精梳机梳理形式和齿密对梳理效果的影响分析

原文刊自：2021年12月

第49卷（总第602期）

摘 要

为了分析精梳锡林、顶梳不同齿密及恒速、变速梳理对梳理效果的影响，以及对纤维损伤程度的问题，制定试验方案，分别对比分析精梳落棉和精梳条纤维质量和各长度级纤维含量。结果表明：精梳机锡林和顶梳的齿密在适当范围内增加，对精梳落棉和精梳条纤维长度影响不大，但成纱质量有较大提高；恒速梳理有少量长纤维被锡林末排针抓走而进入精梳落棉，其精梳落棉纤维长度较长；变速梳理锡林对纤维有损伤，损伤纤维进入落棉，使精梳落棉纤维长度变短，但对精梳条纤维长度影响不大。认为：适度增加精梳锡林和顶梳的齿密，有利于纤维梳理，提高成纱质量；与恒速梳理相比，变速梳理精梳落棉长度较短，精梳条纤维长度相当，变速梳理有利于提高精梳机的速度。

关键词

恒速梳理; 变速梳理; 精梳落棉; 精梳条; 纤维长度; 锡林; 顶梳; 齿密

锡林和顶梳是精梳机的主要梳理元件，定量分析精梳机锡林和顶梳的齿密对纤维梳理效果和成纱质量的影响，对于提高精梳质量有着较大意义。精梳机有恒速梳理和变速梳理两种形式，由于锡林梳理速度的不同，产生了两方面的影响。一是变速梳理锡林速度最快可达到正常速度的2倍，对纤维丛的梳理强度提高，对纤维的梳理质量和纤维损伤有多大影响？二是锡林梳理速度的加快，变速梳理锡林梳理阶段约占6.5分度，而恒速梳理锡林梳理阶段占9.5分度。变速梳理锡林梳理阶段提前结束，这使锡林末排针提前通过，完全避免了锡林末排针抓走倒入机内长纤维的问题。而恒速梳理完全避免锡林末排针对分离罗拉倒入机内棉网的干扰几乎是不可能的。那么恒速梳理锡林是否抓走了更多的长纤维进入精梳落棉？变速梳理是否损伤了更多的长纤维使精梳落棉纤维变得更短？

在实际生产中，变速梳理精梳机的精梳落棉长度较短，精梳落棉价格较低，好像精梳机损伤了纤维，造成了浪费；而恒速梳理精梳机的精梳落棉长度较长，精梳落棉价格较高，好像精梳机多落了原料，也造成了浪费。对于变速梳理，有看法认为精梳落棉长度较短，说明全部落的是短纤维，为企业节省了原料；对于恒速梳理，有看法认为在同样落棉率情况下，精梳落棉纤维长度较长，说明并未浪费原料，还保护了纤维。

针对以上问题，我们进行了试验分析。分别采用低密度和高密度锡林、顶梳进行梳理质量对比试验；在恒速梳理和变速梳理精梳机上采用完全相同的锡林、顶梳，最大限度相同的工艺，进行同卷对比试验。

1 精梳锡林和顶梳齿密对梳理质量和纤维损伤的影响

1.1　试验条件

HC500型精梳机，恒速梳理，进行同机台高齿密与低齿密对比试验，方案1低齿密采用施尔整体锡林和顶梳，方案2高齿密采用格拉夫整体锡林和顶梳，试验方案见表1。配置相同的精梳工艺：落棉隔距8.0 mm，梳理隔距（进口）0.50 mm，梳理隔距（39.0分度）0.30 mm，顶梳高度52.5 mm。

1.2　试验结果及分析

采用SJ129PRO型棉结和短绒测试仪分别检测两组试验的精梳条、精梳落棉纤维质量，试验结果见表2。

试验表明：齿密增加后，精梳条棉结并未表现出更优（可能与锡林在仓库放置时间稍长，表面发涩有关），5%跨距长度、12.7 mm短绒率均表现出稍好的趋势。齿密增加后，精梳落棉率稍微增加了0.2个百分点，落棉中棉结含量增加，5%跨距长度稍有减小，落棉短绒率稍有增加。总体上讲，齿密增加使纤维分梳更细致，排除棉结和短绒；同时并没有带来大的纤维损伤，表现在精梳条和精梳落棉的长度与短绒率基本没有变化。

为了更准确地分析低密度针布与高密度针布对纤维的损伤情况，采用USTER AFIS Pro2型纤维检测仪对两组落棉与精梳条进行检测，对比各长度级纤维含量，结果分别见表3和表4。

分析表3，精梳落棉中4 mm~16 mm短纤维含量，低齿密为85.7%，高齿密为85.1%，基本一致，高齿密并没有更高的短纤维含量；28 mm以上长纤维含量，低齿密为4.1%，高齿密为3.7%，差异不大。分析表4，精梳条中4 mm~16 mm短纤维含量，低齿密为18.0%，高齿密为17.4%，基本一致，高齿密也并没有更高的短纤维含量；28 mm以上长纤维含量，低齿密为45.6%，高齿密为46.2%，基本一致，低齿密也并没有表现出纤维更长。由此可以得出：在适当范围内增加精梳机锡林和顶梳齿密，并不会带来严重的纤维损伤。

为了更准确分析两种试验方案纤维的梳理质量，对不同齿密两组试验的精梳条进行并条同眼、粗纱细纱同锭跟踪对比试验，纺纱品种JC 14.6 tex。采用USTER ME6型条干检测仪及USTER QUANTUM3型电子清纱器分别对成纱质量进行离线与在线检测，结果分别见表5、图1、图2。由表5可以看出，齿密增加后，条干CV值降低了0.32个百分点，-40%细节、+35%粗节、+50%粗节、+140%棉结均有减少趋势，纱线毛羽稍有增加。

由图1、图2成纱在线纱疵分级检测结果发现：齿密增加后，A1纱疵由389.8个/100 km减少为300.9个/100 km，A2、H1纱疵也有明显减少。

综合分析得出，精梳机锡林和顶梳齿密适度增加，对纤维分梳更加细致。对短绒的梳理与排除具有较好的效果，表现在-40%细节与H1纱疵的减少上；对棉结的梳解与排除效果，表现在常发性纱疵中粗节、棉结及A1、A2纱疵的减少。锡林和顶梳齿密适当、合理增加并没有带来更严重的纤维损伤。应用加密的锡林与顶梳，适当提高梳理度对纱线质量提高较为有利。

2 精梳恒速与变速梳理对纤维损伤分析

2.1　试验条件

在HC500型精梳机、JWF1278型精梳机上进行试验，均采用Graf Primacomb 9030型整体锡林，总齿数32 000齿，Graf Primacomb 2030型顶梳，齿密30齿/cm，其他工艺见表6。

2.2　试验结果及分析

两种试验方案的精梳落棉和精梳条纤维质量见表7。由表7所示精梳落棉纤维质量显示，在落棉率基本相同的前提下，恒速梳理精梳落棉5%跨距长度比变速梳理长了5.2 mm，平均长度长了2.1 mm，12.7 mm短绒率低了4个百分点，由此看来，恒速梳理精梳机的确落了更多的长纤维。

由表7所示精梳条纤维质量显示，恒速梳理与变速梳理的精梳条各长度指标基本相同，变速梳理12.7 mm短绒率稍低于恒速梳理。

对比分析落棉与精梳条纤维检测质量，恒速梳理精梳机落棉纤维长度的确更长一些，但是落棉率相同，说明恒速梳理也并未多落纤维。变速梳理精梳机落棉短绒含量的确更高一些，但精梳条纤维长度也没变短，看起来对纤维的损伤也不突出。那么，损伤的纤维去哪里了？恒速梳理锡林不可能一点也不抓走长纤维，但这部分纤维是否就是其落棉纤维长于变速梳理的全部原因呢？

我们采用文献中的方法对小卷、精梳条、落棉中的短绒含量进行了统计、运算、分析，也得出变速梳理短绒增长率更大一些的结论。为了便于分析，采用USTER AFIS Pro2型纤维检测仪对两组落棉与精梳条各长度级纤维含量进行分析，分别见表8和表9。

首先分析精梳落棉各长度级纤维分布情况。从表8可以看出：4 mm~16 mm短纤维含量，变速梳理高于恒速梳理达5.1个百分点，说明变速梳理落下了更多的短纤维；26 mm以上长纤维含量，恒速梳理高于变速梳理4.1个百分点，说明恒速梳理带走长纤维是肯定存在的；变速梳理精梳落棉中的短纤维含量多，不能说明其落棉在纤维长度上有趋向性，两种梳理形式落棉隔距相同，不排除是纤维过度损伤再被排除造成的这一现象；恒速梳理落棉中的长纤维含量不应该只是其锡林抓走长纤维造成的，因为使用90°锡林的恒速梳理精梳机通过调整分离接合定时，能使99%以上的纤维避开锡林末排针。

结合表9，分析变速梳理与恒速梳理精梳条中各长度级纤维分布情况。

（1）30 mm以上长纤维，变速梳理精梳条基本每组含量都少于恒速梳理，总计少了1.6个百分点，说明变速梳理并没有在精梳条内留有更多的长纤维，没有节省更多的长纤维。而恒速梳理落棉中的长纤维不全都是锡林抓走的倒入机内的长纤维，其中一部分为正常落棉。

（2）4 mm~16 mm短纤维含量，变速梳理精梳条比恒速梳理总计只少了0.2个百分点，两种梳理方式基本持平，该纤维含量并没有因为变速梳理对应精梳落棉中多落了5.1个百分点而比恒速梳理的大幅减少，说明变速梳理精梳落棉中4 mm~16 mm多出的短纤维含量有很大一部分不是喂入小卷中原本含有的，是由于损伤纤维造成的，然后落入了落棉中。进一步分析，落棉中26 mm以上的长纤维含量，变速梳理比恒速梳理少了4.1个百分点，按此推算，变速梳理精梳条内26 mm以上长纤维含量应该高于恒速梳理。但是实际情况是，精梳条中26 mm以上的长纤维含量，变速梳理比恒速梳理还少了0.9个百分点。这部分纤维去哪里了？再结合变速梳理落棉中4 mm~16 mm短纤维多出的5.1个百分点，显然，有极少量26 mm以上的纤维在变速梳理中被损伤，斩断的部分由于长度较短而落入落棉中，造成了变速梳理只落短纤维的假象，精梳条中并没有因此而保留更多的长纤维，反而是长纤维比恒速梳理还少了0.9个百分点。

综合分析得出：由于锡林梳理阶段与分离接合阶段时间配合调整空间很小，恒速梳理不能完全保证长纤维不被锡林末排针抓走而进入落棉，但是，只要分离罗拉顺转定时与钳板闭合定时调整得当，这些纤维是微量的。由于锡林梳理阶段锡林速度的增加，变速梳理的确加剧了锡林对纤维的损伤，并且这些损伤随着精梳机速度的提高而加剧。但是，这些损伤并没有带来精梳条纤维主体长度的下降，因为，被斩断的短纤维进入了落棉，使落棉短绒率更高，落棉纤维5%跨距长度更短。

3 结语

适当提高锡林和顶梳针齿密度，有利于棉结和短绒的梳解与排除，使成纱A1、A2、H1纱疵明显减少。增加针齿密度，不会带来严重的纤维损伤，表现在精梳落棉率没有增长，精梳落棉纤维长度、精梳条纤维长度组分变化不大。值得注意的是，锡林针齿密度的增加要遵循每组针齿之间齿密渐进增加的原则，如果相邻两组齿密变化过大，会造成锡林嵌花现象发生。精梳锡林优化设计的趋势是减小纵向齿距，增加总的针齿排数；适当缩短预梳区、粗梳区所占梳理弧长度；齿片变薄，增大总齿隙，增加总的容纤量，并把这些纤维横向分隔成更多的纤维束，而单个齿隙宽度并不建议减小到0.1 mm以下。

顶梳针密增大不仅是增加针齿数，也增大总齿隙空间，并把该空间分隔成更多单元，这样才能增强顶梳的梳理能力。因此，现在的顶梳针齿尖部更尖，尖部齿隙更宽，易于纤维入针，而平行齿隙宽度却相对尖部窄了很多，以强调更大的齿隙充盈率，对齿隙内纤维束有更强的摩擦、伸直作用。

恒速梳理与变速梳理精梳机在梳理质量上没有明显差别，变速梳理精梳机能达到更高的速度，对纤维的损伤相对要严重一些，但并没有太影响精梳条纤维的品质长度，被斩断的短纤维进入了落棉，使落棉短绒率更高，落棉纤维5%跨距长度更短。

变速梳理实际上最初是为了提高精梳机速度而采取的方法，对梳理没有太大的优势可言。变速梳理精梳机采用锡林瞬时变速技术，将纤维层经过锡林梳理的时间大大缩短，锡林梳理结束时间大幅度提前，很好地解决了锡林末排针对分离罗拉倒入机内棉网的干扰问题，使落棉中有效纤维数量较少，锡林定位、钳板闭合定时和分离罗拉顺转定时三项工艺可调范围较大，对棉网的接合也较为有利。锡林梳理时间的缩短为分离接合准备阶段提供了更多的时间，这样就为锡林齿面角的加大（增加梳理面积）、精梳机速度的提高（能更好解决分离接合）创造了设备基础条件。

恒速梳理精梳机由于锡林梳理工作阶段速度相对稳定、柔和，对纤维损伤小，利于对纤维的保护。锡林梳理时间较长，使锡林定位、钳板闭合定时及分离罗拉顺转定时工艺参数调整的空间相对较小，不可避免地使锡林末排针抓走分离罗拉倒入机内的长纤维，造成一定的原料浪费，这是微量的，不是关键。问题的关键是分离接合准备时间有限，由于调整空间小，不能使棉丛的接合达到变速梳理精梳机的状态，也限制了精梳机速度的进一步提高。

数字化与伺服驱动技术在精梳机上的应用，使分离罗拉运动曲线可以更加灵活地改变，分离罗拉顺转定时不再受制于机械传动机构的固定曲线，倒、顺转时间与速度的多段改变成为可能，锡林速度不变，而分离罗拉顺转定时更宽阔的调整空间为解决锡林对纤维丛尾端的干扰创造了条件，为恒速梳理精梳机提速与使用更大齿面角的锡林打开了窗口。

资料来源：棉纺织技术