摘要:通過不同方案的工藝流程，在相同配棉和相同工藝配置的條件下，試紡CJ7.3tex、CJ9.7 tex、CJ11.7tex，得出縮短環(huán)錠紡紗工藝流程后，紡出較高水平質量的棉紗是可行的。
關鍵詞：環(huán)錠紡紗；工藝流程；重量不勻率；條干CV%；棉結；雜質；短絨率
紡織廠工藝流程長、設備多、投資大，要減小廠房面積，減少設備數量，必須從以下兩個方面出發(fā):一是縮短工藝流程，達到減小廠房面積和設備數量的目的；二是提高設備速度、增加產量、減少每個工序的設備數量。第一種情況在不同的廠家有不同的認識，第二種情況廣大紡織機械設備廠家正在不斷地用新技術來改善設備的性能以滿足紡織廠的需求。現(xiàn)將我們通過試驗，來探討縮短環(huán)錠紡紗工藝流程的可行性作以介紹。
1.幾種不同工藝流程的紡紗試驗
要生產出高質量的環(huán)錠棉紗，棉網清晰度、棉條均勻度及纖維伸直度是根本保證。棉網的清晰度主要表現(xiàn)為棉網清晰，含棉結、雜質、短絨少，如果棉網清晰度好，就可減少兩道清棉工序中的一道開清點，達到減少纖維打擊，少產生短絨和棉結的目的,棉條的均勻度高主要表現(xiàn)為生條的重量不勻率小，這樣就可減少預并、條卷、并卷工藝中的并卷工序。棉條伸直度好主要是纖維的彎鉤少，分離性好，纖維之間搭接嚴密，這樣在有自調勻整的作用下，可減少兩道并條工序的一道并條，達到防止棉條因過熟而分離爛條的目的。生產實踐證明只要滿足生條重量不勻率小于1.0%，生條條干CV%小于5，生條中棉結小于80粒/g，雜質小于30粒/g;精梳條重量不勻率小于1.5%，精梳條條干 CV%小于3，精梳條纖維的分離度好，其精梳條重量短絨率小于2.5%，環(huán)錠紡生產工藝完全可以省卻上述提到的各工序。
為了證明環(huán)錠紡工藝流程可省卻一道清棉、預并(或并卷)，一道并條工序的可行性，我們分別通過不同的工藝流程進行試驗。
1.1工藝流程方案
方案1
A1/2型(或A10型)抓棉機→B4/1型(或 B10型)開棉機→B7/3型多倉混棉機→B5/5型(或B50型)清棉機→C4型(或C50型)梳棉機(帶自調勻整裝置)→SB2型預并條機→ E5/3型條并卷聯(lián)合機→E7/6型精梳機→ D0/6型并條機→D0/6型并條機→FL16型(或 F1/1A型)粗紗機→G5/1型(或RX220型)細紗機。
方案2
A1/2型(或A10型)抓棉機→B4/1型(或 B10型)開棉機→B7/3型多倉混棉機→B5/5型(或B50型)清棉機→C4型(或C50型)梳棉機(帶自調勻整裝置)→ E2/4型條卷機→E4/1型
↓并卷機→(接精梳機）
↓ →（或）→ SB2型預并條機 →E5/3型條并卷聯(lián)合機→ （接精梳機）
→E7/5型(或E7/6型) 精梳機→D0/6型并條機→D0/6型并條機→FL16型(或F1/1A型)粗紗機→C5/1型(或 RX220型)細紗機。
方案3
A1/2型(或A10型)抓棉機→B4/1型(或 B10)型開棉機→B7/3型多倉混棉機→B5/5型(或B50型)清棉機→C4型(或C50型)梳棉機(帶自調勻整裝置）
↓↓→E5/3型條并卷聯(lián)合機機→（接精梳機）
（或）↓→E2/4型條卷機→E7/5型(或E7/6型)精梳機→D0/6型并條機→RSB1型(或RSBD30-C型)并條機(帶自調勻整裝置)→FL16型(或F1/1A型)粗紗機→ G5/1型(或RX220型)細紗機。
方案4
A1/2型(或A10型)抓棉機→B4/1型(或 B10型)開棉機→B7/3型多倉混棉機→B5/5型(或B50型)清棉機→C4型(或C50型)梳棉機(帶自調勻整裝置)→E5/3型條并卷聯(lián)合機機→→E7/5 型(或E7/6型)精梳機→D0/6型并條機→RSB1型(或 RSBD30-C型)并條機(帶自調勻整裝置)→FL16型(或F1/1A型)粗紗機→G5/1型(或RX220型)細紗機。
1.2兩種不同成分配棉的紡紗試驗
1.2.1 試驗一
利用新疆特有的優(yōu)質長絨棉紡紗，其配棉成分為100% 137長絨棉。按照以上四種工藝流程，在相同工藝配置情況下，紡制CJ7.3tex、CJ9.7 tex、CJ11.7tex紗，其半制品質量和成紗質量見表1。由表1可知，方案3、方案4質量略好，方案1、方案2的棉結略多于方案3、方案4，這可能是由于兩道并條，使棉條過熟過爛所致。而方案1和方案2的重量不勻率相對于方案3和方案4的較大，這是因為并條機未帶自調勻整引起的，表面上看只有一道并條的條干CV%比兩道并條的條干CV% 大，這可能是由于單道并條高速運動而引起的圈條假象所致，并不影響成紗的最終質量。
表1 100%137長絨棉的半制品和成紗質量
| 紗號/tex | CJ7.3 | CJ7.3 | CJ7.3 | ||||||||||
| 工藝流程方案 | 1 | 2 | 3 | 4 | 1 | 2 | 3 | 4 | 1 | 2 | 3 | 4 | |
半制品 |
棉卷短絨率% | 6.1 | 6.0 | 5.7 | 5.5 | 5.9 | 5.5 | 5.4 | 5.2 | 5.8 | 5.8 | 5.7 | 5.3 |
| 梳棉條棉結/粒·g-1 | 57 | 52 | 46 | 45 | 60 | 58 | 49 | 51 | 59 | 62 | 48 | 44 | |
| 梳棉條條干CV% | 5.45 | 5.12 | 5.10 | 5.01 | 5.32 | 4.98 | 4.74 | 4.91 | 5.32 | 4.56 | 5.03 | 5.11 | |
| 梳棉條棉結/粒·g-1 | 14 | 13 | 11 | 11 | 13 | 13 | 10 | 11 | 13 | 12 | 10 | 10 | |
| 精梳條條干CV% | 2.95 | 2.89 | 2.61 | 2.63 | 2.83 | 2.78 | 2.79 | 2.82 | 2.63 | 2.71 | 2.78 | 2.74 | |
| 末道并條條干CV% | 2.42 | 2.12 | 2.52 | 2.67 | 2.52 | 2.21 | 2.45 | 2.53 | 2.41 | 2.31 | 2.62 | 2.75 | |
| 末道并條棉結/粒·g-1 | 13 | 13 | 10 | 11 | 13 | 12 | 11 | 11 | 13 | 13 | 11 | 11 | |
細紗 |
重量不均勻率/% | 1.98 | 2.05 | 1.81 | 1.72 | 1.67 | 1.89 | 1.44 | 0.97 | 1.53 | 1.42 | 0.99 | 0.79 |
| 條干CV% | 14.95 | 14.78 | 14.98 | 14.81 | 13.82 | 13.70 | 13.60 | 13.73 | 12.82 | 12.61 | 12.55 | 12.77 | |
| 細節(jié)/個·km-1 | 34 | 39 | 29 | 31 | 8 | 7 | 7 | 6 | 4 | 4 | 3 | 4 | |
| 粗節(jié)/個·km-1 | 79 | 68 | 64 | 66 | 32 | 29 | 27 | 28 | 23 | 24 | 20 | 28 | |
| 棉結/個·km-1 | 155 | 140 | 128 | 121 | 89 | 84 | 73 | 71 | 56 | 56 | 44 | 41 | |
| 強度cN·tex-1 | 20.53 | 20.82 | 20.61 | 20.79 | 22.4 | 22.70 | 22.15 | 22.37 | 22.80 | 22.60 | 22.40 | 22.90 | |
| 強力CV% | 9.92 | 9.34 | 9.21 | 8.78 | 8.74 | 8.65 | 8.01 | 7.41 | 6.99 | 7.32 | 6.01 | 5.85 | |
1.2.2試驗二
在相同工藝配置情況下，改變配棉成分，紡CJ7.3tex、CJ9.7tex、CJ11.7tex紗試驗。其配棉成分：137為50%，337為10%，129為20%。229為20%，工藝流程同試驗一，半制品質量和成紗質量見表2。
表2改變配棉成分后的半制品及成紗質量
| 紗號/tex | CJ7.3 | CJ7.3 | CJ7.3 | ||||||||||
| 工藝流程方案 | 1 | 2 | 3 | 4 | 1 | 2 | 3 | 4 | 1 | 2 | 3 | 4 | |
半制品 |
棉卷短絨率% | 5.5 | 5.3 | 5.0 | 5.1 | 5.7 | 5.5 | 5.5 | 5.2 | 5.6 | 5.6 | 5.3 | 5.1 |
| 梳棉條棉結/粒·g-1 | 5.64 | 5.50 | 5.25 | 5.37 | 5.18 | 5.42 | 5.71 | 5.48 | 5.77 | 5.47 | 5.15 | 5.00 | |
| 梳棉條條干CV% | 58 | 52 | 48 | 44 | 49 | 55 | 49 | 40 | 53 | 61 | 49 | 38 | |
| 梳棉條棉結/粒·g-1 | 2.67 | 2.60 | 2.71 | 2.73 | 2.82 | 2.83 | 2.59 | 2.89 | 2.37 | 2.28 | 2.62 | 2.67 | |
| 精梳條條干CV% | 13 | 13 | 12 | 11 | 14 | 13 | 11 | 11 | 14 | 14 | 10 | 11 | |
| 末道并條條干CV% | 2.32 | 2.31 | 2.45 | 2.57 | 2.21 | 2.27 | 2.39 | 2.58 | 2.12 | 2.32 | 2.61 | 2.75 | |
| 末道并條棉結/粒·g-1 | 13 | 12 | 11 | 10 | 12 | 13 | 10 | 10 | 14 | 14 | 11 | 10 | |
細紗 |
重量不均勻率/% | 1.75 | 1.60 | 1.21 | 0.95 | 1.45 | 1.05 | 0.90 | 0.53 | 1.27 | 0.85 | 0.78 | 0.67 |
| 細節(jié)/個·km-1 | 66 | 59 | 51 | 48 | 9 | 8 | 7 | 7 | 6 | 5 | 4 | 4 | |
| 粗節(jié)/個·km-1 | 98 | 91 | 82 | 80 | 43 | 39 | 33 | 30 | 31 | 29 | 25 | 24 | |
| 棉結/個·km-1 | 165 | 151 | 142 | 130 | 99 | 92 | 88 | 79 | 66 | 55 | 49 | 43 | |
| 強度cN·tex-1 | 19.8 | 19.7 | 19.8 | 19.8 | 21.5 | 21.4 | 21.6 | 21.5 | 21.3 | 21.9 | 21.0 | 21.9 | |
| 強力CV% | 10.69 | 9.98 | 8.99 | 8.54 | 9.57 | 9.12 | 8.75 | 8.21 | 7.99 | 7.10 | 6.98 | 6.79 | |
從表2可以看出，改變配棉成分的情況下，方案3和方案4的棉紗質量狀況仍略好于方案1和方案2，其試驗結果同試驗一的結論相同。
試驗一、試驗二的數據說明，末并條干CV%在一定范圍內波動對成紗條干CV%、強力CV%并無直接影響，因此，不能將末道并條條干CV%的優(yōu)劣作為衡量棉條內在質量及成紗質量優(yōu)劣的標準，在末道并條條干CV%相差±0.5范圍內對成紗均無太大的影響，通過改善膠輥膠圈質量，比通過調節(jié)并條羅拉隔距來改善條干CV%對成紗質量影響大 10倍-20倍。
2.縮短工藝流程的原因分析
2.1棉網清度
清棉工序的主要任務是去除開棉、多倉混棉未去除的中小雜質，對細小雜質也無法清除。
由于現(xiàn)代軋棉技術的提高，各軋棉廠紛紛對原棉進行皮清，這部分中雜質已在軋棉廠就被清除，有一道清棉就足以能去除原棉中的中小雜質，清棉既不能改變棉網清晰度和后道工序條干，也無法排除棉層中的細小雜質，這些細小雜質只有通過梳棉機的刺輥、分梳板和除塵刀的作用才能排除絕大部分。
棉網清晰度并不決定于清棉排除雜質的多少，關鍵取決于梳棉刺輥的預分梳和蓋板、錫林的強分梳，因此，省去兩道清棉工序的一道開清點并不影響梳棉條條干CV%、棉結雜質和棉網的清晰度，隨著開棉和混棉技術的發(fā)展，將來完全可以在環(huán)錠紡工藝流程中去除兩道清棉工序的兩道開清點，由多倉混棉機直接同梳棉機用管道相連。
2.2棉條內纖維的伸直度及分離度
理論分析認為，并條的牽伸作用能伸直棉條內的部分彎鉤纖維，減少纖維之間的糾纏，使纖維伸直平行，改善纖維的分離度。然而當梳棉條在帶長短片斷自調勻整裝置的梳棉機梳理后，棉條重量不勻率穩(wěn)定，條干CV%值穩(wěn)定，纖維的糾纏主要通過梳棉機的梳理、條卷(條并卷聯(lián)合機)的牽伸來進行整理，這種多根并合牽伸倍數較大棉條內的纖維在一定程度上達到了間接的伸直作用，補償了預并(或并卷)的纖維伸直平行度。
由此可見，可通過自調勻整改善梳棉條的質量；強分梳改善棉條內纖維糾纏；條卷(條并卷聯(lián)合機)多根并合，加大牽伸倍數改善條子的分離度和伸直度來改善棉條的均勻度和質量。因此，預并(并卷)工序省卻是完全可行的。
2.3梳棉條及精梳條的均勻度
在紡紗過程中是以單纖維平行伸直方式進行的，纖維在羅拉之間平行排列在膠輥作用下相互握持而產生并合均勻作用，這種均勻作用限于羅拉隔距與纖維長度，只能是短片斷的均勻，無法對長片段條子的不勻進行全面改善，因此，在梳棉條條干CV%小于5重量不勻率小于1.0%時，省卻預并(并卷)是正常的，而且棉卷棉層的長短片斷不均勻也得到改善;在精梳條條干CV%小于3重量不勻率小1.5%，省去一道并條是完全可行的。
如果精梳條并合道數過多，易引起條子過于分散，纖維分離過度，纖維之間的抱合力差，條子發(fā)毛、松散，在下道工序加工過程中易產生棉結和爛條現(xiàn)象，使條子條干質量惡化，即使改變粗紗的握持力，前羅拉吐出的粗紗條仍然可能產生長粗節(jié)和長細節(jié)，因此，在帶自調勻整并條機或精梳條重量不勻、精梳落棉率穩(wěn)定的條件下，省去一道并條機是完全可行的，
2.4棉條及精梳條的重量不勻率
生條、精梳條的定量控制在合適的范圍之內。也就是說重量偏差越小，重量不勻率也越小，對省卻預并(并卷)或一道并條更有利，因此，梳棉機帶有自調勻整，棉卷棉層均勻，精梳落棉率穩(wěn)定，并條機帶有自調勻整均是創(chuàng)造環(huán)錠紡紗縮短工藝流程的關鍵因素。
3結論
3.1在現(xiàn)行先進軋棉條件下，清棉工序省卻兩道清棉工序的一道開清點是合理的。
3.2在梳棉條重量不勻率小于1.0%，條干 CV%小于5條件下，梳棉機帶有長、短片段自調勻整，省卻預并(并卷)是完全可行的。
3.3在精梳條重量不勻率小于 1.5%，條干 CV%小于3，并條機本身有自調勻整條件下，省卻一道并條是完全適應的，而且對降低成紗細節(jié)、粗節(jié)、棉結是有利的。
3.4隨著軋棉技術的進步，如果軋棉除雜效果好，纖維開松好，將來在清梳工序完全可以實現(xiàn)抓棉→混棉→梳棉的工藝流程。