錫林速度對蓋板花纖維長度分布的影響

曹繼鵬，張志丹，孫鵬子

(遼東學院，遼寧丹東 118003)

梳棉機錫林速度對梳理質量和成紗質量有極為重要的影響［1］，因此錫林速度的選擇及對生條成紗質量的影響一直是梳理過程中重點研究的問題。文獻［2－4］就不同條件下錫林速度的選擇及其變化對棉結和雜質等去除的影響進行了闡述，指出在一定范圍內提高錫林速度有利于棉結與雜質的去除。Joachim等［5］用特制儀器研究了錫林速度對纖維長度和棉結雜質的影響，指出錫林速度不應超過530 r/min，超過此速度纖維損傷會顯著增加，從棉結、雜質及纖維損傷綜合分析來看，530 r/min最有利于高產梳棉機成紗質量的改善。文獻［6－7］指出加工棉纖維時錫林的極限速度為30～35 m/s，這種極限不是錫林結構導致的，而是棉纖維所能承受的梳理極限。

通常采用短絨率和平均長度來表征纖維分梳過程的損傷情況，但這種表征亦不夠準確［8］，最好以纖維長度分布來表征纖維在分梳過程中的損傷情況。本文在以往研究的基礎上，就錫林速度變化對蓋板花纖維長度分布的影響進行討論。

對蓋板花質量的評價需考慮以下幾個因素:1)蓋板花量，在保證成紗質量前提下，蓋板花量越少越好;2)每塊蓋板花頭上厚，尾部薄，2塊蓋板之間很少有較長搭橋纖維，搭橋纖維多，說明蓋板梳理不正常，蓋板花質量差;3)蓋板花中通常可紡纖維少，短纖維較多，如果可紡纖維多而短絨少，則說明蓋板花質量較差;4)蓋板花中包含雜質和棉結的數量，如果棉結和雜質數量少，說明蓋板花質量差。

1 實驗部分

1.1 原料

原料采用新疆棉，原棉檢測結果如下:aQura長度為33.37 mm，5%長度為31.98 mm，有效長度為26.9 mm，質量短絨率(＜12.7 mm)為4.2%，根數短絨率(＜12.7mm)為 11.5%，纖維棉結為316粒/g，纖維棉結尺寸為655 μm，帶籽屑棉結為46粒/g，帶籽屑棉結尺寸為1319 μm。

1.2 工藝流程

A002抓棉機→A006B混棉機→A034多滾筒開棉機→A036豪豬開棉機→A092雙棉箱給棉機→A076A單打手成卷機→A186F梳棉機。

1.3 實驗條件

實驗用棉卷為同一臺清棉機加工，棉卷定量為461.5 g/m。道夫速度為 25 r/min，刺輥速度為1000 r/min，蓋板速度為140 mm/min。錫林速度取4 檔，分別為300、350、400 和450 r/min。

1.4 實驗方法

每個實驗方案加工2個棉卷，每卷隨機取5個蓋板花子樣，即每個方案取10個蓋板花子樣(每個子樣質量為5 g)，分別用aQura棉結和短纖維測試儀對其進行長度測試。

2 實驗結果

不同錫林速度條件下蓋板花纖維長度指標檢測結果見表1，其纖維長度分布情況見表2。

表1 不同錫林速度條件下蓋板花纖維長度指標檢測結果Tab.1 Fiber length parameters of flat strips at different cylinder speeds

表2 不同錫林速度條件下蓋板花中纖維長度分布檢測結果統計Tab.2 Statistics results of fiber length distributions of flat strips at different cylinder speeds

3 結果討論

3.1 錫林速度對蓋板花纖維長度的影響

在分析蓋板花纖維長度指標時，其相應長度指標與評價生條長度指標相比正好相反，即蓋板花中纖維3%、5%及有效長度指標越短，根數和質量短絨率越大，則認為蓋板花質量越好。

根據表1的結果可知，對于蓋板花中纖維3%、5%及有效長度，以錫林速度為450 r/min最好，其他依次為350、400和300 r/min。

對于蓋板花中纖維質量和根數短絨率(＜12.7mm)以錫林速度為450 r/min時含量最高，以下依次為400、350和300 r/min。蓋板花中纖維質量和根數短絨率(＜16 mm)規律相同，只是在350和300 r/min錫林速度下二者相同。

因此，就纖維長度aQura檢測指標而言，錫林速度為450 r/min時最有利于蓋板花質量的改善，錫林速度為300 r/min時最不利于蓋板花質量改善。隨著錫林速度的增加，蓋板花質量逐步提高。

3.2 錫林速度對蓋板花纖維長度分布的影響

現代牽伸機構的浮游區長度在10.5 mm以下為宜［9］，文獻［10－12］顯示現代牽伸機構的浮游區長度可達6～10 mm，因此，本文根據纖維長度范圍做如下定義:將6 mm以下長度纖維定義為超短纖維，這部分纖維現代牽伸機構無法控制，它的存在將影響成紗質量;將6～12 mm纖維定義為短纖維，這部分纖維現代牽伸機構只能部分控制，不能達到完全控制，因此這部分纖維對成紗質量也有不利影響;將12～18 mm纖維定義為中短纖維;將18～24 mm纖維定義為中等長度纖維;將24～30 mm纖維定義為中長纖維;將30～36 mm纖維定義為長纖維，將36 mm及以上長度纖維定義為超長纖維。以下就表2中纖維長度分類情況進行詳細討論。

1)超短纖維:在這4檔錫林速度條件下，蓋板花中超短纖維的含量均為0%，說明在不同的錫林速度下，蓋板花中均不存在6 mm以下纖維。

2)短纖維:錫林速度為450 r/min，蓋板花中短纖維含量最高為25.76%，以下依次是錫林速度為400、350和300 r/min，與錫林速度為300 r/min相比分別高26.7%，11.81%，3.39%。這說明錫林速度為450 r/min時最有利于短纖維的排除。

3)中短纖維:錫林速度為450 r/min，蓋板花中短纖維含量最高，以下依次是錫林速度為350、400和300 r/min，與錫林速度為300 r/min相比分別高7.85%、2.11%、0.79%。這說明隨著錫林速度提高，蓋板花中中短纖維含量隨之增加，將越有利于蓋板花質量的提高。

4)中等長度纖維:當錫林速度為300 r/min時，蓋板花中中等長度纖維含量最高，以下依次是錫林速度為350、400和450 r/min，與錫林速度為450 r/min時相比分別提高了14.89%、13.94%、11.63%。這說明錫林速度為300 r/min時，中等長度纖維排除的最多，而錫林速度為450 r/min時中等長度纖維排除的最少，說明錫林速度為450 r/min有利于蓋板花質量的改善，因為中等長度纖維屬于可紡纖維。

5)中長纖維:錫林速度為300 r/min時，蓋板花中中長纖維含量最高，以下依次是錫林速度為350、400和450 r/min，與錫林速度為450 r/min時相比分別高34.59%，28.28%，18.94%。這說明錫林速度為300 r/min時，蓋板花排除的中長纖維最多，最不利于蓋板花質量的改善，而450 r/min的錫林速度最有利于蓋板花質量的改善。

6)長纖維:錫林速度為400 r/min時，蓋板花中長纖維含量最高，以下依次是錫林速度為300、350和450 r/min，與錫林速度為450 r/min相比分別高18.68%、14.94%、12.93%。這說明錫林速度為400 r/min時長纖維排除的最多，不利于蓋板花質量改善;而錫林速度為450 r/min時蓋板花中排除的長纖維量最少，說明450 r/min的錫林速度最有利于蓋板花質量改善。

7)超長纖維:錫林速度為300 r/min，蓋板花中超長纖維含量最高為0.45%，以下依次是錫林速度為400 r/min時為0.07%、350和450 r/min時均為0。

8)中長以上纖維(＞24mm)含量:以錫林速度為300 r/min時最多，為18.73%;350 r/min次之，為17.54%;之后依次是錫林速度為400 r/min(含量16.82%)和450 r/min(含量最少為14.09%)時的。

根據以上討論可以看出，隨著錫林速度提高，蓋板花中短纖維量(＜12mm)隨之增加，而中長以上纖維含量(＞24 mm)隨之減小，規律性十分明顯，說明錫林速度提高有利于蓋板花質量的改善。錫林速度為450 r/min時排除短纖維組分含量最多，所排除中長纖維、長纖維、超長纖維及中等長度纖維都是最少的，說明錫林速度為450 r/min時蓋板花質量最好;而錫林速度為300 r/min時蓋板花中的短纖維、中短纖維組分含量最少，而排除蓋板花中中等長度纖維、中長纖維、超長纖維都是最多的，其中長纖維含量僅低于400 r/min，說明錫林速度為300 r/min時蓋板花質量最差，因為可紡纖維所占比例最高。單從3%、5%長度及有效長度而言，錫林速度為350 r/min時蓋板花質量要好于400 r/min時，但從短絨率角度而言則相反。如果從纖維長度分布情況來看，根據以上討論可以看出，錫林速度為400 r/min時蓋板花質量要明顯好于350 r/min時。因此，單純以纖維長度測試指標評價分梳過程可能是不完全的，以纖維長度分布情況來評價分梳過程可能更準確。

4 結論

1)不同錫林速度條件下，蓋板花長度在6～38 mm之間。

2)隨著錫林速度提高，蓋板花中短纖維含量(＜12 mm)隨之增加，而中長以上纖維(＞24 mm)含量隨之減少，規律性十分明顯。

3)錫林速度為450 r/min時蓋板花中短纖維含量最多，可紡纖維含量最少，最利于蓋板花纖維長度指標的改善;錫林速度為300 r/min時情況相反。

4)單純以纖維長度測試指標評價分梳過程是不完全的，以纖維長度分布情況來評價分梳過程可能更準確。

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