在追求个性化、精致化的现今社会,人们对纱线质量的要求也在日益严格,因此减少棉结、增强纱线强力是厂家和客户迫切的需求[1,2,3]。曾有多位学者研究梳棉工艺对成纱质量的影响[4,5],有针对锡林速度对纱线毛羽、条干、含杂率进行的研究[6,7,8],也有锡刺比对生条质量的影响研究[9,10,11],众所周知单产也是影响纱线质量的一项重要因素,但对单产的研究数据相对较少。单产同其他工艺参数共同影响成纱质量,单产的多少直接影响纱线棉结、短绒指标,并且对条干指标也会有相当大的影响。JWF1203型梳棉机是国产最为经典的中等单产梳棉机,其单产主要在20 kg/h~50 kg/h,在品种适应性、设备机械状态稳定性、优异的质量指标方面都非常突出。本试验主要探讨相同上机工艺参数时JWF1203型梳棉机在纺C 18.2 tex纱生产实践中纱线质量最优的单产特征。1 试验部分1.1 试验原料本次试验所用原料为美棉和澳棉。其原棉棉结(MD100)345粒/g,短绒率10.25%,含杂率2.77%,清棉落棉率2.24%,成熟度0.81,马克隆值4.40,上半部长度为29.36 mm。1.2 工艺流程JWF1009型往复抓棉机→AMP3000V5⁃P TH型火星金属重杂物探除器→FT217型气流分流器+FA125B型重物分离器→JWF1107型单轴流开棉机→JWF1029型多仓混棉机→JWF1121型清棉机→JWF1053型除微尘机→JWF1171型棉箱→FT025B型自调匀整+JWF1171型棉箱+FT209A型圈条器+JWF1203型梳棉机1.3 梳棉工艺参数试验用JWF120型梳棉机。清棉工序工艺:JWF1009型抓棉机打手速度1 000 r/min;FA125B型重物分离器第一组尘棒隔距为22 mm、第二组尘棒隔距为25 mm;JWF1107型单轴流开棉机四组尘棒隔距分别为12 mm、12 mm、12 mm、12 mm,打手速度717 r/min(频率45 Hz);JWF1029型多仓混棉机均棉罗拉速度726 r/min;JWF1121型清棉机两分梳板隔距为2.5 mm、1.5 mm,四把除尘刀隔距为1.2 mm、1.2 mm、1.3 mm、1.3 mm,除尘刀进口四块托板隔距为12 mm、13 mm、12 mm、12 mm,打手速度750 r/min;JWF1171型棉箱的开松辊速度735 r/min。其筵棉棉结(MD100)为550 粒/g,短绒率10.9%,含杂率1.52%。梳棉机单产采用22 kg/h、26 kg/h、30 kg/h、32 kg/h、36 kg/h、40 kg/h六档;刺辊速度采用975 r/min,锡林速度480 r/min,盖板速度260 mm/min。锡林针布选取R⁃2030×0.5型、道夫针布N⁃4030B×0.9型、活动盖板SPACETOP型,生条定量为22 g/5 m,不同种单产配合所纺的纱线均为18.2 tex。并对纺制的纱线进行条干、棉结、短绒等进行检测。JWF1203型梳棉机其他工艺参数:给棉罗拉~给棉板隔距0.15 mm,刺辊~给棉板隔距0.61 mm,刺辊~除尘刀隔距0.30 mm,第一落杂区长度65 mm,第二落杂区长度30 mm,第三落杂区长度16 mm,刺辊~分梳板隔距0.75 mm,刺辊~锡林隔距0.18 mm,锡林~后固定盖板隔距0.40 mm、0.43 mm、0.46 mm、0.48 mm,后棉网清洁器~锡林隔距0.40 mm、1.52 mm,锡林~后上罩板隔距0.56 mm,锡林~后下罩板隔距0.79 mm,锡林~活动盖板隔距0.20 mm、0.18 mm、0.18 mm、0.18 mm、0.20 mm,锡林~前上罩板隔距0.78 mm,锡林~前下罩板隔距0.56 mm,锡林~前棉网清洁器隔距1.52 mm、0.40 mm,锡林~前固定盖板隔距0.25 mm、0.23 mm、0.20 mm、0.20 mm,锡林~道夫隔距0.10 mm。2 试验结果为保证误差尽可能小,因此每种条件均使用四台相同参数的梳棉机进行纺制,分别编号1#、2#、3#、4#,同种约束条件下取平均值,依据平均值进行分析。有关质量指标见表1和表2。XX.XXXX/j.issn.1000-7415.2020.05.011.T001表1不同单产时棉结和短绒检测结果单产/kg·h-1生条棉结(MD100)/粒·g-1棉结去除率/%生条短绒率(HVI)/%短绒去除率/%2236.093.59.01.92637.593.28.82.13039.092.98.42.53238.093.18.12.83646.391.68.32.64054.890.18.62.3XX.XXXX/j.issn.1000-7415.2020.05.011.T002表2不同单产时成纱条干检测结果单产/kg·h-1条干CV/%-40%细节/个·km-1-50%细节/个·km-1+35%粗节/个·km-1+50%粗节/个·km-1+140%棉结/个·km-1+200%棉结/个·km-1+280%棉结/个·km-12215.3228071 2462431 886303352615.363005.41 2052251 910306333015.102364.81 1462151 790265323214.9221341 0512071 718260303615.2424831 1752181 865280314015.2627191 1942271 699302363 分析与讨论由表1和表2可知,当锡林、刺辊、盖板速度和其他工艺隔距相同时,不同单产对应成纱条干、棉结和短绒的指标是不同的。为了更综合和方便的衡量各参数对生条质量的影响,引用模糊评价的方法[12]。本次试验共设置6组限定条件,并且每个限定条件取最后平均值作为判定纱线指标的标准。因此每个指标从优到差可分为1、2、3、4、5、6共6个等级,因为每个指标的相差程度不一,在此不使用隶属度函数,只用6种指标进行比较转换,最好为1,其他依次为2、3、4、5、6,具体转换结果见表3。棉结、短绒和条干三种指标共计12个,其中棉结数量和棉结去除率、生条短绒率和短绒去除率为相同数据的不同表述,因此合并计算,共计10个指标。根据重要指标权重系数,规定其中条干CV值、棉结去除率、短绒去除率的权重系数为0.17,其他条干指标共7个,每个指标的权重系数为0.07,总计0.49,四类指标权重的矩阵A=(0.17 0.17 0.17 0.49),对表3进行归类统计得出表4。XX.XXXX/j.issn.1000-7415.2020.05.011.T003表3不同单产影响棉结、短绒评价转换表单产/kg·h-1棉结短绒条干CV-40%细节-50%细节+35%粗节+50%粗节+140%粗节+200%粗节+280%粗节221655566555262566454664304322322323323111211211365233133432406444645146XX.XXXX/j.issn.1000-7415.2020.05.011.T004表4单量对棉结、短绒、条干指标影响统计表单产/kg·h-1棉结短绒条干CV其他条干指标评价比例1234562216500005/72/7262560003/71/73/73043204/73/7000323115/72/70000365231/71/74/71/700406441/7003/71/72/7根据本次试验结果,分别对1、2、3、4、5、6分别按照100、95、90、85、80、75进行赋值,结合具体的权重系数和评价结果所占比例,计算出每个试验方案的最终评价分数 。其中以单产26 kg/h的试验条件为例进行计算,其评价分数为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)。用同样的计算方法,计算其他方案的最后评分,具体数值见表5。XX.XXXX/j.issn.1000-7415.2020.05.011.T005表5不同条件下纱线质量的综合评分产量/kg·h-1得分/分2281.92681.73090.63297.73687.44082.3由表5中数据可以知道当JWF1203型梳棉机纺18.2 tex纱时,单产32 kg/h时的纱线质量最好,其综合得分为97.7分,其次为单产30 kg/h时纱线质量综合评分为90.6分,最差为26 kg/h纱线质量综合评分为81.7分。由上述结果可知,当梳棉机参数相同时,为追求高纱线质量,其单产不宜设置过低,但是过度追求高单产也会影响成纱质量,体现了单产对成纱质量的影响。3.1 棉结指标最优方案通过对表1、表3的分析可得,棉结去除率最高的工艺参数为产量22 kg/h,并且从整体趋势来看棉结去除能力随着单产的提高呈下降趋势。得出以上结论不难理解,当低产时刺辊、锡林和盖板的作用效果较强,针布对纤维的握持也较充分,分梳较为充足。如果单纯的追求棉结去除率高的梳棉工艺,则可以在保证额定单产符合生产要求的基础上尽可能减少实际单产。3.2 短绒指标最优方案通过对表2、表3分析可得,一个合适的单产对短绒指标的影响尤为明显,本次试验最优单产为32 kg/h,并且短绒率指标随着与单产32 kg/h偏离程度越大指标越差。主要是因为在低产时分梳能力过强,会增大短绒的产生,但是当单产不断增大时,其分梳能力就会较弱,不利于短绒的排除。3.3 条干指标最优方案通过对表2、表3分析可知,单产对条干有显著影响,并且整体趋势随单产的提高呈现先优后劣的变化,主要因为是低产时纤维梳理过度,单产过高时梳理能力又不足,从而导致有较多纤维得不到梳理,从而影响其条干。4 结论(1)棉结、短绒以及条干最优时的单产是不同的,在实际生产过程中根据所需最优指标调节单产,会提高纱线特定性能。棉结指标随着产量的升高呈恶化趋势,但是短绒和条干指标均在32 kg/h时性能最好。(2)当工艺参数相同时,梳棉机单产对成纱质量会有不同的影响,本次试验主要考虑其综合指标,由于纱线综合指标在32 kg/h时得分为97.7分,最好,因此在使用JWF1203型梳棉机时为保证纱线总体性能应尽量控制单产量32 kg/h。

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