精梳機梳理形式和齒密對梳理效果的影響分析

奶茶色月季 2022-11-20 發(fā)布于江蘇

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原文刊自：2021年12月

第49卷（總第602期）

摘要

為了分析精梳錫林、頂梳不同齒密及恒速、變速梳理對梳理效果的影響，以及對纖維損傷程度的問題，制定試驗方案，分別對比分析精梳落棉和精梳條纖維質(zhì)量和各長度級纖維含量。結(jié)果表明：精梳機錫林和頂梳的齒密在適當范圍內(nèi)增加，對精梳落棉和精梳條纖維長度影響不大，但成紗質(zhì)量有較大提高；恒速梳理有少量長纖維被錫林末排針抓走而進入精梳落棉，其精梳落棉纖維長度較長；變速梳理錫林對纖維有損傷，損傷纖維進入落棉，使精梳落棉纖維長度變短，但對精梳條纖維長度影響不大。認為：適度增加精梳錫林和頂梳的齒密，有利于纖維梳理，提高成紗質(zhì)量；與恒速梳理相比，變速梳理精梳落棉長度較短，精梳條纖維長度相當，變速梳理有利于提高精梳機的速度。

關(guān)鍵詞

恒速梳理; 變速梳理; 精梳落棉; 精梳條; 纖維長度; 錫林; 頂梳; 齒密

錫林和頂梳是精梳機的主要梳理元件，定量分析精梳機錫林和頂梳的齒密對纖維梳理效果和成紗質(zhì)量的影響，對于提高精梳質(zhì)量有著較大意義。精梳機有恒速梳理和變速梳理兩種形式，由于錫林梳理速度的不同，產(chǎn)生了兩方面的影響。一是變速梳理錫林速度最快可達到正常速度的2倍，對纖維叢的梳理強度提高，對纖維的梳理質(zhì)量和纖維損傷有多大影響？二是錫林梳理速度的加快，變速梳理錫林梳理階段約占6.5分度，而恒速梳理錫林梳理階段占9.5分度。變速梳理錫林梳理階段提前結(jié)束，這使錫林末排針提前通過，完全避免了錫林末排針抓走倒入機內(nèi)長纖維的問題。而恒速梳理完全避免錫林末排針對分離羅拉倒入機內(nèi)棉網(wǎng)的干擾幾乎是不可能的。那么恒速梳理錫林是否抓走了更多的長纖維進入精梳落棉？變速梳理是否損傷了更多的長纖維使精梳落棉纖維變得更短？

在實際生產(chǎn)中，變速梳理精梳機的精梳落棉長度較短，精梳落棉價格較低，好像精梳機損傷了纖維，造成了浪費；而恒速梳理精梳機的精梳落棉長度較長，精梳落棉價格較高，好像精梳機多落了原料，也造成了浪費。對于變速梳理，有看法認為精梳落棉長度較短，說明全部落的是短纖維，為企業(yè)節(jié)省了原料；對于恒速梳理，有看法認為在同樣落棉率情況下，精梳落棉纖維長度較長，說明并未浪費原料，還保護了纖維。

針對以上問題，我們進行了試驗分析。分別采用低密度和高密度錫林、頂梳進行梳理質(zhì)量對比試驗；在恒速梳理和變速梳理精梳機上采用完全相同的錫林、頂梳，最大限度相同的工藝，進行同卷對比試驗。

1 精梳錫林和頂梳齒密對梳理質(zhì)量和纖維損傷的影響

1.1　試驗條件

HC500型精梳機，恒速梳理，進行同機臺高齒密與低齒密對比試驗，方案1低齒密采用施爾整體錫林和頂梳，方案2高齒密采用格拉夫整體錫林和頂梳，試驗方案見表1。配置相同的精梳工藝：落棉隔距8.0 mm，梳理隔距（進口）0.50 mm，梳理隔距（39.0分度）0.30 mm，頂梳高度52.5 mm。

1.2　試驗結(jié)果及分析

采用SJ129PRO型棉結(jié)和短絨測試儀分別檢測兩組試驗的精梳條、精梳落棉纖維質(zhì)量，試驗結(jié)果見表2。

試驗表明：齒密增加后，精梳條棉結(jié)并未表現(xiàn)出更優(yōu)（可能與錫林在倉庫放置時間稍長，表面發(fā)澀有關(guān)），5%跨距長度、12.7 mm短絨率均表現(xiàn)出稍好的趨勢。齒密增加后，精梳落棉率稍微增加了0.2個百分點，落棉中棉結(jié)含量增加，5%跨距長度稍有減小，落棉短絨率稍有增加?？傮w上講，齒密增加使纖維分梳更細致，排除棉結(jié)和短絨；同時并沒有帶來大的纖維損傷，表現(xiàn)在精梳條和精梳落棉的長度與短絨率基本沒有變化。

為了更準確地分析低密度針布與高密度針布對纖維的損傷情況，采用USTER AFIS Pro2型纖維檢測儀對兩組落棉與精梳條進行檢測，對比各長度級纖維含量，結(jié)果分別見表3和表4。

分析表3，精梳落棉中4 mm~16 mm短纖維含量，低齒密為85.7%，高齒密為85.1%，基本一致，高齒密并沒有更高的短纖維含量；28 mm以上長纖維含量，低齒密為4.1%，高齒密為3.7%，差異不大。分析表4，精梳條中4 mm~16 mm短纖維含量，低齒密為18.0%，高齒密為17.4%，基本一致，高齒密也并沒有更高的短纖維含量；28 mm以上長纖維含量，低齒密為45.6%，高齒密為46.2%，基本一致，低齒密也并沒有表現(xiàn)出纖維更長。由此可以得出：在適當范圍內(nèi)增加精梳機錫林和頂梳齒密，并不會帶來嚴重的纖維損傷。

為了更準確分析兩種試驗方案纖維的梳理質(zhì)量，對不同齒密兩組試驗的精梳條進行并條同眼、粗紗細紗同錠跟蹤對比試驗，紡紗品種JC 14.6 tex。采用USTER ME6型條干檢測儀及USTER QUANTUM3型電子清紗器分別對成紗質(zhì)量進行離線與在線檢測，結(jié)果分別見表5、圖1、圖2。由表5可以看出，齒密增加后，條干CV值降低了0.32個百分點，-40%細節(jié)、+35%粗節(jié)、+50%粗節(jié)、+140%棉結(jié)均有減少趨勢，紗線毛羽稍有增加。

由圖1、圖2成紗在線紗疵分級檢測結(jié)果發(fā)現(xiàn)：齒密增加后，A1紗疵由389.8個/100 km減少為300.9個/100 km，A2、H1紗疵也有明顯減少。

綜合分析得出，精梳機錫林和頂梳齒密適度增加，對纖維分梳更加細致。對短絨的梳理與排除具有較好的效果，表現(xiàn)在-40%細節(jié)與H1紗疵的減少上；對棉結(jié)的梳解與排除效果，表現(xiàn)在常發(fā)性紗疵中粗節(jié)、棉結(jié)及A1、A2紗疵的減少。錫林和頂梳齒密適當、合理增加并沒有帶來更嚴重的纖維損傷。應用加密的錫林與頂梳，適當提高梳理度對紗線質(zhì)量提高較為有利。

2 精梳恒速與變速梳理對纖維損傷分析

2.1　試驗條件

在HC500型精梳機、JWF1278型精梳機上進行試驗，均采用Graf Primacomb 9030型整體錫林，總齒數(shù)32 000齒，Graf Primacomb 2030型頂梳，齒密30齒/cm，其他工藝見表6。

2.2　試驗結(jié)果及分析

兩種試驗方案的精梳落棉和精梳條纖維質(zhì)量見表7。由表7所示精梳落棉纖維質(zhì)量顯示，在落棉率基本相同的前提下，恒速梳理精梳落棉5%跨距長度比變速梳理長了5.2 mm，平均長度長了2.1 mm，12.7 mm短絨率低了4個百分點，由此看來，恒速梳理精梳機的確落了更多的長纖維。

由表7所示精梳條纖維質(zhì)量顯示，恒速梳理與變速梳理的精梳條各長度指標基本相同，變速梳理12.7 mm短絨率稍低于恒速梳理。

對比分析落棉與精梳條纖維檢測質(zhì)量，恒速梳理精梳機落棉纖維長度的確更長一些，但是落棉率相同，說明恒速梳理也并未多落纖維。變速梳理精梳機落棉短絨含量的確更高一些，但精梳條纖維長度也沒變短，看起來對纖維的損傷也不突出。那么，損傷的纖維去哪里了？恒速梳理錫林不可能一點也不抓走長纖維，但這部分纖維是否就是其落棉纖維長于變速梳理的全部原因呢？

我們采用文獻中的方法對小卷、精梳條、落棉中的短絨含量進行了統(tǒng)計、運算、分析，也得出變速梳理短絨增長率更大一些的結(jié)論。為了便于分析，采用USTER AFIS Pro2型纖維檢測儀對兩組落棉與精梳條各長度級纖維含量進行分析，分別見表8和表9。

首先分析精梳落棉各長度級纖維分布情況。從表8可以看出：4 mm~16 mm短纖維含量，變速梳理高于恒速梳理達5.1個百分點，說明變速梳理落下了更多的短纖維；26 mm以上長纖維含量，恒速梳理高于變速梳理4.1個百分點，說明恒速梳理帶走長纖維是肯定存在的；變速梳理精梳落棉中的短纖維含量多，不能說明其落棉在纖維長度上有趨向性，兩種梳理形式落棉隔距相同，不排除是纖維過度損傷再被排除造成的這一現(xiàn)象；恒速梳理落棉中的長纖維含量不應該只是其錫林抓走長纖維造成的，因為使用90°錫林的恒速梳理精梳機通過調(diào)整分離接合定時，能使99%以上的纖維避開錫林末排針。

結(jié)合表9，分析變速梳理與恒速梳理精梳條中各長度級纖維分布情況。

（1）30 mm以上長纖維，變速梳理精梳條基本每組含量都少于恒速梳理，總計少了1.6個百分點，說明變速梳理并沒有在精梳條內(nèi)留有更多的長纖維，沒有節(jié)省更多的長纖維。而恒速梳理落棉中的長纖維不全都是錫林抓走的倒入機內(nèi)的長纖維，其中一部分為正常落棉。

（2）4 mm~16 mm短纖維含量，變速梳理精梳條比恒速梳理總計只少了0.2個百分點，兩種梳理方式基本持平，該纖維含量并沒有因為變速梳理對應精梳落棉中多落了5.1個百分點而比恒速梳理的大幅減少，說明變速梳理精梳落棉中4 mm~16 mm多出的短纖維含量有很大一部分不是喂入小卷中原本含有的，是由于損傷纖維造成的，然后落入了落棉中。進一步分析，落棉中26 mm以上的長纖維含量，變速梳理比恒速梳理少了4.1個百分點，按此推算，變速梳理精梳條內(nèi)26 mm以上長纖維含量應該高于恒速梳理。但是實際情況是，精梳條中26 mm以上的長纖維含量，變速梳理比恒速梳理還少了0.9個百分點。這部分纖維去哪里了？再結(jié)合變速梳理落棉中4 mm~16 mm短纖維多出的5.1個百分點，顯然，有極少量26 mm以上的纖維在變速梳理中被損傷，斬斷的部分由于長度較短而落入落棉中，造成了變速梳理只落短纖維的假象，精梳條中并沒有因此而保留更多的長纖維，反而是長纖維比恒速梳理還少了0.9個百分點。

綜合分析得出：由于錫林梳理階段與分離接合階段時間配合調(diào)整空間很小，恒速梳理不能完全保證長纖維不被錫林末排針抓走而進入落棉，但是，只要分離羅拉順轉(zhuǎn)定時與鉗板閉合定時調(diào)整得當，這些纖維是微量的。由于錫林梳理階段錫林速度的增加，變速梳理的確加劇了錫林對纖維的損傷，并且這些損傷隨著精梳機速度的提高而加劇。但是，這些損傷并沒有帶來精梳條纖維主體長度的下降，因為，被斬斷的短纖維進入了落棉，使落棉短絨率更高，落棉纖維5%跨距長度更短。

3 結(jié)語

適當提高錫林和頂梳針齒密度，有利于棉結(jié)和短絨的梳解與排除，使成紗A1、A2、H1紗疵明顯減少。增加針齒密度，不會帶來嚴重的纖維損傷，表現(xiàn)在精梳落棉率沒有增長，精梳落棉纖維長度、精梳條纖維長度組分變化不大。值得注意的是，錫林針齒密度的增加要遵循每組針齒之間齒密漸進增加的原則，如果相鄰兩組齒密變化過大，會造成錫林嵌花現(xiàn)象發(fā)生。精梳錫林優(yōu)化設(shè)計的趨勢是減小縱向齒距，增加總的針齒排數(shù)；適當縮短預梳區(qū)、粗梳區(qū)所占梳理弧長度；齒片變薄，增大總齒隙，增加總的容纖量，并把這些纖維橫向分隔成更多的纖維束，而單個齒隙寬度并不建議減小到0.1 mm以下。

頂梳針密增大不僅是增加針齒數(shù)，也增大總齒隙空間，并把該空間分隔成更多單元，這樣才能增強頂梳的梳理能力。因此，現(xiàn)在的頂梳針齒尖部更尖，尖部齒隙更寬，易于纖維入針，而平行齒隙寬度卻相對尖部窄了很多，以強調(diào)更大的齒隙充盈率，對齒隙內(nèi)纖維束有更強的摩擦、伸直作用。

恒速梳理與變速梳理精梳機在梳理質(zhì)量上沒有明顯差別，變速梳理精梳機能達到更高的速度，對纖維的損傷相對要嚴重一些，但并沒有太影響精梳條纖維的品質(zhì)長度，被斬斷的短纖維進入了落棉，使落棉短絨率更高，落棉纖維5%跨距長度更短。

變速梳理實際上最初是為了提高精梳機速度而采取的方法，對梳理沒有太大的優(yōu)勢可言。變速梳理精梳機采用錫林瞬時變速技術(shù)，將纖維層經(jīng)過錫林梳理的時間大大縮短，錫林梳理結(jié)束時間大幅度提前，很好地解決了錫林末排針對分離羅拉倒入機內(nèi)棉網(wǎng)的干擾問題，使落棉中有效纖維數(shù)量較少，錫林定位、鉗板閉合定時和分離羅拉順轉(zhuǎn)定時三項工藝可調(diào)范圍較大，對棉網(wǎng)的接合也較為有利。錫林梳理時間的縮短為分離接合準備階段提供了更多的時間，這樣就為錫林齒面角的加大（增加梳理面積）、精梳機速度的提高（能更好解決分離接合）創(chuàng)造了設(shè)備基礎(chǔ)條件。

恒速梳理精梳機由于錫林梳理工作階段速度相對穩(wěn)定、柔和，對纖維損傷小，利于對纖維的保護。錫林梳理時間較長，使錫林定位、鉗板閉合定時及分離羅拉順轉(zhuǎn)定時工藝參數(shù)調(diào)整的空間相對較小，不可避免地使錫林末排針抓走分離羅拉倒入機內(nèi)的長纖維，造成一定的原料浪費，這是微量的，不是關(guān)鍵。問題的關(guān)鍵是分離接合準備時間有限，由于調(diào)整空間小，不能使棉叢的接合達到變速梳理精梳機的狀態(tài)，也限制了精梳機速度的進一步提高。

數(shù)字化與伺服驅(qū)動技術(shù)在精梳機上的應用，使分離羅拉運動曲線可以更加靈活地改變，分離羅拉順轉(zhuǎn)定時不再受制于機械傳動機構(gòu)的固定曲線，倒、順轉(zhuǎn)時間與速度的多段改變成為可能，錫林速度不變，而分離羅拉順轉(zhuǎn)定時更寬闊的調(diào)整空間為解決錫林對纖維叢尾端的干擾創(chuàng)造了條件，為恒速梳理精梳機提速與使用更大齒面角的錫林打開了窗口。

資料來源：棉紡織技術(shù)