侯長(zhǎng)勇

(山東聊城華潤(rùn)紡織有限公司，山東 聊城 252000)

招工難、留人難、設(shè)備配置及人員結(jié)構(gòu)不良等，制約了紡織企業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展，使紡織行業(yè)中部分工序被自動(dòng)化設(shè)備替代成為發(fā)展的必然趨勢(shì)。下文筆者就目前常見(jiàn)的自動(dòng)化、連續(xù)化棉紡設(shè)備的特點(diǎn)及應(yīng)用進(jìn)行簡(jiǎn)析。

1 原棉異纖機(jī)

原棉異纖是指混入棉花中的非棉纖維及有色棉纖維，如丙綸絲、錦綸絲、毛發(fā)等(俗稱“三絲”)。異纖在紡紗中會(huì)產(chǎn)生疵點(diǎn)，這些疵點(diǎn)易造成細(xì)紗斷頭、生產(chǎn)效率下降，影響布面質(zhì)量，使纖維和布料染色不均勻，應(yīng)及時(shí)清除。目前原棉從采摘方式上主要分為手摘棉和機(jī)采棉。手摘棉要經(jīng)過(guò)采摘、儲(chǔ)存、運(yùn)輸?shù)冗^(guò)程，異纖含量較高，而機(jī)采棉異纖含量相對(duì)少。異纖清除方式目前有人工清除和異纖機(jī)清除兩種。

人工揀異纖的優(yōu)點(diǎn)是技術(shù)簡(jiǎn)單、易于操作，缺點(diǎn)是工作環(huán)境差、勞動(dòng)強(qiáng)度大、用工多、效率低、漏檢多。據(jù)多家企業(yè)的數(shù)據(jù)表明：人工揀異纖檢出率只有60%～70%，且穩(wěn)定性差，而采用異纖機(jī)檢測(cè)與清除比人工方式的檢出率可提高10%～20%[1]。異纖機(jī)清除是采用在線監(jiān)測(cè)自動(dòng)清除原棉中的異纖，通過(guò)自動(dòng)設(shè)置、自動(dòng)校正以及模塊化的設(shè)計(jì)等提高異纖識(shí)別率，通過(guò)自動(dòng)檢測(cè)區(qū)技術(shù)提高異纖清除率。如北京經(jīng)緯紡機(jī)新技術(shù)有限公司制造的精靈系列異纖機(jī)，采用多光譜、多光源調(diào)制系統(tǒng)，對(duì)地膜、白絲等本色異纖具有很高的清除率。異纖清除機(jī)的清除效率高、用工少，能減輕員工勞動(dòng)強(qiáng)度，取代人工揀異纖是發(fā)展的必然趨勢(shì)。

2 清梳聯(lián)

清梳聯(lián)是由多種單機(jī)設(shè)備，按照一定的紡紗生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)的連續(xù)生產(chǎn)線。其流程配置一般為：往復(fù)式抓棉機(jī)→多倉(cāng)混棉機(jī)→清棉機(jī)→異物分離機(jī)→梳棉機(jī)。這些單機(jī)設(shè)備通過(guò)一定的裝置聯(lián)接在一起，清梳聯(lián)不再加工成棉卷，而直接以棉絮的形式均勻地輸送至棉網(wǎng)管道內(nèi)，實(shí)現(xiàn)連續(xù)均勻喂棉，使棉層均勻穩(wěn)定，再通過(guò)自調(diào)勻整，減少生條質(zhì)量不勻。清梳聯(lián)將清花工序和梳棉工序合并，省略了棉卷的運(yùn)輸和換卷，實(shí)現(xiàn)了清、梳短流程，具有生產(chǎn)效率高、用工少、勞動(dòng)強(qiáng)度低等特點(diǎn)，有利于改善棉條均勻度，是實(shí)現(xiàn)紡紗優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的重要途徑之一。目前清梳聯(lián)的市場(chǎng)占有率越來(lái)越大。

一個(gè)6萬(wàn)紗錠的棉紡企業(yè)，有2套清梳聯(lián)就可以滿足后道工序的生產(chǎn)需求。清梳聯(lián)的使用減少了梳棉機(jī)數(shù)量，但其選用要從原料、生產(chǎn)工藝和紡紗品種等方面入手，根據(jù)設(shè)備特性、流程排列、智能控制等設(shè)置適合的清梳聯(lián)流程。清梳聯(lián)生產(chǎn)線上每種單機(jī)設(shè)備的可靠性和穩(wěn)定性，均直接關(guān)系到清梳聯(lián)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用效果。

3 粗細(xì)聯(lián)

傳統(tǒng)的粗紗機(jī)值車工，落紗勞動(dòng)強(qiáng)度大、看臺(tái)少、落紗時(shí)間長(zhǎng)，需要把落下的滿粗紗管放到指定的推車上，再把粗紗管逐個(gè)插到錠翼上，生產(chǎn)效率低、運(yùn)輸車輛占用多。而采用粗細(xì)聯(lián)輸送系統(tǒng)，可將落下的粗紗自動(dòng)輸送到紗庫(kù)，當(dāng)細(xì)紗機(jī)發(fā)出換紗指令后，紗庫(kù)的粗紗可自動(dòng)輸送到指定的細(xì)紗機(jī)上進(jìn)行換紗，并將換下的空管輸送到指定的紗管庫(kù)中，當(dāng)粗紗機(jī)需要落紗時(shí)，紗管庫(kù)中的紗管會(huì)輸送到指定的粗紗機(jī)上，落下的粗紗又被送到指定的紗庫(kù)中，從而實(shí)現(xiàn)依序循環(huán)。粗細(xì)聯(lián)通過(guò)粗紗機(jī)和細(xì)紗機(jī)進(jìn)行相互對(duì)應(yīng)的品種設(shè)置，可實(shí)時(shí)監(jiān)控粗紗、細(xì)紗的供求情況，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)存儲(chǔ)、自動(dòng)生產(chǎn)運(yùn)行，便于統(tǒng)計(jì)分析。粗細(xì)聯(lián)的應(yīng)用，既減少了粗紗落紗工、搬運(yùn)工，又降低操作人員接觸粗紗導(dǎo)致的質(zhì)量差異概率。粗細(xì)聯(lián)系統(tǒng)，適合于紡紗品種穩(wěn)定、批量大的生產(chǎn)方式。

4 細(xì)絡(luò)聯(lián)

4.1 細(xì)紗機(jī)長(zhǎng)車

細(xì)紗機(jī)長(zhǎng)車一般通過(guò)提高錠速和增加錠子數(shù)量提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)能。如JWF1589型環(huán)錠細(xì)紗機(jī)錠速可達(dá)20 kr/min以上，配有電子牽伸系統(tǒng)、電子卷繞系統(tǒng)，可縮短因改紡細(xì)紗號(hào)數(shù)產(chǎn)生的停機(jī)時(shí)間，能更加靈活地安排生產(chǎn)，紡紗產(chǎn)量可提高15%～30%，且鋼領(lǐng)板換向平穩(wěn)，紡紗張力穩(wěn)定，紡紗成形良好，有利于高速絡(luò)筒的紗線退繞[2]。

4.2 細(xì)紗自動(dòng)落紗

細(xì)紗自動(dòng)落紗一般有智能落紗小車和集體全自動(dòng)落紗系統(tǒng)2種。智能落紗小車可實(shí)現(xiàn)落紗工作的半自動(dòng)化，多用于細(xì)紗機(jī)短車改造；可在細(xì)紗機(jī)兩側(cè)加裝2臺(tái)落紗小車同時(shí)落紗，大幅節(jié)約落紗時(shí)間。集體自動(dòng)落紗使落紗工作自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)插管、自動(dòng)拔紗、自動(dòng)開(kāi)車等，多用于細(xì)紗機(jī)長(zhǎng)車。2種落紗方式都有利于減少用工，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率。智能落紗小車是細(xì)紗機(jī)短車改造的良好選擇，集體全自動(dòng)落紗成為細(xì)紗長(zhǎng)車的標(biāo)配；集體自動(dòng)落紗有短機(jī)型、長(zhǎng)機(jī)型，現(xiàn)在正朝著超長(zhǎng)型發(fā)展；隨著用工緊張、勞動(dòng)力成本不斷上漲，集體自動(dòng)落紗和智能落紗小車的需求會(huì)越來(lái)越多。

4.3 細(xì)紗單錠智能檢測(cè)

細(xì)紗工序一般采用人工巡檢發(fā)現(xiàn)紡紗斷頭，而紡紗斷頭的原因是多方面的。有研究表明：30%～35%的斷頭是由5%的錠子造成，采用細(xì)紗單錠智能檢測(cè)裝置監(jiān)控每個(gè)錠子的運(yùn)行情況，有利于減少值車工的巡回。智能化單錠在線檢測(cè)裝置，是通過(guò)監(jiān)測(cè)鋼絲圈在鋼領(lǐng)上的運(yùn)行狀況反饋紡紗斷頭，既能反映每個(gè)紗錠的運(yùn)行狀態(tài)以及紗線弱捻，還能優(yōu)化紡紗張力，可減少值車工尋找紗線斷頭的時(shí)間，擴(kuò)大值車工的看臺(tái)數(shù)量。具有“單錠斷頭檢測(cè)—粗紗自?！惫δ芟嘟Y(jié)合的檢測(cè)裝置，當(dāng)檢測(cè)到細(xì)紗斷頭或運(yùn)行不良的錠位后，自動(dòng)停止喂入粗紗并顯示預(yù)警的錠位數(shù)，便于值車工接頭、處理粗紗。粗紗自停減少了風(fēng)箱花的數(shù)量，提高了制成率，還可消除因細(xì)紗斷頭而產(chǎn)生的纖維纏繞膠輥、膠圈、羅拉、網(wǎng)格圈等，單錠監(jiān)測(cè)與粗紗自停對(duì)改善成紗質(zhì)量有一定的效果[3]。智能化單錠檢測(cè)裝置的應(yīng)用，使值車工有目的地處理相應(yīng)錠子，為細(xì)紗車間減少用工、提高生產(chǎn)效率提供了新的途徑，細(xì)紗機(jī)的自動(dòng)化更加靈活。

此外，采用電錠驅(qū)動(dòng)控制細(xì)紗機(jī)錠速(單錠)，使錠子和牽伸部分實(shí)現(xiàn)獨(dú)立傳動(dòng)，取消主軸、滾盤(pán)張力輪及錠帶等傳動(dòng)部件，一方面減少了設(shè)備需要維護(hù)保養(yǎng)部件的數(shù)量，另一方面降低了能耗，還可直接設(shè)定紡紗捻度；且電錠轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，幾乎無(wú)錠差，紗線捻度一致性好，加捻效率高，更有利于減少細(xì)紗斷頭[4]。

4.4 自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)

自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)采用電子清紗器對(duì)紗線進(jìn)行連續(xù)監(jiān)控，切除紗線上的疵點(diǎn)與雜物，以減少各種突發(fā)性紗疵。其配置的光電式異纖傳感器，能區(qū)分有色異纖與無(wú)害的植物纖維，這些在線檢測(cè)與控制技術(shù)，為生產(chǎn)高品質(zhì)紗線提供了保證。由于采用單錠控制與多種捻接技術(shù)，使一臺(tái)自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)能生產(chǎn)多個(gè)品種與不同捻接的紗線，擴(kuò)大了適用范圍。

傳統(tǒng)絡(luò)筒工序值車用工多，需要人工裝紗、找紗頭，直接影響絡(luò)筒機(jī)的產(chǎn)量和效率；而絡(luò)筒機(jī)智能化識(shí)別并整理大小頭和自動(dòng)投紗、自動(dòng)找紗頭、自動(dòng)輸送，實(shí)現(xiàn)了人工值車與自動(dòng)化系統(tǒng)的兼容，有效降低勞動(dòng)強(qiáng)度。應(yīng)用絡(luò)筒機(jī)的在線檢測(cè)對(duì)每個(gè)管紗進(jìn)行追蹤，對(duì)疵紗錠位進(jìn)行報(bào)警，并追溯細(xì)紗工序的紡紗錠位，可進(jìn)一步查找該錠位出現(xiàn)問(wèn)題的原因。

4.5 細(xì)絡(luò)聯(lián)

細(xì)絡(luò)聯(lián)是將紡紗中用工多、勞動(dòng)強(qiáng)度大的2個(gè)工序進(jìn)行聯(lián)接，以減少用工、提高生產(chǎn)效率。細(xì)絡(luò)聯(lián)技術(shù)省去人工落紗、送紗和送管，降低了工人接觸紗線的概率并減少失誤，它不是簡(jiǎn)單的設(shè)備組合，是集自動(dòng)化、智能化、一體化設(shè)備的有機(jī)聯(lián)動(dòng)。細(xì)絡(luò)聯(lián)中的細(xì)紗機(jī)、絡(luò)筒機(jī)配置應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)品種確定，在一定工藝條件下，細(xì)絡(luò)聯(lián)中不同紗線號(hào)數(shù)有不同的細(xì)絡(luò)錠比；適合于產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、號(hào)數(shù)不變、大批量生產(chǎn)，是一種省工、高效的工藝方案。

細(xì)絡(luò)聯(lián)是紡紗技術(shù)走向現(xiàn)代化技術(shù)發(fā)展的重要標(biāo)志。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，細(xì)絡(luò)聯(lián)應(yīng)該實(shí)現(xiàn)將細(xì)紗機(jī)和絡(luò)筒機(jī)按照品種要求和特點(diǎn)，隨時(shí)靈活地組合成“一體化”，避免了2個(gè)工種、2個(gè)工序分離分開(kāi)，更有利于紡紗過(guò)程中不同節(jié)省人工與提高效率方案的實(shí)施[5]。

5 棉紡設(shè)備發(fā)展方向

5.1 適紡性能更廣

隨著人們對(duì)時(shí)尚地不斷追求，紡織原料和性能也不斷發(fā)展變化。如：差別化纖維在改善舒適性、保養(yǎng)性、形態(tài)穩(wěn)定性等方面具有優(yōu)勢(shì)，改進(jìn)后的化學(xué)纖維具有高強(qiáng)度、高模量、高耐磨性等特點(diǎn)，化學(xué)纖維與純棉混紡可制成各種性能、風(fēng)格獨(dú)特的復(fù)合紗等。所以，棉紡設(shè)備應(yīng)在適紡性方面進(jìn)行提升，除棉、麻、絲、毛外，還要適紡特殊的纖維，使適紡范圍更廣泛，紡紗質(zhì)量更穩(wěn)定。

5.2 智能制造技術(shù)進(jìn)一步完善

紡織生產(chǎn)的主要特點(diǎn)表現(xiàn)為加工流程長(zhǎng)、設(shè)備配置多、自動(dòng)化程度低、人工操作環(huán)節(jié)多等，隨著技術(shù)不斷發(fā)展，棉紡織設(shè)備狀況、智能化水平和功能需求不斷提升，工藝流程會(huì)逐漸縮短。為不斷提高競(jìng)爭(zhēng)力，棉紡企業(yè)應(yīng)從原料實(shí)現(xiàn)自動(dòng)選配、自動(dòng)調(diào)度、自動(dòng)加工等方面著手建設(shè)自動(dòng)化生產(chǎn)車間，目前有部分企業(yè)已在棉卷接頭、條卷自動(dòng)換卷、粗紗自動(dòng)落紗及粗細(xì)聯(lián)、細(xì)絡(luò)聯(lián)、筒紗自動(dòng)打包等方面不斷完善和發(fā)展。隨著設(shè)備自動(dòng)化功能逐漸增多，生產(chǎn)環(huán)境逐漸改善，逐漸將工人從重復(fù)、低效的勞動(dòng)中解脫出來(lái)，依靠智能化的設(shè)備來(lái)保證生產(chǎn)流程，是目前紡紗的新技術(shù)、新方向。

5.3 細(xì)紗自動(dòng)接頭技術(shù)進(jìn)一步成熟

斷頭率是細(xì)紗生產(chǎn)的主要指標(biāo)之一，斷頭多將增加工人巡檢的時(shí)間和強(qiáng)度，導(dǎo)致生產(chǎn)效率下降。隨著自動(dòng)化、智能化技術(shù)不斷發(fā)展，環(huán)錠細(xì)紗機(jī)自動(dòng)接頭技術(shù)也在不斷完善和改進(jìn)。立達(dá)環(huán)錠細(xì)紗機(jī)自動(dòng)接頭機(jī)械手可實(shí)現(xiàn)管紗斷頭后查找錠位、拔起紗管、尋找紗頭與鋼絲圈，以及穿過(guò)導(dǎo)紗鉤到紗線接頭的操作動(dòng)作，每次接頭從到達(dá)錠位至完成接頭，時(shí)間約1 min，每臺(tái)細(xì)紗機(jī)需配置2臺(tái)自動(dòng)接頭機(jī)械手。一旦自動(dòng)接頭技術(shù)成熟推廣使用，將大幅減少企業(yè)用工需求，降低人工成本，還可避免外層紗線受到污染，保證紗線質(zhì)量。

5.4 機(jī)電氣一體化程度不斷提升

機(jī)電氣一體化的運(yùn)用，使設(shè)備機(jī)構(gòu)進(jìn)一步簡(jiǎn)化，性能進(jìn)一步改善，操作更簡(jiǎn)單方便。隨著智能化設(shè)備機(jī)電氣一體化程度提高，其配件的加工精度相應(yīng)提升。電氣系統(tǒng)控制部分機(jī)械的運(yùn)行，要求控制程序完整可靠，確保機(jī)械設(shè)備正常運(yùn)行。

6 工序聯(lián)接

工序聯(lián)接，應(yīng)選擇合理的工藝技術(shù)路線，這是紡織企業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的一種方向和思路。清梳聯(lián)、粗細(xì)聯(lián)、細(xì)絡(luò)聯(lián)是紡織業(yè)連續(xù)化、自動(dòng)化生產(chǎn)的一種方式，利用機(jī)械化輸送，減少中間環(huán)節(jié)，省去人工裝卸、搬運(yùn)等環(huán)節(jié)，或者利用多種模仿人工操作的機(jī)械手代替人工操作，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度。

工序聯(lián)接不是簡(jiǎn)單的設(shè)備拼裝，而是一條自動(dòng)化的生產(chǎn)線，要依據(jù)原料、紡紗品種等制定合理的生產(chǎn)流程。如粗細(xì)聯(lián)、細(xì)絡(luò)聯(lián)要考慮細(xì)紗機(jī)與絡(luò)筒機(jī)的錠數(shù)以及配置的靈活性，包括品種的適應(yīng)性；又如粗細(xì)聯(lián)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，監(jiān)控粗紗、細(xì)紗工序的供需情況并進(jìn)行調(diào)配。細(xì)絡(luò)聯(lián)與紡紗號(hào)數(shù)、絡(luò)筒錠數(shù)的配置相關(guān)性很大，當(dāng)出現(xiàn)小批量、多品種生產(chǎn)時(shí)，易造成前后工序不銜接或銜接不順暢。

粗細(xì)絡(luò)聯(lián)是粗紗、細(xì)紗、絡(luò)筒3個(gè)工序?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化、連續(xù)化的重要紡紗系統(tǒng)，對(duì)減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、提高生產(chǎn)效率、減少用工、穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量有著重要作用，是紡紗設(shè)備創(chuàng)新發(fā)展的方向。

7 自動(dòng)化設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)要求

7.1 提高設(shè)備人員技術(shù)水平

棉紡自動(dòng)化設(shè)備技術(shù)含量高，企業(yè)應(yīng)通過(guò)各種培訓(xùn)、實(shí)操等途徑，使維修人員熟知并掌握自動(dòng)化設(shè)備的工作原理、性能結(jié)構(gòu)和技術(shù)參數(shù)，以及機(jī)、電、氣間的控制關(guān)系。維修人員須不斷進(jìn)行學(xué)習(xí)以提高維修水平，才能適應(yīng)新設(shè)備的要求。

7.2 根據(jù)設(shè)備狀態(tài)制定維修計(jì)劃

設(shè)備維修一般包括維護(hù)保養(yǎng)和故障排除，即保障設(shè)備無(wú)故障與防止故障出現(xiàn)。

維護(hù)原則：①日常維護(hù)與定期維護(hù)相結(jié)合；② 聽(tīng)、摸、感與儀器檢查相結(jié)合；③ 日常包機(jī)與揩車保養(yǎng)相結(jié)合等。

設(shè)備定期保養(yǎng)是一種有計(jì)劃的預(yù)防性檢查，使設(shè)備始終處于良好的運(yùn)行狀態(tài)。排除故障要追溯根源，以點(diǎn)帶面找到問(wèn)題的真正原因，防止小問(wèn)題帶來(lái)大故障。此外，應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行清潔圖表和操作法，保持設(shè)備清潔運(yùn)行、狀態(tài)良好；良好的潤(rùn)滑對(duì)減輕運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)件的摩擦力，降低傳動(dòng)機(jī)件及軸承間的受損力度都有良好的效果，要制定合理的潤(rùn)滑保養(yǎng)周期，使機(jī)件之間處于良好潤(rùn)滑狀態(tài)，從而延長(zhǎng)機(jī)件使用壽命。

8 結(jié)語(yǔ)

8.1紡織設(shè)備自動(dòng)化、連續(xù)化、智能化技術(shù)進(jìn)一步應(yīng)用和推廣，將不斷推動(dòng)紡織業(yè)快速發(fā)展，加快設(shè)備更新改造步伐。目前，有許多紡織企業(yè)已采用清梳聯(lián)、粗細(xì)聯(lián)、細(xì)絡(luò)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)了減少用工、降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度的目標(biāo)，部分企業(yè)甚至建成智能化無(wú)人生產(chǎn)車間，這些均成為紡織企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要途徑、發(fā)展的新思路和新方向。在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中，工序聯(lián)接要結(jié)合設(shè)備運(yùn)行情況和生產(chǎn)實(shí)際，同時(shí)需制定合理的維護(hù)保養(yǎng)制度，確保提高設(shè)備運(yùn)行效率和效果。

8.2自動(dòng)化、智能化已成為紡織企業(yè)創(chuàng)新的發(fā)展方向，是現(xiàn)代紡織企業(yè)技術(shù)進(jìn)步的一項(xiàng)重要標(biāo)志，其優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在減少用工、降低勞動(dòng)強(qiáng)度、改善生產(chǎn)環(huán)境、節(jié)能環(huán)保等方面。