精梳機頂梳的作用分析及改進

田欣樂

（經緯紡織機械股份有限公司榆次分公司，山西 晉中 030601）

1 頂梳的作用過程及其結構

在分離過程中，一方面從頂梳中抽出的纖維只是薄薄的一層，這一薄層纖維被分離鉗口握持以快速運動；而嵌在頂梳梳針間的大量纖維仍以慢速運動；另一方面須叢頭端經錫林梳理后，由鉗板送向分離鉗口，當須叢頭端到達分離鉗口時，由分離羅拉及分離皮輥握持輸出，同時頂梳插入須叢，隨分離鉗口運動的纖維尾部從頂梳梳針間拽過，完成對纖維的梳理。由此可知，頂梳的作用是：1）形成附加摩擦力界，加強對分離纖維從中的浮游纖維的控制，以減少有效纖維的損失；2）梳理分離須叢的后端，即梳理鉗板鉗唇死隙部分及鉗板握持點后邊的部分，剔除短絨，提高精梳條的纖維整齊度，并排除棉結、雜質等疵點[1]。

頂梳的第一種功能對頂梳的功效起著決定性的作用。我國現有各種型號的精梳機，當鉗板擺至前死心時，給棉鉗口與分離鉗口間距離較大，遠大于棉纖維的最長長度，接近或超過60 mm，頂梳的阻隔作用，使分離鉗口快速抽出的是薄薄的一層棉網，頂梳后部卻是厚的多的棉層，該棉層由給棉鉗口至頂梳由厚漸薄。在分離牽伸區中，頂梳作為一個附加的摩擦力界加強了后部給棉鉗口對浮游纖維的控制，可減少有效纖維的損失。日本產的精梳機及瑞士立達的E7/6、E7/5型精梳機為了增強對給棉至分離鉗口間浮游纖維的控制分別采用了在上鉗板與頂梳之間增設了輔助（P.P）鉗板和將給棉羅拉前移8 mm，據估算可節約用棉1‰～2‰，由此可見頂梳的第一種功能不能忽視，有待于加強。

2 現有頂梳存在的問題

2.1 嵌花

頂梳梳針多為錫焊，手工操作，勞動條件差，效率低，且難做到每根梳針根部滲透均勻、光滑，導致較易纏掛導致嵌花。若遇重定量、長給棉、高速的精梳工藝，頂梳的高低進出位置稍有偏差，車間溫濕度較高時，短絨、結雜極易淤塞于頂梳根部，增加擋車工的清潔難度，惡化棉網質量。

2.2 彎針與并針

在高速分離階段，分離鉗口強制拖動的棉網通過頂梳梳針與棉層分離，由于頂梳后方纖維層較厚，加上被頂梳阻截的棉結、雜質及脫離給棉鉗口的短絨（含部分有效長度纖維），對抽出棉網的尾端產生了強度較高的摩擦力界。

2.3 壽命短

同一被梳理的纖維層，每一循環受錫林和頂梳的梳理程度是大不一樣的。由于每一鉗次的給棉長度遠小于被梳理纖維的長度，一根纖維被錫林梳理約3~4次，實際被梳長度約為其全長的一半左右，余下來尾端的梳理由頂梳來完成。因此存在巨大反差，首先頂梳的負荷量，月為錫林的4.5倍左右；其次梳理強度大，所以在精梳的生產中，頂梳工作的激烈程度較錫林大。錫林壽命一般在3～5年，而頂梳僅為4～6個月[2]。

2.4 適應性差

頂梳的植針密度一般采用26～32針/cm，遠遠不能適應由于千變萬化的紡紗號數、定量、原棉結雜等因素而改變的紡紗工藝。實際上傳統的手工操作焊錫工藝更難適應品種變化和工藝變化頻繁的市場經濟形勢。

由于存在以上問題，大大降低了頂梳的功效，又會降低其排除短絨、結雜的能力，增加有效纖維的損失，還會造成規律性的破邊、破洞、破網，而且嚴重時會影響生產的正常進行。

3 改進措施及發展趨勢

3.1 采用在線自潔頂梳

在線自潔頂梳是通過吹氣的形式把頂梳攔截下來且積聚其間的短纖維、棉結雜質從梳針間吹下來，（每一鉗次，吹一次），使其不嵌花，并始終保持良好的梳理工作狀態。利用該頂梳可大大減輕工人的勞動強度，提高生產效率，確保精梳紗的質量的穩定性，該頂梳已經在PX2型精梳機上得到驗證與利用。

3.2 采用新型針片式頂梳

新型針片式頂梳（如圖1）是梳針在制造過程中采用完備的預熱處理—球化退火（為最終熱處理奠定了很好的基礎）且棱邊棱角園整，針片采用獨創的梯形扁針的一種具有強度高，不易彎折；針尖鋒利，穿刺性能好；針身光潔；硬度高，耐磨度和彈性好且不易損纖維新型頂梳[3]。

棉精梳機在高速狀態下，頂梳對纖維的梳理力增加，容易損傷纖維。該針片式頂梳由于采用鋼針作為梳理元件，由表1使用該頂梳可將頂梳靠近分離皮輥的皮輥中心水平處距離B由原來5.5 mm縮短至3.5 mm,可大大提高頂梳梳理范圍，降低棉潔雜質，梳理更為充分，顯著改善梳理質量。

針片式頂梳與傳統頂梳的試驗結果對比，見表1。

圖1 新型針片式頂梳

表1 針片式頂梳與傳統頂梳的對照表

3.3 采用雙排頂梳

雙排頂梳是指梳針由前后兩排組成且有一定間距的頂梳，如圖2。

3.3.1 延長了使用壽命

根據前面所述，頂梳的梳理負荷遠大于錫林，采用雙排頂梳后，梳針數量明顯增加，梳理負荷近于減半，這對發揮頂梳效率，延長其使用壽命是極其有利的。

3.3.2 提高了清除效能

梳針數增加后，較原單排頂梳的截留能力近倍增加，對于梳理纖維叢的短絨、棉結、雜質的清除效能明顯提高，見表2。

圖2 雙排頂梳

綜上所述雙排頂梳提供了不同針密，前后相互錯位排列獲得了多種組合的可能，適應了時代發展的需要，提高了精梳梳理質量。

雙排頂梳與單排頂梳的試驗結果對比，見表2。

表2 雙排頂梳與單排頂梳清理結果對照表

3.3.3 減少有效纖維的損失

雙排頂梳的梳針擴展了頂梳的梳理控制范圍，除加強對塵、絨、結雜等的清除外，頂梳還作為分離牽伸區中的附加摩擦力界，作用范圍得到拓寬，結果加強了對分離牽伸區中浮游纖維的控制，可減少有效長度纖維的損失。從而起到節約用棉的作用。

3.4 改善梳針設計

3.4.1 梳針截面

梳針截面底面采用小而無錐度的等腰三角形（端部保留極短的錐），這樣分離纖維叢沿其表面上滑時不產生漸進壓縮效應，也利用絨、塵、結雜的清除，三角形頂部正對分離纖維叢的運動方向，利于梳理。

3.4.2 梳針長度

在滿足梳理要求的情況下，盡可能的減少梳針長度，這樣可增加梳針的抗彎剛度，減少分離纖維叢的摩擦扭轉力矩，減少絨、塵、結雜的嵌附空間。

[1] 周金冠.現代精梳生產工藝與技術[M].北京：中國紡織工業出版社，2006.

[2] 呂恒正.棉精梳機頂梳梳理功能的探討[J].棉紡織技術，2002（1）：20-24.

[3] 中國紡織大學棉紡教研室.棉紡學（上冊）[M].第2版.北京:中國紡織工業出版社,1990.