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浆纱机的的发展现状分析

2019-01-17

浆纱机的的发展现状分析

一、 浆纱机发展概要

由于原纱的纤维间抱合不强、表面毛羽较多,难以直接织造。为提高经纱在织机上可织性,以使经纱能在织机上承受经仃片、综、筘和经纱之间等等的反复摩擦、拉伸、弯曲等作用,而不致起毛、甚至断头。这就是我们常说的,经纱上浆目的是贴伏毛羽、增强耐磨。

经纱上浆工艺过程早在古代就有。那时的手工浆纱是将经纱碾成片状,用刷子或筘抹上浆糊,晾干后绕成织轴。元代王祯《农书》中有使用纑刷对经纱上浆的图文。《天工开物》中"过糊"一节记载了用淀粉、牛皮胶、骨胶浆丝的方法和工具。18世纪末英国出现动力织机,使浆纱和织布分开而成为一个独立的工序,从而出现了现代浆纱机的雏形。以后几经改进,到1853年英国人J.博洛夫等的专利,使浆纱机具有它的基本特征。

A、浆纱方法:

浆纱方法大致有如下几种

1、绞纱上浆------是近代用得最早的一种浆纱方式,有手工和机械两种,都是将绞纱在浆液中浸透、绞干、抖松,然后烘干。这种方法适用于色织、织带、复制品等小批量生产。

2、单纱上浆------从筒子上退出单纱,在单纱上浆机上浆、烘干后再卷绕成浆纱筒子。也可在低速络纱机上加装浆槽和烘干器而成。也有专一设计的《单纱上浆机》。这种方法虽然产量低、工耗大,但上浆质量好、浆膜完整度高。在丝织和苎麻织造中有时采用。近来在特种纤维上浆常有应用。

3、织轴上浆------由分条整经机做成织轴,经上浆后再卷绕成织轴。多用于丝织、色织的多品种和小批量生产。

4、经轴上浆------将若干只经轴上的经纱同时引出,浸入浆液,压掉多余浆液,烘干、分纱,最后按规定长度巻成织轴。这是应用得最广的上浆方法。在老的丝织厂用于粘胶长丝上浆时,也有用醮浆方式的。

5、整浆联合------在整经机的筒子架和机头之间安装一套上浆和烘干装置,将整经和上浆合成一道工序,多用于合成纤维长丝上浆。

6、染浆联合------在浆纱机的浆槽前加装染色烘干设备。多用于牛仔布生产。

B、上浆设备的发展历程

1、烘燥装置的发展:

随着织布的机械化也伴随着浆纱机的形成,近100多年来浆纱机的变化也十分大。上世纪50年代前,我国浆纱机是以双烘筒式为主,是两个庞大的铜面烘筒靠经纱片拖动对湿浆纱干燥,称为双烘筒浆纱机(当时曾用过名称:师荛浆纱机------吕师荛生前是上海纺织科学研究院的老工程师)。这种方式的浆纱速度缓慢(在20m/min左右),浆纱伸长率相当大。现已被淘汰不用。

后在学习"苏联老大哥"的情况下,引进并制造了热风式浆纱机(定名为G- 142),并作为国家定型机器,推广应用于全国各地的纺织厂。上世纪50年代~70年代建立的纺织厂几乎都是用G-142浆纱机{全热风(G142D),热风+锡林(G142C),全锡林(G142E)}。它是由加热器将空气加热,以空气的载热、载湿体与湿浆纱进行热交换,使浆纱干燥。

热风式浆纱机按热风流动方式的不同,有自然对流式和热风喷射式。热风喷射式又有高压喷射和低压喷射两种。热风喷射式浆纱机的烘燥效率较高,最高速度可达45m/min,但一般为使用为20m/min左右。

为了克服热风式和烘筒式的各自缺陷,经改良后出现热风烘筒并用式,一般以热风烘燥安排在前(称为热风预烘),烘筒烘燥在后完成烘燥任务。这种浆纱机的品种适应性广,烘燥效率高,浆纱质量较好,浆纱速度可达35m/min~55m/min。例如:G-146浆纱机。

近几十年来,随着纺织品服装向细薄、柔软、紧密和舒适性方向发展;以及织布机的高速、高效、阔幅的实际趋势。对浆纱机和上浆工艺提出了更高的要求。深感上述三种浆纱机已难以胜任。从而现代的浆纱机基本上都是选用较小直径的多烘筒式浆纱机(烘筒直径是Φ800mm),而且是以多个烘筒来完成烘燥任务,有9 烘筒的,也有16个,甚至大于24只烘筒的浆纱机。当前国内外著名的浆纱机基本上都是属这一类。其浆纱速度都可在50m/min~80m/min范围,有的可达100m/min以上。

2、吸浆系统的发展:

顾名思义,浆纱机的吸浆方式和吸浆装置也是浆纱机的关键部位。经纱吸浆的方式一般有三种:

① 浸浆吸浆:经纱层浸入浆液中吸取浆料和溶剂(通常是水)。

②醮浆吸浆:经纱以一定的包绕角度拖过醮有浆液的上浆辊,使经纱层吸到一定量的浆料与溶剂(水)。这方式主要在丝绸行业用于粘胶丝上浆和合纤长丝上浆。在现代上浆中的拖浆上浆是其中的改进型。

③喷射式吸浆:将调制好的浆液以一定压力喷射到纱层上,或以静电喷射方式涂布于纱片上,再使纱层上的浆充分糊化与烘干的半干法上浆。曾有探索性试用,现已很少见。

棉纺织行业一直是沿用浸浆方式上浆。过去的浆纱机是以单浸单压的单浆槽为主,所吸的浆液基本上附着在纱线表面;后演变为双浸双压的单浆槽浆纱机。现代浆纱机常以双浸双压为主体的双浆槽形式。而且可按照纺织厂的织物品种需求进行组合。

为了改善吸浆条件和浆料与纱线的紧密接触,达到完满的上浆效果,经过众多和长期使用的试验和应用。将压浆力由1 kN左右,已提高到10 kN~40kN,有的甚至可达100 kN的高压上浆。高压上浆的应用为纺织品的发展作出了贡献。这几年国内一直在强调《高压上浆》的原因也在此。

高压上浆,必然要求浆料的基本性能和上浆工艺作重大的调整,才能配合。当前主要概括为《二高一低》--高压、高浓和低粘度。

压浆辊也有很大的变化:由用包布(内层包绒布,最外层包细布)、不包任何布的光辊、微孔辊;压浆辊形状由园柱形,发展到现在呈橄榄形的等等。

3、浆纱机传动系统的变化:

浆纱机的传动系统也有很大变化,已从铁炮、摩擦盘、差微装置和边轴传动发展到多单元、变频器和变频马达等传动和控制方式。使浆纱速度、张力和伸长控制、吸浆均匀性和烘燥效率等等方面都有了明显提高。例如:郑州纺织机械厂自己介绍他们GA308系列浆纱机特点是:

"该机采用双浸四压,40KN高压浆槽。通过数据总线把PLC与计算机及伺服变频系统以独特的设计结合在一起,组成高精度的控制系统。数据通讯快捷,抗干扰能力强,控制实时性好。计算机系统可设定、调整、显示各工艺参数。PLC控制整机程序、动作。具有故障诊断功能。全机采用的多单元同步传动,各区伸长可设定并自动控制。浆槽温度、烘房温度采用PID连续控制。压浆力随车速呈线性变化。回潮率控制范围广,精度和稳定性高,实现回潮率的显示与自控。可通过互联网实现对浆纱机的远程监控。"

在国外浆纱机中,瑞士贝宁格浆纱机(BEN-SIZETEC)在这方面也作了较详细的介绍:

"采用7 个单元分别变频传动和对6个区进行张力控制。尤其是 Z3区(湿分区),是上浆全过程中最敏感最重要的区域,采用双保险措施,即对这个区域既可以进行伸长控制,也可以选择进行张力控制。对控制的张力或伸长均可以进行设定值。如果实际值超过设定范围,电脑自动提示中文出错显示"。

"2个变频马达分别传动拖引辊和织轴。织轴卷绕张力由电脑控制通过气动张力辊随着卷绕直径的增加而进行微调,以保证织轴卷绕密度均匀一致。伸缩筘横动机构随车速成比例无级横动。采用HANDYMAT手机式操作面板对机器进行操作。无任挡车工在机器的两侧还是在车头的中间,操作非常方便。该面板上采用触摸屏,防尘,防水。它集中了各种功能,如上轴, 落轴, 对伸缩筘整体移动,伸展或收缩及上下移动,对织轴夹头单侧移动或双侧同时移动,启动织轴前的防护网,控制托纱辊的抬起或下降,控制织轴正反向卷绕以适应双轴布机生产等等"。

采用模块结构原理设计:全机分成5个区段,每个区段均由计算机进行监控。

车速可随意调节,最高车速可达 120米/分。 上浆率稳定并可由计算机调控,浆料消耗少,织造效率高。程序设计简单明确,检查工艺参数方便,快捷。 操作简单,直观,维修方便。 结构紧凑,占用空间小。自动化程度高,控制精密,性能可靠。高模块化结构便于升级改装。 小型手掌式控制器便于操作人员在适当的地点对浆纱机直接操控。远距离故障诊断系统

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