，鋒利度稍差；單臺(tái)總產(chǎn)量達(dá)700 t，比其它機(jī)臺(tái)多60 t。采取措施：保全工對(duì)蓋板針布和錫林金屬針布進(jìn)行磨針處理，提高針布的鋒利度，增強(qiáng)對(duì)纖維的梳理能力。磨針后，7號(hào)梳棉機(jī)生條棉結(jié)由92粒/g下降為75粒/g。

2.3 為優(yōu)化工藝和設(shè)計(jì)提供依據(jù)

利用XJ129PRO型棉結(jié)和短絨率測(cè)試儀可以快速檢測(cè)出纖維的棉結(jié)粒數(shù)、長(zhǎng)度和短絨含量，方便技術(shù)人員隨時(shí)掌握質(zhì)量情況，對(duì)工藝進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化。

2.3.1優(yōu)化清梳工藝，降低棉結(jié)增長(zhǎng)率

2.3.1.1掌握棉結(jié)增長(zhǎng)趨勢(shì)

我公司筵棉棉結(jié)一直偏高，為了掌握清花棉結(jié)增長(zhǎng)情況，對(duì)清花流程中各機(jī)臺(tái)進(jìn)行取樣測(cè)試，計(jì)算分析各部位棉結(jié)的增長(zhǎng)率，見(jiàn)表1。

表1 清花流程中各機(jī)臺(tái)棉結(jié)增長(zhǎng)率測(cè)試結(jié)果

項(xiàng)目原棉抓棉機(jī)預(yù)開(kāi)棉精開(kāi)棉筵棉纖維棉結(jié)/(?！-1)208208283328411籽屑棉結(jié)/(粒·g-1)74699397121棉結(jié)總數(shù)/(?！-1)282277375425532增長(zhǎng)率/%—-1.835.413.325.2

由表1試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，雙軸流預(yù)開(kāi)棉機(jī)CL-CP棉結(jié)增幅最大達(dá)35.4%，筵棉和精開(kāi)棉間的除微塵風(fēng)機(jī)多，增幅也高達(dá)25.2%，精開(kāi)棉機(jī)CL-C1的棉結(jié)增長(zhǎng)率為13.3%。

2.3.1.2精開(kāi)棉機(jī)CL-C1工藝優(yōu)化

根據(jù)測(cè)試結(jié)果，我們制訂了加大排雜，減少棉結(jié)增長(zhǎng)的工藝思路。具體為：對(duì)雙軸流預(yù)開(kāi)棉機(jī)CL-CP進(jìn)行打手降速試驗(yàn)，除微塵機(jī)進(jìn)行風(fēng)機(jī)降速試驗(yàn)，精開(kāi)棉機(jī)進(jìn)行打手降速和加大導(dǎo)向翼角度等試驗(yàn)。其中，精開(kāi)棉機(jī)CL-C1工藝調(diào)整前后測(cè)試的數(shù)據(jù)結(jié)果，見(jiàn)表2。

表2 精開(kāi)棉機(jī)CL-C1工藝調(diào)整前后測(cè)試數(shù)據(jù)

項(xiàng)目打手速度/%導(dǎo)向翼角度/%纖維棉結(jié)/(?！-1)籽屑棉結(jié)/(?！-1)總棉結(jié)/(粒·g-1)5%跨距長(zhǎng)度/mm16 mm以下短絨率(w)/%調(diào)整前精開(kāi)棉筵棉70902574059311835052326.5626.6122.9723.53調(diào)整后精開(kāi)棉筵棉50952843458910637245126.6726.5522.6323.10

從表2可以看出，精開(kāi)棉到筵棉的總棉結(jié)數(shù)：工藝調(diào)整前由350粒/g增長(zhǎng)到523粒/g，棉結(jié)增長(zhǎng)率為49.4%；調(diào)整后由372粒/g增長(zhǎng)到451粒/g，棉結(jié)增長(zhǎng)率為21.2%；棉結(jié)增長(zhǎng)率大幅降低，筵棉質(zhì)量提升。

2.3.1.3除微塵機(jī)速度優(yōu)化

精開(kāi)棉后除微塵機(jī)風(fēng)機(jī)速度降低，有利于降低筵棉棉結(jié)增長(zhǎng)率。表3為降低速度前后，除微塵機(jī)入口到出口的棉結(jié)數(shù)據(jù)對(duì)比。

表3 除微塵機(jī)改變速度前后入口到出口的棉結(jié)數(shù)據(jù)對(duì)比

棉樣風(fēng)機(jī)速度/(kr·min-1)纖維棉結(jié)/(粒·g-1)籽屑棉結(jié)/(?！-1)總棉結(jié)/(?！-1)5%跨距長(zhǎng)度/mm16 mm以下短絨率(w)/%入口出口/筵棉2.632139810611642751426.0725.1425.7828.62入口出口/筵棉1.837739411213648952925.9226.3525.0123.08

表3可看出，入口到出口總棉結(jié)數(shù)：當(dāng)除微塵機(jī)速度為2.6 kr/min時(shí)，由427粒/g增長(zhǎng)到514粒/g，增長(zhǎng)率為20.4%；當(dāng)速度為1.8 kr/min時(shí)，由489粒/g增長(zhǎng)到529粒/g，增長(zhǎng)率為8.2%。因此，降低除微塵機(jī)風(fēng)機(jī)的速度可降低筵棉棉結(jié)增長(zhǎng)率。

2.3.2為確定牽伸隔距提供依據(jù)

牽伸隔距的設(shè)置對(duì)半成品及成紗質(zhì)量影響較大。隔距設(shè)置過(guò)大時(shí)，牽伸鉗口對(duì)浮游纖維的控制不良，條干惡化、棉結(jié)增多；隔距設(shè)置過(guò)小時(shí)，牽伸過(guò)程中纖維有斷裂的可能，同時(shí)也會(huì)出現(xiàn)因隔距過(guò)小，導(dǎo)致?tīng)可炝εc羅拉握持力不匹配，須條在牽伸鉗口處打滑、牽伸不開(kāi)，使粗細(xì)節(jié)增多、條干惡化[3]。通過(guò)XJ129PRO型測(cè)試儀測(cè)試半成品的5%跨距長(zhǎng)度，初步設(shè)定牽伸隔距，進(jìn)行紡紗試驗(yàn)后，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)一步優(yōu)選最合理的隔距，使紡紗質(zhì)量更優(yōu)。

2.3.3為合理控制落棉率，提供試驗(yàn)數(shù)據(jù)

梳棉和精梳的落棉率，對(duì)質(zhì)量和成本影響很大。企業(yè)可以通過(guò)分析不同落棉率時(shí)的條子短絨含量和落棉短絨含量，選擇最佳落棉率，以找到提高質(zhì)量和降低成本的結(jié)合點(diǎn)。使用XJ129PRO型棉結(jié)和短絨率測(cè)試儀，測(cè)試落棉率調(diào)整前后精梳落棉短絨含量，結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 落棉率調(diào)整前后精梳落棉短絨含量

項(xiàng)目落棉刻度精梳落棉率/%精梳條含短絨/%精梳落棉含短絨/%改前13.52112.075.52改后10.51712.679.24

由表4可以看出，原精梳落棉率太高，精梳落棉中長(zhǎng)纖維較多；降低精梳落棉后，精梳條短絨含量稍有增加，精梳落棉中短絨量增加，降低了生產(chǎn)成本，且產(chǎn)品質(zhì)量相對(duì)穩(wěn)定。

2.4 為磨針和針布選型提供數(shù)據(jù)支撐

梳棉機(jī)用針布是減少半成品棉結(jié)的關(guān)鍵器材，需要定期磨礪，不能滿足成紗需求時(shí)須及時(shí)更新，以保證針布的鋒利度和良好的梳理效果[4]。采用XJ129PRO型棉結(jié)和短絨率測(cè)試儀測(cè)試針布磨針前后生條棉結(jié)的對(duì)比數(shù)據(jù)，見(jiàn)表5；梳棉機(jī)采用原機(jī)針布和更換不同廠家新針布后生條棉結(jié)測(cè)試對(duì)比結(jié)果，見(jiàn)表6。

表5 針布磨針前后生條棉結(jié)對(duì)比

項(xiàng)目梳棉機(jī)臺(tái)35671231343536383940生條棉結(jié)/(?！-1)磨針前磨針后966186767265886777667871846077658075806260556956

表6原機(jī)針布和更換不同廠家新針布后的生條棉結(jié)對(duì)比

單位：粒/g

通過(guò)該測(cè)試儀進(jìn)行棉結(jié)數(shù)據(jù)監(jiān)控，可指導(dǎo)設(shè)備維護(hù)人員正確磨針、適時(shí)調(diào)整工藝，以保證梳理質(zhì)量、延長(zhǎng)針布使用壽命，也可為針布選型提供參考。

3 使用環(huán)境要求和不足之處

3.1 環(huán)境要求

在使用XJ129PRO型棉結(jié)和短絨率測(cè)試儀過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，溫濕度變化對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)有顯著影響。因此，為了提高測(cè)試數(shù)據(jù)的置信度，應(yīng)保證測(cè)試環(huán)境溫濕度相對(duì)穩(wěn)定，一般溫度控制為20 ℃±2 ℃，相對(duì)濕度為(65±3)%；此外，外來(lái)測(cè)試樣品需要在該環(huán)境中平衡12 h以上。

3.2 不足之處

3.2.1儀器測(cè)試精準(zhǔn)度有待提高。該測(cè)試儀測(cè)試普梳熟條的16 mm質(zhì)量短絨率偏小，精梳熟條的16 mm質(zhì)量短絨率偏大。如：人工測(cè)C 14.5 tex品種的質(zhì)量短絨率為16.5%，CJ 14.5 tex品種的質(zhì)量短絨率為8.8%；用XJ129PRO型棉結(jié)和短絨率測(cè)試儀測(cè)試C 14.5 tex品種的質(zhì)量短絨率為14.0%，CJ 14.5 tex品種的質(zhì)量短絨率為13.3%。

3.2.2儀器校準(zhǔn)頻繁且難度大。在日常使用中，每次測(cè)試都需要先校準(zhǔn)儀器，而該儀器需使用標(biāo)準(zhǔn)棉樣校準(zhǔn)多次，才能正常使用。

4 結(jié)語(yǔ)

XJ129PRO型棉結(jié)和短絨率測(cè)試儀具有取樣量大、測(cè)試快速、重復(fù)性好、數(shù)據(jù)客觀等特點(diǎn)，可對(duì)生條質(zhì)量控制提供可靠的測(cè)試數(shù)據(jù)，能保證半成品的質(zhì)量穩(wěn)定。使用該測(cè)試儀對(duì)棉結(jié)和短絨數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控，可在選配原料、優(yōu)化工藝、設(shè)備維護(hù)和保養(yǎng)等方面，為技術(shù)人員提供準(zhǔn)確、詳細(xì)的對(duì)比數(shù)據(jù)和解決思路，為企業(yè)穩(wěn)定和提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本發(fā)揮重要作用。