摘要: 探討一機兩線清梳聯系統的工藝優化及其節能效果。采用“一抓，一開，雙混，雙清，雙除，多排，多梳”工藝流程，通過調節各部件工藝速度、各出棉口、排雜口壓力等參數，提高了清梳聯設備的開松除雜效果;優化配置梳棉機關鍵部件速度和集塵箱壓力;對清梳聯配套除塵系統進行變頻控制，并優化排風參數，最終改善了成紗質量，并實現除塵系統節能17.8%的效果。

　　關鍵詞：一機兩線清梳聯;棉結;雜質;短絨率;打手速度;除塵系統

　　清梳聯生產線實現高速化、連續化、自動化是紡織生產技術發展的趨勢[1]。生產線中工藝流程選用、機械設備配備、系統智能控制、各排風口風量風壓的相互匹配等因素，直接影響著清梳聯生產線的半成品質量和使用效率。由于紡織市場、原料的變化，紡織企業呈現原料和產品經常變化的生產格局。如何合理配置清梳聯主機設備，設計優化清梳聯系統工藝參數，使清梳聯設備能夠適應于紡織生產原料和品種變化的需要，并保證高效運行，是清梳聯工藝設計的關鍵。

　　由于需考慮多種產品的適紡性能，清梳聯設備生產線配置較完善，流程較長，但在實際生產中需要根據除雜效率、短絨率等方面的要求，采取針對性的措施;由于清梳聯配套除塵系統是按照生產線設備全開設計的，其運行中多呈現“大馬拉小車”的現象，使得清梳聯的使用效果不甚理想。本研究結合生產實際，根據所紡制 C 14.6 tex 紗的質量要求，在清梳聯設備單機試驗的基礎上，對標準一機兩線清梳聯設備的流程、主要設備工藝參數、氣流壓力和除塵系統進行優化，以達到適應加工原料質量變化、提高成紗質量、保證清梳聯設備高效運行、降低除塵系統無用能耗的目的。

　　1 基本情況

　　1.1 清梳聯設備配置JWF1012 型往復式抓棉機(配 TF2412A 型橋式磁鐵)→TF27 型輸棉風機→AMP3000 型金屬火星三合一探測器→FA103B 型雙軸流開棉機→JWF1102 型單軸流開棉機(配 FA051A 凝棉器)→TF2212 型兩路配棉器→JWF1026 160 10 型多倉混棉機×2→JWF1124C 160 型單輥筒清棉機×2(配 TF34A 吸鐵裝置×2)→JWF016 型異纖分檢機×2→JWF1054 型除微塵機×2→119A 型火星探除器×2→JWF1204B 型梳棉機 臺×2。

　　1.2 配棉情況采用 100%新疆棉紡制 C 14.6 tex 紗的配棉成分及其物理指標：原棉等級 429，纖維主體長度28.85 mm，馬克隆值 4.07，含雜率 2.8%，回潮率 7.04%，短絨率 9.5%，棉結 276 粒/g，總雜質 432粒/g。

　　1.3 生產工藝流程結合所紡品種質量要求及原棉含雜偏低、短絨率較高的情況，清梳聯設備采用跳過雙軸流開棉機的流程，采用“一抓，一開，雙混，雙清，雙除，多排，多梳”的工藝流程。流程中配置 JWF1102型單軸流開棉機、JWF1124C 型單輥筒清棉機和 JWF1204B 120 型梳棉機，對原棉具有較強的開松、除雜、混和能力，適紡性較強。其中，JWF1204B 120 型梳棉機可根據所紡原料和紗號包覆不同型號的針布。該流程具有對原棉預開松作用柔和，短絨率低，纖維混和較為均勻，清除大雜、重雜效率較高的優點，使得生條質量穩定，生產效率提高[2]。

　　2 主要設備參數優化

　　2.1 JWF1012型往復式抓棉機JWF1012型抓棉機的打手工作寬度2 300 mm，采用兩個鋸齒刀片打手不同轉向抓棉，并與打手兩側的壓棉羅拉配合，實現了“多包取用，少抓多抓，精細抓棉”的工藝要求。設備打手速度范圍900 r/min 1 350 r/min時可以保證開松除雜效果，但隨著打手速度的提高，棉塊質量降低幅度相對較大，易增加短絨率。如果出現棉花流轉移不暢，就會導致棉結增加，小結變大結，大雜變小雜，不利于開松和除雜[3]。并且當抓棉機出棉口在處負壓維持在800 Pa 900 Pa時，才能較好地保證抓棉機的工作效率。

　　通過對打手速度和抓棉機出棉口處負壓優化試驗可知，當打手速度從 900r/min提高到 1 200 r/min時，棉塊質量減小，棉塊短絨率稍有增加;當打手速度從1 200 r/min提高到1 250 r/min時，棉塊短絨率明顯增加。因此，為了實現抓棉機多抓少抓的目標，對主要工藝進行優化：小車運行速度17 m/min，抓臂下降動程1.3 mm 1.7 mm，抓棉機打手速度1 200 r/min，出棉口處負壓900 Pa。工藝優化后既能有效分解棉塊，又能減少纖維損傷，并提高了抓棉機的工作效率。

　　2.2 JWF1102型單軸流開棉機JWF110 型單軸流開棉機采用復合打手裝置，在打手的進口、中間、出口分別安裝V形角釘、粗角釘、矩形刀片。大塊棉由角釘開松，小塊棉由矩形刀片開松，可滿足“柔和開松，減少纖維損傷，大雜先落少碎”的工藝理論。實現單機單個復合打手完成自由打擊、先弱后強、先疏后密的開松除雜工藝要求[4]。纖維靠氣流輸送沿打手的切向進入打手室，并沿導流板圍繞 形角釘、粗角釘、矩形刀片輥筒表面螺旋前進，通過依次減小打手直徑，形成打手與塵棒隔距依次變大的設計思路，使纖維得到充分開松和除雜。棉束被送至下一機臺，雜質沿打手的切線方向落入集塵箱。在打手速度變化過程中，保持出棉口負壓在300 Pa，并適當提高單軸流開棉機排雜口處的負壓，不但可以提高排除短絨雜質的能力，還可消除單軸流開棉機落雜箱內雜質堆積的現象[5]。

　　隨著打手速度提高，開松除雜作用逐步增強，出口棉塊含雜率下降，短絨率增加，但增加幅度不大。當打手速度為 520 r/min和 580 r/min時，通過調整塵棒安裝角，適當提高排雜口負壓，可增強除雜作用，棉塊含雜率降低，而短絨率增加較少。因此，本試驗打手速度采用520 r/min，且排雜口負壓取值850 Pa。

　　2.3 JWF1026 160 10型多倉混棉機JWF1026 160 10型多倉混棉機采取大容量多倉逐倉時差混棉的方式，可提高原棉混和效果。通過PLC設定與控制換倉壓力，可保證各棉倉貯棉密度一致。采用倉位數字量化控制技術，與抓棉機自適應供棉技術相配合，解決了多倉混棉機工作時的“空倉”現象，提高了多倉混棉機和抓棉機的聯動和工作效率。當提高打手速度并適當降低棉倉壓力時，會增加筵棉棉結和短絨率。因此選用最小打手速度576 r/min，且棉倉壓力240 Pa時，可實現多倉混棉機筵棉棉結310粒/g,短絨率11.9%的效果。

　　2.4 JWF1124C 160型開棉機JWF1124C 160型開棉機打手采用矮密鋁合金梳針輥筒 具有開松柔和、纖維損傷小、不易纏繞、纖維開松與除雜效果好的優點。打手速度、出棉口、排雜口負壓是該型機主要的工藝參數，打手速度過低，開松除雜效果稍差;打手速度過高，容易產生索絲，造成棉結大量增加[6]。生產中需要根據加工纖維的短絨和含雜情況，優選不同的打手速度和出棉口、排雜口壓力，以保證筵棉質量。

　　當采用較低的打手速度和較低的排雜口負壓時，纖維中的短絨率較低，但由于原棉中的籽屑、棉結不易被消除，含雜率偏高;提高打手速度又會使短絨率升高。出棉口壓力是由后道除微塵機的進棉風機所控制，為了使棉束以合適的流速和力度進入除微塵機內并拍打在網眼板上，出棉口壓力不宜過高。本試驗采用打手轉速520 r/min，出棉口負壓350 Pa,排雜口負壓650 Pa時，筵棉質量較好。

　　2.5 JWF1054型除微塵機JWF1054型除微塵機主要作用是進一步清除棉束中的微塵和細小雜質，這時落下的塵雜已經比較細小，輸送塵雜的動力不需要太大。因此要求除微塵機網眼板下方的排塵箱內要有一定的負壓，但不能太高，否則不利于棉花的轉移。合理控制風箱進出口壓力，排塵口處負壓以保持在250Pa 300 Pa為宜。

　　2.6 JWF1204B型梳棉機JWF1204B型單刺輥梳棉機具有較好的梳理纖維、分離短絨、去除雜質和棉結的作用。梳棉機刺輥、錫林、蓋板的速度，以及各部件工藝隔距、集塵箱負壓值是決定梳棉機分梳質量和產量的主要因素。提高刺輥、錫林速度，可增加梳理強度，有利于細小雜質與纖維分離，在提高產量的基礎上也明顯改善了生條質量[7]。在蓋板至錫林間隔距不變條件下，適當提高蓋板速度，可提高短絨和塵雜轉移效果，降低結雜和短絨率。具體應根據原棉質量和喂入筵棉的短絨及含雜情況，合理配置刺輥、錫林和蓋板速度及各部位的梳理隔距。梳棉工序根據“早落少碎”的原則，采用“低速喂入，高速梳理”的方案，將棉箱的打手速度降低到522 r/min，將刺輥和錫林速度分別提高到900r/min和450 r/min，蓋板速度設定為260 mm/min，出條速度140 m/min時，梳棉機單產可以達到40kg/h，生條質量也明顯提高。

　　梳棉機集塵箱負壓對梳棉機梳理效果、落棉量、生條質量、棉結、雜質和短絨的排除率、車間環境等均有較大的影響。采用優化后的錫林、刺輥、蓋板速度，且生條定量23.5 g/5 m條件下，采用不同集塵箱負壓進行試驗。

　　當梳棉機集塵箱內負壓由850 Pa提高至950 Pa后，生條根數短絨率降低，棉結塵雜粒數減少。說明適當提高集塵箱負壓后，不僅提高了棉結、雜質和短絨的排除率，還能使纖維得到更充分的梳理 梳理效果有所提高，梳棉機落棉率稍有增加。但若集塵箱負壓升至1 050 Pa時，梳理排雜效果變化不大，落棉率增加較為明顯，但系統在高負壓下運行，機器承壓增大，除塵系統能耗增加。因此優選集成箱負壓為950 Pa。

　　3 清梳聯除塵系統運行

　　優化由于清梳聯除塵系統設備是按照生產線設備全開、系統風量最大、壓力最高的情況下進行設計的，運行中當工藝參數調整或部分機臺停運后，系統的排風量和風壓都會相應改變，因此也需要對除塵系統進行優化，才能滿足清梳聯設備的排風要求。本項目在原設計配套主風機的基礎上，根據工藝要求對主風機采用變頻控制，在保持除塵機組進風箱處壓力的條件下，降低主風機的運行頻率，以適應清梳聯系統各排塵點所需風量和風壓的要求，達到節能的目的。該項目每套清梳聯清棉設備配置一套除塵機組，配備主風機風量50 580 m /h，全壓1 602 Pa，主風機裝機功率37 kW;每 臺梳棉機配置一套除塵機組，配備主風機風量41 400 m /h，全壓1 965Pa，主風機裝機功率37 kW。在所紡品種在跳轉雙軸流開棉機的情況下，清棉除塵系統優化前后運行效果如下。

　　4 結論

　　為保持清梳聯系統設備的良好開松、除雜和混和效果，需要根據原棉特點和產品規格，對各主機設備的主要工藝參數進行優化，才能保證系統設備的高效運行，并改善生條質量。針對采用100%新疆棉(含雜在 %~3%)紡制的C 14.6 tex紗品種，清梳聯采用的“一抓，一開，雙混，雙清，雙除，多排，多梳”的工藝配置，通過采取優化各部打手速度、塵棒隔距、風口負壓等措施，充分發揮各單機的作用，有效去除原棉中的棉結、雜質、短絨等，做到“早落少碎，逐步開松”的效果。

　　合理配置梳棉機參數 采用“低喂高梳”的梳理方案，優化分梳效果，減少纖維損傷，提高生條質量。清梳聯設備對系統排風量和風壓的要求比傳統開清棉設備更高、更嚴。優化清梳聯工藝的同時需要對除塵系統進行調整，特別是清梳聯除塵器吸風箱壓力，應根據清梳聯設備開啟情況和設定的運行參數進行調整，保證適當壓力數值，以保證產品質量和節能運行。通過對一機兩線清梳聯除塵系統進行優化，采用變頻控制除塵系統主風機，每套清梳聯除塵系統綜合節電打啊17.8%，每年可節約電費8.22萬元。

　　參考文獻：

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　　[2] 黃海濤，劉慧娟 提高國產短流程清梳聯生條質量的工藝實踐[J].棉紡織技術，2016，44( )：43 46.

　　[3] 阿爾孜古麗 烏休爾 國產清梳聯的工藝優化[J].棉紡織技術，2015，43(10)：50 52.

　　[4] 郭東亮，董志強 淺析 JWF 系列清梳聯流程的優化配置[J].棉紡織技術，2017，45(10)：43 48.

　　[5] 董志強，宋博 清梳聯系統風量風壓的優化[J].棉紡織技術，2012，40( )：36 39.[6] 趙書國，黃美英 梳棉機工藝配置與生條短絨率關系的探討[ ] 棉紡織技術，2008，36( 6) ：.

　　作者：”劉艷杰 1 邱萬福 2 周義德