梳棉機(jī)速度參數(shù)的關(guān)鍵分析

V. D. Chaudhari， P. S. Patil， P. P. Kolte

SVKMs NMIMS MPSTME 紡織功能中心(印度)

梳棉是紡紗過(guò)程中非常重要的工序之一。需優(yōu)化梳棉機(jī)速度參數(shù)的設(shè)置，以實(shí)現(xiàn)棉條更好的質(zhì)量和更高的生產(chǎn)率。梳棉機(jī)上任一運(yùn)轉(zhuǎn)部件都會(huì)影響輸出紗條的質(zhì)量。梳棉機(jī)速度參數(shù)的設(shè)置也會(huì)改變紗線的性能。目前，為生產(chǎn)出質(zhì)量更好的紗線，需對(duì)梳棉機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)，如刺輥、錫林、蓋板和道夫的速度進(jìn)行優(yōu)化。梳棉條的變化也將給后續(xù)工序帶來(lái)問(wèn)題。刺輥速度對(duì)纖維除雜有影響，也可能造成纖維損傷；錫林速度對(duì)纖維分離有影響；蓋板速度決定了短纖維的清除率，且影響棉紗的均勻性和彎鉤纖維的產(chǎn)生。所有這些參數(shù)的設(shè)置和研究，都將決定棉條輸出的質(zhì)量。梳棉是棉紗前處理的最后一道工序，其對(duì)提高紗線質(zhì)量至關(guān)重要。梳棉機(jī)的基本作用是使棉纖維分離并提高棉條的質(zhì)量。梳棉過(guò)程中纖維取向度的改善能顯著提高所紡紗線的性能。梳棉機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度將影響纖維與纖維間的分離程度。為滿足棉纖維高產(chǎn)的需要，必須在確保紗條質(zhì)量的前提下，提高梳棉機(jī)的生產(chǎn)率。

1 梳棉機(jī)速度參數(shù)優(yōu)化的必要性

梳棉是紡紗的核心工序。梳棉機(jī)上刺輥的運(yùn)行速度影響紗線的各項(xiàng)性能。較高的刺輥運(yùn)行速度可提高棉紗的產(chǎn)量，但會(huì)降低紗線的質(zhì)量。需通過(guò)優(yōu)化刺輥運(yùn)行速度，在獲取高質(zhì)量產(chǎn)品的同時(shí)，增加梳棉機(jī)的產(chǎn)量。梳棉機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)中，刺輥也起著去除纖維雜質(zhì)的作用，刺輥運(yùn)轉(zhuǎn)越快，纖維的損傷和斷裂程度越大，因此，必須使刺輥達(dá)到合適的運(yùn)行速度，以確保纖維的質(zhì)量。

梳棉機(jī)主要的梳理動(dòng)作在蓋板和錫林之間進(jìn)行。錫林18～20 r/min的轉(zhuǎn)速能改善纖維的取向。合適的錫林速度有利于消除纖維的纏結(jié)并減少棉結(jié)。棉結(jié)是影響成紗質(zhì)量的主要問(wèn)題之一。為減少成紗中的棉結(jié)和疵點(diǎn)率(IPI)，需對(duì)錫林的速度參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。棉紗的生產(chǎn)率取決于錫林的速度和負(fù)荷，合適的生產(chǎn)運(yùn)行速度與合理的負(fù)荷有利于高質(zhì)量紗線的生產(chǎn)。

短纖維的去除和纖維的分離在錫林和蓋板之間進(jìn)行。錫林和蓋板負(fù)責(zé)清除棉結(jié)和短纖維，大多數(shù)短纖維和棉結(jié)由蓋板去除。蓋板速度影響雜質(zhì)的去除，需降低雜質(zhì)中可紡纖維的損失量。因此，合適的蓋板運(yùn)行速度是提高梳棉效果的必要條件。

梳棉機(jī)的輸出速度越高，紗條產(chǎn)量越高，但紗條的質(zhì)量越差，這是由于梳理工藝時(shí)間的縮短會(huì)使更多的棉結(jié)和棉纖維相互糾纏。為滿足生產(chǎn)高質(zhì)量紗線的需求，需優(yōu)化紡紗廠棉條的輸出率。

2 梳棉速度參數(shù)分析

2.1 刺輥速度

纖維的斷裂或損傷率隨著刺輥速度的增大逐漸增加。當(dāng)刺輥速度改變時(shí)，刺輥和錫林之間會(huì)產(chǎn)生圓周速度差。紗線不勻率(U%)和紗線毛羽數(shù)也隨著刺輥轉(zhuǎn)速的增加而增加。刺輥速度的增加，一方面可實(shí)現(xiàn)更好的原料清潔，雜質(zhì)和短纖維去除率得以提高，紗線中短纖維的含量減少；另一方面，會(huì)在一定程度上破壞纖維，導(dǎo)致紗線中短纖維含量的增加。

2.2 錫林速度

當(dāng)纖維斷裂或受損時(shí)，隨著錫林速度的增加，纖維的不勻率逐漸增加，但紗線毛羽無(wú)顯著變化。由于纖維斷裂率提高，紗線中產(chǎn)生了較多的短纖維，毛羽隨著錫林速度的增加而增加。當(dāng)錫林速度較低時(shí)，纖維之間的分離更顯著。

研究結(jié)果表明，隨著紗線中纖維取向度的增加，紗線的斷裂長(zhǎng)度(RKM)得到改善。當(dāng)錫林轉(zhuǎn)速較小時(shí)，短纖維的去除率較高，纖維間的分離和單根化程度較高。紗線中短纖維含量越少，紗線的斷裂強(qiáng)力(CSP)越大。隨著錫林速度的增加，紗線的CSP逐漸降低。合適的錫林運(yùn)行速度能最大程度地打散纖維并使纖維有序排列。

隨著棉纖維開(kāi)松度的增大，紗疵得到改善。通過(guò)提高錫林速度和清紗效率，可去除雜質(zhì)顆粒的附著，降低紗疵的數(shù)量，毛羽和伸長(zhǎng)率也會(huì)顯著變化。當(dāng)錫林處于合適的運(yùn)行速度(500 r/min)時(shí)，因棉結(jié)去除效率的提高，紗條的IPI值減小，成紗質(zhì)量更好。

2.3 蓋板速度

當(dāng)蓋板速度增加時(shí)，紗線的不勻率提高。在梳棉過(guò)程中，由于紗線不勻率的改善，開(kāi)松度和短纖維的去除率均得以提高。

蓋板速度越高，棉結(jié)去除效率越好。由于棉結(jié)去除率和短纖維去除率的提高，紗線的毛羽數(shù)降低。紗線強(qiáng)力隨著梳棉開(kāi)松度的增加而增加。隨著蓋板速度的增加，紗線的RKM、梳棉的清潔效率及紗線的CSP增加。紗線中的短纖維含量越低，紗線的CSP越高，紗線強(qiáng)度越大。

隨著蓋板速度的增加，紗線的IPI降低，梳棉機(jī)的清潔效率提高，從而可獲得具有良好質(zhì)量的紗線。梳棉機(jī)的清梳效率隨纖維開(kāi)松度的增加幾乎呈線性增長(zhǎng)。較高的雜質(zhì)去除率降低了成紗的IPI。雜質(zhì)含量越低，成紗質(zhì)量越好。

2.4 輸出速度

合適的梳棉機(jī)輸出速度生產(chǎn)的紗線具有較小的損傷率和斷裂率，紗條的毛羽指標(biāo)較好。隨著輸出速度的提高，紗線的短纖維量、毛羽數(shù)、損傷率和斷裂率增加。降低梳棉機(jī)的輸出速度，紗線中短纖維的含量降低，有棉結(jié)產(chǎn)生，紗線的CSP下降。因此，梳棉機(jī)輸出速度的設(shè)置非常重要。

3 結(jié)論

——刺輥速度的增加可直接改善成紗效果。較低的刺輥速度有助于提高紗線的強(qiáng)度，減少紗線中的IPI和毛羽值，從而提高成紗質(zhì)量。開(kāi)清棉提高了紗條中棉結(jié)的去除率，但纖維的損傷率、斷裂率及紗條的不勻率增加。

——蓋板速度越快，棉結(jié)去除率越高。較高的棉結(jié)去除率減小了紗線的不勻率。隨著蓋板速度的提高，梳棉機(jī)的梳理效率增加，紗條的IPI隨之降低，從而獲得了具有良好質(zhì)量的紗線。梳棉機(jī)清梳效率隨著梳棉機(jī)纖維開(kāi)松度的增加幾乎呈線性增長(zhǎng)。梳棉條的不勻率隨著開(kāi)松度的增加而改善。但在開(kāi)松度較高的情況下，紗條的不勻率也增加，棉結(jié)數(shù)隨著纖維開(kāi)松度的增大而降至最小值。紗線強(qiáng)力隨著纖維開(kāi)松度的增加先增大后減小。

——通過(guò)提高錫林速度和清紗效率，清除雜質(zhì)顆粒，增加纖維的分離度，可改善紗條的紗疵，從而降低紗條總體缺陷。纖維取向的增加導(dǎo)致紗線的RKM提高，紗線強(qiáng)力先增加后減小。在較高的分離度下，毛羽數(shù)隨著分離度的增加而增加，紗線毛羽幾乎不受較低分離度的影響。較高的錫林速度不利于提高紗線質(zhì)量，較小的速度有利于提高紗線質(zhì)量。

——輸出速度的提高影響成紗質(zhì)量，紗線的強(qiáng)力和IPI隨著輸出速度的增加而增加。單紗強(qiáng)力因?yàn)槭崦迿C(jī)輸出速度的提高而下降。若使紡紗機(jī)達(dá)到預(yù)期的產(chǎn)量，需根據(jù)成紗質(zhì)量對(duì)輸出速度進(jìn)行優(yōu)化。