半精纺工艺路线及车间设计

    摘要：介绍了半精纺工艺路线，探讨了半精纺生产车间主辅设备的配置和排列情况，由于所用原料性质不同，还必须对各工序各台套设备的空调系统进行改造，说明了工艺设计中应注意的事项。
　关键词：车间；工艺；设计；改造；半精纺
　半精纺经过近几年的迅速发展，在棉纺、绢纺、毛纺等行业中已初具规模，各企业纷纷调整格局，分别以棉、毛、丝、麻及化纤为主要原料，通过对棉纺设备的部分改造，采用毛纺、棉纺、绢纺相结合的工艺路线，生产出各类纯纺、混纺纱线，是我国纺织行业中一项创新性工艺技术。半精纺的工艺流程大致均为棉纺设备与毛纺设备相结合，但各企业根据具体纺制哪一类产品而在设备选型、配置、排列等细节方面有一定差别。
　半精纺的生产与传统的大批量生产有很大区别，其主要特点：(1)批量小，翻批多。(2)色泽多样，对环境、机台卫生要求高。(3)原料成分杂，工艺更改频繁。(4)档次高．车速低。因此对不同品种的生产必须有不同的工艺及管理相适应，半精纺生产的品种都由各企业针对市场的需要制定，市场变化后，品种的格局也随之而变。因此在半精纺生产车间的设计及改造上要求打破传统思路，充分体现工艺更改的适用性、灵活性。
　l 半精纺工艺路线及设备的配套
　　半精纺起先是毛类产品较多，是介于精梳毛纺和粗梳毛纺之间的一种工艺创新，其产品已发展到棉类、丝类、麻类等色纺纱的生产，这就需要半精纺的设备兼顾各种原料性能及品种生产的工艺需要进行合理配置。对原有设备进行相应的改造，使之达到有机的结合，从而使其生产品种齐全，纺纱细度范围宽广。
　原料性质、产品风格决定了半精纺工艺路线，一般工艺路线如下：有色散纤维经和毛机混合，通过清花或清钢联或喂毛斗喂人梳棉机进行梳理，再经2～4道并条，完成制条。然后是粗纱、环纺细纱(也可利用转杯纺)，最后是络筒电清、并纱倍捻、络筒(也可配置蒸纱和烧毛工序)、成品检验、打包。
　(1)和毛机一般配两台(B262、B261)及2～3个毛仓，一大-IJ,，小的做小批量，大的做大批量，以适应多品种同时生产的需要。
　(2)毛斗一般选用容积式振荡喂毛斗或称量式喂毛斗，但大多毛斗精度不够，喂人部分一般没有自调匀整，而且喂入部分与梳棉机接合部分的喂人不够流畅，特别对有些品种的原料，喂人滞后现象严重，出条质量不够均匀，只能靠并条解决，不同厂家对喂人部分的改进不一，其效果基本能满足生产的需要。如何使喂人流畅，提高生条的不匀率，值得探讨。
　(3)对大批量、卷子成形效果较好的品种，可配用“二刀二箱”的短流程清花，清花的配置采用“以梳代打”为原则。与毛斗相比，清花的开松度好，卷子对梳棉的喂入较为流畅，不匀率低，同时在天平装置处可加装自调匀整装置，提高卷子的不匀率。
　(4)清钢联的配置对大多数半精纺的原料都能适应，融合了清花和喂毛斗的优点，其缺陷是体积大，流程长，对小批量、多品种，特别是几公斤的小样，清洁很困难，而且价位高，灵活性小。
　(5)梳棉机的配置比传统的棉纺要多几台，一般以一套并粗配6台为宜，以满足高档品种(如丝羊绒)的低速和粗毛纱线(如25～50 rex)的需要。分梳元件金属针布的选择应根据半精纺的原料长度较棉纤维长，细度细，混纺纤维的品种杂等特点而定。选择针布时，应选工作角较纺棉大，针高较纺棉矮，密度适中的通用性的针布，以利于分梳和转移。对具有一定规模的厂家，不同台套梳棉可以配置不同型号的针布，以适应不同性质原料的需要。同时还应加装变频装置，以满足不同原料分梳的需要，增强设备的适应性。
　(6)并条的道数随品种不同分别采用2、3或4道，有些特别品种甚至采用5道，一般一台套配4～5节为宜。半精纺的原料经过染色后，静电严重，对皮辊的抗静电能力要求高，一般采用尼龙6涂料，以增加抗静电能力。
　(7)粗纱机多选用带变频装置的中长机型，以适应更改工艺及清洁卫生的灵活性。
　(8)细纱机一般以一台套并粗配4台为宜，同时应加装变频装置，特殊品种可采用紧密纺，提高纱线的品质，使纱线的起球、起毛、毛羽、强力等指标达到高档水平。利用转杯纺设备纺制半精纺机织纱，其纱线的抗起毛、起球、条干、身骨等风格问题可以得到改善。
　(9)由于静电严重，络筒可采用金属槽筒。同时应配有电清和空捻器，提高纱的档次。部分厂家采用自络筒，以减少人为纱疵，实现无接纱，满足高档纱的需要。
　总之，在设备选型中，应充分考虑翻改品种的灵活性、适用性，包括工艺更改和清洁卫生的方便性等因素。在棉纺中要求“高速度，大容量”，追求高效工艺，其设备型号的发展很快，而半精纺生产的特点为“多品种，小批量，高档次，低车速”。现在一些棉纺行业中的新型号设备对半精纺而言，并不太适应。这些都值得探讨。
    2 设备排列
　半精纺因原料比例的搭配不同，各原料的纺纱工艺对环境的要求大不一样，如纺制高比例丝的品种(85／15丝羊绒)，就要求相对湿度达80％，而纺制高比例棉的产品(80／20棉兔绒)，其相对湿度不能超过70％。因此，就传统生产车间的布局而言，其空调很难达到随时、单独控制。其次，半精纺主要是色纺，其品种的颜色千差万别。生产过程中要求防止飞花、夹花，更换品种时必须严格控制机台清洁卫生，包括该工序的整个生产环境。因此在排列设备时，就需要分区域、分台套、分工序用简易墙体或其他一些建筑材料分组隔开。同时还应留出一定有效的间隔，以满足分区、分套、分工序、分品种管理，使频繁翻批、上了机时更改工艺、清洁机台和清理场地更加方便，各工序间互不干扰。各工序、各台套得以连续化生产，为提高设备运转率、减少停台提供了有利条件。这与传统棉纺生产的设计思路完全不同。
　3 空调的改造
　根据不同品种原料纺纱的需要，对各台套、各工序的环境要求能够随时、单独地控制，这是传统的纺织厂空调所不能达到的。在排列设备时，分区域、分台套、分工序用简易墙体或其他一些建筑材料分组隔开，这为空调随时地、单独地控制提供了可能。一般在每个单独的空间安装小型冷风机，分路安装补湿装置，并通过蒸汽加温、补湿装置等手段，达到夏季的降温、补湿，冬季的加温、补湿的要求，且能单独地随时控制和调节，满足生产的需要。
　4 辅助设备的配置
　半精纺所加工的原料大多经过染色，染色后原料性质发生了很大的改变，而且很可能残留部分酸、碱或助剂，使其在生产中静电现象严重，再加上空气湿度大，使纺纱通道和专件极易生锈，因此对梳棉针布的选型，并粗细皮辊的抗静电能力，罗拉、钢丝圈、钢领等专件要求很严，值得探讨和尝试。半精纺生产的最大特点是工艺更改快，批号多，变频装置的应用为工艺更改提供了方便，而且变频装置在机器频繁的开、关中节约能源较为显著。吹吸风装置的运用为各工序生产过程中的随时清洁及翻批卫生提供了方便。
　为方便清洁卫生，防止空气的飞花、夹花，有的厂家在半精纺生产车间的地面及墙壁涂油漆或者粘贴瓷砖，使整个生产环境干净整洁。有些厂家还使用不黏毛的布料专门做成工作服，统一职工着装，以防止黏花、夹花。
　5 半制品的存放、运输工具
　半精纺大多是色纺，颜色多样，有些原料染色后抱合力极差，其半制品极易发烂，这就要求半制品的存放工具和运输工具尽量光滑，以免把半制品擦毛、黏毛，而且运输工具要求封闭，有些厂家还专门制作橱柜用于放粗纱，以防止飞花及水份的散失，保证下一道工序的生产顺利进行。
　6 结语
　(1)用两种或两种以上有色纤维，以适当比例混纺，可以纺制出色谱齐全的色纺纱，能较好地满足针织用纱的需要，而且色纺纱附加值较高，同时较好地满足了成品色牢度的要求。
　(2)半精纺以山羊绒、桑蚕丝等高档纤维为原料，能充分运用各种新型纤维，其工艺较传统精纺流程短，生产成本低，产品的性价比及档次也很高，为企业提供了更大的利润空间。因此半精纺生产车间的设计及改造应打破传统纺纱的观念，生产环境应干净整洁。
　(3)半精纺的生产是一项创新型技术，现在其产品风格还有许多不足，生产过程还有许多难点，因此设备选型、设计及改造值得设备制造厂和纺纱厂共同探讨研究。