精梳機(jī)頂梳的梳理效能量化分析與科學(xué)使用

劉允光

（聊城允光精梳技術(shù)服務(wù)中心，山東聊城，252000）

1 新型頂梳的分類

新型頂梳可分為：標(biāo)準(zhǔn)型、雙排型、自清潔型、吹氣型和新型加密型等5 大類型。

（1）標(biāo)準(zhǔn)型頂梳。齒密通常在26 針/cm 、28 針/cm、30 針/cm 和32 針/cm 之間，在梳理過程中發(fā)揮著清除短絨、棉結(jié)及雜質(zhì)的功能，具有不易嵌雜、嵌花、穿刺能力強(qiáng)、易于插入棉叢的優(yōu)點(diǎn)。

（2）雙排頂梳。在頂梳有效運(yùn)動(dòng)的有限空間內(nèi)，變單排梳針為雙排梳針，前后交錯(cuò)配置，成倍地增強(qiáng)了頂梳的梳理力度，增強(qiáng)其剔除短絨、結(jié)雜的能力。但由于雙排頂梳存在嵌花的問題，因而沒有得到廣泛推廣與使用。

（3）自清潔頂梳。采用特殊針型，特殊針的角度與表面處理和拋光工藝以達(dá)到最佳的精梳效果。在梳理時(shí)可以減少對(duì)纖維的損傷與嵌花。

（4）吹氣頂梳。是自清潔頂梳的一種，其設(shè)計(jì)理念是在每個(gè)頂梳針齒邊緣安裝一個(gè)壓縮空氣噴嘴，由PLC 控制中心設(shè)定吹氣清潔次數(shù)、時(shí)間程序。定時(shí)定量對(duì)頂梳針條進(jìn)行清潔，可將頂梳上的積花吹入精梳落棉中，從而使頂梳一直保持清潔狀態(tài)，減少人工清潔頂梳的時(shí)間，使頂梳保持長(zhǎng)期良好的清潔狀態(tài)，保證最佳的精梳效果。

（5）新型加密頂梳。新型的加密頂梳針條是通過增加頂梳齒片的梳理通道與梳理點(diǎn)共同完成的，使整個(gè)頂梳針條的空隙增加了，針與針之間的間隙決定了頂梳的梳理效果，減少了頂梳的梳理力，從而使整個(gè)精梳效能得到進(jìn)一步提高。

2 頂梳梳理與棉卷的自清潔功能

在分離接合階段清除棉結(jié)可分兩部分，一是頂梳的梳理阻隔作用，二是棉卷的自清潔功能的截留作用，而兩者作用所阻隔和截留在棉須叢的雜質(zhì)、棉結(jié)和短絨最終均由錫林清除。

2.1 頂梳梳理

錫林梳理結(jié)束后，分離羅拉倒轉(zhuǎn)，使上次梳理過的棉叢尾端與新棉叢搭接完成結(jié)合；當(dāng)分離羅拉正轉(zhuǎn)時(shí)，因分離羅拉的快速順轉(zhuǎn)，結(jié)合后的棉網(wǎng)被拉直、繃緊并被動(dòng)嵌入頂梳梳針內(nèi)，而不是傳統(tǒng)技術(shù)理念認(rèn)為的頂梳主動(dòng)插入棉網(wǎng)中。在分離羅拉鉗口握持下的結(jié)合棉網(wǎng)，以較快的線速度強(qiáng)制拖動(dòng)棉網(wǎng)通過頂梳梳針，同時(shí)從線速度較慢的給棉羅拉鉗口棉層中分離出來（注意是與原棉層分離），棉網(wǎng)立即從頂梳和棉層中抽出，頂梳被動(dòng)接受了梳理。在分離羅拉上形成一個(gè)連續(xù)的棉網(wǎng)。由于頂梳后方纖維層較厚，加上被頂梳阻截的棉結(jié)、雜質(zhì)及脫離給棉鉗口的短絨（含有效長(zhǎng)纖維），對(duì)抽出棉網(wǎng)的尾端產(chǎn)生了強(qiáng)度較高的摩擦力界［1］。這有利于伸直、平行尾端網(wǎng)中的后彎鉤，被阻滯的短纖維及結(jié)雜物也就成了頂梳落棉。分離結(jié)束后鉗板后擺，上鉗板向下鉗板靠攏、閉合，由于上鉗板鉗唇下壓，將短絨、棉結(jié)、雜質(zhì)等積聚在頂梳后棉網(wǎng)向下剝離頂梳，留在給棉羅拉鉗口控制的須叢內(nèi)，在下一個(gè)工作循環(huán)中由錫林清除至落棉中。

2.2 頂梳輔助棉卷自清潔功能

小卷自清潔功能發(fā)生在分離接合階段，分離須叢中的絕大部分纖維被給棉羅拉鉗口握持，以鉗板的速度運(yùn)行，只有須叢前端的少量纖維進(jìn)入分離鉗口，以分離羅拉的表面速度運(yùn)行，由于頂梳的強(qiáng)行阻擋，逐漸接受其梳理。分離鉗口快速抽出的是薄薄的一層棉網(wǎng)，被分離出來的纖維量也僅為16%～20%。 盡管鉗板鉗口中被分離出的纖維不到20%，少量被分離的纖維不會(huì)將雜質(zhì)從棉層中帶走，頂梳后部卻是厚得多的棉層，約為棉層中80% 的未被分離的纖維與纖維之間，具有很強(qiáng)的摩擦控制力。棉卷質(zhì)量越大，纖維與纖維之間的摩擦就越大。分離結(jié)束后，雜質(zhì)、棉結(jié)和短絨就會(huì)被截留在棉層中。而殘留在棉層中的雜質(zhì)、棉結(jié)等，會(huì)在下一個(gè)工作循環(huán)中由錫林清除。這就是所謂的棉卷自清潔功能［2］。

2.3 棉卷自清潔效能的合理運(yùn)用

影響棉卷自清潔作用的因素有纖維平行度和棉卷定量。

（1）棉卷自清潔作用的發(fā)揮與棉卷纖維的平行度存在一定的關(guān)系。棉卷中纖維的雜亂程度越大，自清潔作用就越高。反之，如果纖維有較高的平行度，棉網(wǎng)的控制力迅速減小，不能把棉結(jié)截留阻止在棉卷里，甚至部分棉結(jié)也會(huì)通過頂梳梳針進(jìn)入分離棉網(wǎng)，從而使產(chǎn)品的棉結(jié)數(shù)量上升。纖維平行度過高也會(huì)導(dǎo)致退卷時(shí)的棉層黏連，還會(huì)使棉卷產(chǎn)生大量毛羽［3］，纖維平行度取決于從梳棉機(jī)到精梳機(jī)之間的牽伸倍數(shù)，精梳準(zhǔn)備工序的總牽伸倍數(shù)控制在7.5 倍～8.5 倍為宜。

（2）棉卷定量越大，棉卷自清潔作用就越好。但是，加大棉卷定量會(huì)加重錫林梳理負(fù)擔(dān)。棉卷的重定量工藝可使棉卷自清潔作用增強(qiáng)，棉層過厚而導(dǎo)致上部棉層梳理不充分的不利影響，要遠(yuǎn)大于棉卷自清潔的效果。因此，不宜選擇較重的棉卷定量，應(yīng)尋求棉卷自清潔效能與錫林齒片穿透性綜合性指標(biāo)的最佳結(jié)合點(diǎn)［4］。

3 頂梳梳理對(duì)落棉率和短絨棉結(jié)的影響

3.1 錫林與頂梳落棉率所占的比例關(guān)系

試驗(yàn)條件：品種JC 7.3 tex，配棉成分為長(zhǎng)絨棉50%、細(xì)絨棉50%，E65 型精梳機(jī)，錫林型號(hào)JZX-4TC ，精 梳 速 度350 鉗 次/min ，落 棉 隔 距9.5 mm 。 在不同給棉方式、不同給棉長(zhǎng)度的情況下，進(jìn)行錫林與頂梳落棉率所占比例的對(duì)比試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如表1 所示。

表1 錫林與頂梳落棉率所占比例試驗(yàn)

（1）當(dāng)采用后退給棉方式時(shí)，錫林落棉占總落棉比例為70.8%～71.4%，后退給棉工藝中錫林梳理占據(jù)了梳理的主導(dǎo)地位，而頂梳僅僅起到錫林梳理效能的輔助補(bǔ)充作用。這與傳統(tǒng)精梳技術(shù)理念完全相仿［5］。

（2）當(dāng)采用前進(jìn)給棉方式時(shí)，頂梳落棉占總落棉比例為62.7%～64.1%，可見在前進(jìn)給棉工藝中頂梳梳理占據(jù)主導(dǎo)地位，并非是傳統(tǒng)技術(shù)觀念所認(rèn)為的頂梳僅是對(duì)錫林梳理不夠的補(bǔ)充。作為精梳機(jī)上重要的梳理部件，盡管頂梳僅有一排針，對(duì)頂梳的作用不可小覷。

（3）在采用前進(jìn)給棉時(shí)，給棉長(zhǎng)度增長(zhǎng)，錫林落棉率、頂梳落棉率和總落棉率都稍有下降，頂梳落棉率占比稍有增加，錫林落棉率占比稍有下降；在采用后退給棉時(shí)，給棉長(zhǎng)度增長(zhǎng)，錫林落棉率、頂梳落棉率和總落棉率都稍有上升，頂梳落棉率占比稍有下降，錫林落棉率占比稍有上升。

3.2 頂梳梳理對(duì)排除短絨和棉結(jié)的影響

試驗(yàn)條件：品種JC 14.6 tex 集聚紗，JSFA288 型精梳機(jī)，精梳速度330 鉗次/min，錫林型號(hào)SLC-4C/90°（Graf 齒條），錫林總梳理齒數(shù)2.5萬齒，頂梳型號(hào)Ri-Q-Top 2030，棉卷定量82 g/m，給棉方式為前進(jìn)給棉。

落棉試驗(yàn)結(jié)果：總落棉率為15.4%，其中：去掉頂梳后錫林梳理產(chǎn)生的落棉率為5.6%，頂梳所產(chǎn)生的落棉率為9.8%，錫林落棉率占比36.4%，頂梳落棉率占比63.6%。頂梳梳理對(duì)精梳短絨和棉結(jié)排除作用分析如表2 所示。

由落棉試驗(yàn)結(jié)果和表2 可知，頂梳對(duì)短絨和棉結(jié)排除發(fā)揮著重要作用，尤其在前進(jìn)給棉工藝中，頂梳梳理落棉占比竟高達(dá)63.6%，頂梳梳理短絨排除率為14.0%，棉結(jié)排除率為32.5%。因此，在關(guān)注精梳錫林梳理效能的同時(shí)，不可忽視頂梳的梳理效能。

表2 頂梳梳理精梳條中短絨和棉結(jié)排除率占比

4 頂梳密度對(duì)成紗質(zhì)量的影響

方案1～方案3：品種JC 7.3 tex，100% 長(zhǎng)絨棉，棉 卷 定 量70 g/m ；方 案4 ～方 案5 ：品種JC 9.8 tex，配棉成分長(zhǎng)絨棉70%、細(xì)絨棉30%，棉卷定量72 g/m。所有給棉方式均為后退給棉，給 棉 長(zhǎng) 度4.3 mm ，E65 型 精 梳 機(jī)，精 梳速度350 鉗次/min。試驗(yàn)結(jié)果如表3 所示。

表3 不同齒密的頂梳成紗質(zhì)量對(duì)比試驗(yàn)

由表3 可知，頂梳齒密由30 針/cm 增加到35 針/cm ，成紗質(zhì)量有顯著提升，再次增加到38 針/cm 時(shí)，成紗質(zhì)量反而有所下降，一般增加頂梳齒密，成紗質(zhì)量有明顯改善，但頂梳齒密也并非越密越好，應(yīng)根據(jù)紡紗品種、紡紗原料和工藝上機(jī)的實(shí)際情況來確定。增加頂梳齒密，會(huì)導(dǎo)致頂梳嵌花的幾率增加［6］。

5 充分發(fā)揮頂梳梳理效能的技術(shù)措施

5.1 結(jié)合實(shí)際合理選擇頂梳規(guī)格

增加頂梳齒密會(huì)明顯改善成紗質(zhì)量，但也會(huì)導(dǎo)致頂梳嵌花的幾率增加，在目前用工緊張、流動(dòng)頻繁、看臺(tái)量增加的情況下，不宜選擇太密的頂梳齒密，以確保精梳條的質(zhì)量穩(wěn)定。在紡細(xì)絨棉品種時(shí)，盡可能選擇自清潔頂梳，頂梳齒密可在29 針/cm～32 針/cm 范圍內(nèi)選擇。如果所紡制品種特殊以及小卷定量較輕，也可以考慮使用齒密35 針/cm 的頂梳；而紡長(zhǎng)絨棉時(shí)可選擇32 針/cm、35 針/cm 齒密頂梳，有特殊質(zhì)量要求時(shí)，可考慮采用38 針/cm、甚至40 針/cm 齒密的頂梳。還要合理選擇頂梳規(guī)格和幾何形狀，如施爾S+U 齒密35 針/cm 的頂梳，其梳理通道空間僅相當(dāng)26 針/cm～32 針/cm 的頂梳。

在前進(jìn)給棉工藝中，頂梳梳理具有極其重要的作用，頂梳齒片必須具有較高的銳度、硬度、彈性、光潔度以及對(duì)棉須叢優(yōu)異的穿透性能。瑞士Graf Ri- Q - Top comb 以及德國(guó)施爾S+U Top comb 頂梳，完全滿足頂梳對(duì)須叢末端的精細(xì)化的穿刺梳理，尤其是在前進(jìn)給棉工藝以及紡棉麻品種時(shí)表現(xiàn)出優(yōu)勢(shì)。國(guó)產(chǎn)各品牌頂梳技術(shù)進(jìn)步很快，具有明顯價(jià)格優(yōu)勢(shì)，能夠滿足一般精梳紡紗要求。

5.2 頂梳隔距與鉗板開口量的調(diào)整

注重工藝細(xì)節(jié)，頂梳進(jìn)出隔距要做準(zhǔn)確。頂梳越靠近后分離羅拉，頂梳梳理效果就越好，其標(biāo)準(zhǔn)隔距為0.1 mm。調(diào)整落棉隔距后必須重新核準(zhǔn)頂梳的進(jìn)出隔距，以保證頂梳梳理效果，并避免頂梳與錫林接針。在放大落棉隔距后，同時(shí)要調(diào)整鉗板的開口量，否則會(huì)導(dǎo)致鉗板開口量過小，鉗板會(huì)提前閉合，上鉗板鉗唇下壓將分離叢下壓，棉網(wǎng)過早脫離頂梳，頂梳梳理時(shí)間縮短，將影響頂梳梳理效能。而開口量過大會(huì)導(dǎo)致有效纖維流失并出現(xiàn)斷棉網(wǎng)現(xiàn)象［7］。

5.3 錫林與頂梳梳理工藝的優(yōu)化組合

錫林規(guī)格、使用狀態(tài)和工藝上機(jī)與頂梳的組合方式對(duì)提高精梳成紗品質(zhì)起到?jīng)Q定性的作用。錫林齒片嚴(yán)重嵌花，會(huì)使單根纖維梳理度降低，不利于精梳錫林排除短絨與結(jié)雜，在梳理時(shí)易損傷纖維，也會(huì)將錫林梳理負(fù)荷部分轉(zhuǎn)嫁給頂梳，從而導(dǎo)致頂梳嵌留短絨、雜質(zhì)的幾率增加。

5.4 頂梳的清潔方法

對(duì)頂梳齒片內(nèi)嵌塞的棉蠟、糖分等黏附物的清潔，通常使用汽油或酒精，但清潔效果均不好，而實(shí)施溫?zé)崴逑葱Ч^佳，揩車時(shí)將頂梳浸泡在溫?zé)崴屑s5 min，用板刷徹底清潔針齒間嵌塞的黏稠物，再用壓縮空氣吹干水分［8］。

6 結(jié)語

頂梳是精梳機(jī)重要的分梳元件，有標(biāo)準(zhǔn)型、雙排型、自清潔型、吹氣型和新型加密型等5 大類。頂梳的作用包括阻隔作用和輔助棉卷的自清潔功能的截留作用。在前進(jìn)給棉工藝中頂梳落棉率占比較高，在后退給棉工藝中錫林落棉率占比較高。頂梳對(duì)棉結(jié)的排除率與錫林占比幾乎相當(dāng)，必須重視頂梳的規(guī)格選擇和作用發(fā)揮。注重工藝細(xì)節(jié)，調(diào)整落棉隔距等工藝隔距時(shí)，應(yīng)及時(shí)配套核準(zhǔn)頂梳隔距，日常生產(chǎn)中要加強(qiáng)頂梳的清潔工作。在選配頂梳規(guī)格時(shí)，增加頂梳齒密，成紗質(zhì)量有明顯改善，并應(yīng)注意與錫林規(guī)格狀態(tài)、其他精梳工藝、紡紗原料和品種質(zhì)量要求相適應(yīng)。