XJ129PRO型棉結(jié)短絨測(cè)試儀原理和應(yīng)用

安少元

(陜西長(zhǎng)嶺紡織機(jī)電科技有限公司，陜西 寶雞 721013)

0 引言

棉結(jié)和短絨是影響成紗質(zhì)量的關(guān)鍵因素，長(zhǎng)期以來(lái)各紡織廠(chǎng)均用人工測(cè)量棉結(jié)和短絨的含量，因人的感官限制，不同個(gè)體間或同一個(gè)體不同時(shí)間測(cè)試的棉結(jié)、短絨數(shù)據(jù)差異大，以至很難指導(dǎo)生產(chǎn)[1]。為此，陜西長(zhǎng)嶺紡織機(jī)電科技有限公司開(kāi)發(fā)研制出了XJ129PRO型棉結(jié)短絨測(cè)試儀(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“測(cè)試儀”)。該測(cè)試儀集光、電、氣為一體，通過(guò)光電測(cè)量法測(cè)試原棉、棉條的棉結(jié)、有效長(zhǎng)度及短絨率等，具有測(cè)試速度快、取樣量大等優(yōu)點(diǎn)，可更好地代替人工測(cè)量。為了探討該測(cè)量?jī)x性能及應(yīng)用，筆者在紡織廠(chǎng)進(jìn)行了大量試驗(yàn)。

1 測(cè)試儀組成及工作原理

1.1 組成

測(cè)試儀主要由棉結(jié)分機(jī)和短絨分機(jī)組成。棉結(jié)分機(jī)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；短絨分機(jī)主要包括工業(yè)控制計(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、照影單元和穩(wěn)壓電源等。

1.2 棉結(jié)分機(jī)工作原理

在梳棉機(jī)構(gòu)和負(fù)壓作用下，由喂棉口喂入的棉樣經(jīng)充分開(kāi)松形成纖維流后，通過(guò)棉結(jié)光電傳感器輸出的信號(hào)經(jīng)高速采樣和軟件分析處理，得到各種棉結(jié)的數(shù)量、尺寸信息。棉結(jié)分機(jī)工作原理示意見(jiàn)圖1。

1—風(fēng)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)分機(jī)工作原理

1.3 短絨分機(jī)工作原理

將被測(cè)棉條或棉帶放到針床上，經(jīng)取樣器多次取樣得到一端整齊的纖維，將其放入光電照影傳感器進(jìn)行掃描，信號(hào)經(jīng)主控機(jī)軟件處理得到纖維長(zhǎng)度分布圖，據(jù)此得到短絨的所有指標(biāo)，短絨分機(jī)結(jié)構(gòu)示意見(jiàn)圖2。

2 性能特點(diǎn)

XJ129PRO型棉結(jié)短絨測(cè)試儀可檢測(cè)原棉、筵棉、普梳條、精梳條的棉結(jié)和短絨含量，它與傳統(tǒng)人工測(cè)量相比，具有操作方便、測(cè)試樣品取樣量大(原棉為5 g，棉條為10 g)、代表性強(qiáng)及測(cè)試精度高等優(yōu)點(diǎn)。該測(cè)試儀可檢測(cè)纖維棉結(jié)、籽屑棉結(jié)、5%跨距長(zhǎng)度、有效長(zhǎng)度和短絨含量(不大于12.7 mm或不大于16.5 mm)，對(duì)原料質(zhì)量考核及生產(chǎn)工序質(zhì)量控制有重要意義。

1—取樣器；2—針床；3—刷樣器；4—照影傳感器。圖2 短絨分機(jī)結(jié)構(gòu)

3 基本應(yīng)用

3.1 控制梳棉工序棉結(jié)和短絨含量

梳棉工序是降低棉結(jié)和雜質(zhì)含量、除短絨的關(guān)鍵工序。梳棉機(jī)是清梳聯(lián)生產(chǎn)線(xiàn)的末端機(jī)臺(tái)，是分梳、除雜最有效機(jī)臺(tái)[2]；尤其是在開(kāi)清棉工序成倍增加的棉結(jié)，在梳棉能清除約80%。應(yīng)用該測(cè)試議可將所有梳棉機(jī)在同時(shí)段的棉結(jié)數(shù)量做成圖表，分析對(duì)比臺(tái)間差異、制定控制紅線(xiàn)，建立一套梳棉質(zhì)量管理體系、嚴(yán)格落實(shí)，在提高生產(chǎn)效率的同時(shí)提高梳棉質(zhì)量。表1為3號(hào)～10號(hào)梳棉機(jī)在同時(shí)段內(nèi)的棉結(jié)和短絨數(shù)量。圖3為各梳棉機(jī)棉結(jié)數(shù)直方圖，圖4為各梳棉機(jī)短絨數(shù)直方圖。

表1 各臺(tái)梳棉機(jī)棉結(jié)、短絨試驗(yàn)數(shù)據(jù)

梳棉機(jī)臺(tái)號(hào)345678910纖維長(zhǎng)度/mm30.0429.9329.8629.9829.9929.6229.7529.50棉結(jié)/(個(gè)·g-1)5955596269555169短絨率(≤16 mm)/%12.7512.9112.9812.0212.5415.0912.5614.39

圖3 各梳棉機(jī)棉結(jié)數(shù)直方圖

圖4 各梳棉機(jī)短絨率數(shù)直方圖

對(duì)表1中數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，若將整體棉結(jié)紅線(xiàn)確定為65個(gè)/g，則由圖3可直觀(guān)看出7號(hào)和10號(hào)梳棉機(jī)高過(guò)紅線(xiàn)，須對(duì)這2臺(tái)梳棉機(jī)停車(chē)并找出問(wèn)題。

同理，對(duì)短絨含量也可指定紅線(xiàn)，在除短絨和增效益之間達(dá)到平衡，若將短絨紅線(xiàn)設(shè)置為13.00%，由圖4可直觀(guān)看出8號(hào)和10號(hào)梳棉機(jī)短絨含量高于紅線(xiàn)，須停車(chē)分析原因。

在生產(chǎn)中，通過(guò)調(diào)整梳棉機(jī)工藝參數(shù)，問(wèn)題機(jī)臺(tái)的棉結(jié)、短絨值可下降，測(cè)試值可回落到紅線(xiàn)之下。

3.2 控制精梳工序短絨的含量

精梳工序的主要作用是排除短絨，精梳條中的短絨越少，成紗的條干均勻度和光澤度越好。但是，就精梳短絨的控制而言，落棉率越大，落棉中含短絨越多，精梳條含短絨就越少，而兩者并非絕對(duì)線(xiàn)性關(guān)系，精梳機(jī)排短絨的能力為40%～50%，精梳后短絨率(≤16 mm)應(yīng)為7%～10%；所以控制短絨和降低落棉平衡點(diǎn)的確定是尤為重要的。

表2是1號(hào)～5號(hào)精梳機(jī)同一天的測(cè)試數(shù)據(jù)，以精梳短絨率(≤16 mm)大于10%為紅線(xiàn)，可明顯看出5號(hào)精梳機(jī)短絨含量高出紅線(xiàn)，須停車(chē)找出原因，適時(shí)調(diào)整精梳機(jī)的工藝參數(shù)以降低短絨含量。由圖5可直觀(guān)看出5號(hào)精梳機(jī)短絨含量超出紅線(xiàn)。

表2 各臺(tái)精梳機(jī)棉結(jié)和短絨率試驗(yàn)數(shù)據(jù)

精梳機(jī)臺(tái)號(hào)12345纖維長(zhǎng)度/mm28.4328.3428.4128.5428.24棉結(jié)/ (個(gè)·g-1)1111897短絨率(≤16 mm)/%9.279.078.808.5210.98

4 依據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)有效控制棉結(jié)和短絨含量

4.1 原棉工序的控制

由于棉結(jié)、短絨含量受原棉影響很大，生產(chǎn)中只能依據(jù)現(xiàn)有設(shè)備對(duì)不同質(zhì)量指標(biāo)的原棉在工藝上做有限調(diào)整，不可能專(zhuān)物專(zhuān)用；因此在選配原料時(shí)應(yīng)充分考慮本廠(chǎng)設(shè)備條件和品種要求，以便有效發(fā)揮原料的特性。

圖5 各精梳機(jī)短絨率直方圖

4.2 梳棉工序的控制

為了降低梳棉工序棉結(jié)、減少短絨，梳棉工序應(yīng)注意以下問(wèn)題：

a) 金屬針布的合理配套，是減少棉結(jié)、短絨的條件；

b) 提高錫林—道夫的纖維轉(zhuǎn)移率、減小錫林金屬針布負(fù)荷，在提高梳理效率的同時(shí)，防止纖維被過(guò)分梳理而變成棉結(jié)、短絨。

4.3 精梳工序的控制

精梳條的棉結(jié)、雜質(zhì)直接影響成紗質(zhì)量，僅從精梳機(jī)功能考慮，應(yīng)提高錫林、頂梳、毛刷的效能。錫林和頂梳的梳理點(diǎn)、梳理角與棉結(jié)密切相關(guān)；應(yīng)及時(shí)清除錫林、頂梳嵌花，防止其落入棉網(wǎng)形成棉結(jié)；臺(tái)面板毛刺、棉蠟等與精梳條大面積摩擦，也是形成棉結(jié)的因素。

精梳機(jī)梳理無(wú)法完全排除短絨，也無(wú)法避免長(zhǎng)纖維流失，可通過(guò)工藝控制提高小卷縱向和橫向均勻度，保證錫林和頂梳狀態(tài)良好，選用與纖維長(zhǎng)度相適應(yīng)的梳理隔距等措施以有效降低短絨率。

5 結(jié)語(yǔ)

在紡紗生產(chǎn)過(guò)程中，要兼顧棉花品級(jí)、生產(chǎn)成本等因素。為得到較好的成紗質(zhì)量，須保證前紡各工序狀態(tài)的一致性。實(shí)踐表明，XJ129PRO型棉結(jié)短絨測(cè)試儀對(duì)監(jiān)控梳棉和精梳工序的棉結(jié)和短絨含量具有明顯的指導(dǎo)意義，可幫助紡織技術(shù)人員監(jiān)控生產(chǎn)過(guò)程中各機(jī)臺(tái)的狀態(tài)，有效提高生產(chǎn)效益。