自調(diào)勻整技術(shù)在棉紡系統(tǒng)中的應(yīng)用(上)
1 市場對棉紗的質(zhì)量要求
棉紗是紡紗工場的制成品,但卻是原料纖維一織物之間的中間品,是衣著裝飾產(chǎn)業(yè)三種織制品的原料,除產(chǎn)業(yè)用布有特殊要求以外,衣著裝飾隨著人民生活水平的提高,要求與日俱增,面對這樣的市場需求,紡紗工場的生產(chǎn),必須與之適應(yīng),現(xiàn)僅就衣著服飾方面分析其對棉紗質(zhì)量的要求。
1.1 服用性能與紗線
服裝已不僅僅是對環(huán)境溫濕度與生理上的適應(yīng),而是人們或借以傳情達意,擴展社交,或塑造自我形象,以顯露其精神境界,或裝飾美化,以表達禮儀等等,總之,早已不把使用、壽命、價格高低放在第一位了。服飾著裝如此地逐步趨向個性化,對花色品種的要求日見翻新,對織制品的要求除一般常規(guī)和多功能(保暖防臭等)要求以外,還要求色澤鮮艷、美觀大方、能實現(xiàn)人物外觀、身骨與風格。隨著服用性的改變,其原料紗線的品質(zhì)也須作相應(yīng)的改變。
1.2 織物對棉紗的要求
為適應(yīng)服用性能的多樣化,棉紡系統(tǒng)已從純紡走向混紡、天然纖維之間、化學纖維之間、天然纖維與化學纖維之間、一般纖維與差別化纖維之間、進行著各種不同原料纖維間的混紡,或普梳、或精梳、或變拈向、或變工藝參數(shù),形成了多種規(guī)格與不同品質(zhì)的棉紗,現(xiàn)綜合機織,針織對棉紗應(yīng)滿足的主要要求如下:
1.2.1 條干均勻
條干均勻的棉紗的織制品,其外觀平整光滑,可染性好(色彩均勻鮮艷),且均勻的條干,其單強CV值一定較低,即其平均實際強力提高了,特別是那些裝飾性的輕薄織物,對棉紗條干均勻度要求極高,同時還要求其條干CV值較小。
1.2.2 強力
棉紗在經(jīng)過織造加工中,因引伸,摩擦損失一部分強力后,還應(yīng)存余一定強力,以維持織制成成品(例如服裝)后,具有一定的耐磨性撕裂性。故要求單紗具有與紡紗號數(shù)相匹配的強力,且要求單紗的強力CV值較小。
1.2.3 棉結(jié)雜質(zhì)
棉紗中的結(jié)雜,會增加織造中的斷頭,降低織造效率,如殘留于布面,還會形成染斑,影響美觀,甚至成殘次布。
1.2.4 長粗節(jié)長細節(jié)
棉紗中的長粗、長細節(jié),在織制品中,是無法修整的,影響打分,直至成批地降低入庫一等品率。其條花、條痕影響布面的光澤美觀。
上述對棉紗要求的核心是條干均勻度,把住這一關(guān),單強CV比值,結(jié)雜,及長粗、長細節(jié)都會隨之相應(yīng)減少。
1.3 用戶對棉紗質(zhì)量的要求
用紗戶往往是制織坯布或織物的最終產(chǎn)品廠(如服裝、裝飾織物等),特別是最終產(chǎn)品廠,在我國加入WTO以后,創(chuàng)出自有的商標品牌的愿望是極其強烈的。棉紗質(zhì)量可以有高、中、低多種檔次,他們所要求的不一定是高檔的,但必須是能長期地穩(wěn)定在同一檔次的棉紗,這對他們的品牌效應(yīng)是極其需要的。
1.4 現(xiàn)代化設(shè)備的要求
現(xiàn)代的織造技術(shù),無論是機織還是針織都趨向三高(高質(zhì)、高速、高效),與傳統(tǒng)設(shè)備比,速度翻番,要求棉紗不僅有足夠的強力,承受其高速引伸,磨擦而不斷頭,還要求均勻的紗線截面,少結(jié)雜、少長粗、長細節(jié)等紗疵,能順利地通過 筘眼(針眼)而不斷頭,因為在織造工序,有的同時加工幾十、幾百根紗線,(針織)。有時同時加工幾千、幾萬根紗線(機織)。其中的一根紗線斷頭,引發(fā)全機停車,對其生產(chǎn)效率的影響極大。
由上述1.2~1.4節(jié),可見市場對棉紗質(zhì)量的要求,無論是滿足服用性能,適應(yīng)織造三高設(shè)備的加工,還是滿足用戶的要求,都牽涉到棉紗質(zhì)量的一個核心問題——條干均勻的棉紗,且能長期穩(wěn)定在同一個檔次。正是出于這種需要,自調(diào)勻整技術(shù)在棉紡系統(tǒng)的使用應(yīng)運而生。
2 自調(diào)勻整裝置的作用與效益
2.1 自調(diào)勻整裝置的作用(以下簡稱自勻裝置)
2.1.1 穩(wěn)定號數(shù)
可設(shè)定工藝參數(shù)及允差范圍,與在制品實時比較,進行控制,使后續(xù)紡紗機上紡出棉紗的號數(shù)重量偏差(簡稱支偏下同)能長期地穩(wěn)定在用戶要求的 允差范圍內(nèi),使用戶廠滿意。
2.1.2 彌補并合功能
紡紗系統(tǒng)常在并條機上用多根棉條并合,牽伸改善在制品的均勻度并控制號數(shù)重量偏差。但都存在兩個缺陷:一是受并合根數(shù),牽伸倍數(shù)的限制,僅能改善短、中片段的不勻,對長片段,超長片段,無能為力;二是對棉條截面中纖維量差異較大的周期性的牽伸波(纖維物理性能差異引起的牽伸波、機械波、精梳接合波……),改善不大。由于自勻裝置對在制品有消峰填合功能,能彌補并條機上隨機并合的缺陷。
2.1.3 防止突發(fā)性紗疵
對超控制范圍的一切突發(fā)性紗疵(棉結(jié)、雜質(zhì)、粗節(jié)等),自勻裝置有自動停機禁行,并發(fā)出警報的功能,提示擋車工及時排除,較人工防疵捉疵,快速而準確。
上述三點,正是用戶對棉紗質(zhì)量所要求的。
2.2 自勻裝置與現(xiàn)行的離線檢測相比優(yōu)點有四
2.2.1 反饋快
自勻裝置的檢測、反饋、控制是在電子線路之間進行。速度快達毫秒級(ms)。離線檢測是人加儀器,試驗結(jié)果經(jīng)計算比較后,通過牽伸變換齒輪的調(diào)換,進行調(diào)節(jié),其檢測、反饋、控制都是在人與機器之間進行,調(diào)換齒輪,還須停機、路程之長,時滯之久,與在線的電子迴路控制是無法相比的。
2.2.2 精度高
自勻裝置利用電子計算機控制伺服執(zhí)行機構(gòu),實時改變牽伸倍數(shù)達到勻整目的,工作穩(wěn)定可靠,精度誤差在1%以內(nèi)。離線檢測時,試驗工的操作手法,熟練程度及責任心對檢測精度及反饋結(jié)果影響甚大。不穩(wěn)定的人的因素與穩(wěn)定的計算機控制迴路相比,其精度即可信度是無法比擬的。
2.2.3 代表性大
自勻裝置為在線檢測,對檢測的在制品,實時跟綜,毫發(fā)不漏,檢測率達100%。離線檢測,反僅能對在制品抽樣試驗,限于人力、物力、其數(shù)量大小于在線,代表性甚小。
2.2.4 節(jié)棉
自勻裝置對檢測樣品僅進行接觸或不接觸檢測,對在制品無損。離線檢測必須對樣品進行破壞性試驗,才能取得需要的工藝數(shù)據(jù)。這也決定了其抽樣不能過多,必須限制在一定的范圍內(nèi),即使如此,長年累計,會有一定的原料損失。
2.3 自勻裝置的效益
自勻裝置是從屬于紡紗系統(tǒng)中的子系統(tǒng),其效益也是從紡紗設(shè)備正常生產(chǎn)運轉(zhuǎn)中體現(xiàn)出來,生產(chǎn)效益若全部計在自勻裝置上,似有偏頗,但其優(yōu)越作用,不可忽視。
2.3.1 適合用戶需要,可拓寬銷售渠道。(見上述)
2.3.2 減少制成品降等降波的機率。
2.3.3 減少原料消耗。除樣品檢測能節(jié)棉以外,經(jīng)勻整裝置在線調(diào)節(jié)后,不僅可改善棉紗的均勻度,且可對棉結(jié)、雜質(zhì)、粗細節(jié)等疵點嚴格把關(guān),可減少織造加工系統(tǒng)的斷頭。有人做過計算,若以絡(luò)筒機斷一根頭的成本損失為1的話,則整理機上斷一根頭的成本損失為700,槳紗機為2100,布機為490??梢姡瑪囝^對織造成本的影響是很大的。
2.3.4 提高生產(chǎn)效率
自勻裝置取代清棉純機械式的鐵炮(錐輪)勻整裝置后,將成卷機的正卷率普遍提高為99~100%,重不勻率也降低到工藝要求范圍以內(nèi)。正卷率的提高,使制成率相應(yīng)提高,即節(jié)棉、節(jié)電、降低物耗,還提高了生產(chǎn)效率,減輕了工人的勞動強度,有的企業(yè)[注一]算過一筆賬,四套清花自調(diào)勻整儀使用一年以后,在1998年比1997年同期5個月產(chǎn)量上浮2.54%的條件下,電耗降低了30.02%,機配件消耗減少了26.36%,清花落棉降低了6.94%,平均每月少耗電費5582元,配件少耗用681元,普梳紗配棉少用了741斤。當然其中包括有其他有成效的工作,但也應(yīng)承認自調(diào)勻整裝置是起了一定作用的。梳棉、清梳聯(lián)、并條機上自勻裝置的使用,雖不涉及制成率,卻涉及支偏和條干不勻率棉紗的重要指標,影響成品的等級評定及銷售價格。瑞士立達(Rieter)對使用其RSB-D30并條機(立達自稱:RSB-D30的核心部分是其新型的,全數(shù)字化的自調(diào)勻整系統(tǒng)[注二])的美國工廠跟蹤對比試驗,轉(zhuǎn)杯紗在織造工序每10萬次引緯的斷經(jīng),斷緯減少了1.34次,織造工序的效率提高了0.5%,競高達98.8%,按立達計算每臺RSB-D30每年可節(jié)省費用高達4萬美元。