林燕保
在纺纱工序中，清梳联是未来前纺必须具备的条件，特别是棉纺工业设备的机电一体化、自动化，对于提高纺纱效率、降低人力资源成本、增加产品附加值，势在必行。而国内清梳联兴起较晚，加之投资成本较高的考量，导致整个纺纱业清梳联的装备率仍然很低，面广量大的成卷系统如何面对日益激烈的市场竞争和未来发展趋势，是纺纱企业迫切需要解决的现实课题。
为此，盐城金大纺机于2008年在国内率先推出了简易清梳联改造新工艺新产品，为老机改造升级提供了一条投资省、上马快、收效好的捷径。所谓简易清梳联就是在原有清花和梳棉的基础上进行改造，去掉成卷工艺，保存原来的清花和梳棉系统，先在其每台梳棉机入棉端加装一台自动供棉机，可串联8-12台成一线，再用风机及管道连结至A076之综合打手出口，运用电气控制技术使之形成一个自动供棉系统，进而将其改造成清梳联合机的工艺装备，其功能与全新清梳联无异，而其投资成本非常有限，且装机改造速度快，影响正常生产的时间极为有限。
而一直以来制约梳棉系统，高产则增加棉结和短绒的难题，更是影响清梳联整体技术水平充分发挥的重大瓶颈，对此，盐城金大纺机亦已取得了可喜的攻关成果。
（一）
几年来，对盐城金大纺机众多的简易清梳联改造应用客户的使用实践和调查反映，简易清梳联改造具有以下八大优势：
一、投资省、上马快、收效好
1、一万锭的全新清梳联的投资成本约需300万元，但简易清梳联利用原有设备改造升级，仅需前者之五分之一的投资即可。
2、以一配10台梳棉机流程为例，从开始准备到完成开机，只要三天，而真正的停机时间仅需一天，一套改造升级的简易清梳联的装备即可投入生产运行，并能达到全新清梳联的效果。
二、提高生产效率
简易清梳联使整个清花供棉在连续不间断的情形下，开棉更充分，较成卷工艺梳棉效率更高，生条断头率相对降低、连续给棉不必接头，整体产量在同等速度下提高约15%
三、改善棉条质量
该司开发的新型智能供棉机CF940E1，及新型自动智能供棉系统CF50，可根据压力设定自动追踪和调节供棉速度，并设有压力之上限及下限保护范围，以保棉层的一致性及稳定性，可解除成卷之棉层破卷及接头的困扰，使重不匀率控制在2.5%以内。
四、减少用工
简易清梳联实现自动化供棉，原来看守清花、成卷、运卷之工人可完全省去，梳棉机挡车工可减少一半，使整个清花、梳棉省工达60%
五、节省用电
简易清梳联可减少清花的使用台数，进而省掉集尘设备配置，可观的是因为质量的提高，使生条产量大幅增加，还可选择避开高峰用电，每天至少省电费、电价。以一万锭改造计，每天约可节省441kw，锭数越多，节点则会倍数增加。如以两万锭计，即可增加到1119.5kw。
六、减少故障、节省维修费用
简易清梳联无需成卷装置，使这一清花系统中易发生故障的问题得以避免，故而使清花之故障率大大降低，也使维修费用得以减少。
七、改善车间环境，安全性提高
简易清梳联从清花到梳棉，均以管道密封串联，棉花不外落，飞尘细杂通过集尘收集，现场生产环境得以改善，亦不必人工打卷，安全性提高。
八、提高制成率
简易清梳联的连续供棉，避免了棉卷运输及棉条回用的损耗，自动供棉不外落、棉层不再接头或剪头剪尾，可提高产品制成率0.2%。
综合上述八大优势，除了提高生产效率及产量、质量外，仅以省工、省电、节省维修费用及提高制成率计算，用以节流的成本，即可在两年内收回投资成本。
（二）
目前简易清梳联改造中存在的问题
盐城金大纺机率先推出简易清梳联改造以来，经过不断的实验、改进和提升，目前的技术水平和成熟度受到了广泛的好评，但也遇到了不少的问题。一是鱼目混珠，质量参差不齐。因简易清梳联市场潜力的诱惑，一些非专业厂家，尤其是毫无纺机生产背景的小厂也纷纷投向简易清梳联的生产经营，其产品的性能、质量根本无法保证。二是恶意竞争、缺乏自律。为了赢得客户，一些厂家，特别是一些小厂，既无技术支撑，更无自主知识产权，采取仿制、组装低成本低价竞争手段，甚至有的冒名代替、恶意攻击，误导客户，扰乱市场。因简易清梳联推广应用时间较短，使得一些客户不知所措、遭受选择困扰，尤其是有相当部分的客户因低价选择遭受损失，对改造缺乏信心。三是选型错误，配置不合理，应用不当。如前所述，由于客户对简易清梳联改造的认识还不够深入，鱼目混珠、恶意竞争的市场环境，使一些客户因选择发生错误，影响了简易清梳联的应有信誉。四也有的由于应用管理不当，使其未能达到本来可以达到的收效。这些都不同程度的影响了简易清梳联的推广应用。
（三）
新型清梳联及简易清梳联的发展与创新。
将成卷改为清梳联早在三十多年前就已在国外开始，很早的系立达的无动力棉箱，其上部只是一个空箱子，下部设一对给棉罗拉将棉层夹薄，由导棉装置送至梳棉给棉罗拉，而上部送棉管道前、后端均与开棉机连结，使其回绕送棉。由于当时电子技术薄弱，无法进行任何的控制，只能靠自由落体给棉，故给棉的密度极不稳定，供棉状况甚不理想。其后研进为震动棉箱，上部有一对或一只给棉罗拉供棉，经打手做简易开棉，下面箱则有光电控制高度，借震动板将棉花往下送，其上方供棉管道改进为将供棉最后一台阻断，形成单向供棉，且借用风压开关作开断式供棉，压力小即停止供棉，压力大则供棉。以上棉箱的共同缺点集中于供给梳棉机的棉层厚薄不一，导致生条重不匀率无法控制。
为了补救其不足，梳棉机的自调匀整因此问世。首先是由调整道夫的速度来做条重的补偿，但因效果有限，随后开环匀整诞生，由梳棉给棉罗拉做棉层厚薄反应，再通过传感器传入运算中心运算，使其反馈至给棉罗拉电机，棉层薄则加快速度，厚则减慢速度，这虽使棉条有所改善，但仅做调整不做检测是其缺点，倘若棉层不匀或罗拉缠绵，或本机保养不当，棉条易跑偏也不得而知。其后又研发了闭环匀整，在压辊组做检测，有的传输到给棉罗拉做长周期调整给棉速度，有的是直接用两对压辊作棉条拉伸，以达到棉条之均匀率，甚至将开环和閉环结合为混合环，至此棉条得到了较好的控制，但这还并非理想状态，由于棉层变化频繁，虽有匀整调节，但因变化频繁、调节频繁，有时则适得其反。
此后气压式棉箱的应运而生，逐步取代了震动棉箱。气压式棉箱取消了震动板装置，将下棉箱设计成一个密闭的空间，两侧设排风网，借于排风，并每台棉箱加装一台高压风机，将气流打至加压缓冲箱，使气流均匀地由打手上方往下压，并将打手抓取的棉花往下送至下棉箱，空气由下排风网排出并集中由加压风机再往缓冲箱送，形成一个循环。在缓冲箱加装一个压力传感器，借由下棉箱棉满时产生的压力变化，经运算中心运算调整上给棉罗拉之供棉速度，棉花多了即减慢速度，少了则加快，最后让整体棉箱储棉量控制在一定范围内，使棉层输出的稳定度更加提高，便于生条不匀率得到较好控制。随后的连续式供棉的开发应用，在整体供棉中先稳住其棉层密度，后经每台棉箱再一次调节，通过两次长短周期的气压式匀整后，棉层密度更加均匀、生条不匀率更进一步，外不匀率一般可控制在3%以内。
显而易见，较好的不匀率控制是在棉层控制，就如同做卷子时，要先把棉卷之不匀率控制好，生条不匀率才能得到控制。故如何使棉层不匀率更优，既是提升自动供棉机性能的重要的技术目标，也是新型清梳联的技术创新的题中之意。
为此，盐城金大纺机新开发的全自动智能型供棉系统CF50和全自动智能型供棉机CF940E1，将使棉层、棉条的不匀率控制技术得到全新的突破。
全自动智能型供棉系统是以压力为基准点，由电脑运算中心计算操作，以改变速度来达到压力的不变，不管流程中梳棉机开1台或10台，它都能随时侦测并改变速度，进而保持一定的基准点压力，使棉层密度保持稳定、一致，使重不匀率得到控制。本系统还设有温湿度感测调节补偿装置，可全方位发挥感测、显示、设定、补偿、调节给棉速度的功能，使棉条重量不受温湿度变化而受影响，实现生条不匀率的更加稳定。而且还可以取代梳棉机的匀整装置，免除外置匀整的维修费用及操作的困扰，操作简单实用、保养容易方便。而传统连续式供棉系统是利用压力大小来降低或提高供棉速度，在其整个调整过程中实难控制频繁的波动变化，加之纺纱空间温湿度的变化频繁，则生条的重不匀难以实现稳定、一致。
该司的全自动智能型供棉机CF940E1，每台均配置先进的感测调节技术装置和温湿度感应器，可随温湿度之变动予以综合补偿，供棉速度随整体供棉稳定，加上单台压力控制一致，使棉层密度变化极小化，进而可控制外不匀率在2.5%以内。
CF50及CF940E1型是一种新型的数字化智能技术，彼此可以通过网络连接，进行相互侦测与控制。CF50供棉系统可以随时侦测CF940E1开机台数，做出无缝的对接反应，并能同时侦测到前道清花各机台开机状况，一并作出恰当的供棉调整，也可在异常状态下对全线机台包括梳棉机进行警报和关机处置，以终止不良棉条的产生。
以上两个全新的智能型的技术系统的开发应用，对新型清梳联和简易清梳联改造稳定改善其重不匀率，均将发挥着巨大的基础性的关键作用，推广应用价值十分可观。
在清梳联的自动化生产中，提高纺纱效率和质量，始终是一对矛盾，产量一高则棉结、短绒就增加的瓶颈，始终是一个难以克服的世界性难题。这是清梳联之梳棉系统技术创新和发展趋势所面临的重大课题。对此，盐城金大纺机新研发的KD268型梳棉机，有望取得根本性的突破。该司重点围绕降棉结、除短绒和稳定性，开展了大产量、高质量重点难题攻关，已经申报专利专题8件，其中发明专利4件，以获授权4件。目前投入的机台幅宽为1m，环锭纺小时产量可达80公斤、气流纺可达120公斤。其整个的架构及设计，具有以下特点：
1、整体结构为钢制件，包括机架、锡林、道夫等均通过多次特殊回火热处理，使钢制件较铸件的稳定性更好。
2、整体锡林漏底采铝合金全封闭式，锡林和道夫下方采用三段式吸口消除锡林内循环短绒。
3、加大梳棉区设计，增加空间约50%。
4、加大刺辊的直径，并用梳针型，使开纤更充分，将纤维损伤降到更低，而刺辊设有的三支除尘刀、一对梳针预分梳板，则更增强了除杂效率，使单机产能倍数提高。
5、全机使用铝合金活动盖板，使梳理效果得以显著增加。
6、在道夫之棉网集中区，采用该司新发明的静电除短绒技术装置，有效同时提高产量和质量。
7、前八后十之双联固定分梳板，采用渐密式梳针排列、前三后三的棉网节能清洁之专利技术，可更有效地去除短绒及杂质，近一步提升质量。
8、固定分梳板及棉网清洁器的选配，可依所纺原料的不同选用植针式或锯齿式，亦可二者组合，增强对应的适用性，达到更理想的分梳。
9、全机采用专利设计吸风口，小风量高效率，既能提高除杂效果，又节能降耗。
10、于压辊组合处设有棉条牵伸架构，在道夫与传动架构同等速度下，产能可倍数提高。
11、圈条器为独立分离式，采自动断条引伸发明专利设计，使自动换筒中仍需人工辅助断条的缺陷得以克服，达到完全自动化换筒，更加适应高产和省工的需要。
12、锡林采用转矩电机，运转速度稳定，保证棉条之质量。
13、锡林、道夫、给棉罗拉均采用变频器无极变速、效果稳定。
14、活动盖板配独立电机及变频器，适应各品种之调整。
15、多处设有速度检测装置，保证整机运转顺畅。
综上所述，简易清梳联改造，在整个新型清梳联的进化中，它虽是一个过渡性的历史过程，随着经济的发展和时间的递进，老机、旧工艺终将被淘汰，不久的将来纺纱业定会迎来全新的清梳联装备的新时代。但如前所述，在目前简易清梳联改造中着重要需要解决的连续供棉、稳定压力、控制棉层的均匀率和一致性，不仅仅是现实需求、当务之急，也是新型清梳联发展提升中应不断创新的重要的技术环节之一。而克服梳棉机高产则增加棉结、短绒的瓶颈，更是业界一致以来寻求根本提升清梳联技术装备水平的重中之重。盐城金大纺机在这两个方面都已持续经行了积极有效地实践和探索。在连续供棉及控制上推出的全自动智能型供棉CF50系统和CF940E1全自动智能型恒压追踪供棉机；在保障梳棉机大产量型开展技术上特别获得的三项重大发明的专利技术，即：道夫棉网清洁器除短绒、静电辊筒除短绒、消除锡林内循环除细绒，这些既是对未来新型清梳联发展趋势做出的重大创新，也为纺纱企业的转型升级提供了现实的全新的需求选择，相信会在推广应用中收到多赢的成效。
（作者：盐城金大纺机机械制造有限公司总经理）
2013年09月05日