现代新型梳棉机梳理技术的发展

[内容提要] 在2011巴塞罗纳ITMA展出了好几种高产梳棉机，都显示出不仅产量高，专供转杯纺的梳棉机的单产都达到或超过了250公斤/分，而且质量好，这是这次展会中高产梳棉机几共同特点。如德国特吕茨勒公司生产的TC11高产梳棉机、瑞士立达C60、C70高产梳棉机、意大利马佐里C701高产梳棉机及英国克罗斯诺MK7高产梳棉机等。通过展出的高产梳棉机看，这些梳棉机在提高产质量上虽然各不相同，但在加强梳理的观点上是一样的。

[关键词] 锡林 积极梳理区 最佳活动盖板根数 预梳理区 T-CON优化系统 骆驼型针布
    梳棉机的梳理核心是盖板与锡林，要提高梳棉机的产质量必须努力扩大梳棉机的盖板与锡林的积极梳理区，以提高了梳理能力；如：

一、新型的TC11高产梳棉机是由德国特吕茨勒公司生产的，基本性能与机件与以前TC-03、TC-07类似，但在扩大梳棉机的积极梳理区提高了梳理能力的问题上TC11型高产梳棉机却有很大的改进。是在对专供转杯纺的TC07梳棉机的基础上改进与提高而成的。
1、TC11高产梳棉机如果是与生产转杯纱配套的，由于与TC-03一样提高锡林中心距20公分，梳理弧长由2。17米增加到2。82米（图1），因此加长了梳棉机的梳理区，使梳理质量更好，可获得最好的梳理效果。梳棉机的梳理质量取决于锡林与盖板区。在这个区域里，尤其要重视活动盖板的配备数及质量。要配有最佳盖板根数的活动盖板及于锡林配合精度，这对于清除杂质、去除棉结、并分离短绒是都不可缺少的。为获得最佳效果，要有一个充份准备的棉网。这项工作需要由预梳理区的清洁元件和梳里元件来完成。对纤维束预开松度越高，梳理效果越强，从而达到提高产量的目的。增加的后梳理区可保证更加清洁及纤维相互更加平行的棉条。特吕茨勒TC11梳棉机很注意并保持拥有最长的梳理弧长度以保持最长最大的梳理区，这是特吕茨勒TC11梳棉机能生产出极为优良质量棉条的根本原因。梳棉机清除结杂的能力高，可减轻转杯纺纺纱箱的除杂负担。因此特吕茨勒TC11型梳棉机的独特优势是：梳理区域更长可获取更高的梳理质量。特吕茨勒梳棉机的梳理弧长超过2。8米，棉条质量最高。因为在这梳理弧长内不仅满足了最佳的梳理盖板的数量，而且还可有足够数量的梳理元件和清洁元件。此外TC11高产梳棉机的工作机幅增加到1。28米，使梳棉机的实际梳理面积为3。7平方米（图2），不仅提高了产量，而且产品质量也大为提高。

图 1、TC11梳棉机增加梳理弧长的示意图

2、特吕茨勒TC11型梳棉机的其它优势还有：在同样的空间里，产能可比一般梳棉机增加40%；在同类梳棉机中梳理弧最长；机器制造的精度及质量高；落棉量最少。TC11型梳棉机不仅产能高，产品优越，而且运行成本最低，使纺纱厂受益最好

二、立达C 60 C70高产梳棉机的工作幅宽已由1米增加到1.5米，也是扩大梳棉机的盖板与锡林的积极梳理区，不仅产量大幅度提高50%，而且产品质量高。夕林直径缩小（夕林直径由1290豪米缩小到814豪米，）夕林回转速度加快，离心力可加大，可进一步清除生条中杂质的含量。在纺粗支纱时可由生条直接到转杯纺纱机并使织机效率及织物质量提高。
1、立达C60高产梳棉机 C60高产梳棉机具有很高的性能，产品质量优异，产量高。梳棉机的工作宽度是1。5米，扩大了梳理面积。首先C60高性能梳棉机在梳理区具有独特的几何形状，主要部件已作了改进，梳棉机的梳理宽度由1米增加到1.5米，使产量增比普通梳棉机加50%，生条质量很好。还节省能耗及占地面积。在生条引出部份的圈条器（CBA）还联接了无自条匀整的并条机（SB型）及RSB型有自条匀整装置的并条机直供OE转杯纺纱机。除此外C60高性能梳棉机还把锡林直径减少到40英寸，相应提高了锡林转速达到700转／分。使分梳及除杂能力提高。精密的盖板隔距及固定盖板的选用，能很好的排除结杂并开松及提高生条质量。单产水平高达到250公斤/时，可做为专供转杯纺用梳棉机。
2、立达C70高性能梳棉机 扩大积极梳理区及精确控制梳理隔距是梳棉机提高产品质量的基础。立达C70高性能梳棉机应用32根活动盖板的积极梳理区比C60梳棉机的梳理能力增加40%，比普通梳棉机的梳理能力增加60%。立达C70高性能梳棉机在同等棉条质量或质量比较好的条件下，比C60梳棉机的产量高40%，这种很显著的改进是以自动磨锡林盖板针布保证盖板与锡林间的梳理区的精密的梳理而实现的。锡林针布与盖板针布隔距最小为0。1毫米，精密的盖板梳理运动提高了梳理质量，也使盖板的清结系统得到改善。
在原棉进入梳理区之前，后区的喂入部份应用除尘刀位置在线短时间的自动调节，可使喂入棉絮质量提高。盖板速度独立于锡林速度，可对盖板速度进行无级调节，梳棉机的各部速度都可独立的单独调节，从而优化了对被加工原料的利用率及除杂效率。锡林的在线磨针系统IGS是提高与稳定梳理质量的重要保障。不需要停车磨针。高性能梳棉机C70对提高纺纱质量及降低能耗起重要作用，比C60梳棉机降低能耗15%。
3、C70高产梳棉机采用摸块化设计，可方便的转换梳棉机喂入部份的单刺辊或三刺辊，改变生产环锭纱或转杯纱的生产工艺路线。牵伸系统摸块化的设置也方便了牵伸工艺的设定。生产转杯纱时梳棉机的单产水平可在250公斤/台.时以上。最高达到280公斤/台.时。C70高产梳棉机实现了增加运行的活动盖板、增大了梳理区，使生产效率大幅读提高，与此同时棉条质量也得到进一步的提高，C70梳棉机的摸块化技术的应用使C70梳棉机仍可应用单刺辊或三刺辊，即可生产精梳环锭纱用生条，也可换成生产转杯纱的生条的双刺辊或三刺辊。生产精梳环锭纱的梳棉机的喂入部份的单刺辊可以是梳针式的，以减少对纤维的损伤。

　　
三、MK系列梳棉机
由物理学公式：离心力=质量×速度平方/半径 可看出，减小锡林的直径并提高锡林的转速可使离心力加大，但锡林的小直径会使梳理面积减小，锡林的表面速度会因梳理面积减小而减小，因此离心力、梳理面积与表面线速度这三个因素要统筹兼顾及平衡，方能提高梳棉机的梳理与排杂能力，保证生条的质量。MK7的锡林转速最高可达900r/min ，一般也可在800r/min。离心力使被梳理的纤维的排杂作用加强，离心力越大对纤维透彻的梳理及排杂越好。MK7高产梳棉机进一步扩大了梳理弧，达到245度，梳理弧的增在高产时可加强了对纤维的透彻梳理作用；MK7高产梳棉机优化了梳理面积、梳理速度、离心力的关系，优化的锡林直经为40英寸兼顾了离心力。MK系列梳棉机的自动监控水平也很高。

四、意大利参加2011年巴塞罗纳IT MA的代表团及人数最多。马佐里展出的棉纺织设备从纺到织一条龙。展出的新型 C701型高产梳棉机的工作幅宽也是1。5米，单产水平已达250公斤/台.时。也是采用小直径高速度的锡林配置，生条质量很好。

五、新型的高性能的梳棉机的锡林转速高、生条重量大 、单产水平高。因此要得到高质量的生条供应转杯纺用，必须对高速梳棉机进行全方位的生产质量的管理与监控，梳棉机在线质量管理系统的配置以特吕茨勒CT11高性能梳棉机为例：机上配有T-CON优化梳棉机运转性能装置、CT11全面质量控制系统、TC11型梳棉机在线棉结检测装置、生条自调匀整系统等
1、T-CON装置可优化梳棉机运转性能并对梳棉机的高产、优质、安全生产、降耗起保障作用
应用T-CON优化系统对TC03 、TC07高产梳棉机的生产参数评估并应用了静力学及新材料的理论、以高精度加工的生产手段提高了新的TC11型梳棉机的产能，TC11不仅产品质量高，而且单产水平高，达到250公斤/时，可做为专供转杯纺用梳棉机。

图2、梳棉机锡林工作面加宽后锡林实际梳理面积
（图中1-预梳理区 2-盖板梳理区 3-后梳理区）

在梳棉机上各梳理元件间的隔距是梳棉机的最重要的设定，因为元件间的隔距对梳棉机的梳理效果及纱线质量的影响最大。通常各梳理元件间的隔距的设定是在静态下进行的。并没有考虑到运转时的离心力及因运转而使温度升高等动态的变化。
2、T-CON装置的优化作用可以从根本上实现对论静动态的控制的作用。主要控制作用如下：
a、自动及时显示与梳棉机梳理质量有关的生产质量信息；b、T-Con碰针监控制器：可做到最高安全性，保证不碰针；c、T-Con隔距优化设置：做到准确的隔距参数设定保证最佳的纺纱质量；d、T-Con运行状态分析：e、设定可控的先决条件T-Con-隔距片：可快速、准确、可再现的设置。
⑴、应用T-CON的优化功能的估算，将特吕茨勒TC11型梳棉机工作宽度加大到1。28米的实际梳理面积为3。7平方米。锡林工作宽度越宽，梳棉机的产能越高。但机器的设计精度限制了锡林工作宽度的再宽增加工作宽度的再加是不利的。因此特吕茨勒TC11型梳棉机工作宽度选定为1。28米。使TC11型梳棉机的产能与效益达到最完美的平衡。在这个宽度范围内，可消除任何应力，使梳棉机安全运行，做到不碰针。
⑵、T-CON装置可准确的测定梳理参数并做出优化建意，优化装置是内置于梳棉机的控制系统中的一个软件包（图3），采用特殊的传感器可测试到有关数值。如梳理元件的即时温度及速度等。并能完成对运转环静的持续分析。T-CON装置能根据在线加工纤维种类在梳棉机控制系统的显示器上显示出当前的隔距并可优化最佳值。因此T-CON装置是TC11型梳棉机提高梳理质量及产能的重要保障。

图3 中1、连接 2、温度 3、旋转速度 4、设置
图3、TC11型梳棉机上的T-CON装置可准确的测定梳理参数

⑶此外TC11型梳棉机的T-CON装置还具有很好的产品灵活适应性，可快速多频次的更换品种。机上的梳理盖板、梳理元件及除尘刀等相关元件的隔距的设置只需在很短时间仅几分钟内即可完成更换。设备启动后，T-CON 能立即反馈并指示出是否需要进一步优化及需要优化的位置。
⑷、TC11型高性能梳棉机上配的T-CON 优化装置，可保证每一个梳理元件之间隔距的优化，当改变产品或速度时所产生的热量不符时也会使隔距相应的发生变化；T-CON可测试梳棉机的全部潜能，以达到更好的梳理质量；还可保护针布不收损伤。
3、全面质量控制：TC11梳棉机对进入棉条桶前的每一米棉条都要经过严格的检测，主要检测棉条支数、重量不匀率、棉条条干波谱图及粗节疵点出现的频率等。对棉条完整的质量监控很重要，是提高产品质量的基础。是持续的在线检测，全部检测数据都记录在电脑中。

图4、全面质量控制粗节检测显示图

4、精确的除尘刀设置系统及配置的小型电机装置PMS
TC11梳棉机的主要清洁棉絮区位于WEBFEED的第一刺辊处。如要达到最佳的合理的落棉成分，必须精确的设定除尘刀的位置及角度，精确的设定除尘刀的设置系统PMS能成功的完成以上任务。
配置小型电机可使设备处于运转状态时进行调节，也可以通过触摸屏对除尘刀进行围绕WEBFEED第一刺辊中心的圆周调节。所有数据均可根据批次储存。针对十分频繁的原材料的更换，PFS系统的设置以及锡林和WEBFEED刺辊的速度值均可根据批次的储存在控制系统的存储器中。配置小电机速度只要在数秒内完成对除尘刀进行围绕WEBFEED第一刺辊中心的圆周调节的最佳设置。精确的除尘刀设置系统的自动调节系统是控制落棉成份提高稳定生条质量的有效措施。过去也有以人工调节的。
5、TC11型梳棉机沿用的在线棉结检测装置NEPCONTROL TC-NCT是特吕茨勒的专一在线棉结监控技（图5）也是TC11型梳棉机的在线质量检测系统。在生产过程中，每米生条都要经过检测。摄像机以每米20张的频率对剥棉罗拉下的棉网进行拍照，在此过程中，相机在一个全封闭的轨道上沿梳棉机宽度运动，高性能的计算机直接安装在轨道上，通过特殊的软件评估照片可识别棉结、杂质及籽棉碎片。

图5、棉结检测装置系统图 NEPCONTROL TC-NCT

通过NEPCONTROL TC-NCT，可以建立整个梳棉机工作宽度内的棉结和杂质的分部图，并在荧屏上自动显示检测结果。精确了解棉结含量的变化并经计算机通知自动磨针及自动调锡林与盖板隔距。发现超限，计算机立即通知停车。因此TC11型梳棉机沿用的在线棉结检测装置NEPCONTROLTC-NCT是保障TC11型梳棉机生条质量的另一重要措施。

6、生条自调匀整系统
⑴、长片段自调匀整：与应用传感器对梳棉机喇叭口的棉条进行质量测量一样，喂棉罗拉的速度也受到传感器的控制，这样应用一个传感器能控制梳棉机全部常规生条定量的波普图。
⑵、短片段自调匀整： TCII 梳棉机还配置了短片段自调匀整系统，使该系统可作用在长度小于1米的棉条上，极大的改善了棉条的均匀度。棉筵厚度被简便喂入装置EASYFEED可连续检测，梳棉机可根据所测的数据计算出对喂棉罗拉速度的调节量。

图6中1、上棉箱自调匀整系统 2、下棉箱自调匀整系统 3、长片段自调匀整 4、短片段自调匀整
图6、梳棉机的自调匀整系统

⑶、双棉箱给棉几的作用不仅能很好的把开清棉生产线与梳棉机连接起来形成清梳联，更重要的是能通过双棉箱连续的均恒的压力控制，使梳棉机获得均匀的棉絮，为梳棉机生产出更均匀的棉条。为梳棉机的长短片段自调匀整垫定基础。
⑷、TCII梳棉机有四个匀整系统相互配合确保稳定的棉条质量和匀整效果，
A、是可控的梳棉机连续喂棉单元CONTIFEED；B、一体化棉絮喂棉箱的自调匀整系统；
C、长片段自调匀整系统（开环）；D、是短片段自调匀整系统。（图6）
7、固定盖板区的配置是提高梳理能力及梳理效果的重要技术进步，现代高产梳棉机都普遍在锡林上部回转盖板前后加装了固定盖板及其配套装置，以加强分梳除杂作用，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，比普通梳棉机除清除结杂效率显著提高，使细纱断头率降低，提高了成纱质量。
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。有人将有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，固定盖板增多的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。对比表明：增加固定盖板根数，减少回转工作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，可能会出现无回转盖板而全部是固定盖板的新型高产梳棉机
8、精确的盖板隔距的检测装置TC-FCT，是调整整锡林-盖板隔距的重要工具
精确的盖板隔距检测可设定误差更小，棉条质量更好；b、可延长针布寿命；c、可快速设定盖板隔距；d、检测设定客观、可靠、可再现；e、检测不受人为因素的影响
9、梳棉机喂入部份WEBFEED的改进：新改进的梳棉机喂入部份是一个单刺辊，直径比一般刺辊的直径大50%，上面配用特殊的角钉并采用新型的表面处理技术，这样可使产能大幅度增加。WEBFEED的改进使纱线品质大为改善，纱疵平均可降低30%。
六、新型针布
1、研发新型针布是提高与改善梳棉机梳理性能提高产品质量的重要方面。格拉夫公司在2007年的幕尼黑ITMA及2011年巴塞罗纳ITMA展出了该公司新研制开发的梳棉机新型针布---骆驼牌针布并推向市场。这种新型针布很像-骆驼的驼峰，在盖板式短纤维梳棉机应用作锡林针布。也有用在刺辊上的针布。新型针布对减少棉结有很显著的作用。

图7、格拉夫公司新研制的骆驼牌针布（包括锡林、盖板及刺辊针布）

2、骆驼牌锡林针布的驼峰外形的设计与一般的金属针布的外形设计不同，在锡林针布表面会形成具气流具有明显的积极的作用，使纤维能保持在锡林针布表面并阻止纤维滑向针布底布。从而提高了对纤维的梳理作用及向道夫转移。由于驼峰外形锡林针布的特殊的齿形使在锡林表面的纤维很容易从锡林到道夫间的转移。新型针可以把不成熟纤维、死纤维及结杂排除，并较少损伤纤维，由此使短绒减少。驼峰针布的外形可以在线进行磨针，这是格拉夫-立达已应用的在线磨针技术在骆驼针布的应用的发展。回移的纤维比一般普通针少，因此损伤的纤维少。在精梳机上排除的废物也相应减少。成品（织物）上的白点的减少证明精梳纱上的棉结的减少，也证明梳棉机应用这种新型针布的极积作用。
新型的骆驼型梳棉机的锡林金属针布适用于各种梳棉机。是梳棉机新型针布应用的新发展。
3、型的驼峰型梳棉机的锡林金属针布的应用提高了纱线及最终产品的质量。不论是普梳纱还是精梳纱的质量都得到改进与提高。由于新型针布具有特殊的齿形，因此具有许多优点，从以下日常纺纱生产的试验数据中可看出新型的骆驼型梳棉机的锡林金属针布的优点主要减少了棉结。
4、骆驼型针布的齿形还可应用于刺辊上，其优点是驼峰针布的齿形可改善刺辊与锡林之间的纤维的转移，由于纤维及杂质都保持在刺辊锯齿针布表面，从而可以使刺辊排除杂质的数量增加。这样使不成熟纤维、死纤维排除在梳棉机的早期阶段不进入喂入部份而及早排出。假如这类不成熟不理想的死纤维不被及早排出，会在后工序（针织布或机织布）产生负作用，使织物有棉结或横挡疵点。
骆驼型锡林及刺辊金属针布的应用可使纤维在梳棉机上梳理时受到很好的加工，使下游的产品的棉结显著的减少。在梳理过程中纤维受到柔和的处理，并将不成熟纤维及死纤维去除，从而进一步提高了产品质量。这种骆驼型锡林及刺辊金属针布会很好的应用与发展。积极合理选用先进的新型针布是用好高性能梳棉机的重要因素。

七、新型梳棉机的除尘系统
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，为此随着车速增加、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12个以上，并已普遍实现机台全封闭。机内连续吸风量才能保证每个吸点的负压到位。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，排风经地道排出；循环机外间歇吸，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，是国外主要高产梳棉机由程序控制系统控制的新技术，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3毫克/米3以下水平，使设备及其周围环境得到净化。
2、新型梳棉机的除尘系统已达到最佳化组合，包括几何尺寸、空气流动及对气流的控制组合元华及流体流动磨擦阻力损失等，以TC5-1 、TC07、TC11、C70等 高产梳棉机为例，吸尘点显著比普通梳棉机增加，但排出的空气量却减少5%，主要是管道设计减少了连接处的阻力损失，经测试，选择良好的空气压缩机，使压缩空气消耗量减少，从而减少了能耗，形成具有安全保护等一系列的新型排尘系统。
3、特吕茨勒TC5-1 TC11、C70等 高产梳棉机所有负压吸风点的吸风都是连续的，也可采用间接外过虑的间接吸风式。根据气流的优化设计，优化的每个除尘管道的吸风负压仅为740PA，3700立方米/时，明显低于其他梳棉机。

结束语：2007年的幕尼黑ITMA 及2011年巴塞罗纳ITMA展出的新型高性能梳棉机已采用了摸块化技术，供应转杯纺的梳棉机刺辊一般有两个或三个包有锯条的刺辊，用以开松除杂，梳棉机单产可达250公斤/时，立达公司C70 可达280公斤/时。如果为环锭精梳纱供应生条，单产可在100公斤/时左右，喂入部分是单一的梳针刺毛辊。新型高性能梳棉机梳理弧长加大，有效梳理面积加大，自动控制水平提高是这次展出的梳棉机共同特点。2011年巴塞罗纳ITMA展出的新型高性能梳棉机的性能除了产量高以外，更主要的是对产品质量的要求更高，为了适应高速高产量保障产品质量稳定与提高，新的梳棉机通过增加梳理面积，建立了精细设置与管理高性能梳棉机的工艺及相关问题的体系，如应用T-CON装置对梳棉机进行产量、工艺、速度、生条重量等设置及监控。对锡林-盖板间的隔距的自动调整及自动磨针、质量监控等自动控制系统来保证梳棉机高产能，高质量的运行，此外在应用新型针布及其它新技术也是这次高性能梳棉机的重要特征之一。可以预见下一届国际纺机展会涌现出产能更高、质量更好的高级梳棉机来。

 

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