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现代梳棉机梳理技术的发展
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1、前言高产梳棉机是20世纪后期发展起来的，不论梳理技术、自动监控技术、在线检测技术、负压吸尘技术以及安全生产技术都有了很大的发展，车速日益增高，产量一再增，尤其是产品质量有了明显的进步，生条结杂少，重量不匀率低，为纺好纱织也布奠定了坚实的基础。从1999年法国巴黎国际纺织机械展览会及2000年10月美国格林威尔国际纺织机械展览会上可以看出新型高产梳棉机具有以下特征：（1）速高，锡林速度在600r/min左右，克鲁斯罗尔MK5直径为40公分小锡林则高达770r/min。（2）在新型针布应用的基础上又增加了在线盖板、锡林隔距调整及在线磨针技术，如：DK903、瑞士C51高产梳棉机。（3）在线检测技术及自动监控技术的发展，如自调匀整、在线监测棉结、检测各部运转速、产量等数据并及时进行荧屏显示等。（4）喂入部分三刺辊技术的应用改进了开松、除杂、减轻主梳理、除杂负担，为锡林增速创造了条件。（5）负压吸尘体系的形成，使高速回转的梳棉机净化水平提高，也是梳棉机高速高产的保证。（6）应用变频调速技术，使一些主要回转部件能单独传动，并以电子技术控制相互的速比。（7）安全防护措施的改善，如高速回转的锡林重量为1.5吨，可在60s内刹车停止运行等。机上安全门罩都装有电子锁，只有机器停稳后才能开启。2、关于新型针布的开发与应用2.1& 20世纪后30年国内外新型针布的开发与应用取得很大发展，如瑞士Graf公司的锡林、盖板、道夫针布、刺辊锯条都成套生产。英国ECC、德国Holl、日本金井、瑞典ABK、美国HW等公司的针布也占有一定市场。一搬认为Graf针布较好。国内青岛纺机厂、上海金属针布厂引进Graf生产线生产的针布性能较好，无锡、天津、常州、南通等均有生产新型针布的工厂。在梳理技术中应用新型针布、增加固定盖板、提高锡林位置、盖板踵趾差由0.90mm减为0.56mm和盖板反向回转等措施对增加梳理度、减少生条结杂作用明显。其中新型针布的应用及配套是重要因素。假如其他条件不变，只配套使用新型针布，降低结杂效果也是显著的。国外曾用AFIS-N棉结检测仪从原棉进厂到纺成粗纱各工序的棉结含量试验结果见表1。
开清棉喂入梳棉的棉絮
棉结含量粒/g
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从表1中看出：梳棉是降低生条棉结含量最有效的工序，生条棉结可降到80粒/g，为喂入棉结量的20%，正常情况下若用新型针布，梳棉机械设备安装维护精细，各部工艺，隔距及速比符合工艺要求，成纱棉结还可减少30%-40%。2.2& 除搞好梳棉机针布配套外，针布保养维护十分重要。国外一些先进的高产梳棉机台DK903、C51、MK5C等对机械设备精度要求很高，有的锡林是钢板卷制后进行精加工、动平衡、消除内应力，径向跳动要求达到0.03mm以下。在DK903、C51上还配备了精调盖板锡林隔距及在线自动磨针体系（自动磨锡林、盖板），盖板隔距调整精度很高。自动磨盖板即磨针尖又磨侧面，使其保持原有针的锋锐外形。一般锡林盖板针布生产加工200―1000吨原料后要更换，实行在线磨针后即保持产品质量的稳定，还可延长针布使用寿命10%―20%。2.3& 新型针布的设计及选用针对性强，金属针布厂根据纤维种类、长度、细度、含杂、单强、梳棉机的产量、锡林速度、生条定量、纺纱号数、纯棉、化纤混纺及一些特种纱线，设计了许多种类的针布：如高产梳棉机针布、高支纱针布、低级原料针布、普通棉型针布、棉型化纤针布、中长化纤针布及细旦、超细旦针布等不同系列的新型针布，为了进行合理配套使针布发挥更好作用，不仅有锡林盖板各系列的新型针布，而且道夫针布、刺辊齿条也有相应的规格型号。2.4& 新型针布在国内应用以来使生条质量、成纱质量大大提高，棉条结杂降低，但也带来一些困难，尤其在商品经济时代，市场的需要使纺织企业品种翻改频率提高，企业在许多情况下不能正确对号使用针布，造成针布使用的混乱，不能很好发挥新型针布的作用。国内大连工学院与重庆纺织器材厂联合开发了“通用型金属针布”。其中针布工作角的设计兼顾化纤与棉花的要求，适应性比较灵活，在一定程度上可适当满足翻改品种的需要。3、关于锡林速度20世纪末梳棉机锡林速度加快作为提高梳理效果的主要手段，锡林加速后梳棉机有如下特点：（1）林表面速度及离心力提高，排杂能力加强，据测，锡林速度由300r/min提高到600r/min时，生条结杂减少50%左右。（2）锡林上的分梳负荷因锡林速度的提高而降低，对提高分梳质量有利。（3）单产水平与锡林速度及针布对纤维梳理能力之间不成比例，当单产水平增加10倍（由10gk增回到100gk），锡林速度仅提高3倍。对纤维的分离能力也只增加3倍。（4）锡林速度与梳理力之间也不成比例，据测：锡林速度由300r/min提高到600r/min，梳理力只增加10%―20%。（5）锡林速度的增加既有对纤维梳理开松及除杂功能的有利因素，但也有使纤维应力增加的不利因素，因此要兼顾平衡两者之间的关系。（6）锡林速度提高时要认真考虑刺辊速度的设计，因为当棉层喂入刺辊的纤维受握持分流作用、增加除杂的同时纤维受到损伤使短绒增加，因此在锡林速度提高后要适当考虑与刺辊的速比，也就是说刺辊速度应该受到一定程度工艺性的制药。（7）锡林与盖板间是主分梳区，由于不是握持梳理，因此在锡林加速后与盖板间速比可保持不变。即盖板速度相应提高有利充分排除疵点。（8）随着梳棉机各项配套技术的发展和精度的进一步提高，估计梳棉机锡林速度还会进一步提高，以满足更高产量的要求。4、三刺辊开松除杂系统为了提高梳棉机的产质量，德国成功地推出了拥有三刺辊系统的DK803、DK903高产梳棉机。这种三刺辊系统具有独特的内涵。4.1& 三刺辊直径小，均为172.5mm，一般单刺辊直径为250mm、传统多刺辊直径为248―350mm。刺辊直径愈小，迥转速度愈快，其分离和梳理纤维的效果愈好。这样可使分梳线速度下降（尤其第一刺辊），从而减少对纤维的打击力，保持纤维不受损伤。同时由于离心力加大，有利于杂质的去除。锡林与刺辊间线速度进一步提高。4.2& 第一刺辊有梳针加工纤维时其作用使纤维在最小损伤状态下被开松、分梳。4.3& DK系列三刺辊系统针齿间的配置与精细开棉机CVT3一样，均为剥取配置。齿密逐只加大，如纺超细旦纤维时其三刺辊之间的密度配置分别为32、161、205齿（25.4mm2）。工作角逐渐变小，速度逐渐变快，实现了渐增性开松与除杂。4.4& 在三刺辊系统中每个刺辊配有一块分梳板、除尘刀和负压吸口以帮助进一步除杂，这种新型三刺辊系统清除棉结功能比以前有所提高，在一定程度减轻了锡林盖板工作分梳区负担。配置除杂吸口是三刺辊系统取得成功的组成部分。当高速刺辊迥转时所带动的气流在刺辊周围产生高压，造成气流运动紊乱，影响纤维分梳和除杂。4.5& DK系列三刺辊系统的最大优点在于：它喂给锡林一盖板工作区的是一个均匀、精细、开松良好的纤维网。在这个纤维网中，纤维是以平衡状态存在的。将DK903与DK760（传统单刺辊）相比较，纱疵总数可减少50%，梳棉机产量可增加50%―90%。4.6 三刺辊开松、梳理及除杂体系是开清棉任务在梳棉机的延伸，并担负着梳棉机的预梳理任务。5、关于固定盖板问题现代高产梳棉机都普遍在锡林上部回转盖板前后方加装固定盖板及其配套装置，以加强分梳除杂作用，可以增加高产梳棉机锡林加速后梳理度提高排除籽壳屑、细微尘杂、短绒等功能，一般为了提高固定盖板的自洁功能，保障分梳质量的稳定，总的趋势是增加除尘刀及负压吸管棉网清洁系统，如国产FA221高产梳棉机的回转盖板总数80根、工作盖板30根，机前机后分别加装了3根固定盖板，除尘刀及负压吸管，瑞士C50、德国DK903高产梳棉机上机前机后分别有6根固定盖板，配除尘刀及负压吸管，瑞士C51商产梳棉机机后加装9块固定盖板除尘刀及负压吸管。高产梳棉机上加装固定盖板后，形成了由固定盖板、吸风、控制板等分梳除杂系统，使固定盖板系统具备三个作用：5.1& 清除结杂比普通梳棉机除杂率有所提高，使细纱断头率降低。5.2& 后固定盖板起预分梳作用，前固定盖板既起梳又对纤维有定向整理的功能。5.3& 固定盖板体系上配备的棉网清洁系统，负压吸风口可及时吸走被除尘刀排出的杂质、短绒及细微尘屑，吸口和固定盖板还能调节锡林与盖板分梳区的气流，使锡林在高速回转情况下，纤维能较好的保留在锡林针面上使纤维容易向道夫转移有利于道夫成网，并可改善生条中纤维长度的分布。随着梳理技术的发展，高产梳棉机的固定盖板根数逐步增加，回转盖板根数继续减少。国外曾将有40根回转工作区盖板（前后无固定板）的普通梳棉机，与后固定盖板14根、回转工作区盖板24根、前固定盖板4根的高产梳棉机进行对比，发现高产梳棉机比普通梳棉机的棉结减少31%。细纱条于CV%得到改善。试验表明：增加固定盖板根数减少回转工和区盖板根数对于清除结杂，提高生条质量十分有利。据推测，随着高产梳棉机技术的不断发展，可能会出现无盖板回转全部是固定盖板的新型高产梳棉机。6、高产梳棉机在线自动监控检测技术的发展生条重量自调匀整技术已很成熟，有短片段开环式、长片段闭环式及混合环式。不论哪种都有对生条重量不匀有显著匀整效果。从实践中对比，混合环对长短片段匀整效果好，DK760、DK803、DK903等属于混合环匀整系统，兼有开闭环的优点，可匀整长短片段。混合环有两种型式：一种是两个检测点（机后给棉罗拉处、机前凹凸罗拉处），一个控制点控制给棉罗拉速度。另一种是两个检测点两个控制点，机前检测同时控制机后给棉罗拉及牵伸区的前罗拉速度，是闭环和机前短片段开环相结合。在清梳联系统中开清棉后的给棉箱分上、下两级，都设压力传感器及变频调速机构，分别控制棉层密度，上棉箱压力800±20Bar、下给棉箱压力为350±20Bar，因此棉层密度纵、横向都很均匀，波动小，喂到梳棉机上的棉层已经过两次匀整，在此基础上再加上梳棉机各类匀整器的匀整工作使生条片段重不匀十分理想（见表2）。表2& 不同片段长度生条重量不匀率情况
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瑞士洛菲、乌斯特、台湾东夏及克鲁斯罗尔生产的自调匀整器各有特点，性能稳定。洛菲匀整器的检测点和控制点同在机后喂给部分，属开环短片段匀整式，但对长片段重量不匀的匀整效果不理想，尤其班与班、天与天之间有一定的差异。乌斯特匀整器的检测点在生条引出处，控制点在给棉罗拉处属长片段闭环型。对短片段不匀控制但可以很好地解决班与班的生条重量的波动，100m以上生条重量偏差可控制在±2%以内。台湾东夏匀整器检测点高机前测试罗拉，属机前开环短片段匀整，但引出部分必须设置检测罗拉，对于有小并条机的梳棉机比较适用如DK903-IDF梳并联合机。克鲁斯罗尔闭环长片段自调匀整系统是在机前设置凹凸罗拉作为检测点，而控制机构设在机后给棉罗拉处，属长片段闭环式，不受生条速度、纤维品种及温湿度变化影响，如果在刺辊部分增加一个刺辊转动力检测点，还可匀整中片段不匀。MK5梳棉机属这种类型。为了精确调节给棉罗拉棉层横向不匀，在喂入板下加装传感器Sensdfeed，将棉层引入到喂棉罗拉及刺辊转移点再经过10―12个带弹簧传感器的元件，可瞬间调节横向棉层喂入量解决给棉罗拉横向喂入不匀问题，德国DK803、DK903就有类似装置。表3& 各种型式自调匀整器生条重不匀的情况
机后开环短片段
机前开环短片段
闭环长片段
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国内生产的自调匀整器有长片段闭环式、短片段开环式及混合环式，匀整效果也还可以（见表3）。6.2& 现代高产梳棉机在线监控技术及检测技术已有较大发展，除自调匀整体系外，DK803、DK903高产梳棉机在道夫下方安装了在线棉结含量监测系统，可准确及时通过计算机荧屏显示瞬间棉结含量的变化情况。在线调整盖板隔距的功能是由电子计算机控制的，在8/1000“范围内可精确快速的调节，精度为0.0001”。新型梳棉机各主要回转件都是由单一的变频调速系统控制的电动机单独传动，相互间能保持确的传动速比，这也是由电子计算机控制。现代梳棉机可以在线不停的监测30多种生产工艺讯号并在计算机荧屏上自动显示工艺参数如棉条重量、线性密度及各部速度等。棉层厚度传感器可检测喂入棉层中大颗粒杂质及超厚的棉层，以防止轧伤针布。还可不停的监控纤维在锡林、盖板及刺辊的负荷，出现超负荷会自动报警停车。今后高产梳棉机将增加对锡林预梳区及主梳区中纤维的分布、梳理力大小的检测并提供纤维在梳理过程中的应力变化情况。在梳棉机上将进一步的发展和应用智能型微电子技术，根据纤维在梳理区的变化、生条结杂含量情况及时分析并自动调整速比、隔距和指挥在线自动磨针，监测梳棉机运转中随时发生的机械、火警及工艺质量故障并自动分析排除，如果问题超限会自动指令停车等待处理。梳棉机自动监控、检测技术发展为智能型专家管理体系，使高产梳棉机步入全新的高速运转阶段。7、梳棉机除尘技术的发展7.1& 高产梳棉机吸尘的风量和风压对生条质量影响很大，生产过程中产生的尘屑、短绒不仅影响生条质量而且还影响生产环境，为此随着产量的提高，机上负压吸点已发展到包括道夫三角区、刺辊分梳板、锡林前后固定盖板、盖板倒转剥取的盖板花等10多个，并已普遍实现机台全封闭。一般高产梳棉机排尘的连续吸风量要达到单产千克数×（60-80），即台时50kg梳棉机吸风量达到3600m3/h，机内连续吸风量才能保证每个吸点的负压到位。7.2& 确保吸风均匀，减少机台之间的差异，当前提高产梳棉机都配装单独吸尘风机和滤网，对本机内各吸点实现连续吸，排风经地道；循序机外间歇吸，经空中管道排向滤尘系统。间歇吸时间仅为2―3s，风量3600m3/h，静压达到2000Bar左右。间歇吸有风量大、风压高、清除效果好，节能等优点，是国外主产梳棉机由程序控制系统控制的新技术，我国FA201B、FA203、FA218、FA221B等高产梳棉机都已应用了这项新技术。7.3& 随着梳棉机单产水平、车速进一步的提高，除尘技术尤其应该加强，周围空气清洁度要达到3mg/m3以下水平，使设备及其周围环境得到净化。
结束语20世纪末高科技水平的高产梳棉机具有产量高，生产质量好的优点，在高精度高耐磨度妥梳元件、优选梳理速度、高水平制造加工手段、电子计算机技术、传感技术、变频技术及梳联系统中很好地与开清棉一起完成对原料的开松、除杂、梳理的任务，生产出杂结少、条干均匀的生条供应后续工序。
参考文献1& Dipl-Lng Eth Hans Roosli ：“High Quality Consistency Card”texl Bulletin,-302& Dr-Lng Stefan Schlichter：“ Process rationalization by integra-tion kf the Carding and drafting operation” text Bulletin,-443& “Cards and Carding(DK903)”text Asia,84& “C51 Card with Self-sharpening wire system”text world,-405& 费& 青：“新型针布的发展与应用”（专辑）6& 高宜畏：“清梳联合机工艺与设备创新探讨”棉纺织技术，-267& 孙鹏子等：“高产梳棉机固定分梳除杂装置的分析探讨”棉纺织技术-278& 费& 青：“现代梳棉机的高速梳理及主要措施” 棉纺织技术-178& 秦贞俊：“清梳与棉结” 安徽纺织，-5
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历史上的今天
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blogTitle:'梳棉机道夫机构的缺陷及其改进',
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梳棉机从发明至今，其基本原理没有什么根本性的改进，近年来，通过对梳理过程的深入探讨，人们发现传统梳棉机的道夫机构存在严重不足，严重阻碍纺纱流程的缩短和生产质量的提高。本文结合梳理实践，分析了传统道夫机构的不足，介绍了中国'
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