关于高效散纤维开松喂给设备的配置简介

周树照，卢双利，韦雪梅

（恒天重工股份有限公司，河南郑州 450001）

作为一种新型的、有着众多优势的染色形式，散纤维染色的发展已走过了十多个年头，染色工艺和设备流程也已经日趋完善，并逐步应用于棉花脱脂。以恒天重工股份有限公司供给某公司日产15吨的标准流程为例，基本实现了纤维成饼、染色、顶饼、脱水和棉饼开松喂入烘干机的各个阶段的连续生产，极大地减轻了工人的劳动强度，特别是本研究所探讨的脱脂、染色后纤维的开松喂给设备配置，不仅改善了工作环境，提高了工作效率和产品质量，而且设备产能也有较大提升。本项目对脱水后棉饼开松喂给的形式及具体结构、要求加以探讨和分析，以供参考。

1 流程简介

1.1 流程的演变

从前期作坊式生产，到现今自动喂给打饼、染色、顶饼脱水到自动预开松、开松并均匀地喂给烘干机的流程演变，已经形成了成熟的设备工艺流程，由干开机、打饼机、染缸、顶饼机、脱水机、预开松和开松喂给到烘干机的流程，基本满足了所有散纤维的染色和脱脂要求[1]。

1.2 开松段的演变

本研究重点探讨棉饼的开松喂给，见图1。散纤维脱脂、染色后，脱水的饼状散纤维密度大（260～300 kg/m3）、抱合力强，前期主要是靠人力撕碎并平铺到烘干机的喂入帘上，劳动强度极大，效率低，湿块多，烘干效果差。后来，恒天重工开发出了ZHR573型开松机和R434型喂给机，初步解决了开松和喂给的问题。随着用工成本以及用户对产品质量要求的不断提高，这些设备固有的一些缺陷，如：劳动强度偏大、飞花和落花严重、烘干后湿棉块多、清洁困难等问题也暴露了出来。为解决这些缺陷，我们逐步完善了预开松、喂给加精细开松的流程，非常好地解决了散纤维开松喂给的问题。

图1 棉饼开松工艺配置示意图

2 单元机功能及参数

2.1 ZF1113型预开机

脱水后的棉饼1直接转移到本机的翻斗上，然后翻饼到斜帘2上，与此同时斜帘运动，利用两个锯片开松打手3将棉饼初步开松成棉块，在提升帘4、匀棉打手5和剥棉打手6的作用下喂入下道工序。在此过程中，棉块会进一步减小，也可使同一棉笼中的上下棉饼或不同棉饼中色差不一的部分进行混合，以提高色泽的一致性。

2.2 ZF1106型湿开机

经过预开机的棉花虽已无很大的棉块，但远达不到定量喂给和烘干机的要求，需要通过本机的提升帘，本着轻开多打的原则，再次在提升帘、匀棉打手和开松打手的作用下均匀喂给至ZF1110型开松机，此时提升帘和匀棉打手的间距已可由ZF1113 预开机的 120 mm 调整至 30～40 mm 的距离，同时剥棉打手也换成角钉和毛刷混合打手，保证了提升帘的清洁并使得喂入开松机的棉花均匀一致，有利于ZF1110开松机最后的精细开松和均匀喂给。

2.3 ZF1110型开松机

经过湿开机的纤维层虽然均匀一致，但湿块较多，对烘干机的生产效率仍有影响，故此处设计有一对握持罗拉并与开松打手共同作用，湿块被开松成蓬松且无大棉块的状态，均匀地落到烘干机的喂入帘子上，完成整个开松喂给过程。

2.4 单元机参数的调整

经过长时间的生产实践和对纤维成品的对比分析，摸索并固定了设备各处的参数，见表1，既使棉饼得到充分的开松，同时又尽可能减少对纤维的损伤，效果显著。

表1 设备参数

3 结构改进及优势

通过对不同设备和结构的改进，使纤维开松和喂给很好地满足了烘干机的要求。

3.1 ZF1113预开机段

在ZF1113预开机段，采用双打手螺旋锯片形式打手，如图2。强度高、上下排列的双锯片打手将密实的棉饼分层并强力开松，完全代替了人工撕棉饼的工序，极大地减轻了劳动强度，减少了用工成本。经过双锯片打手开松的纤维束质量95%以上的在150～300 g，在提升帘和匀棉打手、剥棉打手的作用下，再次松弛开松，在尽量少损伤纤维的情况下，纤维束的质量大部分在70～100 g，详情见图3。

图2 螺旋锯片打手示意图

3.2 ZF1106湿开机段

在ZF1106湿开机段，主要是储存并保持本机角钉帘处堆积足量的纤维，在角钉帘和匀棉打手、剥棉打手的作用下，定量地开松并喂给下道工序纤维。此设备空间较大，棉饼在经过预开、湿开后，会散失部分水分，含水率会降低1%～2%，更有利于纤维的烘干。同时，为了在幅宽方向上铺棉更均匀，对匀棉打手的钉子长度进行了改进，解决了两端铺棉较少的问题，见图4。改角钉剥棉打手为角钉加毛刷形式，使提升帘不挂棉，从而使喂棉更均匀、一致。此过程得到的纤维束的质量 80%～90% 在 20～40 g。

图4 匀棉打手示意图

3.3 ZF1110开松机段

在ZF1110开松机段，与原ZHR573开松机相比，不仅改进了打手转速、转向和直径（图5），而且对钉子的形状和尺寸也进行了改进（图6），使得开松效果更细、更蓬松。此过程得到的纤维束的质量在5 g左右，这种开松程度的纤维在喂入烘干机等后续设备时更加均匀，提高了烘燥效率，强化了烘燥性能，降低了能耗，使产品克重均匀稳定，舒适度高，质量好。

图5 ZHR573型与ZF1110型开松机的喂给对比示意图

图6 ZHR573型与ZF1110型开松机的角钉对比示意图

由于两设备握持罗拉工作状态的不同，开松时的效果也区别较大，见图7。特别是老式的ZHR573，由于人工喂给的不均匀性，小棉块得不到握持，握持罗拉处的正压会产生大量的棉块和飞花，而新的流程铺棉均匀，ZF1110开松机的握持罗拉采用变频调速，线速度可调，适合各类散纤维的握持开松，很好地解决了这些问题。

图7 ZHR573型与ZF1110型开松机的角钉对比示意图

实际检测的纤维在设备各处的状态见表2。

表2 实际检测的纤维在设备各处的状态

4 配置的优点

本研究讨论的设备配置较高，产能较大，自动化程度较高，代表了目前染色棉和脱脂棉领域的先进水平。[2]当然，由于用户实际使用要求的不同，也可选用或调整设备的配置，以求更适合实际产品的要求。但万变不离其宗，既要做到开松效果好又不损伤纤维，就要因产品而异了。

5 结语

本研究简单介绍了散纤维染色的流程，对棉饼的开松喂给进行较详细的分析和说明，确保设备配置有利于大批量的散纤维开松烘干，流程的改进效果亦是显而易见的。在实际的设备流程中，要考虑的因素还很多，可以根据用户的特殊要求，对设备的配置做一些适当的简化，以求达到事半功倍的效果。