用JWF1203 型梳棉機紡C 18.2 tex 紗的單產(chǎn)優(yōu)化

陶繼昊 邢明杰 倪敬達 任光業(yè)

（1.青島大學，山東青島，266071；2.青島宏大紡織機械有限責任公司，山東青島，266000）

在追求個性化、精致化的現(xiàn)今社會，人們對紗線質(zhì)量的要求也在日益嚴格，因此減少棉結(jié)、增強紗線強力是廠家和客戶迫切的需求［1-3］。曾有多位學者研究梳棉工藝對成紗質(zhì)量的影響［4-5］，有針對錫林速度對紗線毛羽、條干、含雜率進行的研究［6-8］，也有錫刺比對生條質(zhì)量的影響研究［9-11］，眾所周知單產(chǎn)也是影響紗線質(zhì)量的一項重要因素，但對單產(chǎn)的研究數(shù)據(jù)相對較少。單產(chǎn)同其他工藝參數(shù)共同影響成紗質(zhì)量，單產(chǎn)的多少直接影響紗線棉結(jié)、短絨指標，并且對條干指標也會有相當大的影響。JWF1203 型梳棉機是國產(chǎn)最為經(jīng)典的中等單產(chǎn)梳棉機，其單產(chǎn)主要在20 kg/h～50 kg/h，在品種適應(yīng)性、設(shè)備機械狀態(tài)穩(wěn)定性、優(yōu)異的質(zhì)量指標方面都非常突出。本試驗主要探討相同上機工藝參數(shù)時JWF1203 型梳棉機在紡C 18.2 tex 紗生產(chǎn)實踐中紗線質(zhì)量最優(yōu)的單產(chǎn)特征。

1 試驗部分

1.1 試驗原料

本次試驗所用原料為美棉和澳棉。其原棉棉結(jié)（MD100）345 粒/g，短絨率10.25%，含雜率2.77%，清棉落棉率2.24%，成熟度0.81，馬克隆值4.40，上半部長度為29.36 mm。

1.2 工藝流程

JWF1009 型往復(fù)抓棉機→AMP3000V5-P TH 型火星金屬重雜物探除器→FT217 型氣流分流器+FA125B 型重物分離器→JWF1107 型單軸流開棉機→JWF1029 型多倉混棉機→JWF1121型清棉機→JWF1053 型除微塵機→JWF1171 型棉箱→FT025B 型自調(diào)勻整+JWF1171 型棉箱+FT209A 型圈條器+JWF1203 型梳棉機

1.3 梳棉工藝參數(shù)

試驗用JWF120 型梳棉機。清棉工序工藝:JWF1009型抓棉機打手速度1 000 r/min；FA125B型重物分離器第一組塵棒隔距為22 mm、第二組塵棒隔距為25 mm；JWF1107 型單軸流開棉機四組塵棒隔距分別為12 mm、12 mm、12 mm、12 mm，打手速度717 r/min（頻率45 Hz）；JWF1029 型多倉混棉機均棉羅拉速度726 r/min；JWF1121 型清棉機兩分梳板隔距為2.5 mm、1.5 mm，四把除塵刀隔距為1.2 mm、1.2 mm、1.3 mm、1.3 mm，除塵刀進口四塊托板隔距為12 mm、13 mm、12 mm、12 mm，打手速度750 r/min；JWF1171 型棉箱的開松輥速度735 r/min。其筵棉棉結(jié)（MD100）為550 粒/g，短絨率10.9%，含雜率1.52%。

梳棉機單產(chǎn)采用22 kg/h、26 kg/h、30 kg/h、32 kg/h、36 kg/h、40 kg/h 六 檔；刺 輥 速 度 采 用975 r/min，錫 林 速 度480 r/min，蓋 板 速 度260 mm/min。錫林針布選取R-2030×0.5 型、道夫針布N-4030B×0.9 型、活動蓋板SPACETOP型，生條定量為22 g/5 m，不同種單產(chǎn)配合所紡的紗線均為18.2 tex。并對紡制的紗線進行條干、棉結(jié)、短絨等進行檢測。JWF1203 型梳棉機其他工藝參數(shù):給棉羅拉～給棉板隔距0.15 mm，刺輥～給棉板隔距0.61 mm，刺輥～除塵刀隔距0.30 mm，第一落雜區(qū)長度65 mm，第二落雜區(qū)長度30 mm，第三落雜區(qū)長度16 mm，刺輥～分梳板隔距0.75 mm，刺輥～錫林隔距0.18 mm，錫林～后固定蓋板隔距0.40 mm、0.43 mm、0.46 mm、0.48 mm，后棉網(wǎng)清潔器～錫林隔距0.40 mm、1.52 mm，錫林～后上罩板隔距0.56 mm，錫林～后下罩板隔距0.79 mm，錫林～活動蓋板隔距0.20 mm、0.18 mm、0.18 mm、0.18 mm、0.20 mm，錫林～前上罩板隔距0.78 mm，錫林～前下罩板隔距0.56 mm，錫林～前棉網(wǎng)清潔器隔距1.52 mm、0.40 mm，錫林～前固定蓋板隔距0.25 mm、0.23 mm、0.20 mm、0.20 mm，錫林～道夫隔距0.10 mm。

2 試驗結(jié)果

為保證誤差盡可能小，因此每種條件均使用四臺相同參數(shù)的梳棉機進行紡制，分別編號1#、2#、3#、4#，同種約束條件下取平均值，依據(jù)平均值進行分析。有關(guān)質(zhì)量指標見表1 和表2。

表1 不同單產(chǎn)時棉結(jié)和短絨檢測結(jié)果

表2 不同單產(chǎn)時成紗條干檢測結(jié)果

3 分析與討論

由表1 和表2 可知，當錫林、刺輥、蓋板速度和其他工藝隔距相同時，不同單產(chǎn)對應(yīng)成紗條干、棉結(jié)和短絨的指標是不同的。為了更綜合和方便的衡量各參數(shù)對生條質(zhì)量的影響，引用模糊評價的方法［12］。本次試驗共設(shè)置6 組限定條件，并且每個限定條件取最后平均值作為判定紗線指標的標準。因此每個指標從優(yōu)到差可分為1、2、3、4、5、6 共6 個等級，因為每個指標的相差程度不一，在此不使用隸屬度函數(shù)，只用6 種指標進行比較轉(zhuǎn)換，最好為1，其他依次為2、3、4、5、6，具體轉(zhuǎn)換結(jié)果見表3。棉結(jié)、短絨和條干三種指標共計12 個，其中棉結(jié)數(shù)量和棉結(jié)去除率、生條短絨率和短絨去除率為相同數(shù)據(jù)的不同表述，因此合并計算，共計10 個指標。根據(jù)重要指標權(quán)重系數(shù)，規(guī)定其中條干CV 值、棉結(jié)去除率、短絨去除率的權(quán)重系數(shù)為0.17，其他條干指標共7 個，每個指標的權(quán)重系數(shù)為0.07，總計0.49，四類指標權(quán)重的矩陣A=（0.17 0.17 0.17 0.49），對表3 進行歸類統(tǒng)計得出表4。

表3 不同單產(chǎn)影響棉結(jié)、短絨評價轉(zhuǎn)換表

表4 單量對棉結(jié)、短絨、條干指標影響統(tǒng)計表

根據(jù)本次試驗結(jié)果，分別對1、2、3、4、5、6 分別按照100、95、90、85、80、75 進行賦值，結(jié)合具體的權(quán)重系數(shù)和評價結(jié)果所占比例，計算出每個試驗方案的最終評價分數(shù)。其中以單產(chǎn)26 kg/h 的試驗條件為例進行計算，其評價分數(shù)為S=0.17×95+0.17×80+0.17×75+0.49×（0×100+0×95+0×90+3/7×85+1/7×80+3/7×75） =81.7（分）。用同樣的計算方法，計算其他方案的最后評分，具體數(shù)值見表5。

由表5 中數(shù)據(jù)可以知道當JWF1203 型梳棉機紡18.2 tex 紗時，單產(chǎn)32 kg/h 時的紗線質(zhì)量最好，其綜合得分為97.7 分，其次為單產(chǎn)30 kg/h 時紗線質(zhì)量綜合評分為90.6 分，最差為26 kg/h 紗線質(zhì)量綜合評分為81.7 分。由上述結(jié)果可知，當梳棉機參數(shù)相同時，為追求高紗線質(zhì)量，其單產(chǎn)不宜設(shè)置過低，但是過度追求高單產(chǎn)也會影響成紗質(zhì)量，體現(xiàn)了單產(chǎn)對成紗質(zhì)量的影響。

表5 不同條件下紗線質(zhì)量的綜合評分

3.1 棉結(jié)指標最優(yōu)方案

通過對表1、表3 的分析可得，棉結(jié)去除率最高的工藝參數(shù)為產(chǎn)量22 kg/h，并且從整體趨勢來看棉結(jié)去除能力隨著單產(chǎn)的提高呈下降趨勢。得出以上結(jié)論不難理解，當?shù)彤a(chǎn)時刺輥、錫林和蓋板的作用效果較強，針布對纖維的握持也較充分，分梳較為充足。如果單純的追求棉結(jié)去除率高的梳棉工藝，則可以在保證額定單產(chǎn)符合生產(chǎn)要求的基礎(chǔ)上盡可能減少實際單產(chǎn)。

3.2 短絨指標最優(yōu)方案

通過對表2、表3 分析可得，一個合適的單產(chǎn)對短絨指標的影響尤為明顯，本次試驗最優(yōu)單產(chǎn)為32 kg/h，并且短絨率指標隨著與單產(chǎn)32 kg/h偏離程度越大指標越差。主要是因為在低產(chǎn)時分梳能力過強，會增大短絨的產(chǎn)生，但是當單產(chǎn)不斷增大時，其分梳能力就會較弱，不利于短絨的排除。

3.3 條干指標最優(yōu)方案

通過對表2、表3 分析可知，單產(chǎn)對條干有顯著影響，并且整體趨勢隨單產(chǎn)的提高呈現(xiàn)先優(yōu)后劣的變化，主要因為是低產(chǎn)時纖維梳理過度，單產(chǎn)過高時梳理能力又不足，從而導致有較多纖維得不到梳理，從而影響其條干。

4 結(jié)論

（1）棉結(jié)、短絨以及條干最優(yōu)時的單產(chǎn)是不同的，在實際生產(chǎn)過程中根據(jù)所需最優(yōu)指標調(diào)節(jié)單產(chǎn)，會提高紗線特定性能。棉結(jié)指標隨著產(chǎn)量的升高呈惡化趨勢，但是短絨和條干指標均在32 kg/h 時性能最好。

（2）當工藝參數(shù)相同時，梳棉機單產(chǎn)對成紗質(zhì)量會有不同的影響，本次試驗主要考慮其綜合指標，由于紗線綜合指標在32 kg/h 時得分為97.7 分，最好，因此在使用JWF1203 型梳棉機時為保證紗線總體性能應(yīng)盡量控制單產(chǎn)量32 kg/h。