林燕保
在紡紗工序中，清梳聯是未來前紡必須具備的條件，特別是棉紡工業設備的機電一體化、自動化，對于提高紡紗效率、降低人力資源成本、增加產品附加值，勢在必行。而國內清梳聯興起較晚，加之投資成本較高的考量，導致整個紡紗業清梳聯的裝備率仍然很低，面廣量大的成卷系統如何面對日益激烈的市場競爭和未來發展趨勢，是紡紗企業迫切需要解決的現實課題。
為此，鹽城金大紡機于2008年在國內率先推出了簡易清梳聯改造新工藝新產品，為老機改造升級提供了一條投資省、上馬快、收效好的捷徑。所謂簡易清梳聯就是在原有清花和梳棉的基礎上進行改造，去掉成卷工藝，保存原來的清花和梳棉系統，先在其每臺梳棉機入棉端加裝一臺自動供棉機，可串聯8-12臺成一線，再用風機及管道連結至A076之綜合打手出口，運用電氣控制技術使之形成一個自動供棉系統，進而將其改造成清梳聯合機的工藝裝備，其功能與全新清梳聯無異，而其投資成本非常有限，且裝機改造速度快，影響正常生產的時間極為有限。
而一直以來制約梳棉系統，高產則增加棉結和短絨的難題，更是影響清梳聯整體技術水平充分發揮的重大瓶頸，對此，鹽城金大紡機亦已取得了可喜的攻關成果。
（一）
幾年來，對鹽城金大紡機眾多的簡易清梳聯改造應用客戶的使用實踐和調查反映，簡易清梳聯改造具有以下八大優勢：
一、投資省、上馬快、收效好
1、一萬錠的全新清梳聯的投資成本約需300萬元，但簡易清梳聯利用原有設備改造升級，僅需前者之五分之一的投資即可。
2、以一配10臺梳棉機流程為例，從開始準備到完成開機，只要三天，而真正的停機時間僅需一天，一套改造升級的簡易清梳聯的裝備即可投入生產運行，并能達到全新清梳聯的效果。
二、提高生產效率
簡易清梳聯使整個清花供棉在連續不間斷的情形下，開棉更充分，較成卷工藝梳棉效率更高，生條斷頭率相對降低、連續給棉不必接頭，整體產量在同等速度下提高約15%
三、改善棉條質量
該司開發的新型智能供棉機CF940E1，及新型自動智能供棉系統CF50，可根據壓力設定自動追蹤和調節供棉速度，并設有壓力之上限及下限保護范圍，以保棉層的一致性及穩定性，可解除成卷之棉層破卷及接頭的困擾，使重不勻率控制在2.5%以內。
四、減少用工
簡易清梳聯實現自動化供棉，原來看守清花、成卷、運卷之工人可完全省去，梳棉機擋車工可減少一半，使整個清花、梳棉省工達60%
五、節省用電
簡易清梳聯可減少清花的使用臺數，進而省掉集塵設備配置，可觀的是因為質量的提高，使生條產量大幅增加，還可選擇避開高峰用電，每天至少省電費、電價。以一萬錠改造計，每天約可節省441kw，錠數越多，節點則會倍數增加。如以兩萬錠計，即可增加到1119.5kw。
六、減少故障、節省維修費用
簡易清梳聯無需成卷裝置，使這一清花系統中易發生故障的問題得以避免，故而使清花之故障率大大降低，也使維修費用得以減少。
七、改善車間環境，安全性提高
簡易清梳聯從清花到梳棉，均以管道密封串聯，棉花不外落，飛塵細雜通過集塵收集，現場生產環境得以改善，亦不必人工打卷，安全性提高。
八、提高制成率
簡易清梳聯的連續供棉，避免了棉卷運輸及棉條回用的損耗，自動供棉不外落、棉層不再接頭或剪頭剪尾，可提高產品制成率0.2%。
綜合上述八大優勢，除了提高生產效率及產量、質量外，僅以省工、省電、節省維修費用及提高制成率計算，用以節流的成本，即可在兩年內收回投資成本。
（二）
目前簡易清梳聯改造中存在的問題
鹽城金大紡機率先推出簡易清梳聯改造以來，經過不斷的實驗、改進和提升，目前的技術水平和成熟度受到了廣泛的好評，但也遇到了不少的問題。一是魚目混珠，質量參差不齊。因簡易清梳聯市場潛力的誘惑，一些非專業廠家，尤其是毫無紡機生產背景的小廠也紛紛投向簡易清梳聯的生產經營，其產品的性能、質量根本無法保證。二是惡意競爭、缺乏自律。為了贏得客戶，一些廠家，特別是一些小廠，既無技術支撐，更無自主知識產權，采取仿制、組裝低成本低價競爭手段，甚至有的冒名代替、惡意攻擊，誤導客戶，擾亂市場。因簡易清梳聯推廣應用時間較短，使得一些客戶不知所措、遭受選擇困擾，尤其是有相當部分的客戶因低價選擇遭受損失，對改造缺乏信心。三是選型錯誤，配置不合理，應用不當。如前所述，由于客戶對簡易清梳聯改造的認識還不夠深入，魚目混珠、惡意競爭的市場環境，使一些客戶因選擇發生錯誤，影響了簡易清梳聯的應有信譽。四也有的由于應用管理不當，使其未能達到本來可以達到的收效。這些都不同程度的影響了簡易清梳聯的推廣應用。
（三）
新型清梳聯及簡易清梳聯的發展與創新。
將成卷改為清梳聯早在三十多年前就已在國外開始，很早的系立達的無動力棉箱，其上部只是一個空箱子，下部設一對給棉羅拉將棉層夾薄，由導棉裝置送至梳棉給棉羅拉，而上部送棉管道前、后端均與開棉機連結，使其回繞送棉。由于當時電子技術薄弱，無法進行任何的控制，只能靠自由落體給棉，故給棉的密度極不穩定，供棉狀況甚不理想。其后研進為震動棉箱，上部有一對或一只給棉羅拉供棉，經打手做簡易開棉，下面箱則有光電控制高度，借震動板將棉花往下送，其上方供棉管道改進為將供棉最后一臺阻斷，形成單向供棉，且借用風壓開關作開斷式供棉，壓力小即停止供棉，壓力大則供棉。以上棉箱的共同缺點集中于供給梳棉機的棉層厚薄不一，導致生條重不勻率無法控制。
為了補救其不足，梳棉機的自調勻整因此問世。首先是由調整道夫的速度來做條重的補償，但因效果有限，隨后開環勻整誕生，由梳棉給棉羅拉做棉層厚薄反應，再通過傳感器傳入運算中心運算，使其反饋至給棉羅拉電機，棉層薄則加快速度，厚則減慢速度，這雖使棉條有所改善，但僅做調整不做檢測是其缺點，倘若棉層不勻或羅拉纏綿，或本機保養不當，棉條易跑偏也不得而知。其后又研發了閉環勻整，在壓輥組做檢測，有的傳輸到給棉羅拉做長周期調整給棉速度，有的是直接用兩對壓輥作棉條拉伸，以達到棉條之均勻率，甚至將開環和閉環結合為混合環，至此棉條得到了較好的控制，但這還并非理想狀態，由于棉層變化頻繁，雖有勻整調節，但因變化頻繁、調節頻繁，有時則適得其反。
此后氣壓式棉箱的應運而生，逐步取代了震動棉箱。氣壓式棉箱取消了震動板裝置，將下棉箱設計成一個密閉的空間，兩側設排風網，借于排風，并每臺棉箱加裝一臺高壓風機，將氣流打至加壓緩沖箱，使氣流均勻地由打手上方往下壓，并將打手抓取的棉花往下送至下棉箱，空氣由下排風網排出并集中由加壓風機再往緩沖箱送，形成一個循環。在緩沖箱加裝一個壓力傳感器，借由下棉箱棉滿時產生的壓力變化，經運算中心運算調整上給棉羅拉之供棉速度，棉花多了即減慢速度，少了則加快，最后讓整體棉箱儲棉量控制在一定范圍內，使棉層輸出的穩定度更加提高，便于生條不勻率得到較好控制。隨后的連續式供棉的開發應用，在整體供棉中先穩住其棉層密度，后經每臺棉箱再一次調節，通過兩次長短周期的氣壓式勻整后，棉層密度更加均勻、生條不勻率更進一步，外不勻率一般可控制在3%以內。
顯而易見，較好的不勻率控制是在棉層控制，就如同做卷子時，要先把棉卷之不勻率控制好，生條不勻率才能得到控制。故如何使棉層不勻率更優，既是提升自動供棉機性能的重要的技術目標，也是新型清梳聯的技術創新的題中之意。
為此，鹽城金大紡機新開發的全自動智能型供棉系統CF50和全自動智能型供棉機CF940E1，將使棉層、棉條的不勻率控制技術得到全新的突破。
全自動智能型供棉系統是以壓力為基準點，由電腦運算中心計算操作，以改變速度來達到壓力的不變，不管流程中梳棉機開1臺或10臺，它都能隨時偵測并改變速度，進而保持一定的基準點壓力，使棉層密度保持穩定、一致，使重不勻率得到控制。本系統還設有溫濕度感測調節補償裝置，可全方位發揮感測、顯示、設定、補償、調節給棉速度的功能，使棉條重量不受溫濕度變化而受影響，實現生條不勻率的更加穩定。而且還可以取代梳棉機的勻整裝置，免除外置勻整的維修費用及操作的困擾，操作簡單實用、保養容易方便。而傳統連續式供棉系統是利用壓力大小來降低或提高供棉速度，在其整個調整過程中實難控制頻繁的波動變化，加之紡紗空間溫濕度的變化頻繁，則生條的重不勻難以實現穩定、一致。
該司的全自動智能型供棉機CF940E1，每臺均配置先進的感測調節技術裝置和溫濕度感應器，可隨溫濕度之變動予以綜合補償，供棉速度隨整體供棉穩定，加上單臺壓力控制一致，使棉層密度變化極小化，進而可控制外不勻率在2.5%以內。
CF50及CF940E1型是一種新型的數字化智能技術，彼此可以通過網絡連接，進行相互偵測與控制。CF50供棉系統可以隨時偵測CF940E1開機臺數，做出無縫的對接反應，并能同時偵測到前道清花各機臺開機狀況，一并作出恰當的供棉調整，也可在異常狀態下對全線機臺包括梳棉機進行警報和關機處置，以終止不良棉條的產生。
以上兩個全新的智能型的技術系統的開發應用，對新型清梳聯和簡易清梳聯改造穩定改善其重不勻率，均將發揮著巨大的基礎性的關鍵作用，推廣應用價值十分可觀。
在清梳聯的自動化生產中，提高紡紗效率和質量，始終是一對矛盾，產量一高則棉結、短絨就增加的瓶頸，始終是一個難以克服的世界性難題。這是清梳聯之梳棉系統技術創新和發展趨勢所面臨的重大課題。對此，鹽城金大紡機新研發的KD268型梳棉機，有望取得根本性的突破。該司重點圍繞降棉結、除短絨和穩定性，開展了大產量、高質量重點難題攻關，已經申報專利專題8件，其中發明專利4件，以獲授權4件。目前投入的機臺幅寬為1m，環錠紡小時產量可達80公斤、氣流紡可達120公斤。其整個的架構及設計，具有以下特點：
1、整體結構為鋼制件，包括機架、錫林、道夫等均通過多次特殊回火熱處理，使鋼制件較鑄件的穩定性更好。
2、整體錫林漏底采鋁合金全封閉式，錫林和道夫下方采用三段式吸口消除錫林內循環短絨。
3、加大梳棉區設計，增加空間約50%。
4、加大刺輥的直徑，并用梳針型，使開纖更充分，將纖維損傷降到更低，而刺輥設有的三支除塵刀、一對梳針預分梳板，則更增強了除雜效率，使單機產能倍數提高。
5、全機使用鋁合金活動蓋板，使梳理效果得以顯著增加。
6、在道夫之棉網集中區，采用該司新發明的靜電除短絨技術裝置，有效同時提高產量和質量。
7、前八后十之雙聯固定分梳板，采用漸密式梳針排列、前三后三的棉網節能清潔之專利技術，可更有效地去除短絨及雜質，近一步提升質量。
8、固定分梳板及棉網清潔器的選配，可依所紡原料的不同選用植針式或鋸齒式，亦可二者組合，增強對應的適用性，達到更理想的分梳。
9、全機采用專利設計吸風口，小風量高效率，既能提高除雜效果，又節能降耗。
10、于壓輥組合處設有棉條牽伸架構，在道夫與傳動架構同等速度下，產能可倍數提高。
11、圈條器為獨立分離式，采自動斷條引伸發明專利設計，使自動換筒中仍需人工輔助斷條的缺陷得以克服，達到完全自動化換筒，更加適應高產和省工的需要。
12、錫林采用轉矩電機，運轉速度穩定，保證棉條之質量。
13、錫林、道夫、給棉羅拉均采用變頻器無極變速、效果穩定。
14、活動蓋板配獨立電機及變頻器，適應各品種之調整。
15、多處設有速度檢測裝置，保證整機運轉順暢。
綜上所述，簡易清梳聯改造，在整個新型清梳聯的進化中，它雖是一個過渡性的歷史過程，隨著經濟的發展和時間的遞進，老機、舊工藝終將被淘汰，不久的將來紡紗業定會迎來全新的清梳聯裝備的新時代。但如前所述，在目前簡易清梳聯改造中著重要需要解決的連續供棉、穩定壓力、控制棉層的均勻率和一致性，不僅僅是現實需求、當務之急，也是新型清梳聯發展提升中應不斷創新的重要的技術環節之一。而克服梳棉機高產則增加棉結、短絨的瓶頸，更是業界一致以來尋求根本提升清梳聯技術裝備水平的重中之重。鹽城金大紡機在這兩個方面都已持續經行了積極有效地實踐和探索。在連續供棉及控制上推出的全自動智能型供棉CF50系統和CF940E1全自動智能型恒壓追蹤供棉機；在保障梳棉機大產量型開展技術上特別獲得的三項重大發明的專利技術，即：道夫棉網清潔器除短絨、靜電輥筒除短絨、消除錫林內循環除細絨，這些既是對未來新型清梳聯發展趨勢做出的重大創新，也為紡紗企業的轉型升級提供了現實的全新的需求選擇，相信會在推廣應用中收到多贏的成效。
（作者：鹽城金大紡機機械制造有限公司總經理）
2013年09月05日