梳棉機速度參數的關鍵分析

V. D. Chaudhari， P. S. Patil， P. P. Kolte

SVKMs NMIMS MPSTME 紡織功能中心(印度)

梳棉是紡紗過程中非常重要的工序之一。需優化梳棉機速度參數的設置，以實現棉條更好的質量和更高的生產率。梳棉機上任一運轉部件都會影響輸出紗條的質量。梳棉機速度參數的設置也會改變紗線的性能。目前，為生產出質量更好的紗線，需對梳棉機的運轉參數，如刺輥、錫林、蓋板和道夫的速度進行優化。梳棉條的變化也將給后續工序帶來問題。刺輥速度對纖維除雜有影響，也可能造成纖維損傷；錫林速度對纖維分離有影響；蓋板速度決定了短纖維的清除率，且影響棉紗的均勻性和彎鉤纖維的產生。所有這些參數的設置和研究，都將決定棉條輸出的質量。梳棉是棉紗前處理的最后一道工序，其對提高紗線質量至關重要。梳棉機的基本作用是使棉纖維分離并提高棉條的質量。梳棉過程中纖維取向度的改善能顯著提高所紡紗線的性能。梳棉機的運轉速度將影響纖維與纖維間的分離程度。為滿足棉纖維高產的需要，必須在確保紗條質量的前提下，提高梳棉機的生產率。

1 梳棉機速度參數優化的必要性

梳棉是紡紗的核心工序。梳棉機上刺輥的運行速度影響紗線的各項性能。較高的刺輥運行速度可提高棉紗的產量，但會降低紗線的質量。需通過優化刺輥運行速度，在獲取高質量產品的同時，增加梳棉機的產量。梳棉機在運轉中，刺輥也起著去除纖維雜質的作用，刺輥運轉越快，纖維的損傷和斷裂程度越大，因此，必須使刺輥達到合適的運行速度，以確保纖維的質量。

梳棉機主要的梳理動作在蓋板和錫林之間進行。錫林18～20 r/min的轉速能改善纖維的取向。合適的錫林速度有利于消除纖維的纏結并減少棉結。棉結是影響成紗質量的主要問題之一。為減少成紗中的棉結和疵點率(IPI)，需對錫林的速度參數進行優化。棉紗的生產率取決于錫林的速度和負荷，合適的生產運行速度與合理的負荷有利于高質量紗線的生產。

短纖維的去除和纖維的分離在錫林和蓋板之間進行。錫林和蓋板負責清除棉結和短纖維，大多數短纖維和棉結由蓋板去除。蓋板速度影響雜質的去除，需降低雜質中可紡纖維的損失量。因此，合適的蓋板運行速度是提高梳棉效果的必要條件。

梳棉機的輸出速度越高，紗條產量越高，但紗條的質量越差，這是由于梳理工藝時間的縮短會使更多的棉結和棉纖維相互糾纏。為滿足生產高質量紗線的需求，需優化紡紗廠棉條的輸出率。

2 梳棉速度參數分析

2.1 刺輥速度

纖維的斷裂或損傷率隨著刺輥速度的增大逐漸增加。當刺輥速度改變時，刺輥和錫林之間會產生圓周速度差。紗線不勻率(U%)和紗線毛羽數也隨著刺輥轉速的增加而增加。刺輥速度的增加，一方面可實現更好的原料清潔，雜質和短纖維去除率得以提高，紗線中短纖維的含量減少；另一方面，會在一定程度上破壞纖維，導致紗線中短纖維含量的增加。

2.2 錫林速度

當纖維斷裂或受損時，隨著錫林速度的增加，纖維的不勻率逐漸增加，但紗線毛羽無顯著變化。由于纖維斷裂率提高，紗線中產生了較多的短纖維，毛羽隨著錫林速度的增加而增加。當錫林速度較低時，纖維之間的分離更顯著。

研究結果表明，隨著紗線中纖維取向度的增加，紗線的斷裂長度(RKM)得到改善。當錫林轉速較小時，短纖維的去除率較高，纖維間的分離和單根化程度較高。紗線中短纖維含量越少，紗線的斷裂強力(CSP)越大。隨著錫林速度的增加，紗線的CSP逐漸降低。合適的錫林運行速度能最大程度地打散纖維并使纖維有序排列。

隨著棉纖維開松度的增大，紗疵得到改善。通過提高錫林速度和清紗效率，可去除雜質顆粒的附著，降低紗疵的數量，毛羽和伸長率也會顯著變化。當錫林處于合適的運行速度(500 r/min)時，因棉結去除效率的提高，紗條的IPI值減小，成紗質量更好。

2.3 蓋板速度

當蓋板速度增加時，紗線的不勻率提高。在梳棉過程中，由于紗線不勻率的改善，開松度和短纖維的去除率均得以提高。

蓋板速度越高，棉結去除效率越好。由于棉結去除率和短纖維去除率的提高，紗線的毛羽數降低。紗線強力隨著梳棉開松度的增加而增加。隨著蓋板速度的增加，紗線的RKM、梳棉的清潔效率及紗線的CSP增加。紗線中的短纖維含量越低，紗線的CSP越高，紗線強度越大。

隨著蓋板速度的增加，紗線的IPI降低，梳棉機的清潔效率提高，從而可獲得具有良好質量的紗線。梳棉機的清梳效率隨纖維開松度的增加幾乎呈線性增長。較高的雜質去除率降低了成紗的IPI。雜質含量越低，成紗質量越好。

2.4 輸出速度

合適的梳棉機輸出速度生產的紗線具有較小的損傷率和斷裂率，紗條的毛羽指標較好。隨著輸出速度的提高，紗線的短纖維量、毛羽數、損傷率和斷裂率增加。降低梳棉機的輸出速度，紗線中短纖維的含量降低，有棉結產生，紗線的CSP下降。因此，梳棉機輸出速度的設置非常重要。

3 結論

——刺輥速度的增加可直接改善成紗效果。較低的刺輥速度有助于提高紗線的強度，減少紗線中的IPI和毛羽值，從而提高成紗質量。開清棉提高了紗條中棉結的去除率，但纖維的損傷率、斷裂率及紗條的不勻率增加。

——蓋板速度越快，棉結去除率越高。較高的棉結去除率減小了紗線的不勻率。隨著蓋板速度的提高，梳棉機的梳理效率增加，紗條的IPI隨之降低，從而獲得了具有良好質量的紗線。梳棉機清梳效率隨著梳棉機纖維開松度的增加幾乎呈線性增長。梳棉條的不勻率隨著開松度的增加而改善。但在開松度較高的情況下，紗條的不勻率也增加，棉結數隨著纖維開松度的增大而降至最小值。紗線強力隨著纖維開松度的增加先增大后減小。

——通過提高錫林速度和清紗效率，清除雜質顆粒，增加纖維的分離度，可改善紗條的紗疵，從而降低紗條總體缺陷。纖維取向的增加導致紗線的RKM提高，紗線強力先增加后減小。在較高的分離度下，毛羽數隨著分離度的增加而增加，紗線毛羽幾乎不受較低分離度的影響。較高的錫林速度不利于提高紗線質量，較小的速度有利于提高紗線質量。

——輸出速度的提高影響成紗質量，紗線的強力和IPI隨著輸出速度的增加而增加。單紗強力因為梳棉機輸出速度的提高而下降。若使紡紗機達到預期的產量，需根據成紗質量對輸出速度進行優化。