技术 | 再论全固定盖板梳棉机的研究及生产实践

前几年开发的双列齿条用于全固定盖板梳棉机，梳理质量较普通齿条发生了质的飞跃，效果接近活动盖板梳棉机水平，已基本满足纺纱要求。全固定盖板梳棉机主梳区梳理是由锡林和分布其周围若干独立的具有分梳功能的固定盖板和具有排杂功能棉网清洁器完成的。因此其梳理质量是随着固定盖板齿条和棉网清洁器创新优化而不断得到提升和改善。本文就近2年开发的踵趾差齿条和可调吸缝宽度棉网清洁器的创新及其生产实践效果作详细论述。

一、踵趾差齿条的创新研究

1.1 踵趾差齿条结构创新

图1 双列齿条

图2 踵趾差齿条

与前几年开发的双列齿条结构（图1）相比较，踵趾差齿条（图2）依然保留两个功能区—梳理区和梳理准备区。在梳理区内固定盖板针齿与锡林针齿平行配置，针面有效宽度与活动盖板植针宽度一致并设置较小的踵趾差对纤维实现渐进梳理；在梳理准备区（纤维释放、提升区）固定盖板为凹陷的光板形成突变空间，锡林隔距（空间）突然变大，锡林上经前面梳理区分梳后下沉的纤维（束）在锡林离心力和气流的作用下释放松弛并迅速向外滑移头端抬起，被下一分梳单元的分梳齿捕获抓取梳理（图3）。这种形式的齿条分梳齿面较宽（与活动盖板植针宽度一致），梳理面利用率高，兼具梳理和梳理准备功能，因此梳理强度和效果都较双列齿条更为显著，道夫输出的棉网清晰度好，梳理质量略优于或等同活动盖板梳棉机水平。适纺纤维种类和纱线支别范围进一步拓宽，实验数据(表1～2)也验证了这种观点的正确。

图3 踵趾差齿条工艺原理示意图

1.2齿形的创新设计

1.2.1纵疏横密

纵向大齿距，增大容留纤维空间；基部薄，横向齿密度增大 ；纵疏横密，总作用齿数减少，减小穿刺阻力，更利于针齿劈开棉束分解成单纤维。纤维的分离度和单纤化程度高，棉结和杂质充分暴露、短绒处于游离状态而更易被棉网清洁器排除。试验表明固定盖板针布横纵向较大的齿密比（5～7.5）能获得更好梳理质量。

1.2.2曲线转移通道设计

图4 齿形设计示意图

齿尖设计成鹰嘴、较小的齿尖角、选择较深的齿深，纤维作用深度下移，更利于穿刺纤维层；微弧顶齿尖能极大提高齿条抗轧能力和使用寿命（图4）。大齿距、鹰嘴、深齿，形成较长的纤维运动路径，曲线转移挤压通道加强了对纤维的控制（图5）。它能较好的滞留纤维在齿尖的停留时间，容纤空间大，为锡林多转梳理和混合创造必要的条件。通过染色示踪纤维的扩散试验表明这种齿形对纤维有良好的混合作用：在棉卷中加入等量的示踪纤维，分别喂入活动盖板梳棉机、无鹰嘴结构齿形全固定盖板梳棉机、鹰嘴结构齿形全固定盖板梳棉机，纺出生条后，分别测量含有示踪纤维的长度，即可比较纤维在梳理区的停留时间，一定程度反映梳棉机对纤维的混合作用。如表3

图5 纤维受力分析图

相对于活动盖板梳理形式，固定盖板主要通过阻梳和滤梳两种方式实现对纤维的梳理。全固定盖板梳棉机要获得良好的梳理效果，其固定盖板齿条须满足以下要求：

⑴ 良好的自洁功能，这是全固定盖板梳棉机首要必须条件。

⑵ 有踵趾差，纤维通道从齿面进口到出口梳理隔距逐渐变小，梳理强度逐渐增强，纤维损伤少。整个齿面都参与对纤维梳理，单根齿条齿面利用率高，梳理效率高。

⑶ 具备梳理区和梳理准备功能区，在梳理区，纤维在梳理力的作用下逐渐下沉；通过梳理准备区，锡林上下沉的纤维在气流和离心力共同作用下得到充分的释放和提升并滑移至齿尖位置，为被下一梳理单元分梳齿握持做好准备。梳理准备区的存在，有效阻止了锡林上的纤维沉入齿底，为发挥每一个梳理单元的梳理作用，提高梳理单元利用率创造了条件。

⑷ 足够宽的梳理齿面，阻梳和滤梳效果增强，保证对纤维足够的分梳度。

⑸ 足够的容留、接纳纤维的空间，利于锡林上纤维向固定盖板转移；增加齿隙容纤量，加大纤维混合程度（时差和路程）。较大的横纵向齿密比、较少的总作用齿数减小了固定盖板穿刺阻力。

二、棉网清洁器的创新研究

2.1 结构创新

棉网清洁器是全固定盖板梳棉机主梳区的排杂和气流平衡装置，它是全固定盖板梳棉机不可或缺的关键部件。通过切割锡林表面气流附面层及时去除棉网中经固定盖板和锡林充分梳理而分离的杂质、棉结、粉尘和短绒等有害疵点并稳定锡林周围气流。曾对全固定盖板梳棉机棉网清洁器排除物和活动盖板的盖板花（纯棉）成分分析表明：棉网清洁器清除效率较活动盖板高。其吸缝宽度由固定式（7.6mm）改为可调式（12.2mm,8.2mm,5.2mm）结构更为合理，它可根据原料和产品质量要求更方便控制排除量（仅更换不同规格的镶块即可）（图6），纺化学纤维或贵重纤维可以做到零工艺排放，目前活动盖板是无法实现的。

图6 棉网清洁器

2.2 工艺配置创新

一台全固定盖板梳棉机可根据原料和产品质量要求配置4～8只棉网清洁器，固定盖板和棉网清洁器安装位置可互换。

2.2.1 纯棉

全机可配置5～7只棉网清洁器，靠机后（刺辊侧）可布置吸缝宽度12.2mm的以及时较早清除大的疵点，机前（道夫侧）可布置吸缝宽度8.2mm的以排除细小疵点，控制落棉，确保制成率。

2.2.2 化学纤维

全机可配置4～6只棉网清洁器，靠机后（刺辊侧）可布置吸缝宽度8.2mm的以及时较早清除大的疵点（并丝和僵块），机前（道夫侧）可布置吸缝宽度5.2mm的棉网清洁器以排除细小疵点，也可根据原料情况和质量要求纺化学纤维或贵重纤维全配置吸缝宽度5.2mm的，能更好控制落棉（工艺零排除），确保制成率。

三、全固定盖板梳棉机生产实践

3.1 国内某厂FA231A梳棉机生产Modal 0.8dtex-5.9tex K赛络紧密纺质量统计数据。2019年为活动盖板梳棉机生产，2020年为同机型全固定盖板梳棉机生产。

3.1.1工艺配置

全固定盖板的配置见图7。

图7 FA231A全固定盖板梳棉机工艺配置

3.1.2 运行参数

全固定盖板梳棉机工艺及成纱质量见表4，图8-10。

全固定盖板梳棉机加工纤维素纤维，落棉减少1.0%以上，产量提高30%，能耗降低15%，成纱质量A1纱疵、+140%棉结、+200%棉结优于或与活动盖板梳棉机持平。

3.2 国内某厂FA203A梳棉机生产100%机采棉普梳紧密纺14.6tex试验数据

3.2.1 工艺参数配置

图11 FA203A全固定盖板梳棉机工艺配置

全固定盖板梳棉机加工100%机采棉：半成品和成纱质量均与活动盖板梳棉机持平或略优。

四、结 论

踵趾差齿条和棉网清洁器的创新设计显著改善和提升了全固定盖板梳棉机梳理质量。纺纤维素纤维在落棉率（降低1%以上）、产量、质量、能耗方面有明显优势；纺纯棉产、质量达到活动盖板梳棉机水平，落棉降低约0.5%。相对活动盖板梳棉机，全固定盖板梳棉机结构简单，在设备维修、品种翻改、运转操作等方面省事省时，极大降低工人劳动强度；全机密封性好，生产环境环保，改善了工人劳动条件。随着适用范围拓宽，优势凸显，全固定盖板梳棉机将为更多的棉纺厂用户关注并接受。

作者：肖建明 戴羡磊 曾一平 陈彦平 浙江锦峰纺织机械有限公司

编辑：中国纱线网新媒体团队

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