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并粗工序重定量工艺优化实践探讨

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2021年11月11日08:55 盛庆石
 【免责声明】本文为外部投稿,仅代表作者本人观点,不代表本网立场。 TTEB对文中陈述、观点判断保持中立,不对所包含内容及数据的准确性、可靠性或完整性提供任何明示或暗示的保证。请读者仅作参考,并请自行承担全部责任。

摘要:为了降低吨纱成本,提高企业经济效益,在满足客户对产品质量要求的前提下,通过调整并条机头道的并合根数和牵伸倍数两个方案,达到增加熟条干定量的目的,由原熟条干定量20.5g/5m增加到23.5g/5m;通过调整粗纱的牵伸倍数,达到增加粗纱定量的目的,粗纱干定量由原6.4g/10m增加到6.9g/10m、7.4g/10m和7.8g/10m。在细纱工序分别纺纱进行质量指标的对比分析,找到了合适的并条工序工艺优化方案和并粗半成品定量,有利地降低吨纱成本,达到了提高企业经济效益的目的。

关键词:吨纱成本、并合根数、牵伸倍数、熟条定量、粗纱定量、成纱质量指标

降低吨纱用工用电成本是增强企业竞争力、提高企业经济效益的途径之一,根据我公司设备基础条件,梳棉工序和精梳工序,提高半制品定量的能力有限,重点从并条工序和粗纱工序着眼,在保证满足客户对产品质量要求的前提下,通过调整并条工序和粗纱工序的半制品定量,来达到提高效率、减少用工用电成本的目的。具体试验如下。

1、试验一

试验品种:精梳棉紧密纺32s品种。试验目的:在公司现有设备基础条件下,在满足客户对产品质量要求的前提下,保持或提高原有产品质量水平的基础上,通过提高并粗工序的定量来达到降低吨纱成本的目的。试验条件:试验在同样的条件下进行,同样的八个小卷,同一台精梳机34#下机的精梳条,在并条机头道和末道分别使用同机台同眼纺制,粗纱同机台同锭位,细纱同机台同锭位。试验方法及方案:在34#FA266型精梳机台上,使用同样的八个小卷,在精梳工艺不变的情况下,纺制精梳条,利用该精梳条,在并条工序28#头道D81型并条机①眼和28#末道D81S型并条机①眼分两种方案进行试验,第一种方案:头道并条根数6根,干定量20.5g/5m,末道并合根数8根,干定量20.5g/5m;第二种方案:头道并条根数7根,干定量23.9g/5m,末道并合根数8根,干定量23.5g/5m。在粗纱工序26#JWF1425型粗纱机,同样20锭,利用第一方案的熟条干定量20.5g/5m,纺制第一种方案的粗纱,干定量6.4g/10m;利用第二方案的熟条干定量23.5g/5m,纺制第二种方案、第三种方案和第四种方案的粗纱,粗纱干定量分别为6.9g/10m,7.4g/10m和7.8g/10m。利用纺制的四种方案的粗纱,分别在37#FA507型细纱机上,同样20锭,分别纺制管纱,利用同样的条干仪测试质量指标,进行质量指标的对比分析。注:第一方案为现上机工艺方案。第二种方案、第三种方案和第四种方案在同样试验条件下做出的质量指标与第一种方案进行质量指标对比分析,以便采取更优化的工艺方案。 

并条工序主要工艺参数

项目
第一种方案
(现上机方案)
第二种方案
(试验调整方案)




并合根数/根
6
7
干定量g/5m
20.5
23.9
实际牵伸倍数/倍
6
6
后区牵伸倍数/倍
1.56
1.56
罗拉隔距/mm
6x14
6x14
出条喇叭口/mm
3.4
3.4
出条速度m/min
373
373




并合根数/根
8
8
干定量g/5m
20.5
23.5
实际牵伸倍数/倍
8
8.14
后区牵伸倍数/倍
1.25
1.25
罗拉隔距/mm
5x14
5x14
出条喇叭口/mm
3.4
3.4
出条速度m/min
369
369

 粗纱工序主要工艺参数



现上机方案
试验调整方案
第一种方案
第二种方案
第三种方案
第四种方案
熟条干定量g/5m
20.5
23.5
23.5
23.5
粗纱干定量g/10m
6.4
6.9
7.4
7.8
实际牵伸倍数/倍
6.41
6.81
6.35
6.03
后区牵伸倍数/倍
1.19
1.19
1.19
1.19
设计捻度
捻/10m
4.6476
4.4209
4.3157
4.1195
罗拉隔距mm
10x23x36
10x23x36
10x23x36
10x23x36
锭速r/min
900
900
900
900
钳口mm
6.0
6.0
6.0
6.0

细纱工序主要工艺参数



现上机方案
试验调整方案
第一种方案
第二种方案
第三种方案
第四种方案
粗纱干定量g/10m
6.4
6.9
7.4
7.8
实际牵伸倍数/倍
38.16
41.14
44.13
46.5
后区牵伸倍数/倍
1.24
1.24
1.24
1.24
罗拉隔距mm
18x35
18x35
18x35
18x35
设计捻度
捻/10m
83.68
83.68
83.68
83.68
捻系数
357
357
357
357
下销
广达T型下销
广达T型下销
广达T型下销
广达T型下销
钳口mm
3.5单面
3.5单面
3.5单面
3.5单面

并粗细工序总牵伸倍数计算

第一种方案
6x8x6.41x38.16=1174.11
第二种方案
6x8.14x6.81x41.14=13683.2
第三种方案
6x8.14x6.35x44.13=13686.2
第四种方案
6x8.14x6.03x46.5=13694.5
第二、三、四种方案相对于第一种方案总牵伸倍数增加了约1.17倍

试验成纱质量指标如下:



现上机方案
试验调整方案
第一种方案
第二种方案
第三种方案
第四种方案
条干CV%
11.57
11.97
12.02
11.95
CV%max
13.17
14.28
13.93
13.60
CV%min
11.04
11.43
11.57
11.39
CVb
4.31
5.11
4.49
3.98
-30%
734.9
908.5
993.1
1009.8
-40%
29.1
51
61.5
59.7
-50%
0.3
1.5
1.3
1.4
-60%
0
0
0.1
0
+35%
163.8
187.6
212.8
192.3
+50%
15.4
26.5
23.8
21.4
+70%
4.3
8.5
8.3
6.2
+100%
1
1.6
2.1
2.0
+140%
206.6
208.5
215.3
218.5
+200%
58
65.1
64.3
64.1
+280%
18.9
25
23.9
24.5
+400%
6.4
6.4
8.0
6.9

试验结果分析:从质量指标测试的结果对比分析可知,第二种方案、第三种方案和第四种方案即试验调整方案相对于第一种方案即现上机方案,其各项质量指标均有所恶化。经分析,从并条头道、末道、粗纱到细纱总的实际牵伸倍数计算可知:第一种方案总牵伸倍数为11741.1倍,第二种方案总牵伸倍数为13683.2倍,第三种方案总牵伸倍数为13686.2倍,第四种方案总牵伸倍数为13694.5倍。大致计算,第二种方案、第三种方案和第四种方案相对于第一种方案总牵伸倍数增加了约1.17倍。这是由于并条机头道的并合根数增加造成的。同时并合根数的增加也造成了成纱棉结的增加。欲使成纱棉结基本保持原有水平,维持原有并合根数工艺不动,同时有利于减少总牵伸倍数,减轻条干恶化程度。为此,制定新的工艺试验调整方案。

 2、试验二

试验品种:精梳棉紧密纺32s品种。试验目的、试验条件和试验方法同试验一。试验二调整了并条工序的工艺方案。并条工序的工艺调整方案为下表的第二种方案,头道并合根数6根,干定量24.6g/5m,末道并合根数8根,干定量23.5g/5m.其他同试验一。 

并条工序主要工艺参数

项目
第一种方案(现上机方案)
第二种方案(试验调整方案)




并合根数/根
6
6
干定量g/5m
20.5
24.6
实际牵伸倍数/倍
6
5
后区牵伸倍数/倍
1.56
1.56
罗拉隔距/mm
6x14
6x14
出条喇叭口/mm
3.4
3.4
出条速度m/min
373
373




并合根数/根
8
8
干定量g/5m
20.5
23.5
实际牵伸倍数/倍
8
8.37
后区牵伸倍数/倍
1.25
1.25
罗拉隔距/mm
5x14
5x14
出条喇叭口/mm
3.4
3.4
出条速度m/min
369
369

粗纱工序主要工艺参数



现上机方案
试验调整方案
第一种方案
第二种方案
第三种方案
第四种方案
熟条干定量g/5m
20.5
23.5
23.5
23.5
粗纱干定量g/10m
6.4
6.9
7.4
7.8
实际牵伸倍数/倍
6.41
6.81
6.35
6.03
后区牵伸倍数/倍
1.19
1.19
1.19
1.19
设计捻度
捻/10m
4.6476
4.4209
4.3157
4.1195
罗拉隔距mm
10x23x36
10x23x36
10x23x36
10x23x36
锭速r/min
900
900
900
900
钳口mm
6.0
6.0
6.0
6.0

细纱工序主要工艺参数



现上机方案
试验调整方案
第一种方案
第二种方案
第三种方案
第四种方案
粗纱干定量g/10m
6.4
6.9
7.4
7.8
实际牵伸倍数/倍
38.16
41.14
44.13
46.5
后区牵伸倍数/倍
1.24
1.24
1.24
1.24
罗拉隔距mm
18x35
18x35
18x35
18x35
设计捻度
捻/10m
83.68
83.68
83.68
83.68
捻系数
357
357
357
357
下销
肇东下销
肇东下销
肇东下销
肇东下销
钳口mm
3.0平面
3.0平面
3.0平面
3.0平面

并粗细工序总牵伸倍数计算

第一种方案
6x8x6.41x38.16=11741.1
第二种方案
5x8.37x6.81x41.14=11724.8
第三种方案
5x8.37x6.35x44.13=11727.4
第四种方案
5x8.37x6.03x46.5=11734.5
第二、三、四种方案相对于第一种方案总牵伸倍数基本保持不变

试验成纱质量指标如下:



现上机方案
试验调整方案
第一种方案
第二种方案
第三种方案
第四种方案
条干CV%
12.16
12.20
12.17
12.14
CV%max
12.76
12.88
12.98
12.56
CV%min
11.20
11.72
11.70
11.76
CVb
2.98
2.38
2.57
1.78
-30%
967.8
1001
972.3
985
-40%
45.8
45.6
44.5
46.6
-50%
0.8
0.3
0.1
0.3
-60%
0.0
0.0
0.0
0.0
+35%
209.5
217.3
210.8
201.1
+50%
25.9
23.4
25.6
22.1
+70%
9.4
7.4
7.4
7.1
+100%
2.5
1.6
1.8
2.1
+140%
234
222.4
234.5
212.8
+200%
77.5
68.8
73.9
66.9
+280%
29.9
25.6
29.6
26.6
+400%
8.5
10.3
10.3
8.4

试验结果分析:第二种方案相对于第一种方案条干CV%、-30%、+35%、+400%质量指标稍有恶化,其余所测各项质量指标均有不同程度的改善;第三种方案相对于第一种方案条干CV%、-30%、+35%、+140%、+400%质量指标稍有恶化,其余所测各项质量指标均有不同程度的改善;第四种方案相对于第一种方案-30%、-40%质量指标稍有恶化,其余所测各项质量指标均有不同程度的改善。从第一种方案至第四种方案条干CV%、CVb、-50%、+50%、+70%、+100%、+200%、+280%质量指标相对于第一种方案有不同程度的改善趋势。综上分析可知,四个方案中质量指标最好的一批为第四种方案。第四种方案相对于第一种方案条干CV%改善0.02,CVb改善1.2,-30%细节恶化17.2个/km,-40%细节恶化0.8个/km,-50%细节改善0.5个/km,+35%粗节改善8.4个/km,+50%粗节改善3.8个/km,+70%粗节改善2.3个/km,+100%粗节改善0.4个/km,+140%棉结改善21.2个/km,+200%棉结改善10.6个/km,+280%棉结改善3.3个/km,+400%棉结改善0.1个/km。综上分析,可以判定纺制精梳棉紧密纺32s品种时,第四种方案即粗纱干定量7.8g/10m较为合适。 

3、试验三

试验品种:精梳棉紧密纺40s品种。试验机台85#FA507型细纱机。用试验二四个方案的对应粗纱试验。

细纱工序主要工艺参数



现上机方案
试验调整方案
第一种方案
第二种方案
第三种方案
第四种方案
粗纱干定量g/10m
6.4
6.9
7.4
7.8
实际牵伸倍数/倍
47.56
51.28
54.99
57.97
后区牵伸倍数/倍
1.24
1.24
1.24
1.24
罗拉隔距mm
18x35
18x35
18x35
18x35
设计捻度
捻/10m
96.2
96.2
96.2
96.2
捻系数
367.5
367.5
367.5
367.5
下销
肇东下销
肇东下销
肇东下销
肇东下销
钳口mm
2.5平面
2.5平面
2.5平面
2.5平面

试验成纱质量指标如下:



现上机方案
试验调整方案
第一种方案
第二种方案
第三种方案
第四种方案
条干CV%
13.31
13.09
12.79
12.82
CV%max
14.51
13.65
13.84
14.03
CV%min
12.91
12.45
12.42
12.30
CVb
2.89
2.37
2.58
3.65
-30%
1766.4
1660.2
1478.1
1499.3
-40%
146
132.2
96.5
111.1
-50%
4.0
3.2
1.5
2.4
-60%
0.0
0.4
0.0
0.0
+35%
364.9
319
286.3
298.9
+50%
45.8
41.4
35.5
35.8
+70%
15.3
12.9
11.6
9.9
+100%
4.0
3.0
2.1
2.3
+140%
432.6
389.6
341.9
348.5
+200%
119.3
110.6
94.4
98.5
+280%
48.4
46.8
37.8
39.8
+400%
16.8
14.9
11.9
12.4

试验结果分析:从试验结果可以看出,除第四种方案的CVb比第一种方案稍有恶化外,调整试验方案中的第二种方案、第三种方案和第四种方案所测其他各项质量指标均比现上机方案即第一种方案的质量指标有不同程度的改善。其中质量指标最优的为第三种方案。第三种方案相对于第一种方案条干CV%改善0.52,CVb改善0.31,-30%细节改善288.3个/km,-40%细节改善49.5个/km,-50%细节改善2.5个/km,+35%粗节改善78.6个/km,+50%粗节改善10.3个/km,+70%粗节改善3.7个/km,+100%粗节改善1.9个/km,+140%棉结改善90.7个/km,+200%棉结改善24.9个/km,+280%棉结改善10.6个/km,+400%棉结改善4.9个/km。综上分析,可以判定纺制精梳棉紧密纺40s品种时,采用第三种方案即粗纱干定量7.4g/10m较为合适。 

4、试验四

试验品种:精梳棉紧密纺21s品种。试验机台217#FA502型细纱机。用试验二四个方案的对应粗纱试验。

细纱工序主要工艺参数



现上机方案
试验调整方案
第一种方案
第二种方案
第三种方案
第四种方案
粗纱干定量g/10m
6.4
6.9
7.4
7.8
实际牵伸倍数/倍
24.98
26.93
28.88
30.44
后区牵伸倍数/倍
1.25
1.25
1.25
1.25
罗拉隔距mm
18x35
18x35
18x35
18x35
设计捻度
捻/10m
66
66
66
66
捻系数
348
348
348
348
下销
广达T型下销
广达T型下销
广达T型下销
广达T型下销
钳口mm
4.0平面
4.0平面
4.0平面
4.0平面

试验成纱质量指标如下:



现上机方案
试验调整方案
第一种方案
第二种方案
第三种方案
第四种方案
条干CV%
10.40
10.41
10.45
10.45
CV%max
10.76
11.34
11.31
10.84
CV%min
9.96
9.91
9.94
10.12
CVb
2.17
3.35
3.47
2.05
-30%
304.8
302.9
318.4
311.3
-40%
5.3
4.8
3.8
5.4
-50%
0.0
0.0
0.0
0.0
-60%
0.0
0.0
0.0
0.0
+35%
56
63.9
58.9
58.8
+50%
10.6
9.8
9.5
7.6
+70%
5.0
3.9
4.3
2.6
+100%
1.1
1.3
1.1
0.5
+140%
65.3
70.8
68.8
74.3
+200%
25.6
28.7
27.6
25.1
+280%
12.3
12
12.1
9.1
+400%
5.0
5.0
4.3
2.8

试验结果分析:从各项质量指标试验数据可以看出,四个方案所测质量指标总体差异不大,在四个方案中,各项质量指标最好的是:第一种方案中的条干CV%10.4,+35%粗节56个/km, +140%棉结65.3个/km。第二种方案中的-30%细节302.9个/km。第三种方案中的-40%细节3.8个/km。第四种方案中的CVb2.05,+50%粗节7.6个/km,+70%粗节2.6个/km,+100%粗节0.5个/km,+200%棉结25.1个/km,+280%棉结9.1个/km,+400%棉结2.8个/km。综上分析,可以判定纺制精梳棉紧密纺21s品种时,采用第四种方案即粗纱干定量7.8g/10m较为合适。 

5、 结论

5.1、从试验一中可以看出,对精梳棉紧密纺32s品种来讲,由现上机方案并条工序并合根数头道6根、末道8根,头道干定量20.5g/5m,末道干定量20.5g/5m,粗纱干定量6.4g/10m,调整为并条工序并合根数头道7根、末道8根,头道干定量23.9g/5m,末道干定量23.5g/5m,粗纱干定量6.9g/10m、7.4g/10m和7.8g/10m。在同样的试验条件下,经测试质量指标对比分析发现,调整后的质量指标均有所恶化,经分析可知,由于并条机头道的并合根数增加,造成了成纱棉结的增加,同时也使并粗细工序的总牵伸倍数增加了1.17倍,造成了成纱条干等质量指标的恶化。试验一中的试验调整方案不予采纳,需要进一步调整试验方案。 

5.2、从试验二中可以看出,由现上机方案并条工序并合根数头道6根、末道8根,头道干定量20.5g/5m,末道干定量20.5g/5m,粗纱干定量6.4g/10m,调整为并条工序并合根数头道6根、末道8根,头道干定量24.6g/5m,末道干定量23.5g/5m,粗纱干定量6.9g/10m、7.4g/10m和7.8g/10m。在同样的试验条件下,经测试质量指标对比分析得出以下结论。

5.2.1、对精梳棉紧密纺32s品种来讲,四个方案中质量指标最好的一批为第四种方案。第四种方案即粗纱干定量7.8g/10m相对于第一种方案即粗纱干定量6.4g/10m,质量指标有了不同程度的改善。具体改善的质量指标有:条干CV%改善0.02,CVb改善1.2,-50%细节改善0.5个/km,+35%粗节改善8.4个/km,+50%粗节改善3.8个/km,+70%粗节改善2.3个/km,+100%粗节改善0.4个/km,+140%棉结改善21.2个/km,+200%棉结改善10.6个/km,+280%棉结改善3.3个/km,+400%棉结改善0.1个/km。可以判定纺制精梳棉紧密纺32s品种时,第四种方案即粗纱干定量7.8g/10m较为合适。

5.2.2、对精梳棉紧密纺40s品种来讲,四个方案中质量指标最好的一批为第三种方案。第三种方案即粗纱干定量7.4g/10m相对于第一种方案即粗纱干定量6.4g/10m,质量指标有了不同程度的改善。具体改善的质量指标有:条干CV%改善0.52,CVb改善0.31,-30%细节改善288.3个/km,-40%细节改善49.5个/km,-50%细节改善2.5个/km,+35%粗节改善78.6个/km,+50%粗节改善10.3个/km,+70%粗节改善3.7个/km,+100%粗节改善1.9个/km,+140%棉结改善90.7个/km,+200%棉结改善24.9个/km,+280%棉结改善10.6个/km,+400%棉结改善4.9个/km。可以判定纺制精梳棉紧密纺40s品种时,采用第三种方案即粗纱干定量7.4g/10m较为合适。

5.2.3、对精梳棉紧密纺21s品种来讲,四个方案所测成纱质量指标总体差异不大。在四个方案中,各项质量指标最好的是:第一种方案中的条干CV%10.4,+35%粗节56个/km, +140%棉结65.3个/km。第二种方案中的-30%细节302.9个/km。第三种方案中的-40%细节3.8个/km。第四种方案中的CVb2.05,+50%粗节7.6个/km,+70%粗节2.6个/km,+100%粗节0.5,+200%棉结25.1个/km,+280%棉结9.1个/km,+400%棉结280个/km。综上分析,可以判定纺制精梳棉紧密纺21s品种时,采用第四种方案即粗纱干定量7.8g/10m较为合适。 

5.3、本次试验的目的是:在稳定或提高原有产品质量的前提下,受精梳机FA266机型设备基础条件的制约,提高精梳机产能受限,试图通过优化并粗工艺,增加并条头道、末道和粗纱的定量,来达到提高并粗产能,减少开台,减少用工用电,减少物耗的目的,进而降低吨纱成本,提高企业经济效益。这样,并条头道由原干定量20.5g/5m增加到24.6g/5m,并条头道提高产能20%;并条末道由原干定量20.5g/5m增加到23.5g/5m,并条末道提高产能14.6%。粗纱由原干定量6.4g/10m增加到7.8g/10m,粗纱提高产能21.9%。 

5.4、本次试验配棉为双28配棉,本试验重在优化并粗工艺,增加定量,提高产能,降低吨纱成本。通过试验优选,已找到了针对精梳棉紧密纺32s、40s和21s适宜的并粗工艺和定量。在实际生产中,可根据客户要求,选用与品种相适宜的配棉。比如,纺精梳棉紧密纺40s品种时,采用双29配棉较为合适。 

5.5、我公司采用双28配棉,重点纺制精梳棉紧密纺32s和21s品种。根据试验优化结果分析,已在公司推广试验二中的并条工序试验调整方案和试验二中的粗纱工序试验调整方案中的第四种方案,收到了较好效果。 

参考文献

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[5]陈玉峰.并条高倍牵伸工艺研究[J].棉纺织技术,2011,39(03):63-65.

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