村田No.861涡流纺机的使用体会

1  涡流纺的发展1957年德国的哥茨莱德（Gatzfreid）首先设计发明了涡流纺纱（Air vortex spinning）。后来英国、日本印度等国也进行国试验，但当时的纺纱器结构差、成纱强力低、条干差等原因没有得到推广。直到1975年，在米兰国际纺织机械展览会上，波兰展示了PF-LX型涡流纺纱机，涡流纺纱才重新得到人们的注意。1986年，波兰先后生产了PF-2型和PF-2RA型（供纺包芯纱用）涡流纺纱机，纺纱速度达到150m/min左右。目前我厂使用涡流纺纱机NO.861是在MVS851的基础上进行了多项改进而发展成熟的。纺纱速度最高达到450m/min左右，我们生产常规品种均可在400m/min左右。是环锭细纱机的20多倍。NO.861的特点：新型MVS861生产的短纤纱的筒子卷绕角度为5057，往复导纱动程为127毫米及146毫米，卷绕的筒子纱角度可根据需要进行调节。不论筒子纱卷绕角度如何改变，其卷绕速度不降低，像转杯纺的卷绕角度为402，卷绕速度已达到极限。MVS861涡流纺纱机在降低能耗上也有改进，每80锭一台的涡流纺纱机总容量为25.5千瓦，折合每锭能耗0.319kW与MVS851相比，可节能25%，压缩空气消耗用量为58NL（每分钟、每个喷嘴），空气压力为0.5MPa，比原来节约压缩空气消耗量27%。 新装置的VOS可视化智能主控电脑系统，具有对纺纱工艺参数，纺纱质量管理，生产管理及机器维护保养管理的功能。可使机器操作方便，提高纺纱质量及对运转特性的控制，纱疵很少。 应用VOS系统对疵点检测及统计功能操作简便，并增加了纺纱帆的产量。高效生产的优点不仅对纺纱机本身，而且对下游工序的生产效率也有显著的改进，例如在高速织机及针织机上，纱线退绕速度以及下游工序纺织品加工及服装制作等工序可减少毛羽及飞花的形成。MVS涡流纺纱机纺纱质量非常奸，尤其在纺纱过程中，由于纤维受到圆周运动和变射气流的作用及不受机器直接加捻作用而形成捻度。2  纺纱原理 从棉条进入涡流纺车间上机纺纱开始，棉条通过导条轮进入喇叭口喂如到第四罗拉—第三罗拉，第三第四罗拉是由一个可以无级变速的小马达通过皮带轮传动。再将后区牵伸的须条喂如集棉器，集棉器将须条进行收集聚合后送入到由中罗拉控制的上下皮圈间进行高倍牵伸，前罗拉与前上皮辊形成握持钳口产生速度差把须条牵伸为工艺要求的条子，到此处牵伸任务完成。再将牵伸好的须条送入到加捻区——喷嘴，喷嘴由N1喷嘴N2喷嘴组成，N1喷嘴由两个供气管进行供气，白色气管和黑色气管，其中白色气管是完成喷嘴簇射的，在纺纱开始前进行簇射，对纺锭内部进行清洁，两个喷嘴闭合是由与N2喷嘴连接的一个气缸来完成，在断头或需要断开两喷嘴连接时，气缸气流释放，N2喷嘴下降。黑色的气管和蓝色的气管是在接头的瞬间供气并完成生头动作，在正常纺纱时是不提供气流的，那么纺锭内部的涡流场的形成是由与N1喷嘴连接的白色气管提供；进入喷嘴的须条通过针固定器（针固定器的作用是将须条牵引进入N2喷嘴的）进入N2喷嘴，在N2喷嘴的内部形成芯纤维，而在空心锭子周围的纤维则在白色气管产生的涡流场里围绕芯纱高速旋转并包缠加捻，并靠输出罗拉的输出作用将包缠加捻的纱线输出引导并最终卷绕到纸管上；针固定器处的螺旋曲线防止有捻纱线向上传送。由于这样的包缠加捻原理，涡流纺纱线的毛羽指标就非常的好，3mm以上毛羽近乎为0，输出罗拉出来的纱线通过剪刀—清纱器—经纬导纱钩—张力罗拉—上蜡装置经滚筒的摩擦最终卷绕的纸管上，那么清纱器就在这里扮演着质量监控的角色，通过车头部分的电脑控制屏的VOS设置来决定什么样的纱疵为不可留纱疵并命令剪刀剪断.整个纺纱过程受到电子系统的监控，当发现纱疵时即被自动去除，并立即应用自动接头装置，将纱接起来．这种装置叫做“自动接头器”因此，整个纺纱过程是全自动连续式的。此外，从每个锭子纺出来的纱也受到自动接头器的监控，使纺纱质量受到逐锭监控，发现有问题的锭子，可以单锭自动停止纺纱。MVS生产的纱线是真捻纱，纤维平行的运行，并在牵伸系统与纱线形成点之间假捻，并进入固定的锭子中（空心锭子）。 当纤维传输时。一些纤维一端从主纤维中分离出来，一端受压缩空气（涡流）的作用，在锭子入口处形成真捻纱复盖。  这种纱线形成的方法，使纱本身可能增加包缠纤维的比例约为20%～30%，这种现象增加纱的强力，尤其在纺棉纱时更为明显。涡流纺纱可以生产纯棉精梳纱，或普梳棉纱，18～50英支。喂入的棉条纤维尽可能平行，—般至少受到三倍的牵伸，棉条中的灰尘含量尽量低。纤维端的分离过程十分复杂，要取决于原料，在纺纱过程中纤维散失率可达到2%～8%，主要发生在前罗拉钳口与涡流纺纱嘴之间，散失的纤维中主要是短纤维。3  纱线的特点及影响纱线性能的因素浅析3.1  涡流纺纱线的粗细节和棉结比转杯纱和环锭纱都多，追主要是因为在输送纤维过程中，纤维伸直度差；涡流场的稳定与否直接影响输送纤维的均匀。那么为了达到好的纱线质量，我们就要尽量改善生产过程中的可能影响到纱线指标的因素。在涡流纺纱过程中，影响到纤维伸直度的因素有：棉条的质量（包括棉条的分离度、伸直度、棉结数以及它的稳定性）、涡流纺中牵伸元部件的性能：如上皮辊，上下皮圈、罗拉等的性能稳定。其中上下皮圈起着控制浮游区纤维运动的作用，在高倍牵伸中，皮圈的表面性能稳定直接影响到了粗细节的指标；另一方面，前皮辊性能稳定也是影响细节的一个重要因素，这是我在多次试验中偶尔发现的，以前每次试验室因细节过高而下单子封锭子的时候，我都按照细纱的经验换上下皮圈，但发现并不起作用，但换上一个合格锭子的前皮辊后，细节显著下降。后来我一旦由细节封锭子，就不去管皮圈，而是只换前皮辊，效果明显。那么涡流场的稳定与否也是影响细节的一个因素，但这段时间的工作经验告诉我，影响不如皮圈与前皮辊。3.2  纱线的强力比环锭细纱的强力偏低一些，但根据国内有关专家的研究，它对后道工序的如整经、织造和针织的断头率影响不大。涡流纺纱线的强力的一个最主要的影响因素是喷嘴内部的清洁度，虽然在开始纺纱时，都会用喷嘴的簇射来清洁喷嘴，但是棉条在经清花与梳棉的除杂，并没有将原棉中的尘杂除干净，而且我们厂大多纺化纤，前纺中加入了一些抗静电油剂，这些油剂在喷嘴处—尤其在空心锭子周围堆积，并粘附一些灰尘，就改变了涡流场的环境，从而导致涡流场的不稳定，造成了弱捻纱而断头率高，筒子表面发软发毛发白。3.3  成纱中的机械波分析：a）机械波产生的部位发生在前皮辊处，那么皮辊可能震动已经很厉害，已有物理损伤，此时的机械波波长应为λ=πDE式中：λ—机械波波长（cm）D—机械部件的直径（cm） E—缺陷部件至最终输出部件的牵伸倍数我们涡流纺的最终输出部件是输出罗拉，而输出罗拉与前罗拉的线速比为1.025，前皮辊在没磨之前的直径是30mm，此时λ=πDE=3.14×30×1.025=96.7mm，那么经过最多3次研磨直径到29.1mm，此时λ=93.7mm，在波谱分析中，计算结果与实际测试结果相差15%为正常，那么如果前皮辊发生不良而导致机械波，其波长应该是 80—110 mm.。b）机械波产生的部位在皮圈处：皮圈的直径为38 mm，那么此时E取M.D.R×T.R.R（即主牵伸倍数×1.025），如我们纺B/JC70/30 32SK MVS，选择的M.D.R是35，那么机械波应该为λ=πDE/2=3.14×38×35×1.025/2=214cm，在允许偏差内为182—246cm。4  涡流纺日常管理的一些建议4.1  前皮辊的调换，在正常情况下，前皮辊的使用寿命为1个月，但我厂为以生产多品种小批量为办厂原则，经常性改纺纺制多个品种，造成皮辊表面状况不稳定，从而减少皮辊寿命，一般20天左右就需要调换皮辊。但由于纺锭的个体之间总由些差异，皮辊的质量也不尽相同，有些可能刚上车1—2天就需要调换，这些可随时发现、随时调换，并做好调换记录。对于到使用期限的皮辊，可停车随扫车一次性调换，大规模调换下来的皮辊，并不代表都不能使用了，可以将性能稳定的皮辊挑选出来，具体方法是：在车头操作面板处的VOS系统中，打开30并回车，可以显示目前纺纱的纱线的质量指标，在细节项，逐锭进行查询，可以看到细节数，这个数表示的是当前该纺锭所纺纱线长度上的细节数目，用这个数除于该纺锭目前的纺纱长度，如果在0.06以内，就表明该锭所纺纱线质量细节合格，皮辊调换下来后可单独存放或交于修机工，做单锭的皮辊调换。以上工作可以制定一个表格，填写上具体调换时间与调换锭位，若有停车扫车或维修、改纺等原因停车，填写停车时间，到时候可做为某品种与皮辊使用周期的有效统计数据。需要说明的是，此方法我厂尚未使用，建议领导考虑。4.2   皮圈的使用寿命也可以参考以上前皮辊调换方法，但对于无物理损伤的皮圈，随扫车拆下后，可在碱性洗剂济中清洗，晾干后使用，以降低生产成本。4.3   扫车中对喷嘴的清洁已经实施，就不再赘述。对张力罗拉的酒精清洁随做，但锭翼处好些都粘了一些棉花毛，已经发黑，也需要清洁处理。4.4  摇架的接压一般控制在3.7kg，这个在出场安装前已经调过，但发现仍然有相当一部分锭子的摇架接压偏高到4.5 kg，造成锭翼在纺纱中倒转，回丝在张力罗拉上缠的太多而频发断头，所以需要调节摇架后边的10号螺丝，但日本在出厂是螺丝拧的太紧，造成无法用普通扳子拧开，我建议买也把10号的棘轮扳子 ，配合激活剂，以防将螺丝拧花。目前涡流纺还没有10号的棘轮扳子。4.5  目前涡流纺的管理还有些需要改进：a）需要制定扫车标准，并最后由一个负责人来查车验收。b）需要制定一套改纺标准，包括具体的改纺步奏和开车标准，这个标准不是指试验室实验合格同意开车的标准。而是我们改纺的工艺部位的螺丝是不是拧紧了，隔距是不是打的合格了，该换的喷嘴是否都合格等等。（山东省德州市华源生态科技 刘艳斌）