【技术连载】《纺纱学》— 梳棉 - 4

三、刺辊部分的除杂作用

刺辊车肚是梳棉机主要除杂区，可去除棉卷或筵棉杂质的50～60%，经过刺辊良好的分梳作用，包裹在纤维间的杂质被分离出来，或与纤维间的联系力松懈，在刺辊高速回转的离心力作用下，依靠气流控制和机械控制相结合的方法，使杂质充分落下，纤维尽可能地少落并得到回收。

（一）气流附面层原理与落杂区划分

⒈气流附面层

当物体高速运动时，运动物体的表面因摩擦而带动一层空气流动，由于空气分子的粘滞与摩擦，里层空气带动外层空气，这样层层带动，就在运动物体的表面形成气流层，称为附面层。附面层有以下特点：

（1）附面层的厚度在一定范围内，附面层厚度δ与附面层形成点A的距离成正比，离形成点越远，附面层厚度愈厚，如图3-2-8所示。与形成点的距离达到一定值后，附面层厚度达到正常，即这一厚度为一常数。

图3-2-8 气流附面层

1—回转体 2—附面层

（2）附面层速度分布附面层内，受空气粘滞阻力的影响，距运动物体表面距离不同的各点上的气流速度不同，距运动体愈近，速度愈大，并接近于运动物体表面速度，距运动体表面愈远，其速度愈小，在速度小至运动物体速度1%的地方，就是附面层的边界。附面层中各层气流速度形成一种分布，如图3-2-8（2）所示。

（3）回转体附面层中不同性质物体的运动规律如果在回转体的附面层中悬浮有两种不同比重的物体。当物体随气流做回转运动时，受气流速度及离心力的影响，物体有向附面层外层移动的趋势，质量大，体积小的物体因离心力大而在附面层中悬浮的时间短；质量轻，体积大的物体则在附面层中悬浮的时间长，从而促使附面层内不同质量重物与轻物分道而行，附面层外重物多于轻物，内层轻物多于重物。

刺辊对棉层进行分梳时，纤维和杂质被锯齿带走并随其作回转运动，脱离锯齿的纤维与杂质便悬浮于刺辊的附面层中，杂质因体积小，重量大而多处于附面层的外层，纤维因其体积大、重量轻而多浮面层的内层，并沿着各自的运动轨迹离开附面层下落，如图3-2-9所示。利用纤维与杂质在附面层中的分类现象，对附面层进行不同的切割，即可达到去杂保纤，调节落棉的目的。在附面层中，纤维与杂质的运动是互为影响的，有些纤维与杂质粘连较紧而随杂质一起落下成为落棉，也有一些与纤维粘滞力较强的细小杂质随纤维继续在附面层中前进。

图3-2-9 纤维与杂质的运动轨迹

1—较重杂 2—较轻杂 3—纤维

⒉刺辊部分的除杂

（1）落杂区的划分梳棉机机型不同，则刺辊车肚附件各异，落杂区的划分也各不相同，一般为2～3个落杂区，即给棉板至第一附件间的空挡为第一落杂区。第一附件至第二附件间的空档为第二落杂区，第二附件至第三附件间的空档为第三落杂区。也有以表面有尘棒和网眼的第二附件为第三落杂区的特例（A186C型）。

（2）刺辊车肚的气流与除杂在刺辊3与给棉板5（给棉罗拉4）隔距点处，因隔距小而又有棉须，故可看作刺辊附面层的形成点，在第一落杂区内，附面层形成并逐渐增厚，要求自给棉板下补入气流，补入气流对刺辊上纤维有一定的托持作用，增厚的附面层在除尘刀7处受阻被分割，大部分气流被除尘刀阻挡而沿刀背向下流动，其中的杂质、短纤维随之落入车肚或被吸风口7吸走。进入刺辊与除尘刀隔距的气流通过分梳板8的导棉板6后又开始增厚，并要求从导棉板下补入气流。增厚的附面层又被小漏底除尘刀所切割，尘杂随被切割的气流落下并吸走。通过小漏底1的气流与锡林2带动的气流汇合，一部分进入锡林后罩板，一部分进入刺辊罩盖内被吸尘罩吸走。若吸尘不畅，则会使刺辊罩盖内静压增高而迫使气流从给棉板（给棉罗拉）与刺辊隔距点处喷下，使部分纤维脱离锯齿进入落棉。刺辊车肚气流与除杂如图3-2-10所示。

图3-2-10 刺辊车肚气流与除杂

（二）影响刺辊除杂的因素

实际生产过程中，当配棉成分发生较大变化或对成纱质量有不同要求时，应及时调整刺辊落棉；若各机台机械状态或落棉率存在较大差异，亦需对刺辊落棉作必要调整，以便做到稳定生产、保证质量和节约用棉。

影响后车肚落棉的因素很多，可归纳为两大类：一类是与分梳强度有关的因素，如刺辊转速、给棉板（或给棉罗拉）与刺辊间隔距、棉卷定量及梳棉机的产量等；另一类是与刺辊周围气流组织有关的因素，如除尘刀、小漏底、分梳板与刺辊的隔距、除尘刀的厚度、导棉板的弦长等。现就主要因素来讨论如下：

⒈刺辊速度

提高刺辊速度，有利于分解棉束，暴露杂质。刺辊速度增加后，锯齿上纤维、杂质的离心力及空气阻力均相应增加，对长纤维来说，离心力增加较小而空气阻力增加较多，杂质则相反，随着刺辊速度的提高，除杂作用增强。但刺辊速度必须保持与锡林有一定的速比关系。在刺辊速度改变的同时，分梳板、除尘刀和小漏底的工艺必须做相应的调整。在其它条件不变时，增大锯齿工作角α，也有利于对短绒及杂质的排除。

⒉刺辊直径

增大刺辊直径，有利于除杂区分梳除杂附件的安排，使吸尘点增多。如马佐利C501型梳棉机将刺辊直径增大至350mm，刺辊下可安置三组带除尘刀的吸风装置和两把偏转刀（可调节落杂区及落棉量）、两块分梳板，使刺辊部分可完成梳棉机90%的除杂工作。

⒊落杂区分配

当喂入棉卷含杂量和含杂内容改变时，可通过调整除尘刀、导棉板位置或除尘刀、导棉板规格来调整前后落杂区的长度分配。

加大第一落杂区长度可以保证杂质抛出的必要时间，使该区内附面层的厚度增加，附面层中悬浮的杂质总量较多，有利于除尘刀分割较厚的附面层气流以排除较多的杂质。所以，当棉卷含杂量较高时，应适当放大第一落杂区长度。同理，放大第二落杂区长度，同样有利于排除杂质，但落下杂质总量较第一落杂区少。若梳棉机有第三落杂区时，一般落杂区长度不做改变。

⒋除尘刀、小漏底入口与刺辊间的隔距

除尘刀、小漏底入口与刺辊的隔距缩小，切割的附面层厚度加厚，有利于除杂，但由于在附面层内层所含的纤维量较多而杂质较少，因此隔距在一定范围内再缩小，将使落棉中可纺纤维含量增加，而杂质落下量不显著。除尘刀、小漏底入口与刺辊间的隔距一般在0.3～0.5mm范围内选择，除尘刀处偏小掌握，小漏底处偏大掌握。

编辑 ：纺织大学堂

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