E86型高效精梳機梳理器材配置解析

陳玉峰，王 平，王子峰

(1.光山白鯊針布有限公司，河南 光山 465450；2.舞鋼銀龍紡織有限公司，河南 舞鋼 462500；3.項城市紡織有限公司，河南 項城 466200)

0 引言

E86型精梳機使用加大齒密錫林針布、加大針密頂梳，采用變速梳理技術(shù)、等隔距梳理工藝，在降低精梳落棉率的同時，成紗品質(zhì)得到明顯改善，對實現(xiàn)精梳機高產(chǎn)、高質(zhì)和高效生產(chǎn)具有重要意義。

1 E86型精梳機用器材配置需要考慮的問題

1.1 重定量高速梳理使負荷增大

重定量喂入增加了條卷而使梳理負荷增大，精梳機對棉層進行充分梳理是技術(shù)關(guān)鍵。精梳機以500鉗次/min的速度進行高速梳理，面對棉層中纖維根數(shù)的增加，應加大錫林針布齒密和頂梳針密以滿足提高纖維伸直度的要求[1]。

1.2 給棉形式造成短絨進入精梳條

當E86型精梳機采用前進給棉工藝時，雖然產(chǎn)量高但存在短纖維易進入精梳條、長纖維進入短絨中的問題。其原理是：向后喂入，棉網(wǎng)喂入發(fā)生在鉗板后擺時，精梳落棉率高達12%～25%；向前喂入，棉網(wǎng)喂入發(fā)生在鉗板前擺時，在大量喂入條件下的精梳落棉率較低，僅為8%～14%，因為前進給棉在分離接合時鉗板鉗唇外棉網(wǎng)長、接合時間提前而頂梳刺入時間晚，有部分短絨或短纖維進入精梳后的棉網(wǎng)中[2]；由此可知，提高對流入短纖維的精梳條的梳理度，是實現(xiàn)理想梳理的關(guān)鍵。

1.3 低落棉精梳條的伸直狀態(tài)

因為低落棉精梳條中的短纖維含量增加1%～3%，短絨在后道牽伸過程中易形成浮游纖維，以致影響牽伸運動而造成成紗質(zhì)量惡化；所以提高16.5 mm以下短纖維的伸直度、平行度和分離度對成紗質(zhì)量非常關(guān)鍵[3]。

1.4 錫林變速梳理要求針布耐磨度高

錫林變速梳理采用兩對非圓齒輪進行變速傳動，可實現(xiàn)在一個循環(huán)周期內(nèi)錫林速度由慢轉(zhuǎn)快再由快轉(zhuǎn)慢兩次變速過程。對棉叢進行梳理時，錫林速度較高，梳理時間縮短、分梳效果更佳;而當毛刷清潔錫林時錫林速度變慢，可保證錫林的清潔效果。同時，分梳時間縮短，為增加分離結(jié)合時間創(chuàng)造了條件，使錫林定位工藝、分離結(jié)合工藝調(diào)整的適應性更佳，分離羅拉倒入機內(nèi)的棉網(wǎng)被錫林抓走的概率極小，可節(jié)約用棉。因此，精梳錫林對纖維的瞬時梳理力和反作用力要求針布的耐磨度應增大，以免影響針布的使用周期[4]。

1.5 高速梳理使短絨增多

梳理度是指棉層中每根纖維受到錫林鋸齒的作用齒數(shù)，表示精梳錫林、頂梳對棉層梳理作用強弱的程度[5]。E86型精梳機錫林齒密加大，錫林瞬時加速，梳理面積增大，梳理度增加的同時對纖維損傷產(chǎn)生新的影響。

1.6 錫林頂梳嵌花

精梳機產(chǎn)量增加，梳理的纖維數(shù)量增加，其雜質(zhì)、短絨同樣增加，所以精梳錫林、頂梳嵌花概率增大。

2 E86型精梳機針布配置實例與分析

2.1 E86型精梳機針布配置實例與工藝效果

E86型高效精梳機采用“高鉗次、小分離、重定量、短喂給、早插入”工藝措施，選擇Ri-Q-Combi 500型錫林與Ri-Q-TOP TYP 2030型頂梳相結(jié)合，實現(xiàn)低落棉、高質(zhì)量的梳理效果。3種精梳機具體工藝見表1，E86型精梳機不同落棉刻度時精梳質(zhì)量對比見表2，紡CJ 14.6 tex紗質(zhì)量對比見表3，3種精梳機成紗質(zhì)量對比見表4。

表1 3種精梳機主要工藝參數(shù)與針布配置

精梳機型號E66型E80型E86型定量/[g·(5 m)-1]22.522.522.5給棉方式后退前進前進給棉量/mm4.74.34.7鉗次速度/(鉗次·min-1)460500560總牽伸倍數(shù)14.2514.2514.25預牽伸倍數(shù)1.371.151.15頂梳刺入深度/mm1.000.500.75羅拉隔距/mm4.5×104.5×104.5×10頂梳位置/(°)242424落棉刻度/mm9.511.59.5精梳錫林型號Primacom8014Ri-Q-Combi 400Ri-Q-Combi 500頂梳型號FIXPRO-TYP C30Ri-Q-TOP TYP 2030Ri-Q-TOP TYP 2030梳理齒面圓心角/(°)111130130精梳錫林總齒數(shù)4.2×1044.4×1044.4×104頂梳針密/cm303030

分析表2和表3可知：E86型精梳機采用“高鉗次、小分離、重定量、短喂給、早插入”的工藝措施，選用高密錫林、頂梳，可實現(xiàn)低落棉條件下纖維伸直度和棉結(jié)、雜質(zhì)、短絨去除率的提高，為后部牽伸提供了較好的條件。

表2 E86型精梳機不同落棉刻度的精梳質(zhì)量對比

落棉刻度/mm精梳條定量/[g·(5 m)-1]落棉率/%棉結(jié)/(?！-1)AFIS籽皮重量加權(quán)長度/mm短纖維含量/%最長纖維5%平均長度/mm未成熟纖維含量/%成熟度雜質(zhì)/(?！-1)線密度/mtex10.723.0620.5115026.998.136.694.80.9151939.523.1518.5422026.798.936.664.70.9141939.023.5917.3515026.719.036.525.20.915192

表3 E86型精梳機不同落棉刻度紡CJ 14.6 tex紗質(zhì)量對比

落棉刻度/mm條干CV/%-40%-50%+50%+140%+200%個·km-1CVb/%3 mm毛羽/(根·cm-1)單強CV/%強力/cN10.712.5082212108191.744.05.9219.79.512.5886214113192.323.77.5221.89.012.5886214116232.253.87.0222.4

表4 3種精梳機紡CJ 14.6 tex紗質(zhì)量對比

精梳機型號落棉刻度/mm速度/(鉗次·min-1)條干CV/%-50%+50%+140%+200%個·km-1CVb/%3 mm毛羽/(根·cm-1)單強CV/%強力/cNE66型9.546012.08116103182.723.27.8224.6E80型9.050011.98011116162.133.97.1227.3E86型9.056011.93010116162.133.97.1227.3

由表4可知：E86型相對E66型、E80型精梳機采用了新型精梳錫林 Ri-Q-Combi 500，總梳理齒密為4.4萬齒，Ri-Q-TOP TYP 2030型頂梳更適于高齒密及深插入的工藝，加大頂梳清潔過濾時間，可確保梳理效果、減少嵌花。精梳錫林齒形和齒密優(yōu)化選擇配合頂梳的最佳插入時間、優(yōu)化的鉗板分離結(jié)合機構(gòu),在降低落棉率的情況下梳理質(zhì)量仍然較為穩(wěn)定。

2.2 E86型精梳機用器材配置實例分析

2.2.1Ri-Q-Combi500型精梳錫林

E86型精梳機配置齒面圓心角為130°的Ri-Q-Combi 500型精梳錫林，錫林總齒數(shù)為4.4萬齒。其特點是：齒密增大、齒形優(yōu)化、表面處理、齒密和角度漸增、齒面圓心角增大、齒尖硬度增大、齒尖變小等，實現(xiàn)了梳理充分、穿刺能力強、纖維損傷少、自潔能力強而不易嵌雜、嵌花等目的，為低落棉、重定量，高效梳理提供了條件，3種型號精梳機用錫林配置對比見表5。

2.2.1.1齒密增大以增加梳理點

與傳統(tǒng)相比，錫林總梳理齒數(shù)逐漸增加，配置Primacom 9015型和9030型精梳錫林的總梳理齒數(shù)分別達2.9萬齒和3.2萬齒，在Primacom 5015型錫林基礎(chǔ)上，研發(fā)出齒面圓心角均為111°的5028型、5030型精梳錫林，其錫林總梳理齒數(shù)分別達到4.0萬齒和4.2萬齒。E86型精梳機配置的Ri-Q-Combi 500型精梳錫林總齒數(shù)達4.4萬齒，最高可達到4.9萬齒，齒密的增大能夠滿足錫林對須叢精細化的穿刺梳理，提高伸直效果，利于高速高產(chǎn)和重定量。

表5 3種精梳機用錫林配置對比

精梳機型號E66型E80型E86型精梳錫林型號Primacom8014型Ri-Q-Com-bi 400型Ri-Q-Com-bi 500型齒面圓心角/(°)111130130精梳錫林總齒數(shù)4.2×1044.4×1044.4×104針板規(guī)格第1組第2組第3組第4組第5組4530×50804535×36704540×26654540×20604540×16504530×46804535×32654540×25604540×19604540×16504532×29804532×34604540×27604545×17504545×1740

2.2.1.2優(yōu)化齒型以減少纖維損傷

精梳梳理既屬于單纖維梳理，也屬于握持梳理。針齒對纖維的穿刺力強，工作角設(shè)計得較小。如果工作角過大則纖維滑移過程短，容易造成針齒起槽磨損，甚至折斷。由于前排針齒在梳理過程中與纖維的接觸點不斷變化，從針尖接觸纖維到纖維離開針齒根部，纖維在針齒上有一個滑移的過程。改進的齒尖厚不大于0.06 mm、寬為0.25 mm，其硬度值不小于800 HV，表面粗糙度Ra值為0.06 μm，穿刺能力和自潔能力增強(見圖1)，可以使精梳條中的短絨率減小0.5%～1.0%。

a) 傳統(tǒng)齒片 b) 改進齒片圖1 傳統(tǒng)齒片和改進齒片

2.2.1.3硬度增大以延長使用壽命

成紗棉結(jié)隨著錫林齒條橫向齒密的增大而顯著降低，所以在梳理面積一定的情況下，增大錫林橫向齒密已成為高效能精梳機的必然選擇。但是，增大前、后分梳區(qū)的齒密，勢必造成錫林齒片越來越薄、強度大幅降低，從而難以承受高速梳理負荷，導致錫林使用壽命縮短。因此，在針布加密的基礎(chǔ)上應提高齒條硬度，以利于延長錫林使用壽命。3種不同精梳錫林硬度對比見表6。

表6 不同型號精梳錫林硬度對比

精梳機型號E66型E80型E86型精梳錫林型號Primacom8014型Ri-Q-Com-bi 400型Ri-Q-Com-bi 500型硬度/HV第1點等2點等3點等4點760730224222780750226225860820231225

2.2.1.4齒密和角度漸增

E86型精梳機配置Ri-Q-Combi 500型鋸齒錫林，齒密由稀至密，工作角小、齒背角大，梳理點增加，尤其是后區(qū)齒密增大有利于棉結(jié)和短絨的排除。根據(jù)梳理特點，齒密和角度合理分配功能：齒密逐漸增大且集中在后區(qū)可提高對纖維的精細梳理；角度減小可增加對纖維的控制能力。

前排針有效抓取須叢中的纖維，是后排針有效清除棉結(jié)及合理排列的前提。后排高齒密針齒對已經(jīng)完全被握持在針面上的須叢進一步分梳，去除棉結(jié)及雜質(zhì)并再次排列纖維。錫林對小卷內(nèi)棉結(jié)的精細清除、纖維排列能力,是由后排齒密決定的;適當增大后排齒密，可以有效的清除更小的棉結(jié)從而提高棉結(jié)清除率，同時對較短纖維實施有效梳理達到提高整體伸直效果，減少短絨。E86型精梳機配置雙握持線的高精度鉗板可有效握持纖維，工作角減小為45°以增加對纖維的穿刺和握持，齒密較傳統(tǒng)齒密增加了25%以上，可減小長纖維被錫林拉出的概率，從而降低落棉中的長纖維含量，不同精梳機用錫林齒密和角度配置見表7。

2.2.1.5齒面圓心角增大以增加梳理空間

梳理強度和梳理度的提高，是新型精梳機的優(yōu)勢所在。梳理度越大，錫林對棉叢的梳理越充分，但是梳理強度越大，會造成纖維損傷。E7/5型與E7/6型精梳機與原E7/4型相比，其齒面圓心角由72°擴大到90°，即一個梳理循環(huán)中的分梳時間由8個分度增加到10個分度，從而提高了梳理效果。

表7 不同精梳機配置不同型號錫林的齒密和角度對比

精梳機型號E66型E80型E86型項目工作角度/(°)齒密/[齒·(25.4 mm)-2]工作角度/(°)齒密/[齒·(25.4 mm)-2]工作角度/(°)齒密/[齒·(25.4 mm)-2]針板第1組第2組第3組第4組第5組303540404016130738153880630354040401753103815658063232404545221316398759949

E7/5型與E7/6型精梳機使用鋸齒錫林型號為格拉夫公司產(chǎn)的5014型與5015型，前者有4塊鋸齒針板，齒面圓心角為90°，適用于細絨棉紡10 tex以上精梳紗；后者有5塊鋸齒針板，齒面圓心角為111°，適用于長絨棉紡10 tex以下特細號精梳紗。E66型精梳機配置5塊Primacom 8014型針板，齒面圓心角為111°，適用于長絨棉紡10 tex以下特細號精梳紗；部分采用6塊針板、齒密增加，適紡范圍較廣。E80型、E86型精梳機采用Ri-Q-combi型錫林，齒面圓心角為130°，其梳理區(qū)增大了44.4%，錫林的總齒數(shù)增加了60%，總齒數(shù)達4.7萬齒，同時重點增加了后區(qū)精細梳理區(qū)，更徹底地從棉層里清除短絨、棉結(jié)和雜質(zhì)。盡管精梳錫林的梳理度、梳理強度急劇增加，但由于錫林針布結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，即合理的錫林前、中、后梳理區(qū)齒密、齒條工作角、針齒容纖維量的優(yōu)化設(shè)計，仍可以保證柔性梳理和均勻抓取，纖維清除效率高且提升了纖維的伸直平行度。齒面圓心角內(nèi)針板分布見圖2，Ri-Q-Combi 500型精梳錫林齒面圓心角對比見表8。

圖2 錫林齒面圓心角內(nèi)針板分布

表8不同型號精梳用錫林齒面圓心角α對比

單位：(°)

2.2.1.6齒尖寬變小

齒尖寬影響對纖維的穿刺能力，齒尖寬越小則穿刺能力越強，特別是精梳錫林對纖維須叢進行穿刺時高速且瞬時加速到2倍以上，極易造成纖維損傷。E86型精梳機Ri-Q-Combi 500型錫林的齒尖結(jié)合針布齒密增加，齒尖寬較小，能有效地提高穿刺能力，減少對纖維的損傷，提高梳理效果，具體對比見表9。

表9不同型號精梳錫林齒尖寬對比

精梳機型號E66型E80型E86型精梳錫林型號Primacom8014型Ri-Q-Com-bi 400型Ri-Q-Com-bi 500型齒面圓心角α/(°)111130130針板齒尖寬/mm第1組第2組第3組第4組第5組0.120.100.090.080.060.120.090.080.080.060.120.090.080.060.05

2.2.1.7齒片表面處理以減少棱角,實現(xiàn)柔性梳理

齒片的表面處理是對沖切的針齒棱角、毛刺進行消除，以減少對纖維的損傷。對毛刺、棱角進行錐齒化處理，從而保證針齒在對纖維穿刺梳理過程中，進一步減少損傷與落棉。實踐表明，Ri-Q-Combi 500型精梳錫林經(jīng)過表面強化鍍層處理后，表面粗糙度Ra值提高到0.08 μm,針齒毛刺清除后使落棉率降低、精梳條中的短絨減少。

2.2.2Ri-Q-TOPTYP2030型頂梳

E86型精梳機采用前進給棉與頂梳工藝相配置，可以獲得與后退給棉相同的質(zhì)量水平。頂梳是精梳機的關(guān)鍵梳理器材，對棉纖維叢的后端進行梳理，以去除棉纖維的前后彎鉤，以及對鉗板握持的死隙部分進行阻隔梳理。前進給棉工藝中，頂梳梳理可影響48.7%的精梳落棉率，與前進給棉工藝中錫林梳理51.3%的落棉率相當。因此，在特定條件下適當增大頂梳齒密、改善齒形，增加對纖維的擠壓，使過濾作用更徹底，以更有效地降低棉結(jié)、雜質(zhì)及短絨。Ri-Q-TOP TYP 2030型頂梳特點是：齒密增大、齒形優(yōu)化，表面處理的齒尖硬度增大、齒尖寬小，可使梳理過程中對短纖、雜質(zhì)攔截功能增強、纖維損傷少、自潔能力強而不易嵌雜、嵌花。不同精梳機配置頂梳參數(shù)對比見表10。

表10 不同精梳機配置頂梳參數(shù)對比

精梳機型號E66型E80型E86型頂梳型號FIXPRO-TYP C26型Ri-Q-TOP TYP 2030型Ri-Q-TOP TYP 2030型齒尖寬/mm0.080.060.06齒尖硬度/HV760800800基部寬/mm0.280.230.23齒密/[齒·(25.4 mm)-2]260300300 注:頂梳安裝位置均為24°。

2.2.2.1齒密增大以提高梳理功能

梳針齒密大，對纖維的梳理能力強，對小棉結(jié)的去除效果好；不足之處是齒隙較小，則其容纖量小、對棉層的穿透能力較弱、齒間易夾雜(夾雜嚴重時使梳理功能降低)。因此，齒密大的頂梳適用于輕定量棉卷及等級高、雜質(zhì)較少的原料，才能更好地發(fā)揮其優(yōu)勢。頂梳齒密小，梳理能力相對較弱，但對棉層的穿透能力強，能迅速對棉層產(chǎn)生作用，針齒間容纖量較大且夾雜較少。齒密越大則梳理度越大，錫林對棉叢前端的梳理作用越強，頂梳對棉叢后端梳理作用越強。頂梳的梳理度與單位長度的針齒數(shù)成正比，Ri-Q-TOP TYP 2030型頂梳優(yōu)化的齒形及齒密由260齒/(100 mm)變?yōu)?00齒/(100 mm)時，其梳理度提高了11.5%，梳理能力顯著增強。

2.2.2.2齒形優(yōu)化實現(xiàn)柔性梳理

Ri-Q-TOP TYP 2030型頂梳增大了齒片寬從而增大齒片強度，齒身消除棱角處理可延長壽命。由于其梳理效果強，能有效抓取棉結(jié)、雜質(zhì)和短絨，防止被清理的棉結(jié)、雜質(zhì)和短絨上竄，且不易積聚在齒片上；與普通頂梳相比，可減少棉結(jié)約20%～30%。頂梳梳針齒形對比見圖3。

a) 傳統(tǒng) b) Ri-Q-TOP TYP 2030型圖3 頂梳梳針齒形對比

2.2.2.3齒尖寬變小以增強穿刺能力

Ri-Q-TOP TYP 2030型頂梳針齒為楔形齒尖設(shè)計(見圖4)，其齒尖寬為0.06 mm±0.02 mm，不僅穿刺能力強、易于插入棉叢，還可減小棉纖維纏繞的可能性，且具有自清潔效果，清潔周期比普通頂梳延長 4～5倍，從而減少因清潔頂梳而停車的時間，既提高了勞動生產(chǎn)效率，又減輕了工人的勞動強度。

圖4 Ri-Q-TOP TYP 2030型頂梳梳針

2.2.2.4齒尖硬度及粘接平直度提高

Ri-Q-TOP TYP 2030型頂梳梳針以優(yōu)異的齒形、金屬齒片替代了傳統(tǒng)頂梳的圓錐形梳針，齒尖硬

度提高到800 HV，梳齒強度高、耐磨性能好、使用壽命長。采用粘結(jié)工藝固定齒片的齒尖直線度、平面度均不大于0.08 mm，具有清潔能力強，使用壽命延長的優(yōu)點[6]。

3 結(jié)語

E86型精梳機選配Ri-Q-Combi 500型錫林、Ri-Q-TOP TYP 2030型頂梳是其實現(xiàn)低落棉、高質(zhì)量的關(guān)鍵。齒面圓心角α為130°的Ri-Q-Combi 500型精梳錫林齒密增大，齒形優(yōu)化，表面處理，齒密和工作角漸增、齒尖面擴大、齒尖硬度增大、齒尖寬減小，在梳理過程中對纖維梳理充分、穿刺能力強、損傷少，自潔能力強且不易嵌雜、嵌花，可為低落棉、重定量、高效梳理提供條件。Ri-Q-TOP TYP 2030型頂梳齒密增大，齒形優(yōu)化，表面處理使齒尖硬度增大、齒尖寬小，在梳理過程中清除短絨、棉結(jié)及雜質(zhì)的功能增強且纖維損傷少，不易嵌雜、嵌花。結(jié)合精梳機梳理工藝配置針布，采用變速梳理技術(shù)，在降低精梳落棉率的同時，可使成紗品質(zhì)得到明顯改善。