任务一 精梳纯羊毛纱生产工艺设计
一、接受生产任务单
生产任务的下达一般采用生产任务单的形式由企业的厂部下达给车间,表1-2-1-1是某精梳毛纺织企业纺纱车间接到的生产任务单案例。
表1-2-1-1 精梳毛纱生产任务单
制单人签名:××× 复核人签名:××× 日期:××××年××月××日
二、选配原料
原料与纺纱性能的关系密切,其重要性主要体现于纤维直径与长度:纤维直径占80%、长度占15%~20%、强力占0~5%。在国际市场上,普遍认为纤维平均直径改变1μm比纤维平均长度改变10mm还重要,且已模糊品质支数的概念,主张使用直径(μm)确定羊毛的价格,以0.5μm为一个档别并以0.1μm的差别计算价差;但同一品种的羊毛,纤维长度的价差影响很小。
纺制精梳纯羊毛纱时,原料选配的原则是在保证并提高毛纱质量的前提下降低原料成本。具体包括细纱截面内纤维根数的确定、羊毛直径的设计、羊毛长度的优选、直径离散系数与长度离散系数的控制以及主体毛与配合毛的选配。
(一)确定细纱截面内平均纤维根数
确定细纱截面内平均纤维根数是纺纱原料选配的第一步。将保证细纱断头率在100根/(千锭·h)以下并保证条干均匀度的细纱截面内平均纤维根数最低值称为某种纤维的“纺纱极限”,即“细纱截面的极限纤维根数”。
对于强力较高的羊毛,其纺纱极限一般是在细纱截面内平均纤维根数为20~80根,然而考虑经济的纺纱极限(包括质量要求),横截面内平均纤维根数为35~50根。国外一些企业在设计高支纱时,确定细纱截面内平均纤维根数为37~42根(如意大利),多以40根为标准(如澳大利亚),以保证毛纱条干均匀度并控制细纱断头率在100根/(千锭·h)以下。如果低于此标准,细纱断头率及毛纱条干不匀率将明显提高。为使毛纱条干均匀度获得更好的水平,还需更多的纤维根数。国外有些专家认为,用于单纱织造的细纱截面内平均纤维根数最低值为50~55根,即选择更细的羊毛。
当细纱截面内平均纤维根数少于极限纤维根数时,易因纤维分布不匀而使毛纱产生粗细节,使细纱断头率及条干不匀率提高。绝对不能认为,纤维根数不足也能纺成纱而忽视质量上的目标要求。
(二)预测合股捻缩率
捻线生产时,纯羊毛纱的合股捻缩率可采用“应低百分数α值”替代。
应低百分数α值是指细纱实纺线密度比股线中单纱名义线密度应低的百分数。生产中纯羊毛、反向捻的纱线占绝大多数,α值可以根据表1-2-1-2中的经验数据确定。
表1-2-1-2 对应合股捻缩率的应低百分数α值
如果合股名义捻度与单纱名义捻度的差值不在表1-2-1-2所示数据之列,则可利用下式通过插入法计算得知。
α=α小侧+×(ΔT-ΔT小侧)
式中 α小侧——当ΔΤ值在表1-2-1-2相应列数据范围内时,此范围对应的小侧Α值, %;
α大侧——当ΔΤ值在表1-2-1-2相应列数据范围内时,此范围对应的大侧Α值, %;
ΔT大侧——当ΔT值在表1-2-1-2相应列数据范围内时,此范围对应的大侧ΔT值, 捻/m;
ΔT小侧——当ΔT值在表1-2-1-2相应列数据范围内时,此范围对应的小侧ΔT值, 捻/m。
例如,当生产股线蒸纱、规格为50Z680×2S700的纯羊毛纱线时,α值计算如下。
ΔT=700-680=20(捻/m)
α=1.5+×(20-0)=1.7%
(三)计算细纱实纺线密度
生产纯羊毛、反向捻纱线时,查表1-2-1-2确定α值,再利用下式计算细纱实纺线密度。
Tt实纺=
式中 Tt——单纱名义线密度,tex。
(四)计算羊毛直径设计值
基于羊毛直径设计值计算细纱截面内平均纤维根数,可利用下式进行。
d=
式中 d——羊毛直径设计值,μm;
Tt——细纱实纺线密度,tex;
n——细纱截面内平均纤维根数,根。
(五)计算原料配比
根据羊毛直径设计值以及原料的供应情况,选择两种羊毛进行配伍,配比计算可利用下面两式进行。
p1=×100%
p2=(1-p1)×100%
式中 p1,p2——两种原料的配比, %;
d1,d2——两种原料的平均直径,μm,且d1>d>d2;
CV1,CV2——两种原料的直径离散系数, %。
注意,用于配伍的羊毛平均直径差异必须控制在2μm以下、平均长度差异必须控制在20mm以下。
(六)重要提醒
1.羊毛长度的优选
在优先考虑、确定羊毛细度的基础上,需要进一步优选羊毛的平均长度。对于条干均匀度要求和强度要求较高的毛纱,应选用已定细度等级中平均长度较长的羊毛。
2.直径离散系数与长度离散系数的控制
当细纱截面内平均纤维根数符合要求时,还需考虑各截面之间纤维根数的稳定性,这取决于纤维的细度离散系数。细度离散系数越大,毛纱各截面之间的纤维根数越不稳定,毛纱条干均匀度同样难以控制。纺制19tex以下的毛纱时,羊毛的细度离散系数必须控制在23%以下。
纤维的长度离散系数对毛纱条干的影响程度大于其平均长度。纺制21tex以下的毛纱时,羊毛的长度离散系数应该控制在33%以下,30mm以下的短纤维不能超过3.0%。否则,即使是平均长度较长的羊毛也纺不出高质量的毛纱。
三、确定工艺流程
毛纱生产工艺流程取决于企业纺纱车间配备的生产设备,目前精梳毛纱通用的国产生产设备所决定的工艺流程如下。
1~2道混条→头道针梳→二道针梳→三道针梳→(四道针梳)→1~3道针筒式搓捻粗纱→细纱
工艺流程的确定以原料种类、纱线线密度与股数为依据,始终以“在保证并提高纺纱质量的前提下降低生产成本、提高生产效率”为原则。
工艺道数的确定主要考虑混条工序的道数、第四道针梳工序的取舍以及针筒式搓捻粗纱工序的道数。一般,当原料混合均匀度要求较高、纺纱线密度较低、条干均匀度与光洁度要求较高时,纺纱生产加工以“强化并合与梳理作用,减小各道工序的牵伸倍数”为原则,确定工艺流程时应考虑适当增加工序道数。
四、确定各道加工设备
表1-2-1-3是目前通用的精梳毛纱国产生产线的配套设备。
表1-2-1-3 精梳毛纱国产生产线的配套设备
五、设计初始工艺参数
工艺参数的设计以毛纱线的股数、合股名义捻度(股线设计捻度)、单纱名义线密度(单纱设计线密度)、单纱名义捻度(单纱设计捻度)等规格要求为基础。从细纱工序开始,首先确定细纱工艺细度、细纱工序喂入条重与细纱机械捻度,其中,细纱工艺细度又包括细纱实纺线密度、细纱机前罗拉出条重量。这些参数是确定毛纱生产中其他工艺参数的基础,因此,作为设计过程中的初始工艺参数。
设计初始工艺参数时,需要考虑细纱或捻线加工过程中因加捻而产生的“捻缩率”。细纱加工时,前罗拉输出的纱条经加捻会产生捻缩,使线密度提高;捻线加工时,单纱合股加捻也会产生捻缩。
(一)预测单纱捻缩率
细纱生产时,纯羊毛纱的捻缩率可利用下式进行预测。
C单=×100%
式中 C单——纯羊毛纱的捻缩率预测值, %;
Tm——单纱名义捻度,捻/m;
Tt实纺——细纱实纺线密度,tex。
(二)计算细纱机前罗拉出条重量
g细=×(1-C单)
式中 g细——细纱机前罗拉出条重量,g /m。
(三)计算细纱机械捻度
细纱机械捻度是指细纱加工过程中不考虑捻缩率的捻度,其值只取决于锭子转速与前罗拉线速度。
1.理论依据
细纱实际捻度是指细纱实际应获得的捻度,即目标捻度,又称细纱的“名义捻度”或“设计捻度”。其取决于锭子转速、前罗拉线速度及其加捻时的捻缩率,数值关系见下式。
Tm=
式中 Tm——单纱名义捻度,捻/m;
n锭——锭子转速,r/min;
V前——细纱机前罗拉线速度,m/min。
细纱机械捻度利用下式进行计算。
Tj=
式中 T j——细纱机械捻度,捻/m。
2.实用计算式
工艺设计时,利用下式计算细纱机械捻度。
Tj=Tm(1-C单)
确定细纱工序的机械捻度后,通过相应细纱机“捻度表”查出最近值及其对应的变换齿轮,包括捻度变换齿轮(中心齿轮)与捻度对变换齿轮。
机械捻度也可以根据股线中单纱的名义捻度直接查“捻度表”,并偏小侧取值。
(四)计算细纱工序喂入条重
1.理论依据
E细=
式中 E细——细纱机牵伸倍数;
g细喂——细纱工序喂入条重,即要求的末道粗纱出条重量,g/m。
2.实用计算式
工艺设计时,利用下式计算细纱工序喂入条重。
g细喂=E细g细
设计细纱工序牵伸倍数时更应考虑质量方面的问题。在保证细纱条干均匀度要求的前提下,提高细纱机牵伸倍数有利于缩短前纺工艺流程、减少工序道数,但过大或过小的牵伸倍数都会导致细纱条干恶化。加工长度较短、整齐度较差的原料时,牵伸倍数应适当小些;加工细而均匀的原料、纺纱支数较低的品种时,牵伸倍数可适当大些;化纤纯纺或混纺时的牵伸倍数可适当大于纯羊毛纺纱时的牵伸倍数;加工线密度较低的品种时,牵伸倍数应适当小些;加工条干均匀度要求特别高的品种时,牵伸倍数也以适当小些为宜。通常,纺纯羊毛时,细纱的牵伸倍数为12~25;纺化纤时,细纱的牵伸倍数为18~30;加工羊毛与化纤混纺纱时,细纱的牵伸倍数以15~25为宜。具体数据从相应细纱机的“牵伸倍数变换表”中查得。
六、设计过程工艺参数
在纺纱初始工艺参数已经确定的基础之上,再进行过程工艺参数的设计。过程工艺参数包括细纱之前各道工序的工艺参数与细纱之后各道工序的工艺参数。具体包括设备加工速度、并合根数、牵伸倍数与出条重量、牵伸前钳口压力、牵伸隔距、张力牵伸倍数、机件规格、纱穗规格控制以及各道台时产量等。
(一)确定设备加工速度
纺纱设备加工速度的确定以原料种类、纱线线密度与股数为依据,始终以“在保证并提高毛纱质量的前提下提高生产效率、提高制成率”为原则。
1.细纱机锭子速度
细纱机锭子速度决定着纺纱生产的产量与质量。锭子速度过高,必然导致过大的纺纱张力,从而增加断头率、降低质量与制成率;锭子速度过低,导致设备的生产能力得不到充分发挥,产量降低。锭速选择的经验是纯羊毛纱低于混纺纱,混纺纱低于纯化纤纱;低特纱低于高特纱;小捻纱低于大捻纱。加工纯羊毛纱时,锭速一般在7000~8000r/min;加工混纺纱时,锭速一般在8000~9000r/min。生产加工时,实际锭速取决于电动机两皮带盘直径的搭配情况;工艺设计时,锭速的具体值可通过查相应细纱机的“锭速表”确定。
2.前罗拉线速度
前罗拉线速度应根据相应设备允许的能力以及出条重量和产量要求确定。交叉式针梳机前罗拉线速度取决于电动机两个皮带盘的直径搭配情况和牵伸倍数,查相应设备的“牵伸倍数与工作速度表”确定;开式针梳机前罗拉线速度取决于电动机两个皮带盘直径的搭配情况和牵伸倍数,经计算得知;搓捻粗纱机前罗拉线速度取决于主轴变换齿轮的齿数,经计算得知;细纱机前罗拉线速度取决于锭子转速和细纱捻度,经计算得知。
(1)开式针梳机前罗拉线速度 根据已定的牵伸倍数查相应设备的“牵伸变换表”确定宝塔齿轮(牵伸变换齿轮)齿数ZA(主动齿轮)与ZB(被动齿轮),并结合皮带盘直径搭配D1与D2进行计算。当使用B452A型开式针梳机加工时,其前罗拉线速度V前的计算利用下式进行。
V前=61.525
(2)搓捻粗纱机前罗拉线速度 当使用FB441型粗纱机加工时,其前罗拉线速度V前的计算利用下式进行。
V前=0.6402ZA
式中 ZA——主轴变换齿轮(35T、39T、43T、47T、51T、55T)。
(3)细纱机前罗拉线速度 根据已定的锭子转速查相应设备的“锭速表”,确定电动机皮带盘的直径搭配D1与D2,并结合已定的机械捻度查相应设备的“捻度表”,确定捻度变换齿轮齿数ZE与捻度对变换齿轮齿数ZC与ZD。当使用 B583C型细纱机加工时,其前罗拉线速度V前的计算利用下式进行。
V前=970×
(二)确定并合根数、牵伸倍数与出条重量
并合根数与牵伸倍数、出条重量直接相关,在全流程线上尽量合理分配。工艺设计时必须注意,由并合根数所决定的喂入根数不能超过相应设备允许的最多喂入根数,喂入根数尽量用足,以强化原料横向混合与匀整条干的作用;同时,由喂入根数与前道出条重量所决定的喂入总量不能超过相应设备允许的最大喂入总量。基于精纺纺纱生产的基本任务,提高各道牵伸倍数有利于缩短前纺工艺流程、减少工序道数,但必须在保证纺纱质量的前提下。必须注意,牵伸不仅会产生条干不匀,更会恶化条干不匀;过大或过小的牵伸倍数都会恶化纤维条的条干。
1.理论依据
纺纱加工过程中,各道工序之间存在如下关系:本道喂入的纤维条即前道输出的纤维条,本道输出的纤维条即后道喂入的纤维条。各道牵伸倍数与相关工艺因素之间的参数关系见下式。
E本==n本
式中 E本——本道总牵伸倍数(查表选择);
m喂——本道每头喂入根数(选择);
m出——本道每头出条根数(由设备决定);
n本——本道并合根数;
g前——要求的前道出条重量,即本道要求喂入的单根重量,g/m;
g本——要求的本道出条重量,即后道要求喂入的单根重量,g/m。
上式中的E本以初步设计的牵伸值为依据,从本道设备的“牵伸变换表”中查得最近值(可行牵伸值),保证有对应的牵伸变换齿轮;m喂一般不能超过本道设备允许的最多喂入根数,最多喂入根数从本道设备的“技术特征表”中查得;m出由本道设备的结构决定,从本道设备的“技术特征表”中查得;g前、g本必须是在相应设备允许的范围内,在选择、确定了牵伸倍数E本、并合根数n本的基础上,根据已计算的g本进一步推算前道要求的出条重量g前,并从前道设备的“技术特征表”中查得允许的出条重量范围,即必须检验前道出条重量g前的可行性;工艺设计过程中还必须检验m喂g前是否在本道设备的技术允许范围内,m喂g前是本道实际喂入总量,不能超过本道设备允许的最大喂入总量,从本道设备的“技术特征表”中查得允许的最大喂入总量。
2.实用计算式
要求的前道工序出条重量利用下式进行计算。
g前=
3.重要提醒
确定并合根数、牵伸倍数与出条重量的过程中,必须及时检验三个数据。
① 由确定的并合根数n所决定的喂入根数m喂是否满足少于或等于本道设备允许的最多喂入根数(最多并合根数×出条根数)的要求。
② 计算所得的前道出条重量g前是否满足轻于或等于前道设备允许的最大出条重量的要求。
③ 本道喂入总量(m喂g前)是否满足轻于或等于本道设备允许的最大喂入总量的要求。
精纺纺纱工艺设计过程中,必须及时检验前道出条重量的可行性与合理性。可行性取决于前道设备是否允许;合理性主要体现于始终适当大于本道出条重量,即必须保证加工过程中,出条重量逐道减轻。必要时需重新确定牵伸倍数与并合根数,重新计算出条重量,以求各道之间参数的平衡性,满足纺纱半制品规格变化趋势的要求。同时,随着出条重量的逐道减轻,牵伸倍数应逐道减小,并合根数应逐道减少。
另外,由后往前逐道推算至流程线的第一道工序时,设计所要求的毛条喂入重量必须等于实际所供原料(精梳毛条或复精梳毛条)的重量。若不满足此条件,则从头道混条开始,对前纺第一道、第二道或包括第三道针梳工序进行工艺参数的再调整,直至前后道出条重量平衡、合理为止。
(三)确定牵伸前钳口压力
设计精纺纺纱工艺时,牵伸前钳口压力根据原料的种类、纺纱线密度确定,具体数据参考生产经验资料。例如,对于针梳机的牵伸前钳口压力,加工羊毛时一般为0.8~1.0MPa(8~10kgf/cm2);加工化纤时牵伸力较大,前钳口压力适当大些,一般为1.0~1.2MPa(10~12kgf/cm2)。
(四)确定牵伸隔距
1.牵伸总隔距
牵伸总隔距主要取决于原料的长度分布,根据羊毛的交叉长度确定。总隔距在一定范围内变化对纤维条条干的影响不明显,因此不常改变,除非纤维长度分布有明显的改变。
交叉式针梳机的牵伸总隔距为羊毛交叉长度的2.4~2.7倍;开式针梳机的牵伸总隔距为羊毛交叉长度的1.8~2倍;针筒式搓捻粗纱机的牵伸总隔距羊毛交叉长度的1.35~1.65倍;细纱机的牵伸总隔距为羊毛交叉长度的1.1~1.3倍,通常取200mm。
2.牵伸前隔距
牵伸前隔距直接影响纤维条质量,前隔距太大,牵伸无控制区就太大,易因纤维扩散而影响条干均匀度,并易使毛条表面发毛;适当缩小前隔距有利于加强对纤维尤其是对短纤维运动的控制,但并不是越小越好,前隔距太小,纤维运动反而不规则,易伤纤维并易形成毛粒,同样会恶化纤维条条干。纺纱工艺设计时,牵伸前隔距的确定是根据纤维条结构、羊毛的巴布长度B及其长度离散系数CVB、短纤维含量情况与出条重量,并结合生产经验资料进行。
交叉式针梳机的牵伸前隔距基本数据约为羊毛巴布长度B的二分之一。纺羊毛时在40~50mm;纺化纤时适当大些,一般在45~55mm。精纺纺纱生产中,牵伸前隔距一般从混条开始逐道减小,由于前几道的喂入量较大、出条较重而导致牵伸力较大。
开式针梳机由于每台头数较多,隔距调整不方便,其前隔距一般调至适中位置(通常为25mm),不经常变化。
针筒式搓捻粗纱机的前隔距一般在2~5mm,其最常用的前隔距是3~4mm;对于较短的原料,尤其是混有羊绒的原料,前隔距缩小至1~2mm。
细纱机的前隔距是指皮圈钳口与前罗拉钳口之间的无控制区长度,生产中前隔距一般固定不变,而是根据羊毛的巴布长度B适当调整后隔距;B583系列细纱机的后隔距可调范围为90~120mm。
(五)确定张力牵伸倍数
张力牵伸有前张力牵伸与后张力牵伸。对于不同的设备,加工时张力牵伸的实际含义有所不同。张力牵伸不会导致纤维条的真正牵伸,即不会导致纤维条的“抽长拉细”,只会影响相应段纤维条的张紧程度。因此,张力牵伸倍数应以保证相应段纤维条获得要求的松紧状态为原则,根据原料种类与纤维条重量参考生产经验资料进行选择,且必须是相应设备“张力牵伸变换表”中可以查到的,即有对应的张力变换齿轮。
对于圈条卷装的交叉式针梳机,前张力牵伸是指纤维条在牵伸前钳口至出条辊钳口再至圈条辊钳口之间所受的张力;对于毛球卷装的交叉式针梳机,前张力牵伸是指纤维条在牵伸前钳口至卷绕滚筒卷绕点之间所受的张力;交叉式针梳机的后张力牵伸是指纤维条在牵伸后钳口至针板之间所受的张力。针梳机后张力牵伸倍数一般在0.85~1倍之间,使纤维在进入针板区域之前处于适当松弛的状态,以利于针板钢针顺利刺入纤维层,减少纤维损伤。但后张力牵伸倍数不能太小,否则会由于纤维的过于松弛导致纤维层浮于针面而得不到有效梳理。
对于开式针梳机,前张力是指纤维条在前罗拉至搓皮板再至圈条辊之间所受的张力。后张力是指纤维条在给条辊至喂给罗拉再至针板之间所受的张力。
对于搓捻粗纱机,前张力是指纤维条在搓皮板至卷绕滚筒之间所受的张力;后张力是指纤维条在前罗拉至搓皮板之间所受的张力。
对于细纱机,后张力是指纤维条在后牵伸区中所受的张力。当细纱机总牵伸倍数在15~20时,乌斯特仪的试验优选结果显示,采用1.03的后张力牵伸值较有利于毛纱条干的均匀度;当细纱机总牵伸倍数大于20时,可以不设张力牵伸,即后张力牵伸的取值为1.00。
(六)选择加工机件规格
1.针板密度
针梳机的针板密度根据原料的种类、细度与长度以及所在道数进行选择。针板针密越大,针齿越细密。一般,在加工羊毛时比加工化纤时大些,加工细纤维时比加工粗纤维时大些,加工短纤维时比加工长纤维时大些,针区负荷较小时比针区负荷较大时大些。另外,随着纤维平行伸直度的不断提高,针梳机针板密度应逐道增大以加强对纤维的控制作用,具体数据查相应设备的“针板规格表”。需要注意的是,交叉式针梳机的针板密度单位一般采用“根/in”(1in=0.0254m)、开式针梳机的针板密度单位一般采用“根/cm”。
2.针圈号数
针筒式搓捻粗纱机上的针圈规格根据原料的种类、纺纱线密度进行选择。针圈号数越大,针齿越细密;同时注意,后道搓捻粗纱的针号应适当大于前道。
3.轻质辊重量
针筒式搓捻粗纱机上的轻质辊规格根据原料种类进行选择。纺纯羊毛纱时,前轻质辊为400g丁氰皮辊,后轻质辊为600g丁氰皮辊;纺全羊毛纱时,前轻质辊为500g丁氰皮辊,后轻质辊为600g丁氰皮辊;纺纯化纤纱时,前轻质辊改用提高棒、后轻质辊为300g的丁氰皮辊;纺羊毛/化纤混纺纱时,前轻质辊为500g丁氰皮辊,后轻质辊为300g的丁氰皮辊。
4.钢丝圈号数
环锭细纱机的钢丝圈规格影响纺纱张力的大小,根据原料种类、纺纱线密度、锭速、捻度通过相应细纱机的“钢丝圈号数与重量对照表”进行选择。钢丝圈号数与其重量对应,号数越大,重量越轻。钢丝圈的重量具有调整纺纱张力的作用,直接影响到细纱断头率、成形质量及捻回传递均匀性等一系列问题。钢丝圈偏重,纺纱张力偏大,使成形偏紧、断头增多;钢丝圈偏轻,纺纱张力偏小,使成形偏松、捻回传递不均匀而易出泡泡纱等疵点。
纺纱线密度较高时,气圈离心力较大而使气圈凸形趋于膨大,为控制并稳定气圈形态,钢丝圈以偏重为宜;纺纱线密度较低时,因纱条强力较低,为降低纺纱张力,钢丝圈以偏轻为宜。纺制相同细度的纱,当锭速较高时,纱条张紧程度较大,钢丝圈以偏轻为宜。使用新钢领时,因表面摩擦系数较大,钢丝圈以偏轻为宜;钢领轨道变光滑后,应适当加重钢丝圈至正常值。
5.隔距块厚度
环锭细纱机牵伸机构中的隔距块规格影响着上下皮圈之间的钳口间距,进而影响到实际的前隔距和皮圈对纤维的控制能力,根据纺纱线密度或喂入粗纱条重进行选择。纺纱线密度较低或喂入粗纱条重较轻时,隔距块厚度适当小些;反之则适当大些,但应保证给予纱条以良好的握持,避免下皮圈出现打弓现象。
隔距块厚度通过颜色区分,即不同颜色表示隔距块的厚度不同。隔距块颜色与其厚度之间的对应关系取决于细纱机的具体配件。
(七)设计纱穗规格
环锭细纱工序的纱穗规格设计包括卷绕时的纱圈螺距与纱层级升距的设计,影响着纱穗的卷装形态与卷装容量。设计时,分别根据纺纱线密度查表确定,即根据纺纱线密度查相应细纱机“卷绕变换表”,确定卷绕变换齿轮(升降齿轮)的齿数搭配,从而达到纱圈螺距的要求;同时,根据纺纱线密度查相应细纱机“成形棘轮变换表”,确定成形棘轮(撑齿轮)齿数与每次所撑齿数,从而达到纱层级升距的要求。
七、计算混条加油量
混条和毛油总用量=投入毛条总量×总加油率×油水比之和
某道混条机加油量=V前g本×本道加油率×油水比之和
式中 V前——本道前罗拉线速度,m/min;
g本——本道出条重量,g/m。
加油率=要求的总含油率-原含油率
原含油率=羊毛原含油率×羊毛混合比例+化纤原含油率×化纤混合比例
一般,羊毛条要求的总含油率为1.0%~1.3%,细羊毛条适当提高、粗羊毛条适当降低。加工染色毛条时,可根据纤维表面状况追加少量抗静电剂,加入量一般为0.2%~0.5%。
为降低断头率,油水比以使前纺加工时半制品处于适当的放湿状态为原则。油水比一般在1∶5~1∶10,较干燥地区的油水比一般在1∶8~1∶16,生产中应根据季节的差异作适当调整。
八、计算原料耗用量
G原料=
式中:G原料——需要的精梳毛条耗用量,kg;
G纱线——要求的纱线生产数量,kg;
Z纺纱——精梳毛纺生产全程制成率, %。
精梳毛纺生产全程制成率为其工艺流程线上各道工序制成率的乘积。各道工序制成率参考生产企业的实际经验数据,见表1-2-1-4。
表1-2-1-4 精梳毛纺生产各道工序制成率参考数据
九、计算各道工序的产量
计算各道工序的产量时,在已知相关工艺参数的基础上,还需确定设备时间效率。设备时间效率是指设备在生产过程中,实际运转时间与理论运转时间的百分率。时间效率的具体值受到以下几个环节所需时间的影响:产品生产所需的基本工艺时间,接头、落纱与换筒等所需的辅助工艺时间;停车清扫,调换皮辊、皮圈、齿轮,加油与修理坏车等一轮班准备工作所需的停车时间,因多机台同时停车,操作工只能处理一台设备而导致其他机台重叠停车所需的停车时间;在细纱机和捻线机的运转过程中,除断头时相应纺纱单元的加工影响设备的产量外,空锭子的存在也影响着设备的产量。影响设备时间效率的因素很多,考虑到在实际计算过程中可能由于技术熟练程度的不同而产生较大的差异,一般采用统计数据。表1-2-1-5是国产精梳毛纺设备时间效率K的参考数据。产量计算时,应考虑影响设备时间效率的各种实际因素与技术水平的合理选择。
表1-2-1-5 国产精梳毛纺设备时间效率K参考数据
1.针梳工序与混条工序产量计算式
P=60×10-3V前g本m出nK
式中 P——针梳工序产量,kg/(h·台);
V前——前罗拉线速度,m/min;
g本——本道出条重量,g/(m·根);
m出——每头出条根数,根/头;
n——每台头数,头/台;
K——所用设备时间效率, %。
2.搓捻粗纱工序产量计算式
P=60×10-3V前g本×4nK
式中 P——粗纱工序产量,kg/(h·台);
V前——前罗拉线速度,m/min;
g本——本道出条重量,g/(m·根);
n——每台头数,头/台;
K——所用设备时间效率, %。
3.环锭细纱工序产量计算式
P=K
式中 P——环锭细纱工序产量,kg /(h·台);
n锭——锭子转速,r/min;
n——每台锭数,锭/台;
Tt实纺——细纱实纺线密度,tex;
Tm机械——细纱机械捻度,捻/m;
K——所用设备时间效率, %。
4.捻线工序产量计算式
假设 P——捻线工序产量,kg /(h·台);
n锭——锭子转速,r/min;
n——每台锭数,锭/台;
Tm——股线捻度,捻/m;
Tt——股线线密度,tex;
K——所用设备时间效率, %。
(1)环锭捻线工序产量计算式
P=K
(2)倍捻工序产量计算式
P=K
十、制定生产工艺设计单
根据表1-2-1-1所要求的生产任务,该企业毛纺车间的工艺设计单见表1-2-1-6。表1-2-1-7与表1-2-1-8用于对比分析。
【课后训练任务】
根据FZ/T 22001—2010《精梳机织毛纱》质量要求,设计以下各种纱线的纺纱生产工艺。
1.设计规格为“48Z900×1”的纯羊毛纱生产工艺。
2.设计规格为“54Z950×1”的纯羊毛纱生产工艺。
3.设计规格为“64Z760×2S810”的纯羊毛纱线生产工艺。
4.设计规格为“66Z720×2S790”的纯羊毛纱线生产工艺。
5.设计规格为“70Z780×2S860”的纯羊毛纱线生产工艺。
6.设计规格为“80Z820×2S930”的纯羊毛纱线生产工艺。
7.设计规格为“88Z860×2S940”的纯羊毛纱线生产工艺,采用紧密纺纱技术。
8.设计规格为“90Z880×2S960”的纯羊毛纱线紧密纱生产工艺,采用紧密纺纱技术。
9.设计规格为“90Z1045×2S935”的纯羊毛纱线紧密纱生产工艺,采用紧密纺纱技术。
10.设计规格为“93Z1095×2S990”的纯羊毛纱线紧密纱生产工艺,采用紧密纺纱技术。