錫林速度對蓋板花纖維長度分布的影響

曹繼鵬，張志丹，孫鵬子

(遼東學(xué)院，遼寧丹東 118003)

梳棉機(jī)錫林速度對梳理質(zhì)量和成紗質(zhì)量有極為重要的影響［1］，因此錫林速度的選擇及對生條成紗質(zhì)量的影響一直是梳理過程中重點(diǎn)研究的問題。文獻(xiàn)［2－4］就不同條件下錫林速度的選擇及其變化對棉結(jié)和雜質(zhì)等去除的影響進(jìn)行了闡述，指出在一定范圍內(nèi)提高錫林速度有利于棉結(jié)與雜質(zhì)的去除。Joachim等［5］用特制儀器研究了錫林速度對纖維長度和棉結(jié)雜質(zhì)的影響，指出錫林速度不應(yīng)超過530 r/min，超過此速度纖維損傷會(huì)顯著增加，從棉結(jié)、雜質(zhì)及纖維損傷綜合分析來看，530 r/min最有利于高產(chǎn)梳棉機(jī)成紗質(zhì)量的改善。文獻(xiàn)［6－7］指出加工棉纖維時(shí)錫林的極限速度為30～35 m/s，這種極限不是錫林結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的，而是棉纖維所能承受的梳理極限。

通常采用短絨率和平均長度來表征纖維分梳過程的損傷情況，但這種表征亦不夠準(zhǔn)確［8］，最好以纖維長度分布來表征纖維在分梳過程中的損傷情況。本文在以往研究的基礎(chǔ)上，就錫林速度變化對蓋板花纖維長度分布的影響進(jìn)行討論。

對蓋板花質(zhì)量的評價(jià)需考慮以下幾個(gè)因素:1)蓋板花量，在保證成紗質(zhì)量前提下，蓋板花量越少越好;2)每塊蓋板花頭上厚，尾部薄，2塊蓋板之間很少有較長搭橋纖維，搭橋纖維多，說明蓋板梳理不正常，蓋板花質(zhì)量差;3)蓋板花中通?？杉徖w維少，短纖維較多，如果可紡纖維多而短絨少，則說明蓋板花質(zhì)量較差;4)蓋板花中包含雜質(zhì)和棉結(jié)的數(shù)量，如果棉結(jié)和雜質(zhì)數(shù)量少，說明蓋板花質(zhì)量差。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 原料

原料采用新疆棉，原棉檢測結(jié)果如下:aQura長度為33.37 mm，5%長度為31.98 mm，有效長度為26.9 mm，質(zhì)量短絨率(＜12.7 mm)為4.2%，根數(shù)短絨率(＜12.7mm)為 11.5%，纖維棉結(jié)為316粒/g，纖維棉結(jié)尺寸為655 μm，帶籽屑棉結(jié)為46粒/g，帶籽屑棉結(jié)尺寸為1319 μm。

1.2 工藝流程

A002抓棉機(jī)→A006B混棉機(jī)→A034多滾筒開棉機(jī)→A036豪豬開棉機(jī)→A092雙棉箱給棉機(jī)→A076A單打手成卷機(jī)→A186F梳棉機(jī)。

1.3 實(shí)驗(yàn)條件

實(shí)驗(yàn)用棉卷為同一臺(tái)清棉機(jī)加工，棉卷定量為461.5 g/m。道夫速度為 25 r/min，刺輥速度為1000 r/min，蓋板速度為140 mm/min。錫林速度取4 檔，分別為300、350、400 和450 r/min。

1.4 實(shí)驗(yàn)方法

每個(gè)實(shí)驗(yàn)方案加工2個(gè)棉卷，每卷隨機(jī)取5個(gè)蓋板花子樣，即每個(gè)方案取10個(gè)蓋板花子樣(每個(gè)子樣質(zhì)量為5 g)，分別用aQura棉結(jié)和短纖維測試儀對其進(jìn)行長度測試。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

不同錫林速度條件下蓋板花纖維長度指標(biāo)檢測結(jié)果見表1，其纖維長度分布情況見表2。

表1 不同錫林速度條件下蓋板花纖維長度指標(biāo)檢測結(jié)果Tab.1 Fiber length parameters of flat strips at different cylinder speeds

表2 不同錫林速度條件下蓋板花中纖維長度分布檢測結(jié)果統(tǒng)計(jì)Tab.2 Statistics results of fiber length distributions of flat strips at different cylinder speeds

3 結(jié)果討論

3.1 錫林速度對蓋板花纖維長度的影響

在分析蓋板花纖維長度指標(biāo)時(shí)，其相應(yīng)長度指標(biāo)與評價(jià)生條長度指標(biāo)相比正好相反，即蓋板花中纖維3%、5%及有效長度指標(biāo)越短，根數(shù)和質(zhì)量短絨率越大，則認(rèn)為蓋板花質(zhì)量越好。

根據(jù)表1的結(jié)果可知，對于蓋板花中纖維3%、5%及有效長度，以錫林速度為450 r/min最好，其他依次為350、400和300 r/min。

對于蓋板花中纖維質(zhì)量和根數(shù)短絨率(＜12.7mm)以錫林速度為450 r/min時(shí)含量最高，以下依次為400、350和300 r/min。蓋板花中纖維質(zhì)量和根數(shù)短絨率(＜16 mm)規(guī)律相同，只是在350和300 r/min錫林速度下二者相同。

因此，就纖維長度aQura檢測指標(biāo)而言，錫林速度為450 r/min時(shí)最有利于蓋板花質(zhì)量的改善，錫林速度為300 r/min時(shí)最不利于蓋板花質(zhì)量改善。隨著錫林速度的增加，蓋板花質(zhì)量逐步提高。

3.2 錫林速度對蓋板花纖維長度分布的影響

現(xiàn)代牽伸機(jī)構(gòu)的浮游區(qū)長度在10.5 mm以下為宜［9］，文獻(xiàn)［10－12］顯示現(xiàn)代牽伸機(jī)構(gòu)的浮游區(qū)長度可達(dá)6～10 mm，因此，本文根據(jù)纖維長度范圍做如下定義:將6 mm以下長度纖維定義為超短纖維，這部分纖維現(xiàn)代牽伸機(jī)構(gòu)無法控制，它的存在將影響成紗質(zhì)量;將6～12 mm纖維定義為短纖維，這部分纖維現(xiàn)代牽伸機(jī)構(gòu)只能部分控制，不能達(dá)到完全控制，因此這部分纖維對成紗質(zhì)量也有不利影響;將12～18 mm纖維定義為中短纖維;將18～24 mm纖維定義為中等長度纖維;將24～30 mm纖維定義為中長纖維;將30～36 mm纖維定義為長纖維，將36 mm及以上長度纖維定義為超長纖維。以下就表2中纖維長度分類情況進(jìn)行詳細(xì)討論。

1)超短纖維:在這4檔錫林速度條件下，蓋板花中超短纖維的含量均為0%，說明在不同的錫林速度下，蓋板花中均不存在6 mm以下纖維。

2)短纖維:錫林速度為450 r/min，蓋板花中短纖維含量最高為25.76%，以下依次是錫林速度為400、350和300 r/min，與錫林速度為300 r/min相比分別高26.7%，11.81%，3.39%。這說明錫林速度為450 r/min時(shí)最有利于短纖維的排除。

3)中短纖維:錫林速度為450 r/min，蓋板花中短纖維含量最高，以下依次是錫林速度為350、400和300 r/min，與錫林速度為300 r/min相比分別高7.85%、2.11%、0.79%。這說明隨著錫林速度提高，蓋板花中中短纖維含量隨之增加，將越有利于蓋板花質(zhì)量的提高。

4)中等長度纖維:當(dāng)錫林速度為300 r/min時(shí)，蓋板花中中等長度纖維含量最高，以下依次是錫林速度為350、400和450 r/min，與錫林速度為450 r/min時(shí)相比分別提高了14.89%、13.94%、11.63%。這說明錫林速度為300 r/min時(shí)，中等長度纖維排除的最多，而錫林速度為450 r/min時(shí)中等長度纖維排除的最少，說明錫林速度為450 r/min有利于蓋板花質(zhì)量的改善，因?yàn)橹械乳L度纖維屬于可紡纖維。

5)中長纖維:錫林速度為300 r/min時(shí)，蓋板花中中長纖維含量最高，以下依次是錫林速度為350、400和450 r/min，與錫林速度為450 r/min時(shí)相比分別高34.59%，28.28%，18.94%。這說明錫林速度為300 r/min時(shí)，蓋板花排除的中長纖維最多，最不利于蓋板花質(zhì)量的改善，而450 r/min的錫林速度最有利于蓋板花質(zhì)量的改善。

6)長纖維:錫林速度為400 r/min時(shí)，蓋板花中長纖維含量最高，以下依次是錫林速度為300、350和450 r/min，與錫林速度為450 r/min相比分別高18.68%、14.94%、12.93%。這說明錫林速度為400 r/min時(shí)長纖維排除的最多，不利于蓋板花質(zhì)量改善;而錫林速度為450 r/min時(shí)蓋板花中排除的長纖維量最少，說明450 r/min的錫林速度最有利于蓋板花質(zhì)量改善。

7)超長纖維:錫林速度為300 r/min，蓋板花中超長纖維含量最高為0.45%，以下依次是錫林速度為400 r/min時(shí)為0.07%、350和450 r/min時(shí)均為0。

8)中長以上纖維(＞24mm)含量:以錫林速度為300 r/min時(shí)最多，為18.73%;350 r/min次之，為17.54%;之后依次是錫林速度為400 r/min(含量16.82%)和450 r/min(含量最少為14.09%)時(shí)的。

根據(jù)以上討論可以看出，隨著錫林速度提高，蓋板花中短纖維量(＜12mm)隨之增加，而中長以上纖維含量(＞24 mm)隨之減小，規(guī)律性十分明顯，說明錫林速度提高有利于蓋板花質(zhì)量的改善。錫林速度為450 r/min時(shí)排除短纖維組分含量最多，所排除中長纖維、長纖維、超長纖維及中等長度纖維都是最少的，說明錫林速度為450 r/min時(shí)蓋板花質(zhì)量最好;而錫林速度為300 r/min時(shí)蓋板花中的短纖維、中短纖維組分含量最少，而排除蓋板花中中等長度纖維、中長纖維、超長纖維都是最多的，其中長纖維含量僅低于400 r/min，說明錫林速度為300 r/min時(shí)蓋板花質(zhì)量最差，因?yàn)榭杉徖w維所占比例最高。單從3%、5%長度及有效長度而言，錫林速度為350 r/min時(shí)蓋板花質(zhì)量要好于400 r/min時(shí)，但從短絨率角度而言則相反。如果從纖維長度分布情況來看，根據(jù)以上討論可以看出，錫林速度為400 r/min時(shí)蓋板花質(zhì)量要明顯好于350 r/min時(shí)。因此，單純以纖維長度測試指標(biāo)評價(jià)分梳過程可能是不完全的，以纖維長度分布情況來評價(jià)分梳過程可能更準(zhǔn)確。

4 結(jié)論

1)不同錫林速度條件下，蓋板花長度在6～38 mm之間。

2)隨著錫林速度提高，蓋板花中短纖維含量(＜12 mm)隨之增加，而中長以上纖維(＞24 mm)含量隨之減少，規(guī)律性十分明顯。

3)錫林速度為450 r/min時(shí)蓋板花中短纖維含量最多，可紡纖維含量最少，最利于蓋板花纖維長度指標(biāo)的改善;錫林速度為300 r/min時(shí)情況相反。

4)單純以纖維長度測試指標(biāo)評價(jià)分梳過程是不完全的，以纖維長度分布情況來評價(jià)分梳過程可能更準(zhǔn)確。

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