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在傳統(tǒng)的紡紗生產(chǎn)流程中，并條工序因?yàn)樵O(shè)備結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單、功能相對(duì)單一，因而成為整個(gè)工藝流程中最容易被忽略、最不被重視的工序。

然而隨著行業(yè)形勢的不斷變化，棉紡行業(yè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)也在不斷轉(zhuǎn)變，生產(chǎn)的非棉產(chǎn)品也來越多，品種范圍也越來越廣。在這種情況下，并條工序?qū)ιa(chǎn)順利進(jìn)行和對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的制約因素表現(xiàn)得越來越突出，因此并條工序的重要性也越來越明顯，這一點(diǎn)在業(yè)界已經(jīng)引起共鳴。

1 傳統(tǒng)的圈條盤在生產(chǎn)非棉產(chǎn)品時(shí)存在的主要問題

并條機(jī)傳統(tǒng)的圈條成形機(jī)構(gòu)，在設(shè)計(jì)和制造方面一直以來都是以生產(chǎn)棉纖維為研究對(duì)象的，在生產(chǎn)非棉產(chǎn)品時(shí)，由于纖維的特性發(fā)生了根本性的改變，它存在的問題也就表現(xiàn)得越來越突出：

（1）條子不容易從圈條斜管中輸送出來，容易出現(xiàn)堵條現(xiàn)象，造成生產(chǎn)無法順利進(jìn)行。

（2）輸出的條子表面不光潔，有時(shí)會(huì)嚴(yán)重發(fā)毛，纖維排列紊亂，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量造成不利影響，見圖1。

圖1 條子表面發(fā)毛

（3）受圈條張力等因素的影響，筒底與滿筒部分的條子，在重量、條干等指標(biāo)上差異較大。

（4）圈條斜管為兩段式弧形連接的曲線管，管內(nèi)容易積存短絨和塵雜，中途停車或落筒停車時(shí)，積存的短絨塵雜在重力的作用下隨條子輸出，造成紗疵，見圖2。

圖2 短絨集聚形成的紗疵

（5）換筒后開車的頭幾圈條子在高速運(yùn)行的慣性力作用下，很容易被甩到條筒外，有時(shí)雖然沒有被甩到條筒外但須條與條筒內(nèi)壁產(chǎn)生摩擦，造成圈條底部的亂條現(xiàn)象，也會(huì)使須條質(zhì)量下降。另外圈條成形易造成條子排列紊亂（見圖3）、成圈直徑不穩(wěn)定等問題（見圖4）。

圖3 圈條成形紊亂

圖4 成圈直徑偏小

（6）圈條斜管和圈條底盤的焊接處容易脫焊。

（7）在堵條或落筒定長過長時(shí)，容易造成圈條斜管變形而報(bào)廢。

（8）鑄鐵材質(zhì)的圈條底盤，表面容易出現(xiàn)碰傷、劃傷的現(xiàn)象，造成條子摩擦毛亂，甚至搓擦成索絲狀疵點(diǎn)，嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量。

圖5 條子表面搓擦成索絲狀疵點(diǎn)

（9）銅質(zhì)的圈條斜管表面容易出現(xiàn)氧化現(xiàn)象，造成光潔度容易下降，而且表面易擦傷、積聚污垢、生銹等，造成表面發(fā)澀、導(dǎo)電性能下降等。

（10）鑄鐵材質(zhì)的圈條底盤重量重，傳動(dòng)耗能高。

2 生產(chǎn)非棉產(chǎn)品時(shí)對(duì)圈條盤特性的要求

非棉產(chǎn)品的纖維類型較多，纖維的差異性也較大。但與棉纖維比起來，主要有以下特點(diǎn)：

（1）含有油劑，須條通道易積垢。

（2）大多數(shù)非棉纖維的抱合力較小，須條蓬松，在同樣定量的條件下，非棉產(chǎn)品須條的直徑往往會(huì)比棉條大得多。

（3）大多數(shù)非棉纖維在生產(chǎn)中易產(chǎn)生靜電。

基于非棉纖維的這些特性，對(duì)圈條盤提出了更高的要求：

（1）圈條斜管的表面光潔度必須更高，以減小對(duì)須條的摩擦力，減少堵條、須條起毛現(xiàn)象。

（2）圈條斜管的抗靜電性能要好。

（3）圈條斜管的螺旋曲線應(yīng)與須條輸出時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡相匹配。

（4）圈條斜管的孔徑要優(yōu)化設(shè)計(jì)，保證須條順利輸出。

（5）圈條斜管積垢后的清潔方法要簡便，積垢容易清潔掉。

3 合金管高速圈條器的性能特點(diǎn)

由于工作關(guān)系，老方一直比較關(guān)注業(yè)界創(chuàng)新產(chǎn)品的相關(guān)信息。前一段時(shí)間聽說南通有一家叫做南通優(yōu)旋圈條器有限公司的公司，自主研發(fā)生產(chǎn)了一種專利號(hào)為ZL 2014 1 0440849.0的螺旋曲線斜管的合金管高速圈條器，在華孚、百隆、天虹、大生、雙弘等很多知名企業(yè)中都取得了良好的使用效果。趁著在南通參加梳理高峰論壇的機(jī)會(huì)，老方一行三人來到江蘇華強(qiáng)紡織集團(tuán)，實(shí)地考察了這種新型圈條器，華強(qiáng)集團(tuán)生產(chǎn)部孫翔部長、前紡車間史成林主任及并粗工段劉祝工段長熱情接待了老方一行，見圖6。

圖6 老方在與孫部長、史主任、劉段長親切交流中

據(jù)孫部長介紹，江蘇華強(qiáng)紡織集團(tuán)是以江蘇省華強(qiáng)紡織有限公司為母公司的省級(jí)企業(yè)集團(tuán)，集紡紗、織造、染整于一體的地方龍頭企業(yè)，擁有環(huán)錠紡紗錠32萬枚、氣流紡800頭，主要生產(chǎn)“Beauty”牌10S-100S的竹節(jié)紗、氨綸包芯紗、大豆纖維紗、吸濕排汗紗、竹纖維紗、甲殼素纖維紗、麻粘紗、絹絲棉紗等。由于歷史原因，公司使用的并條機(jī)幾乎包含了所有并條機(jī)生產(chǎn)廠家主流機(jī)型的各種并條機(jī)，國產(chǎn)的有FA311、FA313、FA320、FA322、FA306等，進(jìn)口的有立達(dá)并條機(jī)、特呂并條機(jī)等。

談到使用優(yōu)旋合金管高速圈條器的原因，史主任告訴老方，華強(qiáng)發(fā)展初期，主要生產(chǎn)的產(chǎn)品是以純棉為主的品種，并條工序并沒有出現(xiàn)大的問題。但2012年以后，生產(chǎn)的非棉產(chǎn)品比例越來越高，并條工序表現(xiàn)出了越來越多的問題，先是在某型號(hào)的老并條機(jī)上生產(chǎn)差別化纖維品種時(shí)，從始紡階段到滿筒階段條子的重量持續(xù)變輕，技術(shù)人員采取了優(yōu)化圈條張力、調(diào)整自調(diào)勻整工藝參數(shù)、檢查伺服電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)等一系列的措施，都沒能解決問題。但在同機(jī)型同工藝的新購設(shè)備上就不存在這樣的問題，經(jīng)對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)新機(jī)上采用的是優(yōu)旋專利產(chǎn)品螺旋曲線合金管高速圈條器，而老機(jī)上采用的是老式的圈條器，難道問題是出在圈條器上？于是他們就聯(lián)系優(yōu)旋，弄來一對(duì)螺旋曲線合金管高速圈條器進(jìn)行試驗(yàn)，使問題迎刃而解。

后來華強(qiáng)在使用2003年產(chǎn)的另一型號(hào)的老并條機(jī)生產(chǎn)精梳滌預(yù)并條時(shí)，條子出現(xiàn)嚴(yán)重的毛條問題，經(jīng)仔細(xì)觀察發(fā)現(xiàn)，小壓輥輸出部位的條子表面還很光潔，但從圈條盤輸出后的條子，表面就變得非常毛糙了，因此判斷問題同樣是出在圈條器上，更換螺旋曲線合金管高速圈條器后問題再次迎刃而解。

華強(qiáng)在使用1998年產(chǎn)的另一型號(hào)的老并條機(jī)生產(chǎn)非棉產(chǎn)品時(shí)，不但出現(xiàn)了毛條、堵條等問題，甚至經(jīng)常因堵條而造成圈條斜管變形、焊接口開裂等問題，嚴(yán)重影響生產(chǎn)的順利進(jìn)行，最后也是通過更換螺旋曲線合金管高速圈條器才徹底解決問題。

通過大量的生產(chǎn)實(shí)踐，華強(qiáng)總結(jié)出的結(jié)論是：生產(chǎn)純棉產(chǎn)品和普梳滌棉品種時(shí)，使用老式的圈條器問題不大，但生產(chǎn)精梳CVC品種、精梳純棉品種和一些非棉品種，最好要更換為螺旋曲線合金管高速圈條器，以保證生產(chǎn)的順利進(jìn)行和產(chǎn)品質(zhì)量的優(yōu)良性及穩(wěn)定性。

華強(qiáng)通過對(duì)比試驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)，在高速生產(chǎn)條件下，使用螺旋曲線合金管高速圈條器生產(chǎn)的條子，在表面光潔度等指標(biāo)上還要略優(yōu)于使用立達(dá)圈條器生產(chǎn)的條子。

目前華強(qiáng)已經(jīng)在公司現(xiàn)有各種機(jī)型的并條機(jī)上都進(jìn)行了更換螺旋曲線合金管高速圈條器的試驗(yàn)，均取得了良好的效果。因受機(jī)物料消耗指標(biāo)的限制，華強(qiáng)無法一次性更換所有的老式圈條器，但公司已經(jīng)決定今后任何機(jī)型的并條機(jī)再更換圈條器，一律采用優(yōu)旋合金管螺旋曲線合金管高速圈條器。

史主任還在車間生產(chǎn)現(xiàn)場向老方展示了并條機(jī)上的更換螺旋曲線合金管高速圈條器，介紹了更換后的生產(chǎn)和質(zhì)量情況，見圖7。

圖7 史主任介紹新型圈條器的使用情況

劉段長總結(jié)了華強(qiáng)使用螺旋曲線合金管高速圈條器后的主要效果：

（1）解決了生產(chǎn)非棉產(chǎn)品和精梳棉產(chǎn)品的堵條、毛條問題。

（2）解決了生產(chǎn)非棉產(chǎn)品時(shí)一筒條子中重量差異較大的問題。

（3）條子表面光潔，并條條干得到明顯的改善。

（4）紗疵大幅度減少，不再出現(xiàn)“老鼠條”現(xiàn)象。

（5）卷繞成形好，圈條直徑增大，滿筒容量增加。

（6）圈條盤幾乎不出現(xiàn)故障，華強(qiáng)最早在2012年初開始使用螺旋曲線合金管高速圈條器，至今已經(jīng)使用了近7年，還從來沒有出現(xiàn)過問題。而原來的圈條器在生產(chǎn)非棉產(chǎn)品時(shí)平均使用壽命只有4-6個(gè)月。

（7）適應(yīng)性強(qiáng)，在各種國產(chǎn)、進(jìn)口設(shè)備上都可以更換使用。華強(qiáng)曾在立達(dá)高速并條機(jī)上試用過，產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)較好。

（8）適應(yīng)高速。車速在300-1000m/min的范圍內(nèi)均可保證良好的產(chǎn)品質(zhì)量，而且車速提高后圈條成形會(huì)更好。

那么，為什么優(yōu)旋的螺旋曲線合金管高速圈條器會(huì)有這樣的效果呢？帶著這個(gè)問題，老方與優(yōu)旋的總經(jīng)理周文、總工程師張躍進(jìn)進(jìn)行了深入探討。

據(jù)周總介紹，優(yōu)旋的螺旋曲線合金管高速圈條器的導(dǎo)條管采用了特殊的高分子合金材料，并把防油汁、防棉蠟試劑滲透到導(dǎo)條管材質(zhì)之中，經(jīng)過了數(shù)道特殊的彎管成型工藝制作而成，內(nèi)壁通亮光滑、無毛刺、無金屬拉伸，光潔度達(dá)國際先進(jìn)水平，具有防靜電、防棉蠟的特殊功效，不堵條、不毛條、不甩條、無圈條波，成形好，能顯著改善條干水平。

與傳統(tǒng)圈條器相比，合金管高速圈條器質(zhì)體輕、慣性小，能有效降低設(shè)備啟動(dòng)/停止時(shí)的功率消耗，降低上減速器和齒形帶的損壞率，具有運(yùn)轉(zhuǎn)噪音小、使用壽命長、清潔周期長等優(yōu)勢，配專用清潔棒，清潔方法簡便，大大降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。周總還向老方展示了南通二棉采用優(yōu)旋合金管高速圈條器后的節(jié)能試驗(yàn)效果報(bào)告，見圖8。

圖8 南通二棉使用優(yōu)旋合金管高速圈條器的試驗(yàn)報(bào)告

4 合金管高速圈條器的設(shè)計(jì)理念

張總則從技術(shù)的角度向老方闡述了優(yōu)旋合金管高速圈條器的設(shè)計(jì)理念。

（1）優(yōu)化導(dǎo)條管空間螺旋曲線。張總認(rèn)為，條子在一定的輸出速度和角速度運(yùn)行的條件下，須條在不同方向的作用力的作用下，其某一個(gè)觀測點(diǎn)的運(yùn)行運(yùn)動(dòng)軌跡應(yīng)在一個(gè)等速回轉(zhuǎn)的曲面圓錐體的錐面上，—個(gè)自上而下的動(dòng)點(diǎn)等速運(yùn)動(dòng)的軌跡應(yīng)是一個(gè)近似于螺旋線的空間曲線。因而導(dǎo)條管空間幾何曲線的設(shè)計(jì)也應(yīng)近似于條子的運(yùn)動(dòng)軌跡，以使導(dǎo)條管的對(duì)應(yīng)部位隨時(shí)讓開運(yùn)動(dòng)著的條子(動(dòng)點(diǎn)），從而減小須條對(duì)管壁的磨檫力。導(dǎo)條管理想的空間曲線應(yīng)當(dāng)是使須條的絕對(duì)運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)，使條子在導(dǎo)條管中一直不與管壁碰觸，這樣就可以使條子所受的運(yùn)動(dòng)阻力等于“0”。當(dāng)然這只是理想狀態(tài)，在實(shí)際生產(chǎn)中由于條子定量、設(shè)備運(yùn)行速度、纖維特性等因素的不確定性，無法做到須條與管壁不碰觸，但通過導(dǎo)條管螺旋曲線的優(yōu)化設(shè)計(jì)，可以使須條與管壁產(chǎn)生的壓力盡可能減少，這就是優(yōu)選圈條器設(shè)計(jì)導(dǎo)條管空間螺旋曲線的理論依據(jù)。優(yōu)旋圈條器通過對(duì)導(dǎo)條管空間螺旋曲線的優(yōu)化設(shè)計(jì)，在保證圈條器高度不變的情況下，使圈條器的入口傾角和出口傾角減小，從而減小了須條輸出的阻力，減少了堵條現(xiàn)象，見圖9、圖10。

圖9 圈條器導(dǎo)條管曲線形態(tài)的對(duì)比

圖10 圈條器導(dǎo)條管出口角度的對(duì)比

（2）降低導(dǎo)條管的摩擦系數(shù)。優(yōu)旋將圈條器的導(dǎo)條管由原來的銅管改為采用特殊高分子合金材料精制而成的合金管，在斜管材質(zhì)中還滲入了防油汁、防棉蠟試劑，從而使圈條器具有了防靜電、防棉蠟的特殊功效，而且內(nèi)壁通亮光滑、無毛刺、無金屬拉伸，可以有效降低管壁對(duì)須條的摩擦力，從而解決斜管堵條問題、導(dǎo)條管內(nèi)積短絨問題等，而且由于管壁的摩擦力降低、靜電作用小，毛條問題也迎刃而解。

（3）加大導(dǎo)條管的孔徑，減小須條膨脹力的影響。由于很多非棉品種纖維的抱合力較差，纖維較為蓬松，加之近年來企業(yè)普遍實(shí)施“重定量、大牽伸”工藝，在這種情況下，圈條器是設(shè)計(jì)也必須緊跟行業(yè)發(fā)展的步伐，為此優(yōu)旋合金管高速圈條器加大了導(dǎo)條管的管徑，設(shè)計(jì)出?35mm、?38mm、?42mm等不同規(guī)格的導(dǎo)條管供客戶選擇。

（4）開發(fā)專用清潔棒（專利號(hào)：ZL 2016 2 0945355.2），解決用戶清潔導(dǎo)條管難題。生產(chǎn)非棉產(chǎn)品，須條通道積聚油劑問題是困擾業(yè)界的一個(gè)重要問題，特別是圈條盤的導(dǎo)條管內(nèi)積聚油劑后清潔起來非常不便，原來企業(yè)一般是采用布條沾汽油、酒精或溫水的方法進(jìn)行清潔，效率低下、效果較差。為此，優(yōu)旋專門開發(fā)生產(chǎn)了雙頭清潔棒，見圖11，一頭用于干擦，可以除去斜管中的棉蠟；另一頭可蘸取熱水、汽油或酒精揩擦，以有效祛除油性添加劑或整理劑，操作簡便高效，清潔無死角。

圖11 雙頭清潔棒

5 合金管高速圈條器的性價(jià)比問題

老方比較關(guān)心的還是合金管高速圈條器在使用過程中存在的不足、應(yīng)注意的事項(xiàng)等問題。對(duì)于老方的這個(gè)問題，孫部長認(rèn)為主要還是價(jià)格因素制約了合金管高速圈條器在業(yè)界全面更新應(yīng)用的速度和進(jìn)程，一只合金管高速圈條器的價(jià)格3000多元，幾乎是普通圈條器的四五倍，這在紡織行業(yè)資金普遍緊張的形勢下，必然會(huì)影響企業(yè)全面更新圈條器的決心。很多企業(yè)只有在使用普通圈條器嚴(yán)重影響生產(chǎn)的順利進(jìn)行或產(chǎn)品質(zhì)量被用戶一再投訴，迫不得已的情況下才會(huì)去更換合金管高速圈條器。

關(guān)于合金管高速圈條器價(jià)格較高的問題，周總解釋主要是生產(chǎn)成本決定的，因?yàn)楹辖鸸芨咚偃l器的導(dǎo)條管是采用的高分子合金材料，而且合金材料中還要添加抗靜電劑、防油汁、防棉蠟試劑等助劑，表面要進(jìn)行涂層處理，而且彎管等制造工藝復(fù)雜，需要數(shù)道特殊的加工工藝，原材料成本、制造成本都要比普通圈條器高出好幾倍，所以價(jià)格肯定要比普通圈條器高很多。當(dāng)然，今后隨著生產(chǎn)批量的增大、制造工藝的進(jìn)一步優(yōu)化，生產(chǎn)成本會(huì)有所下降，合金管高速圈條器的價(jià)格也會(huì)有所下調(diào)，但不能用普通圈條器的價(jià)格來進(jìn)行類比。

圖12 周總向老方介紹合金管高速圈條器的制造工藝情況

張總則認(rèn)為，說一件物品的貴賤，我們不能單純地比較它的絕對(duì)價(jià)格，而應(yīng)該去比較它的性價(jià)比。比如說具有同樣性能的兩件物品，其中一個(gè)價(jià)格是1元錢，可以使用一天，而另一個(gè)價(jià)格是10，可以使用一個(gè)月，那么究竟哪個(gè)物品更貴？因而對(duì)于合金管高速圈條器的價(jià)格也應(yīng)該采用性價(jià)比的理念來看待。很多企業(yè)使用合金管高速圈條器都沒有做過性價(jià)比對(duì)比分析或者投資回收期對(duì)比測算，實(shí)際上使用合金管高速圈條器不僅僅是可以獲得“解決堵條、毛條問題，提高生產(chǎn)效率”這一個(gè)方面的價(jià)值，產(chǎn)品質(zhì)量提升帶來的售價(jià)的提高、減少紗疵后帶來的絡(luò)筒機(jī)生產(chǎn)效率的提高和回絲率的降低、并條故障率降低帶來的維修人員勞動(dòng)強(qiáng)度的降低和減少停機(jī)時(shí)間帶來的產(chǎn)量損失的減少等等，這些都是合金管高速圈條器所帶來的潛在的價(jià)值。

另外，張總還強(qiáng)調(diào)說很多企業(yè)更換合金管高速圈條器后沒有考慮提高并條機(jī)生產(chǎn)速度這個(gè)問題，實(shí)際上優(yōu)旋比較反對(duì)使用合金管高速圈條器在較低的速度下進(jìn)行生產(chǎn)，因?yàn)檫@樣不但不能發(fā)揮出合金管高速圈條器的高速性能，而且還會(huì)影響產(chǎn)品質(zhì)量。張總舉了一個(gè)例子，一家企業(yè)的老式并條機(jī)原來的車速一直不能超過250m/min，否則產(chǎn)品質(zhì)量就會(huì)嚴(yán)重惡化。因生產(chǎn)差別化產(chǎn)品的需要，更換了合金管高速圈條器，在日常220m/min的速度下，雖然解決了堵條、毛條問題，但條子的條干CV值在2.6%左右，與普通圈條器持平，在張總的強(qiáng)烈要求下，車速開到320m/min，條干CV值下降到2.4%左右，車速繼續(xù)提高到480m/min，條干CV值下降到2.1%左右。這讓企業(yè)的技術(shù)人員感到不可思議，覺得有違基本的紡紗工藝?yán)碚摗?/p>

張總解釋說，其實(shí)道理很簡單，須條運(yùn)動(dòng)軌跡的曲面圓錐體錐面，是與須條的輸出速度及圈條器的轉(zhuǎn)速密切相關(guān)的，在須條定量一定的情況下，其輸出速度越快，其離心力越大，曲面圓錐體的底面積也就越大。因而導(dǎo)條管的曲線形態(tài)一旦設(shè)定，在須條定量確定的條件下，其最適宜的輸出速度范圍也就確定了。而合金管高速圈條器的理念就是要適應(yīng)高速生產(chǎn)的要求，而且適應(yīng)速度范圍要寬，將導(dǎo)條管直徑加大，除了考慮到防止堵條的問題外，最關(guān)鍵的就是擴(kuò)大速度適應(yīng)范圍，在正常的須條定量條件下，合金管高速圈條器適應(yīng)的最佳出條速度在300-600m/min之間，最高可以適應(yīng)1000-1200m/min的車速要求。因此如果在低速下生產(chǎn)，須條的離心力不足，會(huì)使須條緊貼導(dǎo)條管的內(nèi)側(cè)管壁，并產(chǎn)生較大摩擦力，從而影響條子質(zhì)量。而適當(dāng)提高車速，反而會(huì)使須條在導(dǎo)條管中減小對(duì)管壁四周的貼靠壓力，減少摩擦，從而改善須條質(zhì)量。

因此張總建議更換合金管高速圈條器后，最好適當(dāng)提高一些車速，這樣不但可以提高并條機(jī)的單產(chǎn)、減少開臺(tái)數(shù)量、減少擋車人員，還有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量。這也會(huì)是使用合金管高速圈條器的價(jià)值之一。

6 結(jié)語

老方認(rèn)為這次華強(qiáng)之行收獲頗豐，不僅學(xué)習(xí)到了不少圈條器的相關(guān)知識(shí)，從華強(qiáng)的生產(chǎn)實(shí)踐中，也對(duì)合金管高速圈條器的使用效果增強(qiáng)了信心。希望合金管高速圈條器能夠?yàn)楦嗌a(chǎn)非棉產(chǎn)品的企業(yè)解決更多的生產(chǎn)難題。