梳棉工藝參數設計與產量和質量的關系

一、設計要點
1.清梳除雜的合理分工
在梳棉機上，宜后車肚多落，抄斬花少落。根據原棉含雜內容和纖維長度合理制定梳棉機后車肚工藝，充分發揮刺輥部分的開松和除雜作用。
2.高產必須高速
/ l/ g7 {0 e$ Y! B' t0 l3 m6 l% W( i現代梳棉機通過提高錫林速度和在刺輥和錫林上附加分梳元件，來保持高產時纖維良好的分梳度，以提高成紗質量，從而可進一步提高梳棉機產量。
3.采用較緊的隔距
在針面狀態良好的前提下，錫林與蓋板間采用較緊的隔距，可提高分梳效能，盡可能減小錫林與道夫隔距，有利于纖維的轉移和梳理。在錫林和刺棍間采用較大的速比和較小的隔距，可減少纖維返花和棉結的產生。
4.協調好開松度、除雜效率、棉結增長率與短絨增長率的矛盾
; G$ b5 i. A# N$ {纖維開松度差，除雜效率低，短絨和棉結的增長率也低。提高開松度和除雜效率，往往短絨和棉結也呈增長趨勢。要充分發揮刺輥部分的作用，并注意給棉板工作面長度和除塵刀工藝配置。在保證一定開松度的前提下，盡可能減少纖維的損傷和斷裂。
) C+ ?2 w: h5 D; G! o5.合理選擇針布
2 q3 j' h" s  n: v; V: U+ n針布是梳棉機的心臟。選好針布，用好針布，管好針布，是改善梳理，減少結雜，提高質量的有力保證。要根據纖維種類和特性、梳棉機的產量、紗號數等選用不同的新型高效能針布（如高產梳棉機針布、細特紗針布、低級棉針布、普通棉型針布、棉型化纖針布、中長化纖針布以及細特和超細特針布等不同系列），并注意錫林針布與蓋板、道夫針布及刺輥鋸條的搭配。

（三）隔距
梳棉機上共有30多個隔距，隔距和梳棉機的分梳、轉移、除雜作用有密切關系。分梳隔距主要有刺輥—給棉板、刺輥—預分梳板、蓋板—錫林、錫林—固定蓋板、錫林—道夫等機件間的隔距，轉移隔距主要有刺輥—錫林、錫林—道夫、道夫—剝棉羅拉等機件間的隔距，除雜隔距主要有刺輥—除塵刀之間、小漏底、前上罩板上口—錫林之間等的隔距。分梳和轉移隔距小，有利于分梳轉移。隔距較小，梳理長度增加，針齒易抓取和握持纖維，使纖維不易游離，不易搓擦成結。紡化纖時，纖維長，摩擦因數大，易生靜電，為避免繞滾筒，其分梳隔距較紡棉時大。化纖雜質少，有關落棉隔距的設置應有利于減少落棉。
FA201型梳棉機紡中特紗時的各部分隔距見下表。

FA201型梳棉機各部位隔距     單位：mm

) J' Q, A  H8 z3 g" Q: h% R* G幾種梳棉機的常用隔距   單位：mm

1.給棉羅拉—給棉板隔距
- z5 R* r- Q/ h3 w6 ~/ s" J, Z其隔距應保證在空轉時兩者不接觸，以免磨損機件。喂入筵棉后給棉羅拉被頂起的距離，可以根據機器的設計尺寸和筵棉厚度測算，隔距宜進口大，出口小。對于不同型號的機器，可依此規定各自的進出口隔距。如德國DK2型梳棉機的進口隔距為0.30～0.50mm，出口隔距為0.08～0.15mm。
. ~5 A" d$ i: w# b& e2.給棉板—刺輥隔距
刺輥對棉層的梳理作用隨著隔距的減小而加劇，上下層間的作用差異亦減少，但可能引起纖維顯著的損傷。遇到下列情況需采用較大的隔距：喂入棉層厚、定量重、纖維長度長、纖維強力及成熟度差。清梳聯喂棉時，棉層較蓬松且定量較重，隔距應比棉卷喂入加大；紡中長化纖時隔距可比紡棉型化纖略大。DK903型采用清梳聯，給棉板~刺輥采用略大于1mm的大隔距；而FA201型為棉卷喂入，采用小隔距。
" ~8 k) T( ?% O0 D3.刺輥—除塵刀隔距
除塵刀可以除掉刺輥氣流攜帶的細小雜質，隔距宜小。如果除塵刀的剛性不足，在厚棉卷喂入時，反而使除塵刀振動而碰刺輥，甚至擊落除塵刀引起事故，因此隔距不宜太小。經過第一除塵刀排雜后的第二除塵刀隔距應稍大配置，紡化纖時宜用偏大的隔距。
) R2 `5 j5 @* r. f3 O4.刺輥—預分梳板隔距
此隔距小，利于分梳，可減少棉束進入錫林蓋板區；但過小，易損傷纖維，粉碎雜質。一般此隔距為0.45～0.56mm。
; b$ ~1 u2 V3 `$ T6 X# `5.除塵刀的高低和角度
0 z/ _; _5 I+ n% g5 {- ^當給棉板和小漏底間的距離一定時，除塵刀位置的高低影響第一落雜區和第二落雜區長度的分配。由于破籽、不孕籽及僵瓣等較大而易落的雜質應大部分在第一落雜區內下落，故放低除塵刀，即增加第一落雜區的長度，使較大的雜質有較多的機會落下。同時，刺輥所帶動的氣流附面層隨第一落雜區的增加而增厚，浮在附面層中的纖維和雜質被除塵刀擋落的也較多。此時，雖然第二落雜區的落棉量有所減少，但就整個后車肚落棉來說，仍是增加的。反之，抬高除塵刀，第一落雜區的落棉減少，而第二落雜區帶纖維的雜質落下較多，但就整個后車肚落棉來說，仍是有所減少。因此，除塵刀的高低位置，應按棉卷含雜率及其含雜內容而定。A186D型梳棉機除塵刀的高低調節范圍為離機框±6mm(±1/4英寸)。
除塵刀的安裝角是指刀背與機框水平面間的夾角，它影響刀背氣流的流動及小漏底入口處的回收作用，因而也影響落棉。當安裝角度較小時，沿刀背流下的氣流易在刀背處產生渦流，干擾刀背氣流的正常流動，削弱背氣流向小漏底入口處的回收作用。如A186D型梳棉機除塵刀安裝角的調節范圍為70°～110°。
6.刺輥—小漏底隔距
$ Z% d% d$ L- O3 y0 r7 J$ K! C# V進口隔距大，則刺輥附面層氣流較多地進入小漏底，落棉率少，落棉含雜率提高，但細小雜質和棉結、短絨的落量減少。處理含雜較高的棉卷時，進口隔距改小，可減少細小雜質的回收，生條棉結雜質相應減少。第四點及出口隔距大，排除短絨較多；第四點隔距如大于出口隔距，漏底網眼容易堵塞。第四點隔距大、小漏底接合處不平整、小漏底下陷，則容易造成積花，增加紗疵或條干不勻。如果刺輥采用低壓罩，則吸風量較大，當超過刺輥帶動的氣流量時，則刺輥表面氣流將減弱，上述漏底隔距的影響均不顯著，小漏底入口可以采用較小的隔距。
* |+ j' v3 N# |- J/ T0 Q( P7.刺輥—錫林隔距
+ w# ], S# @$ d- Z" a$ K/ z- v在針面平整、刺輥和錫林徑向跳動小、運轉平穩的條件下，此隔距緊些，利于纖維自刺輥向錫林轉移，可防止或減少刺輥返花與喂入棉層搓擦成結。
8.錫林—蓋板隔距
近刺輥側（進口）隔距可稍大，以減少蓋板花中的長纖維含量。近道夫側（出口）隔距可較中間略大，主要是該處有傳動部件，隔距小時容易碰針。但因這是主要分梳隔距，只要機械條件許可，該隔距小些利于減少結雜。所紡的紗越細，該隔距應越小，但應注意蓋板針面的平整度，避免與錫林碰針。蓋板針面與錫林的隔距是在踵部校正的，蓋板踵趾差數值小，踵部若有3mm左右的小平面（即踵趾由二段直線組成），均能增強蓋板的梳理作用。對于蓋板針面，應著重做好針尖的鋒利和平整工作，才能和錫林保持適當的隔距。
% b# \! {- I( W- \. m紡化纖時的隔距可比紡棉大些，以防止繞錫林。常用錫林—蓋板間隔距見表。

紡不同紗時錫林—蓋板隔距    單位：mm

纖維類別	錫林—蓋板隔距
化纖粗特紗	0.25，0.23，0.20，0.20，0.23
中、細特棉紗	0.20，0.18，0.18，0.18，0.20
細、特細特棉紗	0.18，0.16，0.16，0.16，0.18

另外，要注意當錫林高速時，由于纖維與針布、纖維與纖維間摩擦作用都較大一些，導致溫度升高而引起錫林滾筒膨脹，使實際隔距變小。
# O  I1 ], \) `; k9.錫林—前、后固定蓋板隔距

錫林與前、后固定蓋板隔距小，有利于分梳、減少棉結，但過小，易損傷纖維、碎裂雜質，使生條短絨增加、雜質粒數增多、粒重減小。因此，錫林與前、后固定蓋板隔距，從刺輥側至道夫側應遵循由大到小、逐漸增強分梳的原則。錫林與后固定蓋板隔距應略大于蓋板入口(刺輥側)的隔距；錫林與前固定蓋板間隔距應等于或小于錫林蓋板間最小隔距，若大于錫林蓋板間最小隔距，前固定蓋板的整理分梳作用則很難發揮。為防止過緊的錫林與前固定蓋板隔距而降低道夫轉移率，前固定蓋板最下一根固定蓋板的隔距可略放大。一般后固定蓋板與錫林間隔距自下而上為0.37~0.55mm、0.30~0.45mm、0.25~0.40mm；前固定蓋板與錫林間隔距自上而下為0.20~0.25mm、0.18~0.23mm、0.15~0.20mm或隔距均相同。
8 N) O# N! `4 N- E. z% z10.錫林—大漏底隔距
采用金屬針布后，大漏底前段長度已較彈性針布時短25～40mm，因此錫林與大漏底入口隔距不能太小。錫林與大漏底出口隔距過大，將使小漏底內部氣壓增加而使后落棉量增加。大漏底與錫林的前、中、后隔距應使大漏底弧面始終保持隔距逐漸收縮的狀態，這與大漏底的弧面曲率半徑、錫林針尖的工作半徑和前、中、后隔距的大小有關。
  G# ^7 A2 Q1 x7 x+ i  c/ e- }& S) k11.錫林—前、后罩板隔距
前、后罩板的作用是防止錫林上纖維飛散成為游離纖維而搓擦成結，故前、后罩板與錫林的隔距以小為宜，且由進口到出口應逐漸減小，以使纖維牢牢壓在針齒尖上。另外，后罩板進口（下口）隔距，影響刺輥錫林三角區氣流流動和壓力，從而影響小漏底氣壓和排雜及刺輥返花；后罩板進口（下口）隔距放大，流入刺輥罩殼內氣流減弱，可減少刺輥返花。后罩板出口（上口）隔距與錫林蓋板入口隔距應相配合。后罩板出口隔距大，纖維易起浮，蓋板入口隔距小，蓋板易抓取握持錫林上纖維，但氣流易溢出、飛塵增多。一般后罩板進口隔距為0.56mm，出口隔距為0.38mm。前上罩板與錫林隔距上小下大。上口隔距影響蓋板花量，是控制蓋板花的主要手段之一。增大上口隔距，蓋板花多，反之則減少。在有抄針門時，前上罩板下口隔距大于上口隔距，以防開關抄針門的沖擊碰壞錫林齒尖。錫林與前下罩板隔距，一般上口大，下口小。若放大下口隔距，錫林上的纖維抬起，利于道夫轉移，但也易產生浮游纖維，使錫林道夫上部三角區渦流增大，浮游纖維滾轉成小棉團，進入棉網造成云斑，產生紗疵，惡化條干。若在抄針門處安裝固定蓋板，則從前上罩板上口到前下罩板下口隔距，應由大到小，以使纖維壓于錫林針尖端，防止其游離搓擦成棉結。一般前上罩板上口隔距為0.43～0.84mm［(17~33)英寸/1000］，下口為0.79～1.09mm［（31～43）英寸/1000］；前下罩板上口隔距為0.79～1.09mm［（31～43）英寸/1000］，下口為0.43～0.66mm［（17~26）英寸/1000］。
12.錫林—道夫隔距
9 T1 |" _4 ]. x: O不論紡何種原料，一般要求錫林與道夫隔距保持較小的狀態，以加強分梳、提高道夫轉移率、減少錫林返回負荷、提高錫林蓋板間一次分梳效能。錫林與道夫隔距偏大或左右不一致，會影響纖維的順利轉移，嚴重時出現云斑或棉結增多，抄斬棉相應增多。錫林與道夫隔距一般為0.10～0.125mm，而國外高產機上的錫林與道夫隔距為0.08～0.10mm。

9 D' v8 U$ k3 B$ V

, B$ V" i) f6 \（二）速度
1.錫林轉速
由于錫林轉速是決定梳棉機產量、質量的一個極其重要的參數，因此目前梳棉機的發展趨勢是設法提高錫林轉速。高速分梳是現代高產梳棉機的主要措施之一，其具體原因如下。
（1）增加錫林轉速能增加單位時間內作用于纖維上的針尖數，提高梳理作用。
（2）纖維在錫林上的分梳負荷因錫林轉速的提高而降低，針齒對纖維握持作用良好，有利于提高分梳質量，同時纖維不易在針面上搓轉而減少棉結的形成。
（3）錫林表面速度及離心力提高，排雜能力加強。據測錫林轉速由300r/min提高到600r/min，生條結雜減少30%～50%。
) M' L$ W0 g, u1 B- J7 j  z4 g" I（4）錫林轉速增加，梳理力也隨之相應增加，但增加不多。據測錫林轉速由300r/min提高到600r/min，梳理力只增加10%～20%。
（5）錫林與蓋板間是主分梳區，由于不是握持分梳，因此在錫林加速后與蓋板間速比可保持不變。蓋板線速度相應提高有利于充分排雜。
' h9 p! w( `4 n2.刺輥轉速
0 b/ I+ K/ j) J0 ^# [" H' o4 O6 V: ^（1）刺輥轉速直接影響梳棉機的預梳程度及后車肚氣流、落棉性能。刺輥轉速較低時，在一定范圍內增加刺輥轉速，握持預分梳作用增強，棉束百分率會降低；隨著刺輥轉速增快，棉束百分率降幅趨小。當然，刺輥轉速增加過多會明顯增加纖維的損傷，使生條中短絨率增大，且刺輥轉速過高，后車肚氣流控制和落棉控制也比較復雜，同時，還要考慮到錫林與刺輥的速比問題。
* x. p9 [5 z% r/ z& b" C（2）梳棉機高產后，錫林轉速隨之增加，同時要附加分梳元件、增加錫林齒密，以保證錫林對每根纖維的梳理度基本不變。在刺輥部分，由于刺輥的握持分梳易產生纖維損傷，高產時刺輥轉速的增幅一般小于錫林轉速的增幅。預梳效能可采用附加分梳板、增加刺輥的齒密等來彌補。
（3）錫林與刺輥的表面速比影響纖維由刺輥向錫林的轉移，不良的轉移會產生棉結。高產梳棉機上錫林與刺輥表面速比在紡棉時宜為1.7～2.0，紡化纖時宜大于2.0，紡中長化纖時的比值還應提高。
（4）若采用三刺輥，則第一刺輥轉速為900~992r/min，第二刺輥轉速為1200~1540r/min，第三刺輥轉速為1700~2018r/min，這種轉速遞增式的“牽引分離”可減少對纖維的損傷。同時，三個刺輥增大了刺輥表面積，配合分梳板使附加分梳作用增強，有利于梳棉機產量的提高。
- z, p) |$ R% [國內外部分梳棉機錫林與刺輥的轉速及速比見下表，其特點是錫林與刺輥的表面速比多數在2.0以上。
) g' k8 |% u% r" d

國內外部分梳棉機錫林與刺輥轉速及速比

0 Z, p# G. a: L$ t5 ~; J* l! C3.蓋板線速
4 _) `  v$ }2 f2 ]1 I) h（1）蓋板線速提高，蓋板針面上的纖維量減少，每塊蓋板帶出分梳區的斬刀花少，但單位時間走出工作區的蓋板根數多，蓋板花的總量增加且含雜率降低，而除雜率稍有增加。
, J( k8 y) M& G5 Z( b8 U（2）在產量一定時，紡低級棉用較高的蓋板線速可改善棉網的質量，成紗強力亦略有提高，但在使用品質較好的原料時，提高蓋板線速對生條質量沒有顯著影響，蓋板花中纖維量卻大大增加，不利于節約用棉。由于錫林表面速度極高，因此蓋板線速改變對后者相對分梳速度影響極小。在紡優質原棉時針面負荷本來就輕，只有在針面負荷較重時，提高蓋板線速才較有效。
（3）在范圍一定時，蓋板采用同樣的速度，其排除短絨和雜質的數量隨后車肚落棉情況而改變。后車肚落棉多，蓋板排除短絨和雜質就少。
（4）生產上采用的蓋板線速是否恰當，可觀察棉網的質量是否符合要求以及斬刀花的外形結構和含雜情況來判定。通常蓋板花中只應含有少量的束狀纖維，兩塊蓋板之間應很少有較長的搭橋纖維。
% s* }5 Z* B4 C: Q: M& w7 O8 a（5）紡化纖時，因原料中含有的疵點很少，蓋板線速應比紡棉時低很多。
（6）采用反轉蓋板，可以提高分梳效果，這在新的梳棉機上已普遍應用。蓋板線速的范圍應在80～320mm/min。如紡棉，錫林轉速為450r/min時，蓋板線速采用210mm/min；紡超細旦化纖，錫林轉速為360r/min時，蓋板線速為140mm/min，具體見下表。

蓋板線速常用范圍（錫林轉速約為360r/min時）

4.道夫轉速

道夫轉速直接關系到梳棉機的生產率，在需要梳棉機提高產量時，可采取提高道夫轉速和增加生條定量兩個措施。自1970年至今，梳棉機平均產量增加了3～4倍，生條平均定量增加1.3倍，生條輸出速度平均增加3倍左右。
當生條定量加重時，意味著紡紗總牽伸要隨之增加，不勻率會增大。因此，生條定量不能過重是高產梳棉機研制和使用中應遵循的原則。但是，生條定量過輕，將意味著道夫轉速過快。定量輕則棉網抱合力差，不利于棉網形成，不能適應棉條的高速輸出。故隨著梳棉機產量的提高，生條定量亦緩慢增加。

二、工藝參數設計
（一）生條定量
! o1 T/ F& _( ]7 p+ i% \$ t7 R9 u生條定量與梳棉機產量和生條質量密切相關。確定生條定量方法如下。
, |/ ?* B( {( y

紡紗總牽伸倍數E=棉卷或棉絮線密度/細紗線密度

, S3 v& Y! k9 h# o; Q! [% O( x并條—細紗間總牽伸倍數E₁=細紗牽伸倍數×粗紗牽伸倍數×頭并牽伸倍數/頭并并合數×二并牽伸倍數/二并并合數

6 B0 L) a) q& t3 a' w5 ~. f梳棉牽伸倍數E₂=E/E₁

生條定量（g/5m）=棉卷或棉絮線密度(tex)/(E₂×200)

, v. m3 S. L% t: }梳棉機牽伸倍數常隨所紡紗的線密度不同而不同。在紡細特紗時，梳棉常選用較大的牽伸，同時棉卷的定量較輕，因此生條定量較輕；反之，生條定量應較重。在紡線密度相同或相近的紗時，一般若產品質量要求較高時可采用較低的生條定量。
一般生條定量輕，有利于提高轉移率，有利于改善錫林和蓋板間的分梳作用。事實上高產梳棉機已采取了刺輥加裝分梳板，錫林加裝前、后固定蓋板，蓋板逆轉，新型針布等措施，加強了對棉層的分梳，彌補了因定量重而造成刺輥分梳不良和分梳力不夠的缺陷。
當梳棉機在高速高產和使用金屬針布以及其他高產措施后，過輕的定量有以下缺點。
（1）喂入定量過輕，則在相同條件下，棉層結構不易均勻（如產生破洞等），且由于針面負荷低，纖維吞吐量少，不易彌補，因而造成生條短片段的重量惡化。
（2）生條定量輕，為保持梳棉機一定的臺時產量，勢必提高道夫速度，這不利于剝棉并造成棉網漂動而增加斷頭，并對生條條干不利。因此，生條定量不宜過輕，一般為20～25g/5m。但是，生條定量也不宜過重，以免影響梳理質量。

國內外梳棉機生條定量范圍

3 D1 n8 ~( ^! s9 a2 `' B. E2 K7 V表1-9不同線密度紗線的生條定量常用范圍（一般錫林轉速約為360r/min）

線密度（tex）	32以上	20～30	12～19	11以下
棉條干重（g/5m）	22～28	19～26	18～24	16～22

2 p! ~' u& e8 |1 c8 ~
1 t9 n, o3 D1 f% t; Q* n) z: _3 q在錫林轉速為450～600r/min的高產梳棉機（如DK903型、FA232A型等）上，上述定量一般可增加10%。