梳棉生產(chǎn)中棉結與短絨的控制

謝家祥

(夏津縣潤通紡織有限公司，山東 德州　253200)

1　梳理

1.1　梳理的功能

紡紗工程可分為初加工(清理)、基礎加工(梳理)、終端加工(牽伸)和成紗加工(強力的給予)4個主要加工工藝過程以及附加加工的混合、卷裝、成形等。梳理作為紡紗工程中纖維的基礎加工，其功能是為最終成紗提供單體質(zhì)量和整體結構優(yōu)良的纖維集合體[1]。單體質(zhì)量主要包括纖維長度和伸直度；整體結構主要包括分離度、取向度、清潔度(棉結、雜質(zhì)、微塵顆粒)和短絨率。

1.2　梳理工藝的優(yōu)劣

現(xiàn)有技術水平條件下，直接觀察和評定梳理工藝或者評定纖維的“三度”指標還相當困難，所以企業(yè)普遍通過評定纖維的清潔度(棉結和雜質(zhì)含量)、纖維的損傷程度和短絨的排除程度(短絨率)間接界定梳理工藝的優(yōu)劣。HVI型、AFIS型、a-Qura型和XJ129型檢測儀的應用和技術發(fā)展，使梳理過程中棉結與短絨含量的檢測變得可行且可靠。

2　棉結和短絨

2.1　棉結的分類和成因

有觀點認為梳理增加了纖維集合體的棉結，這有可能但不可測。因為梳理過程中排除和松解的大量棉結，無法區(qū)分其是筵棉中含有的還是在梳理過程中形成的。實際上，清理、梳理和牽伸過程中都有棉結產(chǎn)生，且牽伸產(chǎn)生的棉結是少量的、不可逆轉的，即牽伸松解棉結幾乎是不可能的，而將棉結視為梳理副產(chǎn)品的觀點也是不正確的。

棉結可分為原生性棉結和再生性棉結。原生性棉結是原料中含有的顆粒狀纖維，如僵片，霉桃死纖維，雨水、糖分或昆蟲分泌物造成的纖維糾纏等，其特點是體積小、密度大、質(zhì)感強、堅實，織物染色后顯現(xiàn)的大部分“白星”就是這類棉結造成的，如圖1a)所示；再生性棉結是在原料加工過程中產(chǎn)生的，如軋花時剝?nèi)〉淖研几綆Юw維團、短絨的積聚、纖維斷裂后或拉伸過程中的扭結等，其特點是體積大、密度小、質(zhì)感弱、外觀松散，如圖1b)所示。

a)　原生性棉結　　　　b)　再生性棉結圖1　棉結類型

2.2　短絨的分類和成因

短絨在棉纖維清理、梳理和加工牽伸過程中均有產(chǎn)生；雖然有觀點認為并條積極吸風式清潔能清除短絨，但一般在0.1%以下。短絨也可分為原生性短絨和再生性短絨。原生性短絨是棉纖維固有的，在軋花時從棉籽上剝離下來；再生性短絨是纖維在軋花、開松、梳理等加工過程中斷裂形成的：所以短絨可以視為梳理工藝的下角料。

2.3　棉結對紗線質(zhì)量的危害

牽伸過程中棉結會影響纖維的正常變速，從而影響紗線條干不勻率、粗細節(jié)、染色性能、布面外觀等。而紗線中20.09%的粗節(jié)是棉結影響纖維變速所造成的[2]，如圖2所示。纖維棉結與紗線棉結含量相關性系數(shù)僅為0.46，這是因為部分尺寸較小的棉結被包裹在紗線里面，如果為每種紗線設定一個臨界棉結尺寸時，這個相關性系數(shù)可達0.85，如圖3所示[3]。

圖2　棉結影響纖維變速形成的粗節(jié)

圖3　纖維棉結與200%棉結的相關性

2.4　短絨對紗線質(zhì)量的危害

圖4　短絨影響纖維變速形成的粗節(jié)

紗條在牽伸過程中，若短絨難以得到控制會造成不規(guī)律變速，在加捻過程中易外露而形成毛羽，從而影響紗線條干CV值，且易糾纏形成棉結、粗節(jié)等偶發(fā)性和常發(fā)性紗疵。紗線中24.42%的粗節(jié)是短絨造成的[2]，如圖4所示。纖維長度小于12.7 mm的短纖維與環(huán)錠紡普梳紗線的條干CV值、粗節(jié)、細節(jié)以及毛羽值的相關性系數(shù)均達0.75以上[4]，為高正相關性。尤其是梳理對長纖維的破壞，對紗線條干CV值、細節(jié)、強力都有相當大的影響，少數(shù)5%跨距長度的纖維在紗線中起到?jīng)Q定性作用。

3　梳理過程中對棉結、短絨的控制

3.1　梳理過程中棉結、短絨的變化

在棉纖維加工過程中，應正確地認識棉結、短絨的產(chǎn)生和排除。棉結在軋花和開松的過程中是不斷增加的；在梳棉和精梳的過程中，棉結均被大量松解，只有少量被排除，這從表1可以看出。開松過程中形成的棉結大部分為大棉結，梳理過程中松解的棉結基本為再生性松棉結，且緊棉結基本靠排除減少，這從表2可以看出。觀察圖5，從原棉到生條的尺寸界限內(nèi)棉結數(shù)量的變化也可以發(fā)現(xiàn)，隨著纖維加工的進行，大尺寸的再生性棉結呈先增加后減少變化，且當生條棉結含量不大于30個/g時，500 μm以上的棉結基本很少。由此推定：當生條內(nèi)500 μm以上棉結含量不大于1個/g時，該梳理過程的梳理度足夠。當然，這與喂入品種的棉結含量有關，一般還須用棉結排除率共同評定梳理是否合格，一般要求棉結排除率為85%以上。

表1筵棉到生條棉結及短絨變化統(tǒng)計

項目纖維棉結/個籽屑棉結/個16 mm(W)短絨率/%100 g棉卷38 900860015.60落棉排除量23108441.76蓋板排除量741860.74剩余量35 849767013.10生條實際含量4223131414.00梳理中增減量-31 626-6356+0.90 注1:后車肚落棉率為4.2%,纖維棉結為550個/g,籽屑棉結為120個/g,短絨率為42%;注2:蓋板花落率為1.95%,纖維棉結為380個/g,籽屑棉結為44個/g,短絨率為38%;注3:生條實測纖維棉結為45個/g,籽屑棉結為14個/g,短絨率為14.9%。

表2各工序在制品、落物棉結尺寸變化單位：μm

a)　棉卷棉結　　　　　b)　生條棉結

c)　原棉棉結　　　　　d)　精梳條棉結

梳理過程中導致棉纖維斷裂形成的短絨不斷增加，但其排除量大于產(chǎn)生量，所以梳理后棉條的短絨呈微量下降趨勢。梳棉機的排短能力低且具有隨機性，不同于精梳機的定向性排短，所以即使梳理控制良好、短絨率和精梳條接近的生條，其16 mm以下各級長度的短絨雖然占比很少，但并未消失，精梳條中16 mm以下的短絨基本看不到(也許這受限于檢測儀器精度)，由此可見梳棉機梳理的隨機性。

3.2　梳理過程中棉結與短絨的控制

梳理對纖維進行最大程度的分離、伸直、取向，同時提高纖維集合體的清潔度和整齊度；但是，梳理對纖維的這些作用極其有限，還需后道工序并合、牽伸整理共同實現(xiàn)。梳棉機的梳理只能使纖維預取向，即使是精梳工序細致定向握持分梳后的纖維，經(jīng)過牽伸后的纖維排列也會進一步伸直、平行和分離，如圖6所示。

梳理分為握持梳理和自由梳理。握持梳理作用力強烈，自由梳理作用力柔和。現(xiàn)在，技術人員越來越清楚地認識到占比很少的長纖維對最終成紗質(zhì)量的重要性(5%跨距長度)，所以梳理工藝設計中強調(diào)，降低刺輥梳理對纖維的損傷，提高錫林和蓋板之間的梳理效能，即所謂的柔性梳理。

a)　生條棉網(wǎng)　　　　　b)　普梳并條棉網(wǎng)

c)　精梳棉網(wǎng)　　　　　d)　精并棉網(wǎng)

在高速梳理中，足夠的梳理度和排除量使棉結控制相對容易；但產(chǎn)量提高、梳理度增加會帶來梳理力(梳理強度)的增大而使纖維破壞加劇，短絨的降低只能通過排除來實現(xiàn)，而梳棉機的排短能力又極為有限，所以短絨控制相對較難。

梳理效率的提高是降低棉結、短絨含量的關鍵。梳理效率可以定義為：實際梳理度與理論梳理度的比值，即讓理論上的每個齒尖最大限度地參與梳理，充分利用每個齒的梳理負荷。精密的機械狀況是提高梳理效率的根本，也即錫林、道夫筒體的圓柱度及動平衡度等精度要求和各部件工藝隔距的一致性，都是提高梳理效率的基礎。梳理效率低，無法充分利用每一個齒的梳理負荷；隔距過小會形成過多的短絨，隔距過大又會形成過多的棉結從而導致短絨、棉結的增加。

3.2.1刺輥梳理區(qū)的控制

3.2.1.1梳理工藝要點

刺輥梳理是纖維進入梳棉機的第一道梳理，而進入梳棉機的筵棉是較大的棉塊或棉束，纖維互相糾纏且紊亂，纖維受到的軸向和徑向應力大，被斬斷的概率也大，是產(chǎn)生短絨最多的工藝點。

3.2.1.1.1刺輥轉速對棉結和短絨的影響

刺輥轉速快則梳理效果好，拋落的棉結、雜質(zhì)多，對棉塊的沖擊力大而使纖維損傷率高；相反，則梳理差、纖維損傷率低；所以，應根據(jù)原料性能采取適宜的梳理度(刺輥轉速)。試驗表明：梳棉機單產(chǎn)不大于35 kg/h，含雜率不大于1.7%、喂入棉層棉結含量不大于400個/g，軋工質(zhì)量為P2級以上的高等級棉花，刺輥轉速不大于800 r/min時，對棉結、短絨的控制較為有利，不同刺輥轉速對生條質(zhì)量的影響見表3。

3.2.1.1.2刺輥金屬針布狀態(tài)對棉結、短絨的影響

刺輥金屬針布鋒利度高，對纖維的穿刺快、沖擊力小，短絨產(chǎn)生少；相反則短絨產(chǎn)生多，所以，要用鋒利度較高的金屬針布以較低的轉速來進行刺輥梳理。圖7為日產(chǎn)630 kg梳棉機刺輥金屬針布的梳理效果。

表3刺輥轉速對生條質(zhì)量的影響

刺輥轉速/(r·min-1)有效長度/mm總棉結含量/(個·g-1)16 mm(W)短絨率/%81029.494815.2590029.344215.63105029.114316.11 注:棉卷纖維有效長度為29.86 mm,總棉結含量為352 個/g,16 mm(W)短絨率為16.07%。

圖7　不同上機時長刺輥金屬針布的 梳理效果對比

3.2.1.1.3梳理點隔距對棉結、短絨的影響

給棉板—刺輥隔距決定梳理工藝長度，隔距小則梳理工藝長度短，金屬針布易刺穿棉層、撕扯充分，分梳效果好；但是給棉板握持點和金屬針布握持點距離小、穿刺深，造成纖維斷裂概率大；隔距大則正好相反，當然隔距過大會使棉層有空間膨脹，刺輥金屬針布不易穿透棉層，當棉層底部的纖維在脫離給棉板握持后，未被金屬針布有效握持從而造成落白問題。所以，給棉板—刺輥隔距應根據(jù)纖維性質(zhì)和長度、棉層密度和結構(糾纏程度和棉塊大小)確定，建議主體長度不小于28 mm、棉塊不大于30 mg：棉卷喂棉時的隔距為0.30 mm～0.43 mm；筵棉喂棉隔距則為0.43 mm～0.55 mm。

3.2.1.1.4刺輥—分梳板隔距對棉結和短絨的影響

二者為自由分梳，被刺輥握持的纖維在經(jīng)過梳理區(qū)時，分梳板只對纖維產(chǎn)生撕扯、拉拽的一次性梳理，使纖維束初步分散，以減輕錫林的負荷；一般刺輥與分梳板隔距以1.5 mm較佳[5]，只對刺輥所握持的較大棉束進行一次初梳理，做到能梳則梳、不能梳的則釋放，不刻意去梳理靠近針尖表面的小纖維束，以免造成纖維斷裂。

3.2.1.1.5轉移率對棉結和短絨的影響

現(xiàn)有工藝和設備技術條件下，無法在一個梳理區(qū)內(nèi)完成對纖維的良好梳理，所以纖維要在不同的梳理區(qū)間轉移。實際上，這種轉移是對梳理成果的一種破壞(包括錫林—回轉蓋板間的轉移分梳)。梳棉機梳理過程中有3個轉移,即錫林—刺輥、錫林—回轉蓋板、錫林—道夫。同樣是轉移，3個部位的要求不同。刺輥—錫林間轉移應徹底，轉移率達到100%為佳，兩者隔距越小則錫林金屬針布越容易抓取刺輥表面的纖維；二者表面線速比越大意味著錫林金屬針布有更多的機會抓走纖維。紡棉纖維時兩者表面線速比為2.5∶1時，棉網(wǎng)的棉結、短絨指標顯著改善(見表4)；而當該比值大于2.5時，纖維會出現(xiàn)超大牽伸現(xiàn)象，短絨有增加趨勢[1]。

表4不同錫林—刺輥表面線速比纖維質(zhì)量對比

刺輥轉速/(r·min-1)棉結減少率/%短絨率增減率/%錫林—刺輥線速比81090.07-2.62.54∶190090.07-1.72.27∶1100089.91+1.12.05∶1 注:錫林轉速為400 r/min。

3.2.1.2刺輥齒條選配

刺輥金屬針布齒條齒深大、工作角大，有利于穿刺而不利于纖維釋放；但是，縱向齒密大則不利于纖維的轉移。當齒背面為弧形時，對錫林金屬針布剝?nèi)〈梯伣饘籴槻急砻嫔系睦w維極為有利，能提高纖維轉移率。

3.2.1.3排除和氣流控制

排除工藝影響，在刺輥轉速低于1000 r/min時，其排除物中的棉結和短絨總量或單位含量都高于蓋板排除物。隨著刺輥轉速的提高，后車肚落物中16 mm短絨含量從約50%下降為約40%，而蓋板花中16 mm短絨含量則從約40%上升為約50%[6]。

實際上，無論是漏底式還是刺輥下固定蓋板式，3個排除區(qū)的總長度是不變的，只是其主要排除物不同，設計刺輥排除物工藝的實質(zhì)就是進行3個排除區(qū)長度比和調(diào)整氣流的組織分配，如圖8所示。氣流共分為4種：補入氣流(實線)、切割氣流(點劃線)、運行氣流(雙點劃線)和渦流(雙劃線)。刺輥表面的氣流要先補充并不斷組織，其氣流附面層在運行過程中不斷地受到周邊部件的切割以排除相對較重的棉結、雜質(zhì)和一些不被刺輥針布握持的短纖維；未被切割的氣流繼續(xù)隨刺輥運行，且因在不同區(qū)域隨阻力變化而使氣壓發(fā)生變化。圖8中運行氣流箭頭的長短大體可以體現(xiàn)兩筒體表面不同部位氣壓的高低。

圖8　梳棉機后部氣流示意圖

除塵刀的高低位置決定了第1排除區(qū)的長度，過高則第1排除區(qū)的長度太短，補入氣流沖擊造成除塵刀切割氣流回旋，而使雜物難以排出。如果除塵刀—刺輥隔距由于機械狀況等原因而不能調(diào)整到約0.38 mm，則切割氣流較少，第1排除區(qū)排除的落物也不會太多。

第2排除區(qū)的氣流較為復雜，第1區(qū)切割氣流過多時則此區(qū)會形成負壓狀態(tài)，需重新組織氣流并補入部分氣流，這時第1除塵刀下導流板起著阻檔第1排除區(qū)落物隨補入氣流回收的作用。而分梳板式梳棉機，如果第1除塵刀過低會使第2排除區(qū)長度變短，補入氣流和第2除塵刀切割氣流相互沖擊形成渦流，使該區(qū)落物回收和排除減少。現(xiàn)在的高速梳棉機大多實現(xiàn)了后部落物區(qū)的半封閉式或封閉式吸落棉，能減少落物掛堵和由此引起的落物回收；但是，封閉式結構排走了落物和部分空氣，使刺輥表面氣流得不到補充，影響了附面層氣流的組織，進而影響落物排除和針布表面纖維的握持。

刺輥—錫林三角區(qū)的氣流調(diào)整影響刺輥區(qū)的排除和大漏底內(nèi)部氣流，進而影響棉結和短絨的控制。若刺輥—錫林隔距為0.20 mm～0.25 mm，小漏底和大漏底方向來的氣流只有少部分通過，大部分被排入設備下部。如果大漏底氣流量與小漏底氣流量出現(xiàn)不匹配現(xiàn)象，就會造成小漏底氣壓增高，使網(wǎng)眼式小漏底糊花或小漏底入口處噴花，或者大漏底內(nèi)氣壓過高形成大漏底內(nèi)渦流，使錫林表面的纖維紊亂或搓成棉結；而當刺輥—錫林隔距過大，就會造成轉移不充分，更多的氣流通過三角區(qū)，造成刺輥低壓罩內(nèi)氣壓升高，在刺輥低壓罩處形成噴花。

3.2.2主梳理區(qū)的控制

3.2.2.1梳理工藝要點

錫林—回轉蓋板間的梳理是梳棉工序的主梳理區(qū)，不少于70%的棉結在該區(qū)梳散和排除，約40%的短絨也是通過該區(qū)的梳理與長纖維分離而被排除，所以該區(qū)的梳理質(zhì)量決定了生條棉結和短絨的含量。控制主梳理區(qū)應做好：① 控制自由纖維量；② 控制對纖維的梳理度和梳理力；③ 控制錫林針布對纖維的穿刺和釋放；④ 提高梳理區(qū)的梳理效率；⑤ 控制錫林與道夫的纖維轉移率。

錫林—固定蓋板梳理區(qū)工作時，后固定蓋板針布對纖維產(chǎn)生撕扯、拉拽式的一次性分梳，使纖維初步分散，減輕錫林—蓋板主梳理區(qū)的負荷；進入此工作區(qū)的纖維比較紊亂，后固定蓋板—錫林隔距依照“漸進梳理”原則，從下至上逐步減小并偏大掌握，紡棉時宜從0.45 mm到0.30 mm遞減設置。后固定蓋板針布宜選用斜紋式或橫密式排列，避免纖維束形成“通路”而出現(xiàn)漏梳問題；采用工作角為5°、齒密不大于300齒/(25.4 mm)2的金屬針布，可避免損傷纖維。前固定蓋板主要是提高纖維的取向度，錫林針面的纖維層較薄，齒密宜為400齒/(25.4 mm)2～600齒/(25.4 mm)2，針面隔距控制在0.25 mm以內(nèi)。

錫林—回轉蓋板梳理區(qū)的自由纖維是在兩針齒間不被握持的相對短的纖維，這部分纖維是相對存在且終究會被某針齒所握持的；自由纖維的量及其不被握持的時間長短，影響棉結的多少。該區(qū)的握持纖維根據(jù)其在梳理區(qū)內(nèi)的拋轉過程又分為3種纖維，其中錫林多轉一次經(jīng)過梳理區(qū)的纖維是梳理較為理想的纖維，尤其是2轉～3轉中被轉走的纖維；而錫林多轉多次經(jīng)過梳理區(qū)的纖維會加劇損傷，增加短絨。

適當?shù)男「艟鄷刂谱杂衫w維量的減少和搓擦棉結的產(chǎn)生；增大有效梳理面積、提高輥筒的轉速會提高纖維梳理度，松解更多的棉結，但速度增大導致梳理力增大則纖維的損傷也增大(梳理力一般只有幾毫克，其更多表現(xiàn)為對纖維的拉伸)。試驗表明：轉速不大于500 r/min時，隨著錫林轉速的增加，棉結會呈現(xiàn)減少趨勢，短絨增加率不顯著(見表5)，而蓋板花短絨含量增加(見表6)。可見，梳理力增大使短絨增加，但排除量也增加(錫林的高轉速帶來了更大的、利于短絨拋向蓋板的離心力)，從而導致生條的短絨含量無明顯變化。在追求高產(chǎn)量或重定量工藝時，雖然梳理度和棉結含量能到得控制，但由此由于速度增大會帶來纖維損傷增加的負作用，因此抬高錫林高度、增大錫林幅寬成為保證梳理度而又不增大梳理強度的好方法(錫林幅寬有1280 mm、1300 mm)。需要注意的是，錫林齒尖面纖維層變薄或錫林筒體變形將使纖維向道夫轉移困難。

表5錫林轉速對生條質(zhì)量的影響

錫林轉速/(r·min-1)纖維棉結/(個·g-1)有效長度/mm短絨率/%3603827.5317.844303027.3817.98 注:蓋板線速為240 mm/min。

表6錫林轉速對蓋板花質(zhì)量的影響

錫林轉速/(r·min-1)纖維棉結/(個·g-1)籽屑棉結/(個·g-1)有效長度/mm16 mm(n)短絨率/%3603114526.5144.314302964026.5148.44 注:蓋板線速為240 mm/min。

帶來的梳理強度(梳理力)的增大和纖維損傷是很難控制的。梳理力和梳理度之間適當?shù)钠胶恻c是控制棉結、短絨含量，完成優(yōu)質(zhì)梳理的關鍵。

3.2.2.2金屬針布齒條選擇

金屬針布齒條齒形選擇對棉結、短絨的有效控制很關鍵。錫林金屬針布的穿刺能力應強，兼顧對纖維的握持和釋放能力，有向小高度、小齒形、大工作角、小齒尖寬、高齒密方向發(fā)展；在針布總齒密增大的同時，橫向齒密大、縱向齒密小，既增大了梳理度又提高了纖維的伸直度；齒部兩側面應光潔以避免纖維搓擦和影響纖維釋放；齒底大曲率半徑或大負角，能防止纖維下沉；齒部兩側面和齒前面的棱角鈍(圓弧)化處理能減少纖維割傷；應用“雙齒”“駝峰齒”型針布，就是為了兼顧握持、穿刺和釋放能力；齒尖角小有利于穿刺、梳理，齒頂面和齒背面應使錫林運轉時能帶動氣流產(chǎn)生一個向上的徑向力以托持纖維尾端，避免纖維沉入齒隙造成釋放困難。彈性蓋板針布適當增大針密會增加梳理度而松解更多的棉結，其工作角和植針角的選擇、鋼絲剛性、側磨系數(shù)及作用力引起的工作角動態(tài)變化，關系著蓋板針布握持和釋放纖維的能力及是否容易充塞纖維；梳針下膝高減小會降低彈性蓋板針布充塞的程度。高速梳棉機蓋板花抄取及A186系列梳棉機大螺旋毛刷的持續(xù)改進，是提高彈性蓋板針布清潔度及提高梳理質(zhì)量的重點。目前用高質(zhì)量的尼龍絲抄輥取代原彈性針布抄輥，已取得了良好效果。

3.2.2.3排除和氣流控制

棉網(wǎng)清潔器排泄掉的氣流平衡了錫林表面周向氣流；固定齒條蓋板則平衡了錫林表面橫向氣流，控制了纖維橫向紊亂移動。

后棉網(wǎng)清潔器能將初梳理暴露的籽屑排除，減少蓋板針布充塞，利于主梳理區(qū)使用齒密較大的蓋板針布；降低了錫林與罩板、后罩板出口處的氣壓，利于錫林對纖維的有效握持。前棉網(wǎng)清潔器能增加短絨排除，提高棉網(wǎng)質(zhì)量；排泄掉的氣流減小了錫林與道夫三角區(qū)氣流對轉移纖維的沖擊，有利于纖維順利轉移，使轉移過程中產(chǎn)生更少的棉結和纖維彎曲、紊亂。加裝棉網(wǎng)清潔器后，應控制清潔器內(nèi)的負壓，尤其是老機改造，導流板或同向提升蓋板、除塵刀與錫林隔距要靈活掌握，導流板與錫林隔距大、除塵刀與錫林隔距小利于排除更多的短絨和籽屑。試驗表明：導流板—錫林隔距約為1 mm時，對質(zhì)量和成本最經(jīng)濟；隔距約為1.5 mm時，意味著高質(zhì)量和高付出[7]。如果按一個標準控制隔距，當負壓不能排除清潔器內(nèi)的短絨時，會造成短絨充塞而增加生條棉結和短絨；正轉回轉蓋板負壓過大時，會使前上罩板入口氣流過大，吸入蓋板花，惡化棉網(wǎng)質(zhì)量。

回轉蓋板進入主梳理區(qū)后，纖維會快速充滿彈性蓋板針布針隙；約在前5根蓋板就被短絨和雜質(zhì)充塞，雖然在此后運行中的梳理作用更大，但只能容納少量短絨；而雜質(zhì)由于離心力的作用也會擠入蓋板針隙，不會因為蓋板的充塞而進入到更深的梳理區(qū)[8]。產(chǎn)量一定的情況下，提高蓋板線速會增加蓋板花，使棉結和短絨排除量增加而改善生條質(zhì)量；但是，也會排除更多的長纖維而增加耗棉量。蓋板回轉速度快，單根蓋板的梳針面負荷較小，蓋板清潔周期縮短，對梳理和排除較為有利。試驗發(fā)現(xiàn)，單根蓋板的纖維負荷量是有限的，約為2.5 g。反轉蓋板能抓取更多的纖維和雜質(zhì)，且正、反轉蓋板的蓋板花分布不同，反轉蓋板的踵、趾兩端針面上的蓋板花棉結、短絨量是不一樣的。注意反轉蓋板后上罩板上口隔距不要放大，否則會抓走更多的長纖維而得不償失，且棉結有增加趨勢 (見表7)。此處隔距放大，會使錫林針布上的纖維上升起浮，加之這里的錫林表面氣壓是不同于前上罩板上口處的正高氣壓，對纖維的提取作用強烈，纖維會主動隨氣流轉移到蓋板上。前上罩板上口處是負壓，纖維是靠補入氣流的被動作用轉移到蓋板上。回轉蓋板清潔周期縮短，有利于減輕蓋板梳針面負荷，利于提高排除率和梳理質(zhì)量。雖然處于梳理區(qū)的蓋板會快速失去排除功能，但其梳理功能依然存在，設計主機的工作蓋板根數(shù)時經(jīng)歷了由多到少、又少量增加的過程，而工作蓋板的最佳根數(shù)和清潔周期的平衡點還有待進一步研究?，F(xiàn)在，研發(fā)的二區(qū)或三區(qū)單獨回轉蓋板梳棉機，提高了梳理質(zhì)量和排除率，就是基于縮短蓋板的清潔周期；但每區(qū)工作蓋板的減少帶來蓋板—錫林隔距變化大的問題。這是因為工作蓋板就是圓的外切多邊形，進口和出口2根以上的蓋板—錫林隔距較大，未有效參與梳理，且工作蓋板與錫林的穩(wěn)定隔距是從進口到出口逐漸形成的，每增加一個蓋板分梳工作區(qū)，就增加了一組進、出口蓋板，消耗了幾根有效工作蓋板，這樣會使有效工作蓋板減少而不利于梳理度的保持。通過調(diào)小進口、出口蓋板與錫林罩板上口隔距(1.2 mm)，達到進口、出口蓋板以接近錫林圓周切線方向進入梳理區(qū)，雖然能在一定程度上降低這種不足，但會出現(xiàn)：① 增加蓋板碰撞罩板的概率；② 蓋板與錫林罩板緊配合影響此處負壓區(qū)氣流的補入而降低蓋板花量。如果蓋板鏈條略有伸長，便使這種看似精密的設計變得無法運行。而全固定蓋板的理念是在保證梳理良好的同時，降低原料和機物料消耗，保持針布的表面圓柱度，這種梳理使梳理區(qū)只有兩種握持纖維：錫林一轉一次經(jīng)分梳區(qū)；錫林多轉多次經(jīng)分梳區(qū)；沒有錫林多轉一次經(jīng)過分梳區(qū)纖維。由于金屬針布對纖維具有破壞性，且一次性梳理不充分，另外梳理—提升—再梳理的重復性以及金屬針布齒條的齒型、齒密和氣流排除的合理設置是技術人員應努力攻克的要點。

表7錫林與后上罩板隔距對生條和蓋板花纖維質(zhì)量的影響

項目蓋板隔距/mm纖維棉結/(個·g-1)籽屑棉結/(個·g-1)3%跨距長度/mm有效長度/mm16 mm(W)短絨率/%16 mm(n)短絨率/%生條0.480.664055131633.5933.4029.3129.2212.8313.8922.0124.28蓋板0.480.66270221424132.4632.2627.6227.2229.7734.8943.7049.12

3.2.3轉移梳理區(qū)的控制

錫林、道夫金屬針布間，在錫林轉動時的離心力作用下，使其上纖維自由端拋向道夫針布而被道夫針布握持，由于錫林齒尖面線速遠大于道夫齒尖面線速，錫林針布握持纖維另一端拉向前方而完成了對纖維的一次梳理和伸直；二者間的轉移率約為 8%～18%，部分纖維會多次返回主梳理區(qū)被過度梳理和損傷，從而形成更多的棉結和短絨。當轉移率過大時，返回負荷減小則會造成纖維梳理不充分，纖維的分離度、伸直度差，纖維的凝聚、混合效果差；所以，道夫轉移率約為15%時，對纖維質(zhì)量較為有利。

錫林—道夫三角區(qū)的氣流控制也是高速化后要面對的問題：錫林經(jīng)三角區(qū)后的表面氣流要重新組織和補充，該氣流會對下三角區(qū)道夫表面的纖維產(chǎn)生沖擊；錫林氣流與大漏底入口的匹配，道夫高速化帶來的高凝聚比和表面高速氣流對纖維的沖擊，都會影響棉結、短絨以及纖維的伸直和平行。

4　結語

4.1梳棉機在梳理過程中，棉結和短絨的控制受多方面因素制約，不是改變一兩處工藝點或一兩處器材配置就能解決的，應根據(jù)原料性狀和喂入棉層結構靈活設置各項梳理工藝參數(shù)，不能片面地強調(diào)所謂地柔性梳理或剛性梳理。

4.2纖維回潮率和環(huán)境溫濕度影響梳理效果，在梳理中棉纖維呈放濕過程，環(huán)境相對濕度過低會使纖維放濕加快，棉纖維回潮率低則其強力下降而不利于梳理；當回潮率高于7.5%時，纖維與雜質(zhì)的粘附力增大，這是由于毛細管現(xiàn)象和胞腔大使不成熟纖維最先吸濕而與成熟纖維粘結在一起，不利于不成熟纖維和棉結、雜質(zhì)的排除。當溫度低于18.3 ℃時，纖維彈性會降低而容易斷裂；當溫度高于35 ℃時，棉蠟粘化將使纖維與雜質(zhì)粘結力增加而不利于排除；當環(huán)境溫度為20 ℃～27 ℃時，棉纖維承受打擊和梳理的能力最強。

4.3梳理過程中：70%的棉結被松解，15%的棉結被排除，15%的棉結進入生條。由于纖維損傷而增加(1～3)個百分點的短絨，短絨的增加量和排除量決定梳理后產(chǎn)品的最終短絨含量。刺輥的握持梳理是短絨的主要增長點，同時也是短絨的最大排除點。錫林—回轉蓋板梳理是主梳理區(qū)，決定纖維的伸直度、分離度、取向度和棉結松解效果。

梳理質(zhì)量在紗線條干CV值和IPI 疵點上有時不會有明顯的反映；棉結、短絨量的微小變化及其結構有時在棉纖維檢測儀上也不會有明顯反映；但是，檢測10萬m紗疵時會發(fā)現(xiàn)其梳理對于紗線質(zhì)量影響的重要性。同樣配棉、不同梳理的紗線 A1紗疵有顯著差距，而 A1紗疵在電子清紗環(huán)節(jié)不能切除，只能靠細致的梳理來減少，其對最終布面效果的影響則顯而易見。

全國紡機標委會紡織器材分會開展15項國際標準復審工作

國際標準號及名稱:

ISO 344:1981 紡紗機械 粗紗筒管

ISO 8489-1:1995 交叉卷繞用錐形管 第1部分：主要尺寸推薦值

ISO 8489-2:1995 交叉卷繞用錐形管 第2部分：半錐角3°30′錐形管的尺寸、公差和標記

ISO 8489-3:1995 交叉卷繞用錐形管 第3部分：半錐角4°20′錐形管的尺寸、公差和標記

ISO 8489-4:1995 交叉卷繞用錐形管 第4部分：半錐角4°20′染色用錐形管的尺寸、公差和標記

ISO 8489-5:1995 交叉卷繞用錐形管 第5部分：半錐角5°57′錐形管的尺寸、公差和標記

ISO 363-1:2006 閉口綜耳鋼片綜——第1部分：熱軋鋼帶鋼片綜的尺寸

ISO 363-2:2006 閉口綜耳鋼片綜——第2部分：淬火鋼帶鋼片綜的尺寸

ISO 366-4:2005 筘 第4部分：塑料線繞扎金屬筘 尺寸和標記

ISO 366-5:2006 筘 第5部分：異型筘 尺寸和標記

ISO 8118-1:2006 織機邊撐 第1部分：刺環(huán)邊撐

ISO 8118-2:2006 織機邊撐 第2部分：全幅邊撐

ISO 8119-1:1989 針織機用針 術語 第1部分:舌針

ISO 8119-2:1989 針織機用針 術語 第2部分:鉤針

ISO 15228:2005 噴氣織機用異型筘 尺寸