史志陶(沙洲職業(yè)工學(xué)院,江蘇 張家港 215600)

?應(yīng)用研究

梳棉機(jī)回轉(zhuǎn)蓋板運(yùn)轉(zhuǎn)方向與蓋板選型研究

史志陶
(沙洲職業(yè)工學(xué)院,江蘇 張家港 215600)

為確保梳棉機(jī)對纖維的有效梳理和高產(chǎn)，通過對梳棉機(jī)回轉(zhuǎn)蓋板正、反轉(zhuǎn)時蓋板花的生成機(jī)理與剝?nèi)C(jī)理研究，揭示剝?nèi)∩w板花過程中清潔機(jī)件對蓋板針布的影響、蓋板針布針尖面的清潔效率、蓋板針布工藝參數(shù)的設(shè)定要求與選型依據(jù)，可供棉紡企業(yè)在梳棉機(jī)和回轉(zhuǎn)蓋板針布選型時借鑒。

梳棉機(jī)；錫林；道夫；雙回轉(zhuǎn)蓋板；針布；蓋板花

現(xiàn)代高產(chǎn)梳棉機(jī)回轉(zhuǎn)蓋板的運(yùn)轉(zhuǎn)方向決定著蓋板花的清除方式及清潔的有效性，也影響著回轉(zhuǎn)蓋板的選型與日常維護(hù)。為了確保對纖維的有效、高產(chǎn)梳理，有必要依據(jù)回轉(zhuǎn)蓋板的運(yùn)轉(zhuǎn)方向進(jìn)行合理地蓋板選型與維護(hù)。

1 高產(chǎn)梳棉機(jī)回轉(zhuǎn)蓋板運(yùn)轉(zhuǎn)方向

高產(chǎn)梳棉機(jī)彈性蓋板運(yùn)轉(zhuǎn)方向分為正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，蓋板針布針尖面的運(yùn)動方向與錫林針布針尖面的運(yùn)動方向一致，為蓋板正轉(zhuǎn)；蓋板針布針尖面的運(yùn)動方向與錫林針布針尖面的運(yùn)動方向相反，為蓋板反轉(zhuǎn)，即回轉(zhuǎn)蓋板向機(jī)后方向運(yùn)轉(zhuǎn)。

2 高產(chǎn)梳棉機(jī)回轉(zhuǎn)蓋板蓋板花生成過程分析

2.1 回轉(zhuǎn)蓋板正轉(zhuǎn)方向蓋板花分布

回轉(zhuǎn)蓋板—錫林梳理區(qū)正轉(zhuǎn)方向各蓋板位置蓋板花分布：前第三根回轉(zhuǎn)蓋板位置的蓋板花增長最大，第四根回轉(zhuǎn)蓋板的蓋板花增長比較緩和，其后穩(wěn)定[1-2]。英國學(xué)者Carl lawrence提出回轉(zhuǎn)蓋板正轉(zhuǎn)時，參與撕扯、梳理的蓋板針布是進(jìn)入梳理區(qū)的前四根[3]；因此，回轉(zhuǎn)蓋板—錫林梳理區(qū)正轉(zhuǎn)的前四根回轉(zhuǎn)蓋板位置由錫林針布抓牢纖維尾端進(jìn)行劇烈式過濾式梳理、排除短絨與雜質(zhì)，并產(chǎn)生一定的短絨[4]；其后回轉(zhuǎn)蓋板針布中已充塞大量蓋板花，且被錫林針布抓牢的纖維尾端不足以產(chǎn)生讓短絨與雜質(zhì)克服充塞阻力成為蓋板花的能力，故該回轉(zhuǎn)蓋板梳理區(qū)無排除雜質(zhì)、短絨的能力，這一點(diǎn)可從上斬刀剝離蓋板花時蓋板花不分層及A186系列梳棉機(jī)上安裝簡易式棉網(wǎng)清潔器時出現(xiàn)噴花與落雜問題中得到證實(shí)；但被錫林針布抓牢的纖維尾端仍能接受回轉(zhuǎn)蓋板針布的梳理，就如前固定齒條蓋板針布梳理作用一樣[5]，產(chǎn)生的蓋板花相對膨松，蓋板花中的纖維結(jié)構(gòu)如圖1所示。蓋板花中的纖維層頭端在蓋板針布的底部，而纖維層的尾端則露在蓋板針布針尖面上[6]。

1—蓋板針布；2—纖維層。圖1 回轉(zhuǎn)蓋板正轉(zhuǎn)時的纖維層結(jié)構(gòu)

2.2 回轉(zhuǎn)蓋板反轉(zhuǎn)時蓋板花分布

回轉(zhuǎn)蓋板反轉(zhuǎn)時，第一回轉(zhuǎn)蓋板梳理區(qū)隨回轉(zhuǎn)蓋板號數(shù)增大則蓋板花量急劇減少，其他無蓋板花。蓋板花中的纖維結(jié)構(gòu)如圖2所示，蓋板花中纖維層的頭端在蓋板針布針尖面上，而纖維層的尾端則深入蓋板針布底。

1—蓋板針布；2—纖維層。圖2 回轉(zhuǎn)蓋板反轉(zhuǎn)時的纖維層結(jié)構(gòu)

3 蓋板花的剝?nèi)》绞?/h2>

回轉(zhuǎn)蓋板正轉(zhuǎn)時，剝?nèi)∩w板花的位置在梳棉機(jī)回轉(zhuǎn)蓋板—錫林梳理區(qū)出口前上方。剝?nèi)∩w板花的上斬刀裝置如圖3所示。剝?nèi)r，蓋板針布與上斬刀不接觸，靠上斬刀對翹出蓋板針布纖維的粘附與拉剝方式剝?nèi)∩w板花。這種剝?nèi)》绞降靡嬗谏w板花中的纖維結(jié)構(gòu)：剝?nèi)r，上斬刀粘附著嵌入蓋板針布中的蓋板花纖維層的尾端，如圖3a)所示；隨著上斬刀的下拉，其纖維層尾端由向上彎曲變?yōu)橄蛳聫澢?，使纖維層尾端向蓋板針布的針尖面翹出，并使纖維層下面的多層纖維層尾端聚攏，如圖3b)所示；在蓋板針布的引導(dǎo)下，被作用纖維層克服阻力，順著蓋板針布的方向起出，如圖3c)所示。特點(diǎn)是低速、高效、清潔，不損傷針布，適應(yīng)不同類型的蓋板針布選配。

圖3 上斬刀剝?nèi)∩w板花

蓋板反轉(zhuǎn)時，剝?nèi)∩w板花的位置在梳棉機(jī)機(jī)后蓋板上方，如圖4所示。

1—除塵刀；2—吸落棉風(fēng)槽； 3—清潔羅拉；4—鋼絲刷；5—蓋板。圖4 蓋板反轉(zhuǎn)時蓋板花剝?nèi)↑c(diǎn)

剝?nèi)∩w板花的過程：清潔羅拉鋼針插入蓋板針布針隙，將其中的蓋板花壓入針布底，使其從基本清潔的蓋板針布的針隙間彈射出去，吸風(fēng)負(fù)壓將這些松散的蓋板花吸走，順勢隨清潔羅拉轉(zhuǎn)移到鋼絲刷進(jìn)入吸落棉風(fēng)槽，從而完成對蓋板花的剝?nèi)　?/p>

其剝?nèi)∩w板花的特點(diǎn)：清潔羅拉鋼針插入蓋板針布的針隙，在高速剝?nèi)∩w板花過程中的兩針面為接針狀態(tài)，存在針面碰撞與磨損，使蓋板針布的梳針表面因磨損而產(chǎn)生毛刺，從而影響蓋板花的剝?nèi)?，如圖5所示。此外，在清潔羅拉鋼針的高速沖擊下，蓋板花纖維可能被損傷、甚至切斷，導(dǎo)致收集的蓋板花的再利用價值下降。

1—纖維層；2—蓋板針布；3—清潔羅拉。圖5 蓋板反轉(zhuǎn)時清潔羅拉剝?nèi)∩w板花

4 回轉(zhuǎn)蓋板針布的選型

4.1 回轉(zhuǎn)蓋板正轉(zhuǎn)

選用直針彈性蓋板針布或彎針彈性蓋板針布，其植針可不拘形式。

4.2 回轉(zhuǎn)蓋板反轉(zhuǎn)

盡可能選擇彎針彈性蓋板針布，梳針密度分布盡量避免漸密型針布。如果選擇直針彈性蓋板針布，其生成的蓋板花一直沉積到針底，清潔羅拉清潔蓋板時，蓋板落物無膨松的機(jī)會，只能靠清潔羅拉機(jī)械地清除，不能通過真空吸除蓋板花。此外，為徹底清潔蓋板，清潔羅拉針布必須深入到蓋板針布的針底，但這對針底有較大的損傷。而彎針彈性蓋板針布上的蓋板花不能高過梳針的針膝，為蓋板花預(yù)留膨松的空間，以便于清除；因此，應(yīng)盡可能采用彎針彈性蓋板針布。同時，因?yàn)椴捎昧讼∶苄蛷椥陨w板針布，使蓋板花難以刷出，或者即使能刷出來，對蓋板針布的磨損以及蓋板花纖維損傷都較嚴(yán)重，影響其日后使用。

5 回轉(zhuǎn)蓋板運(yùn)轉(zhuǎn)工藝設(shè)計(jì)

5.1 回轉(zhuǎn)蓋板正轉(zhuǎn)

在工藝設(shè)計(jì)上，當(dāng)梳棉機(jī)產(chǎn)量較高、蓋板運(yùn)轉(zhuǎn)速度較低時，可生成較厚的蓋板花，降低梳棉機(jī)產(chǎn)生的蓋板花量；但形成的蓋板花過于密實(shí)，剝?nèi)r所需拉剝力較大，易造成回轉(zhuǎn)蓋板針布的針隙中殘留蓋板花量增多，給后續(xù)圓毛刷清潔帶來一定的困難，因此回轉(zhuǎn)蓋板針布的針密要適當(dāng)減小。為了提高纖維的梳理度，應(yīng)提高回轉(zhuǎn)蓋板針布針密，在高產(chǎn)時就必須適當(dāng)提高回轉(zhuǎn)蓋板的運(yùn)行速度，確保蓋板針布始終處于高度清潔的狀態(tài)進(jìn)入下輪纖維梳理工作，讓進(jìn)入第一根蓋板針布針隙中的蓋板花處于合理的膨松度，有利于纖維的梳理并減少纖維的損傷，主要取決于回轉(zhuǎn)蓋板針布選型與針密、蓋板運(yùn)轉(zhuǎn)速度三個因素權(quán)衡的結(jié)果。

5.2 回轉(zhuǎn)蓋板反轉(zhuǎn)

當(dāng)回轉(zhuǎn)蓋板正轉(zhuǎn)時，錫林針布攜帶的纖維束、塊首先被擠入無纖維的蓋板針布區(qū)，可融入的纖維量大，纖維彼此間的聯(lián)系較松散，梳理時錫林針布抽拔纖維容易，后續(xù)未被擠入蓋板針布的纖維隨錫林高速旋轉(zhuǎn)，延遲壓入已充塞纖維的蓋板針布中而梳理力比較均衡。當(dāng)回轉(zhuǎn)蓋板反轉(zhuǎn)時，錫林針布攜帶的纖維束、塊首先被擠入已充塞纖維的蓋板針布區(qū)，可融入的纖維量極小，促使被梳理的纖維束、塊受到極大的擠壓力而被壓實(shí)，外翹的纖維尾端被壓向錫林針布的針隙，降低已被梳理纖維的抬頭，影響后續(xù)梳理效果。蓋板反轉(zhuǎn)時，由于蓋板花的沉積方式與蓋板正轉(zhuǎn)時相反；因此，要解決被梳理纖維尾端的抬頭問題，須提高蓋板的反轉(zhuǎn)速度，以降低蓋板中充塞的纖維量。此外，為了適當(dāng)減小梳理力、降低纖維斷頭，回轉(zhuǎn)蓋板針布的針密盡可能相對正轉(zhuǎn)時的小。

回轉(zhuǎn)蓋板反轉(zhuǎn)時，為確保蓋板花清除效果，還必須適當(dāng)增大吸風(fēng)量、形成比較大的空氣負(fù)壓，讓清潔出蓋板針隙的塵雜不因重力作用落回已經(jīng)清潔的蓋板針布針面上，給生條增加結(jié)雜。

6 雙回轉(zhuǎn)蓋板—錫林梳理區(qū)蓋板的選擇

所謂雙回轉(zhuǎn)蓋板—錫林梳理區(qū)，是將原回轉(zhuǎn)蓋板—錫林梳理區(qū)拆分為前、后兩個活動蓋板—錫林梳理區(qū)，前后梳理區(qū)獨(dú)立控制、互不干擾。其理論依據(jù)是：前4根蓋板區(qū)域?yàn)閿D壓式梳理區(qū)域，其余為一般梳理區(qū)域。由于梳理要求不同，其蓋板針布配備也不同：前4根蓋板用針布配置的針密較小，其余的針密較大，既有利于梳理又可減少纖維損傷。從以上對比分析可知，雙梳理區(qū)的回轉(zhuǎn)蓋板運(yùn)轉(zhuǎn)方向最好采用正轉(zhuǎn)，有利于梳理和對蓋板針布的保護(hù)以及更加有效地清除蓋板花。在前擠壓式梳理區(qū)域內(nèi)，可選擇彎針彈性蓋板針布，以給予更大的容纖能力，確保纖維間或纖維與針布間有一定活動空間，有利于纖維在較合理的梳理力下穩(wěn)定梳理，避免纖維損傷。當(dāng)選擇蓋板針布時，可視生產(chǎn)原料的種類進(jìn)行：在后梳理區(qū)不會產(chǎn)生很大的蓋板花量，以提升蓋板針布對纖維的梳理功能為前提，可采用直針彈性蓋板針布或齒密更大的金屬針布；同樣，也可適當(dāng)放慢回轉(zhuǎn)蓋板的運(yùn)轉(zhuǎn)速度。

7 結(jié)語

7.1 回轉(zhuǎn)蓋板正轉(zhuǎn)時，清潔裝置與蓋板針布不接觸，可利用清潔裝置對蓋板針布表面外翹纖維的粘附作用順蓋板花生成結(jié)構(gòu)與蓋板針布方向剝?nèi)∩w板花；而回轉(zhuǎn)蓋板反轉(zhuǎn)時，清潔羅拉針布插入蓋板針布針隙，并按清潔羅拉針布運(yùn)動方向，從蓋板針布的針尖對蓋板花生成面向針底進(jìn)行擠壓，將蓋板花打松散或帶出蓋板針隙，并依據(jù)吸風(fēng)作用清除蓋板落物。

7.2 回轉(zhuǎn)蓋板正轉(zhuǎn)時，利用低速清潔、高效清除蓋板花；而當(dāng)蓋板反轉(zhuǎn)時，清潔羅拉高速地將蓋板花清除出蓋板針布的針隙，清潔羅拉針布的高速沖擊，對蓋板針布有較強(qiáng)磨損，使梳針表面產(chǎn)生毛刺等，對蓋板花清除有一定影響，也降低了蓋板針布的使用壽命；同時，清潔羅拉針布的高速沖擊切割了纖維，使纖維長度短小，又降低了蓋板花的使用價值。

7.3 蓋板正轉(zhuǎn)可選用各類蓋板針布。而蓋板反轉(zhuǎn)應(yīng)盡可能選用彎針彈性蓋板針布；不建議選用稀密型彈性蓋板針布，因?yàn)樵诟哚樏軈^(qū)域的蓋板花纖維排列致密、纖維運(yùn)動空間極小且不易松動，易發(fā)生切斷蓋板花纖維的問題；同時，兩針面接針機(jī)會陡增、碰撞劇烈而損傷針布。

7.4 為了確?；剞D(zhuǎn)蓋板—錫林梳理區(qū)完成對錫林針布針面上纖維尾端的有效梳理、減少纖維損傷，必須控制蓋板針布針面的實(shí)際容纖率，并以此為依據(jù)使回轉(zhuǎn)蓋板運(yùn)行速度與梳棉機(jī)產(chǎn)量同步變化。

7.5 應(yīng)用雙回轉(zhuǎn)蓋板—錫林梳理技術(shù)，合理配置彈性蓋板針布，利于各梳理區(qū)充分發(fā)揮其效能。

[1] 史志陶.梳紡工程[M].4版.北京：中國紡織出版社，2007.

[2] 華東紡織工學(xué)院棉紡教研室.棉紡學(xué)：上[M].北京：紡織工業(yè)出版社，1982.

[3] 卡爾·勞倫.梳理理論(二) 纖維網(wǎng)的形成及纖維的形態(tài)[J].郭昕，錢幺，譯.孫鵬子，校.棉紡織技術(shù)，2013，41(12)：I0069-I0072.

[4] 史志陶.梳棉機(jī)錫林蓋板梳理區(qū)棉結(jié)產(chǎn)生機(jī)理的研究[J].棉紡織技術(shù)，2004，32(8)：17-19.

[5] 史志陶.不運(yùn)轉(zhuǎn)蓋板—錫林梳理區(qū)梳理機(jī)理的研究[J].紡織器材，2013，40(4)：6-9.

[6] 史志陶.梳棉纖維流中纖維形態(tài)與質(zhì)量控制剖析[J].紡織器材，2013，40(6)：20-24.

The Research on the Direction of the Rotating Flat and the Flat Selection of the Carding Frame

SHI Zhitao
(Shazhou Professional Institute of Technology,Zhangjiagang 215600，China)

To ensure the high effective carding of the fiber with high yield,analysis of the forming mechanism of the flat strips and the stripping of the strips on the rotating flats both in forward or reversal rotation reveals the effect on the flats from the cleaning device in stripping of the flats,the cleaning efficiency of the flat wire,setting of the flat card process and selection cautions,consequently as reference for cotton spinning enterprises in slection of card frame and rotating flats.

carding frame;cylinder;doffer;double rotating flat;clothing;flat strips

2016-08-24

史志陶(1962—)，男，江蘇宜興人，教授，主要從事紡織材料應(yīng)用與棉紡工藝?yán)碚摵蛯?shí)踐的研究。

時間：2016-10-08 09:30

TS103.82+1

B

1001-9634(2017)02-0029-03

http://www.cnki.net/kcms/detail/61.1131.TS.

20161008.0930.014.html