纺纱设备和技术的进步与发展
2017-05-30朱丹萍寿弘毅章友鹤赵连英
朱丹萍 寿弘毅 章友鹤 赵连英
摘 要:2016年中国纺织机械展暨ITMA亚洲展会在上海举办。文章对该次纺展上纺纱设备自动化、连续化、智能化及高速化等特点和纺纱技术的进步与发展情况作了大致的分析。指出实现“机器换人”,降低劳动用工与节约能源消耗,是当前纺纱企业降低成本、提高效益、实现持续发展的重要途径。
关键词:2016年中国纺织机械展暨ITMA亚洲展会;纺纱设备;纺纱技术
中图分类号:TS104 文献标识码: A 文章编号:1674-2346(2017)01-0001-07
中国纺纱产业是传统产业,已有100多年的历史。该产业因工序多流程长,设备生产效率较低,手工操作比重较高,用工较多,故称为劳动密集型产业。但随着科学技术的进步与发展,传统纺纱产业的面貌正在发生显著变化。最近我们参观了在上海举办的中国纺织机械展暨ITMA亚洲展,从展出的纺纱设备分析,比历届展出的纺纱装备又有明显进步,突出反映在装备向自动化、连续化、智能化及高速高效低耗方向发展,并促进纺纱产品向新颖化、多样化迈进。传统纺纱产业劳动密集型状态,正在向技术密集型方向转移。以下将这次展会上展出的纺纱设备技术进步情况及发展趋势作简要评析。
1 自动化纺纱机械设备广泛采用,“机器换人”步伐正在加快
针对传统纺纱设备自动化程度低、用工多的弊端,这次展出的纺纱设备中,采用自动化,实现“机器换人”是一大亮点。
1.1 混棉自动化
开清棉是纺纱的首道工序。采用开清棉机,除了要对使用原料进行开松、除杂外,还要使各种原料混合均匀,尤其是在生产色纺纱时,还要使混色均匀,以确保成纱的质量符合工艺设计要求。为了达到混棉(混色)均匀,传统纺纱是依靠人工混棉来实现,但人工混棉用工多,且工人劳动强度大,混和的均匀度也难以达到工艺设计要求。这次展会上,郑州纺机等制造企业,展出的机械自动混棉与多仑混棉等设备,是利用“横铺直取,分层叠加时间差”的方法,对各种原料进行充分的混和。据了解,纺纱企业采用自动混棉与多仑混棉设备后,相比原人工混棉,不但混和均匀性提高,同时可节省混棉人工一半以上。该设备正在逐步推广应用。
1.2 梳棉机与并条机采用新技术
梳棉机与并条机,由于出条速度都较快,传统方法是由挡车工进行频繁的落筒与换筒。使用这样的方法不但工人劳动强度高,而且看台能力也受到限制。这次展会上国内外纺机制造企业展出的新一代梳棉机与并条机,采取了增加条筒容量与自动换筒2项技术,为工人扩大看台创造了良好条件。条筒容量增加可延长落筒与换筒时间,在并条机上普遍采用60cm?20cm大容量条筒,在梳棉机采用100cm?20cm 大容量条筒,使落筒与换筒时间分别延长了30%~50%;采用自动换筒技术更可减轻挡车工劳动强度,如天门纺机展出的并条机每台配置了3个备用条筒,可进行满筒与空筒自动交替,使挡车工可间隔1个多小时进行换筒操作,看台能力比原来人工换筒扩大了1倍以上。
1.3 粗纱机与细纱机采用自动集体落纱新技术
在展出的粗纱机中,天津宏大纺机、河北太行纺机及青岛环球纺机等企业,还将粗纱机自动落纱技术与粗细联系统相结合,实现自动化与连续化相结合。虽然各公司设计有些区别,但原理是一致的,即将从粗纱机上自动落下的粗纱,通过轨道联接系统直接将粗纱输送到细纱机的粗纱架上备用,又将用完的粗纱管通过轨道运输系统返回到粗纱机上。粗纱自动落纱与粗细联技术采用,不但杜绝了在粗纱落纱及运粗纱过程中产生的各种瑕疵,同时又可节省粗纱落纱工及运输工。这2项技术目前正在国内纺纱企业逐步推广应用。
细纱机的集体自动落纱技术原先是与细纱长机(1000锭以上)配套使用的,在国内使用已有10多年时间。但这次展会上山西经纬纺机、浙江凯灵纺机、盐城海马纺机等企业,都将细纱集体自动落纱技术在常规细纱机上推广使用,这对国内众多的中小型纺纱企业来说,是个利好的消息。据相关资料显示,我国有1亿多锭环锭细纱机,其中采用细纱长机的数量虽逐年增加,但因其改造投资大,目前只有2000万锭左右,80%以上仍是采用传统型环锭细纱机,且多数企业仍采用人工落纱,劳动强度高,用工又多。在常规细纱机上能改造成集体自动落纱,不但改造投资少,而且又能较大幅度减少落纱工人数。据已使用细纱集体自动落纱技术的企业介绍,采用集体自动落纱后每组落纱工人可从6人减少至2~3人,每万锭落纱工(三班运转)可从原来18人减少至6~9人,且落纱盯台时间及落纱后断头率也比原人工落纱减少。故在传统细纱机上将人工落纱改造成集体自动落纱,将会受到中小型纺纱企业的普遍欢迎。
1.4 托盘式自动络筒机的使用
络筒是最后一道纺纱工序,也是用工较多的工序之一。在传统纺纱企业中,络筒与细纱2個工序的用工要占总用工数的80%以上,因此采用自动络筒机也是络筒工序减少用工的一项重要措施。目前国内多数纺纱企业使用的是纱库型自动络筒机,但插管及满纱络筒仍需依靠人工辅助操作。随着科学技术进步,国内外纺机制造企业又在纱库型自动络筒机的基础上,推出托盘式自动络筒机。这次展会上国内青岛宏大纺机,国外日本村田公司、意大利沙维奥公司都展示了新一代托盘式自动络筒机,实现了抽管、换管、接头及空管输送等全过程自动化操作,使工人看台能力进一步提高,从纱库型自动络筒机的每人看1台提高到每人可看管3~4台。如每万锭环锭纺配备3台自动络筒机,则只需要1人看管,使络筒工序从用工最多的工序成为用工最少的工序,充分显示出用自动化技术实现机器换人,是节约劳动用工的重要途径。目前国内外生产的托盘式自动络筒机,不仅在细纱集体落纱长机上配套使用,并通过加装尾纱找头与退绕装置后,已可用于常规细纱机落下的管纱络成筒纱。业内人士认为用托盘式自动络筒机来逐步替代纱库型自动络筒机是发展的趋势。
2 采用连续化纺纱技术,缩短传统环锭纺纱工序,也是实现“机器换人”,减少劳动用工的重要途径
这次展会上展示的纺纱连续化技术,主要有清梳联、粗细联、细络联及筒子自动包装、运输、装箱等多项,在减少劳动用工及提高产品质量上发挥出积极作用。
2.1 简易式清梳联技术
清梳联是纺纱中的一项先进技术,它把传统纺纱系统的开清棉与梳棉2道工序有机联接在一起,通过开清棉机开松除杂和梳棉机的进一步分梳纤维,直接制成梳棉条(又称生条),不但取消了传统纺纱工序的成卷、运卷及梳棉机的换卷等工种,同时也改变了原纺纱工序中,先开松纤维再在成卷中紧压纤维,至梳棉机上又要开松纤维的不合理工艺,对减轻梳棉机高负荷,提高梳棉条质量有积极作用。故清梳联技术在国内新建纺纱企业及重点纺纱企业技术改造中均已广泛使用。但是由于采用清梳联新设备投资较高,许多中小型纺纱企业在当前纺纱微利形势下,尚无条件加快采用步伐。如何利用企业现有清棉与梳棉设备,有机连接成“清梳联”,这是广大中小型企业所期盼的。这次展会上江阴百田纺机、山东东昌纺机等就是根据中小企业的需求,针对传统纺纱企业进行改造,推出“简易式清梳联”。它的优点有:1)现有开清棉与梳棉机均可充分利用,改造费用低;2)它可以根据生产品种不同灵活组合,1套清梳联生产线可以配4~8台梳棉机,适应少批量、多品种的生产需求;3)劳动用工也可比原用开清棉与梳棉2个工序减少一半以上,改造投资在2~3年内就可回收。故采用“简易式清梳联”受到国内中小企业普遍欢迎,这是一条对传统纺纱设备改造投资少效果好的途径。
2.2 粗细联与细络联技术
这也是实现纺纱连续化的2项新技术。粗细联已在粗纱采用自动落纱中作了介绍,在此不再重复。细络联是将细纱机与自动络筒机2种设备有机联接起来,实现连续化生产,可显著节省劳动用工。在国外因劳动资源少,工资费用高,早已采用了这项新技术。这次展会上国内经纬纺机、山西贝斯特纺机及江苏同和纺机公司等也展示了细络联新技术样机。据介绍:经纬纺机已在无锡马山试验基地建成了一条用细络联技术生产线。这预示着国内纺纱企业将逐步扩大细络联技术的推广应用。细络联核心技术是必须采用集体自动落纱多锭(1000锭以上)细纱机与托盘式自动络筒机。根据细纱机的锭数多少与生产品种,配置自动络筒机的锭数(16锭、24锭、32锭不等),把细纱落下的满纱管通过智能化纱管输送系统,直接送到托盘式自动络筒机上卷绕式筒纱,省去了管纱运送及细纱管搬上络筒机等工作,节约劳动用工,优势明显。
但使用细络联前提是企业生产品种要相对稳定,翻改少。故适用于生产规模大、每个车间生产品种较稳定的企业。对经常要翻改品种的中小企业,使用细络联是有一定难度的,这些企业可采用集体自动落纱细纱机与托盘式自动络筒机配套,也可取得节约用工的效果。
2.3 辅助设备采用连续化技术
这次展会上,青岛环球集团展出的筒纱智能物流系统是一款具有独创性的智能化连续化技术系统。该系统整个流程实现了络筒机自动取纱、输送、品种识别、机器人卸纱、堆垛称重筛选、自动套袋、编织布无人自动成包、自动打包、整包自动称重、自动贴标、自动码垛、自动入库、自动出库,显著节约了筒纱包装与运输工种用工。
此外,江苏凯宫纺机也展示了精梳工序采用智能化技术,将条并卷机与精梳机有机联接的TSFA016智能棉卷搬运系统。该系统将条并卷机落下的小卷通过满卷存储平台自动输送到精梳机吊装运输区域备用换卷,并将精梳机用完的空管通过存储平台码齐逐一喂入条并卷机,实现了条并卷与精梳机小卷喂入端的连续生产,对改善小卷质量及节约运输用工均有积极作用。
3 积极采用智能化技术使纺纱生产向在线自动检控方向发展,是展会的新亮点
这次展会显示:纺纱技术已从自动化连续化向智能化方向发展,如自调匀整技术、变频控制技术、电子控制技术及互联网技术等,均在纺纱装备及生产过程中广泛应用,使传统纺纱迈向智能化时代。
3.1 自调匀整
这是一种在线检控技术,也是目前纺纱中提高纱线质量与节约用工的一项关键技术。这次展会上国内外展出的清梳联与并条设备都采用了自调匀整技术。尤其是在并条机上加装自调匀整装置后,能根据输出条的单位重量变化及时调整喂入端速度,使输出条的长、短片段重量差异控制在最小偏差范围,尤其是当喂入端的棉条缺1根或多1根时,通过自调匀整装置,能及时调整喂入端与输出端的速比,可控范围在?2.5%区间,避免出畸轻与畸重条子。同时采用自调匀整技术后,可省去传统并条机靠人工调换齿轮来控制条子重量差异的方法,正确率显著提高。此外,并条机采用自调匀整技术后,改变了传统纺纱靠多道并合条子次数控制条子重量差异的方法,可适当减少并条道数:纺纯棉精梳纱时,可采用单道并条工序;纺混纺纱或色纺纱时,并条工艺也可从原3道改为2道。既可节约能耗,又可减少用工。故自调匀整在线检控技术的扩大应用,将成为提高纱线质量与减少纺纱用工的一项重要措施。
3.2 变频调速技术
这是一项智能化紡纱技术。这次展出的纺纱设备中,梳棉机、粗纱机、细纱机及空调设备等都采用了变频调速技术。
梳棉机根据所纺品种及使用原料的性能,用变频调速技术来调整锡林、刺辊及盖板运转速度,实现有效梳理使纤维损伤降到最小限度。
传统粗纱机是靠锥轮(铁炮)直径变化来调节运行速度,机构复杂,且差异较大。这次展会上展出的粗纱机,均采用变频调速技术,用多台步进电机来控制重要部件(罗拉、锭子、锭翼等)传动,实现了恒张力纺纱与卷绕,减少了前后排粗纱的张力差异及开车细节粗纱的产生。
本次展出的国内外细纱机上都采用变频调速技术。根据纺纱卷绕直径从小至大的变化分10档调速,使纺纱张力稳定,断头率降低,生产效率提高,并有利于档车工扩大看台能力。
减少纺纱车间温、湿度波动也是降低各工序断头率、提高生产效率的重要环节。展会上展出的江阴精亚与瑞士罗瓦公司生产的新一代空调设备,都采用了变频调速技术,根据外界空气温度与湿度的变化及车间生产中对温、湿度控制要求,来调节风扇转运及水泵供水量的大小,从而使车间的温、湿度控制在设定区间,这对提高纺纱可纺性与稳定生产也具有积极作用。
3.3 数字化电子技术在纺纱机械中的应用
数字化电子技术在纺纱机械中的应用,极大改变了传统纺纱设备靠齿轮与皮带等传动的模式。在这次展出的纺纱机械中,山西贝斯特、浙江凯灵纺机、江苏同和纺机等均在细纱机上采用数字化电子牵伸,使传动机构大大筒化,并消除了靠齿轮与皮带传动经常出现的起动滞后,及停机时的惯性效应,提高了传动正确性。陕西宝成纺机公司展出的新型并条机,也将原来用齿轮传动各牵伸罗拉改为电子牵伸传动方式,使牵伸率的正确性极大提高,并有利于提高并条出条速度。从展示的机台观察,在出条速度高达800m/min运转时,运转平稳无噪音干扰。业内专家认为:纺纱机械的传动机构积极采用数字化电子新技术,可以消除原来靠齿轮与皮带传动的各种弊端,提高传动精确性,这是今后纺纱机械的传动装置的发展方向。
3.4 互联网技术在纺纱中应用
纺纱企业具有多机台连续生产的特点,利用互联网系统可以将各工序每台设备的运转情况进行实时监控,并及时作出调正。这次展会上多家公司展示的细纱单锭控制技术,都成功地与互联网联接在一起,使每台细纱机上每个锭子的运转状态及断头情况一目了然,使档车工能及时处理断头,检修工能及时修复有故障锭子,减少了无效劳动,并扩大看台能力。目前互联网技术不但在细纱工序推广应用,在纺纱的其它工序也已开始应用。本次展出的宝花并条机,由于设置了与互联网联接端,管理人员可从智能手机上掌握每台设备的运转情况,并可对各种工艺参数作出相应调整,及时、快速准确地替代了原来用人工调整齿轮来调整工艺参数的传统方法。本次展出的山西贝斯特细纱机,也与互联网联接,无需停机就可及时调正纺纱品种及支数。总之,互联网技术在纺纱过程中应用,使纺纱真正开启了智能化与信息化纺纱的新时代。
4 设备的高速高效化是本次展会纺纱机械的一个亮点
由于智能化技术的推广应用与纺纱关键器材制造技术进步,为纺纱主机实现高速运转创造了良好条件。从这次展出的各工序纺纱设备分析,运转速度与单机产量均比前几届纺展展出的设备有明显提高。
4.1 梳棉机械的改进,梳棉机单机产量提高
梳棉机有“纺纱心芯”之称,说明它在纺纱中的重要地位。在这次纺机展会上,要数梳棉机最多。国外有瑞士立达、德国特吕茨勒、英国克罗斯罗尔等品牌;国内展出的有郑州宏大、青岛宏大、青岛纺机、青岛东佳、江苏金坛卓郎纺机公司等。从展品资料介绍中可以知道,这些梳棉机单机产量均超过100kg/h。据我们观察分析,提高梳棉机单机产量采取的措施有以下几点:
1)加宽机幅,扩大梳理面积,缩小锡林直径,实现高速运转。如瑞士立达展示的C70型梳棉机机幅为1.5m,锡林速度高达600-700r/min,均比常规梳棉机速度提高了50%。郑州宏大纺机生产的JWF1213型梳棉机机幅为1.28m,工艺分梳角度达到250o,分梳弧长达280cm,其梳理面积是传统梳棉机的1.5倍,使梳棉机在高速运转时梳理度增加,质量稳定。
2)提高锡林,降低道夫位置,以扩大锡林梳理区,提高对纤维的分梳能力。如青岛宏大纺机生产的JWF1211型梳棉机,是以高速高效优质为理念潜心设计的新一代高产梳棉机,该机的主要创新点是优化梳理锡林设计,由于锡林抬高使梳理区弧长达到2.8m,梳理面积比FA系列梳棉增加了17%,对纤维的梳理更加充分细致。
3)加装固定盖板与棉网清洁器以增加梳理点。如英国克罗斯尔公司展出的MK-7D型梳棉机,机上配置的固定盖板与棉网清洁器,可根据使用原料不同,自动调节前后区固定盖板根数与隔距,使工艺参数优化,梳理效果合理。
4)对梳棉机运转状态实现智能化管理。如青岛宏大展出的JWF1213型梳棉机配置了棉结在线检测与盖板隔距在线检测功能,并有针布等器材的使用寿命统计、更换提醒功能,对生条条干、棉网厚点、重量不匀等,进行实时统计、显示、报警,并可直接与互联网接口,实现工厂信息化管理。用户和主机制造厂,也可通过网络远程实时查看生产信息和设备运转状态。
5)采用新型优质针布,保证设备在高速运转中棉网质量良好。这次展会上瑞士格拉夫公司,国内金轮、光鲨等针布制造企业,都展示了适用梳棉机高速运转的新型针布。如格拉夫公司展示的Easy Top3弹性盖板针布与Hipro金属针布,据介绍前者可以经受最高梳理力,在调换时可节省70%停台时间;后者可以确保最佳性能和精度,并具备超长的使用寿命。国内金轮公司展示的双齿形针布,是自主创新的一款新型针布,据介绍双齿针布其针齿密度每英寸超过1400齿,可使梳棉机产量与梳理度提高30%以上,纤维损伤针面负荷降低20%。据山东银仕来纺织公司实际使用介绍,在同等配棉条件下,可使梳棉机车速从110m/min提高到130m/min,使台时产量从26kg提高到31kg,且梳棉条中的棉结与短绒也有一定下降,显示出高速优质的特点。从上述分析看,国产梳棉机及分梳元件在质量性能上已与国外接近,可以作为首选的设备与分梳元件。
4.2 并条与粗纱机生产效率提高
并条与粗纱机是纺纱中配台较少的两种设备,故提高设备的生产效率更显重要。从这次展出的国内外并条机分析,提高生产效率的主要措施是提高输出速度。在较长时间里,国外生产的多数是单眼并条机,输出速度高达1000m/min,带有自调匀整并条机输出速度也可达到500~600m/min,但单眼并条机与国内生产的双眼并条机比较,存在占地面积大、能耗较高的弊端。这次展会上瑞士立达与德国特吕茨勒公司展出的新一代双眼并条机,前者为RSB-D22型,后者为TD-8型,都采用两眼分别传动技术,占地面积节省,但输出速度仍可达到1000m/min单眼并条机水平。国内天门纺机公司展示的TH3809Y型并条机,也采用两眼独立驱动,UQA自调匀整,出条速度达到800m/min,设备还配有创新型摆动装置,可在高速运转时进行皮辊清洁与散热。陕西宝成公司展示的3款新型并条机,为实现高速运转,创新采用数字化智能控制车头系统的电子牵伸传动,改变了传统并条机依靠齿輪传动的方法,不但速度显著提高,而且在出条速度800m/min时,仍然运转平稳噪音低,并可在品种变更时进行便捷的工艺调整,无需人工操作,实现智能化管理。
粗纱机原有A系列与FA系列机型,都采用锥轮(铁炮)传动模式,故障率高,提高速度也受到一定限制。这次展会上国内青岛环球、天津宏大、河北太行、上海太平洋机电等公司,展出的粗纱机除了全部采用自动落纱技术外,都采用多单元电机传动,现场控制总线,光、机、电一体化等技术,锭翼、筒管分别由电机分组直接传动,既提高了传动效率、节能减耗、降低噪音,又使粗纱机生产效率比传统FA系列粗纱机提高了30%左右,实现了高速高效低耗的目标。
4.3 细纱机生产效率提高
细纱机是纺纱主机,提高细纱机生产效率是纺机制造企业与纺纱企业共同关注的热点。这次展会上,国外青泽公司,国内经纬纺机、山西贝斯特纺机、江苏同和纺机、上海二纺机、湖北天门纺机、浙江凯灵纺机等企业都展出最新一代细纱机,除普遍采用紧密纺技术及集体自动落纱技术外,在提高设备的生产效率上也各有亮点。从展示的国外、国内细纱机综合分析,提高细纱机的生产效率主要是采用多锭化与高速化技术。
多锭化是在一台细纱机上增加锭子单元。如国外青泽公司展出的Zinser72型细纱机上有2016个锭子,是目前国内外安装锭数最多、设备最长的环锭纺细纱机,机上还配有创新的吸风技术及自动清洁装置,既降低能耗,又节省人工清洁时间。1台细纱机锭数超过2000,其生产效率是常规细纱机的4~5倍,用5台青泽Zinser72型细纱机就可达到常规细纱机24台万锭的生产能力。国内山西贝斯特公司展示的BS588型细纱机最高锭数也可达到1512锭,并与村田络筒机实现细络联。这预示着多锭化细纱机与络筒机联接成“细络联”,是纺纱技术的发展方向之一。
高速化是提高细纱机单位产量的重要途径。从此次展出的细纱机分析,实现高速化的主要措施有以下几点:1)优化全机整体架构设计,适应超长设备运转时更加稳定可靠。如贝斯特BS562型集体落纱细纱长机,其车头采用高强度箱式车头齿轮传动,紧密纺与非紧密纺采用不同纺纱断面,五位一体机架采用销孔定位,定位精度大幅提高,在高速运转时平稳,为提高锭子速度创造了条件,据介绍最高锭速可达20000r /min。2)优化牵伸与升降传动机构。江苏同和、浙江凯灵公司细纱机都将传动系统改为电子牵伸传动与电子钢领板升降系统,不仅使传动机构大大简化,而且使高速运转传动时正确性提高。3)优选细纱关键器材为高速生产创造良好条件。细纱机上的罗拉、摇架、锭子、钢领、钢丝圈等都是细纱实现高速运转的关键器材,如江苏同和纺机公司展示的新一代罗拉与摇架能完全适应高速生产需求,该公司生产罗拉不仅采用了世界顶级进口全流程加工设备,而且还采用与世界同步的优质钢材、最理想的表面构槽几何形状与热处理硬度,加工精度高、挽弯强度好,并与公司生产的板翼摇架配套,能确保高速运转中压力稳定,无机械波产生。又如德国诺维巴(Novibra)科技公司生产的高速锭子,采用独特的直径17.5mm锭盘和直径3mm轴承,使锭子在2.0万r /min高速运转时,运转平稳能耗更低。再如重庆金猫纺器公司展出的RFC(黑金)高速耐磨钢丝圈、TPO(黄晶)钢丝圈、BSC(蓝宝石)钢丝圈、GHJ高耐磨精密钢领、JD高精度钢领、BC型锥石钢领等均选用优质钢材及特种加工工艺制造。其质量已达到国际水平,并具有极高耐磨性和自润滑特性,无走熟期。在纺纱速度1.8万r /min以上时,断头、毛羽及飞圈均比使用常规钢丝圈减少20%~30%,钢丝圈使用可达15~20天,钢领使用可达5~6年。此外印度Rimtex公司生产的X-轴钢领、钢丝圈也具有纺纱速度快、稳定性好、使用寿命长等特点,尤其是该公司生产的钢领直径以36-38mm为主,钢领直径减少,更有利于细纱机高速生产。
4.4 新型纺纱设备的高速高效化
目前国内外广泛应用的新型纺纱设备主要是半自动与全自动转杯纺、喷气纺与喷气涡流纺,相比环锭纺,具有纺纱流程短、纺纱速度快及用工省等多方面优势。这次展出的新型纺纱设备,国外有:卓郎畅来福公司生产的全自动与半自动转杯纺机、瑞士立达公司生产的J26型全自动喷气纺机、日本村田公司生产的MVS870型喷气涡流纺机等。国内有:江苏多道科技公司生产的BS60型转杯纺机、浙江日发纺机公司生产的RS30C转杯纺机、江阴华方科技公司研发的HFW80喷气涡流纺机等。这几种新型纺纱设备都是国内外近几年开发投产的新设备,具有纺纱速度更快、生产效率更高的显著特点。
1)喷气纺与喷气涡流纺:立达公司生产的J26型喷气纺机是新一代喷气纺机,在国内首次展出。该机是在原J20型喷气纺机基础上改进后推出的,机上配有200个纺纱单元,比J20型增加了80个纺纱单元;纺纱设计速度也从原450m/min提高到500m/min;机上配有6个自动打结小车,巡回打结,缩短了断头后打结时间,使生产效率提高;机上还为生产100%涤纶纱设置P26特殊清纱通道,确保在后加工中最佳纱线质量;此外,该机为双面机型,每面拥有100个纺纱单元,所有参数均单独设置,可同时生产不同品种纱线。日本村田公司展示的MVS870型喷气涡流纺机,是在原861型基础上改进设计推出的新设备,具有纺纱速度更快、配置纺纱单元更多、生产品种适应性更广的优点。设计速度为500m/min,展会上演示纺粘纤纱速度达到450m/min,纺纯涤纶纱为400m/min,纺T/C混纺纱为420m/min,均比原861机型有显著提高;机上安装纺纱单元从原80个增加到96个,故其生产效率比861机型提高30%以上;机上设置一套清油装置,攻克了生产纯涤纶纱的技术关键;同时展示了用该机生产的针织纱、机织纱、T/C、T/R纱及纯棉纱等系列产品,反映出喷气涡流纱的应用领域得到进一步拓展。
2)全自动与半自动转杯纺。卓郎畅来福公司展示的Autocoro9型全自动转杯纺机是在原8型基础上改进后推进的新机型。据介绍:该机采用独特的单锭纺纱技术,在能耗、产能、经济效益、便捷操作和质量控制等方面均在全自动转杯纺领域中处于领先地位。纺杯速最高可达18万r/min,引纱速度高达300m/min,在高速运转时与同类型设备比较能耗可节约20%,纺纱成本可降低19%。卓郎畅来福公司还展出BD系列半自动转杯纺,纺杯速度也达到11~12万r/min,引纱速度230r/min,可生产直径为320mm的筒纱,成纱质量可与全自动转杯纺媲美,是一款经济实用、性价比较高的设备。近几年国产转杯纺机在提高纺纱速度与效率等方面也有明显进步。以江苏多道公司生产的BS60型半自动转杯纺机为例,该机是在原BS50型基础上改进推出的新机型,设计速度为11万r/min,实际生产速度可突破10r/min大关,为生产中高支转杯纺创造了条件。机上纺纱器配置最多达480个,是目前国内外半自动转杯纺机中纺纱器配置最多机型。纺纱器增加有利于提高单机产量与企业经济效益。此外,机上还配备智能化管理系统与电子清纱器,对生产的纱线实施在線检测,能有效管控纱线质量。半自动转杯纺机是目前国内外生产的主要设备。国内生产的半自动转杯纺机,已与国外半自动转杯纺机处于同等水平,具有良好的性价比,故可作为企业首选设备。
5 向一机多功能方向发展是本次展会纺纱设备的一个特点
5.1 细纱机用途正向多功能开拓
细纱机是纺纱主要装备,历来以生产纯棉、化纤及混纺平纱为主导产品,但这次展会上展出的细纱机正向多功能方向开拓。除机上加装紧密纺或赛络纺装置生产紧密赛络纺纱外,近几年通过适当改造,机上加装多功能花色装置后,可生产竹节纱、段彩纱及短彩+竹节等新型花色纱线。此外展会上经纬纺机展出的JWF1511型三元色纺纱系统和JFT1511型柔清纱装置,受到业内人士高度关注。JWF1511型三元色智能纺纱系统,以3种不同颜色的粗纱喂入,通过智能数控牵伸,改变三基色成分配比,实现纱线颜色及支数变化,可纺制出段彩纱、段彩竹节纱、渐变段彩竹节纱等各种纱线,使环锭纱机具备纺纱与智能配色的双重功能。据介绍,该装置已在山东、江苏、浙江少数企业中应用,且反响较好。JFW1511型柔清纺纱装置是一种能显著降低纱线毛羽的新型环锭纺纱技术,该装置安装在环锭细纱机上,能对纺纱三角区的纤维进行柔化处理,降低纤维模量,改善纤维卷捻性能,使纱线具有毛羽少,手感柔顺,纱线光洁的特点。展会上山东裕华纺机公司也展示了该公司与意大利合作生产的Pinter多种花色纱装置,有马赛克(Mosaic)花色纱装置、双芯纱和单芯纱装置、3D包芯纱装置、竹节纱装置、段彩纱装置及普通/赛络纺逐锭监控系统等。这些装置安装在环锭细纱机上,能生产出形态各异、色彩多样的纱线,改变了传统环锭纺纱色泽与形态单一的局面。
5.2 精梳机使用原料向多样化发展
精梳机历来是生产高品质纯棉纱的专用设备,但近几年来,随着纱线品种的变化,使用原料向多样化发展,既有棉,也有各种化纤及毛、麻等纤维。为适应纱线品种的变化与发展,河南昊昌纺机公司开发了多功能新型精梳机,机上可用6种元件,用不同纤维原料来生产精梳纱,既可生产不同品质要求的纯棉精梳纱,也可用麻类纤维及粘膠、涤纶纤维来生产精梳纱。从已开发生产的麻精梳纱、粘纤精梳纱及涤纶精梳纱分析,由于通过精梳工艺使纤维伸直度显著提高,纤维中存在的疵点被有效清除,使纱线更光洁,强力更高,为后道加工生产的产品提升附加值。业内人士认为精梳机向多种纤维加工发展可使其用途更广泛,发展潜力更大,并可促进我国精梳纱生产比重进一步提高。
6 结语
1)中国纺织机械展暨ITMA亚洲展,是展示国内外纺织机械技术进步与品种发展的重要平台。纵观这次展会上展示的纺纱技术装备,比历届有明显进步,突出反映在装备的自动化、连续化、智能化及高速化特点明显,使纺纱产业正在向技术密集型转移。
2)实现“机械换人”,降低劳动用工与节约能源消耗,是当前纺纱企业降低成本、提高效益、实现持续发展的重要途径,企业只要认真分析展示设备的功能与特点,结合企业实际,在技术改造中加以应用,可使企业从劳动密集型向技术密集型转变,实现旧貌换新颜的目标。
参考文献
[1]2016年中国纺织机械展暨ITMA亚洲展第1-4期展报.
[2]纺纱机械:从自动化迈向智能化[N].中国纺织报,2016-10-21.