史志陶(沙洲職業(yè)工學院,江蘇 張家港 215600)

?應用研究

梳棉機回轉蓋板運轉方向與蓋板選型研究

史志陶
(沙洲職業(yè)工學院,江蘇 張家港 215600)

為確保梳棉機對纖維的有效梳理和高產，通過對梳棉機回轉蓋板正、反轉時蓋板花的生成機理與剝取機理研究，揭示剝取蓋板花過程中清潔機件對蓋板針布的影響、蓋板針布針尖面的清潔效率、蓋板針布工藝參數(shù)的設定要求與選型依據，可供棉紡企業(yè)在梳棉機和回轉蓋板針布選型時借鑒。

梳棉機；錫林；道夫；雙回轉蓋板；針布；蓋板花

現(xiàn)代高產梳棉機回轉蓋板的運轉方向決定著蓋板花的清除方式及清潔的有效性，也影響著回轉蓋板的選型與日常維護。為了確保對纖維的有效、高產梳理，有必要依據回轉蓋板的運轉方向進行合理地蓋板選型與維護。

1 高產梳棉機回轉蓋板運轉方向

高產梳棉機彈性蓋板運轉方向分為正轉和反轉，蓋板針布針尖面的運動方向與錫林針布針尖面的運動方向一致，為蓋板正轉；蓋板針布針尖面的運動方向與錫林針布針尖面的運動方向相反，為蓋板反轉，即回轉蓋板向機后方向運轉。

2 高產梳棉機回轉蓋板蓋板花生成過程分析

2.1 回轉蓋板正轉方向蓋板花分布

回轉蓋板—錫林梳理區(qū)正轉方向各蓋板位置蓋板花分布：前第三根回轉蓋板位置的蓋板花增長最大，第四根回轉蓋板的蓋板花增長比較緩和，其后穩(wěn)定[1-2]。英國學者Carl lawrence提出回轉蓋板正轉時，參與撕扯、梳理的蓋板針布是進入梳理區(qū)的前四根[3]；因此，回轉蓋板—錫林梳理區(qū)正轉的前四根回轉蓋板位置由錫林針布抓牢纖維尾端進行劇烈式過濾式梳理、排除短絨與雜質，并產生一定的短絨[4]；其后回轉蓋板針布中已充塞大量蓋板花，且被錫林針布抓牢的纖維尾端不足以產生讓短絨與雜質克服充塞阻力成為蓋板花的能力，故該回轉蓋板梳理區(qū)無排除雜質、短絨的能力，這一點可從上斬刀剝離蓋板花時蓋板花不分層及A186系列梳棉機上安裝簡易式棉網清潔器時出現(xiàn)噴花與落雜問題中得到證實；但被錫林針布抓牢的纖維尾端仍能接受回轉蓋板針布的梳理，就如前固定齒條蓋板針布梳理作用一樣[5]，產生的蓋板花相對膨松，蓋板花中的纖維結構如圖1所示。蓋板花中的纖維層頭端在蓋板針布的底部，而纖維層的尾端則露在蓋板針布針尖面上[6]。

1—蓋板針布；2—纖維層。圖1 回轉蓋板正轉時的纖維層結構

2.2 回轉蓋板反轉時蓋板花分布

回轉蓋板反轉時，第一回轉蓋板梳理區(qū)隨回轉蓋板號數(shù)增大則蓋板花量急劇減少，其他無蓋板花。蓋板花中的纖維結構如圖2所示，蓋板花中纖維層的頭端在蓋板針布針尖面上，而纖維層的尾端則深入蓋板針布底。

1—蓋板針布；2—纖維層。圖2 回轉蓋板反轉時的纖維層結構

3 蓋板花的剝取方式

回轉蓋板正轉時，剝取蓋板花的位置在梳棉機回轉蓋板—錫林梳理區(qū)出口前上方。剝取蓋板花的上斬刀裝置如圖3所示。剝取時，蓋板針布與上斬刀不接觸，靠上斬刀對翹出蓋板針布纖維的粘附與拉剝方式剝取蓋板花。這種剝取方式得益于蓋板花中的纖維結構：剝取時，上斬刀粘附著嵌入蓋板針布中的蓋板花纖維層的尾端，如圖3a)所示；隨著上斬刀的下拉，其纖維層尾端由向上彎曲變?yōu)橄蛳聫澢?，使纖維層尾端向蓋板針布的針尖面翹出，并使纖維層下面的多層纖維層尾端聚攏，如圖3b)所示；在蓋板針布的引導下，被作用纖維層克服阻力，順著蓋板針布的方向起出，如圖3c)所示。特點是低速、高效、清潔，不損傷針布，適應不同類型的蓋板針布選配。

圖3 上斬刀剝取蓋板花

蓋板反轉時，剝取蓋板花的位置在梳棉機機后蓋板上方，如圖4所示。

1—除塵刀；2—吸落棉風槽； 3—清潔羅拉；4—鋼絲刷；5—蓋板。圖4 蓋板反轉時蓋板花剝取點

剝取蓋板花的過程：清潔羅拉鋼針插入蓋板針布針隙，將其中的蓋板花壓入針布底，使其從基本清潔的蓋板針布的針隙間彈射出去，吸風負壓將這些松散的蓋板花吸走，順勢隨清潔羅拉轉移到鋼絲刷進入吸落棉風槽，從而完成對蓋板花的剝取。

其剝取蓋板花的特點：清潔羅拉鋼針插入蓋板針布的針隙，在高速剝取蓋板花過程中的兩針面為接針狀態(tài)，存在針面碰撞與磨損，使蓋板針布的梳針表面因磨損而產生毛刺，從而影響蓋板花的剝取，如圖5所示。此外，在清潔羅拉鋼針的高速沖擊下，蓋板花纖維可能被損傷、甚至切斷，導致收集的蓋板花的再利用價值下降。

1—纖維層；2—蓋板針布；3—清潔羅拉。圖5 蓋板反轉時清潔羅拉剝取蓋板花

4 回轉蓋板針布的選型

4.1 回轉蓋板正轉

選用直針彈性蓋板針布或彎針彈性蓋板針布，其植針可不拘形式。

4.2 回轉蓋板反轉

盡可能選擇彎針彈性蓋板針布，梳針密度分布盡量避免漸密型針布。如果選擇直針彈性蓋板針布，其生成的蓋板花一直沉積到針底，清潔羅拉清潔蓋板時，蓋板落物無膨松的機會，只能靠清潔羅拉機械地清除，不能通過真空吸除蓋板花。此外，為徹底清潔蓋板，清潔羅拉針布必須深入到蓋板針布的針底，但這對針底有較大的損傷。而彎針彈性蓋板針布上的蓋板花不能高過梳針的針膝，為蓋板花預留膨松的空間，以便于清除；因此，應盡可能采用彎針彈性蓋板針布。同時，因為采用了稀密型彈性蓋板針布，使蓋板花難以刷出，或者即使能刷出來，對蓋板針布的磨損以及蓋板花纖維損傷都較嚴重，影響其日后使用。

5 回轉蓋板運轉工藝設計

5.1 回轉蓋板正轉

在工藝設計上，當梳棉機產量較高、蓋板運轉速度較低時，可生成較厚的蓋板花，降低梳棉機產生的蓋板花量；但形成的蓋板花過于密實，剝取時所需拉剝力較大，易造成回轉蓋板針布的針隙中殘留蓋板花量增多，給后續(xù)圓毛刷清潔帶來一定的困難，因此回轉蓋板針布的針密要適當減小。為了提高纖維的梳理度，應提高回轉蓋板針布針密，在高產時就必須適當提高回轉蓋板的運行速度，確保蓋板針布始終處于高度清潔的狀態(tài)進入下輪纖維梳理工作，讓進入第一根蓋板針布針隙中的蓋板花處于合理的膨松度，有利于纖維的梳理并減少纖維的損傷，主要取決于回轉蓋板針布選型與針密、蓋板運轉速度三個因素權衡的結果。

5.2 回轉蓋板反轉

當回轉蓋板正轉時，錫林針布攜帶的纖維束、塊首先被擠入無纖維的蓋板針布區(qū)，可融入的纖維量大，纖維彼此間的聯(lián)系較松散，梳理時錫林針布抽拔纖維容易，后續(xù)未被擠入蓋板針布的纖維隨錫林高速旋轉，延遲壓入已充塞纖維的蓋板針布中而梳理力比較均衡。當回轉蓋板反轉時，錫林針布攜帶的纖維束、塊首先被擠入已充塞纖維的蓋板針布區(qū)，可融入的纖維量極小，促使被梳理的纖維束、塊受到極大的擠壓力而被壓實，外翹的纖維尾端被壓向錫林針布的針隙，降低已被梳理纖維的抬頭，影響后續(xù)梳理效果。蓋板反轉時，由于蓋板花的沉積方式與蓋板正轉時相反；因此，要解決被梳理纖維尾端的抬頭問題，須提高蓋板的反轉速度，以降低蓋板中充塞的纖維量。此外，為了適當減小梳理力、降低纖維斷頭，回轉蓋板針布的針密盡可能相對正轉時的小。

回轉蓋板反轉時，為確保蓋板花清除效果，還必須適當增大吸風量、形成比較大的空氣負壓，讓清潔出蓋板針隙的塵雜不因重力作用落回已經清潔的蓋板針布針面上，給生條增加結雜。

6 雙回轉蓋板—錫林梳理區(qū)蓋板的選擇

所謂雙回轉蓋板—錫林梳理區(qū)，是將原回轉蓋板—錫林梳理區(qū)拆分為前、后兩個活動蓋板—錫林梳理區(qū)，前后梳理區(qū)獨立控制、互不干擾。其理論依據是：前4根蓋板區(qū)域為擠壓式梳理區(qū)域，其余為一般梳理區(qū)域。由于梳理要求不同，其蓋板針布配備也不同：前4根蓋板用針布配置的針密較小，其余的針密較大，既有利于梳理又可減少纖維損傷。從以上對比分析可知，雙梳理區(qū)的回轉蓋板運轉方向最好采用正轉，有利于梳理和對蓋板針布的保護以及更加有效地清除蓋板花。在前擠壓式梳理區(qū)域內，可選擇彎針彈性蓋板針布，以給予更大的容纖能力，確保纖維間或纖維與針布間有一定活動空間，有利于纖維在較合理的梳理力下穩(wěn)定梳理，避免纖維損傷。當選擇蓋板針布時，可視生產原料的種類進行：在后梳理區(qū)不會產生很大的蓋板花量，以提升蓋板針布對纖維的梳理功能為前提，可采用直針彈性蓋板針布或齒密更大的金屬針布；同樣，也可適當放慢回轉蓋板的運轉速度。

7 結語

7.1 回轉蓋板正轉時，清潔裝置與蓋板針布不接觸，可利用清潔裝置對蓋板針布表面外翹纖維的粘附作用順蓋板花生成結構與蓋板針布方向剝取蓋板花；而回轉蓋板反轉時，清潔羅拉針布插入蓋板針布針隙，并按清潔羅拉針布運動方向，從蓋板針布的針尖對蓋板花生成面向針底進行擠壓，將蓋板花打松散或帶出蓋板針隙，并依據吸風作用清除蓋板落物。

7.2 回轉蓋板正轉時，利用低速清潔、高效清除蓋板花；而當蓋板反轉時，清潔羅拉高速地將蓋板花清除出蓋板針布的針隙，清潔羅拉針布的高速沖擊，對蓋板針布有較強磨損，使梳針表面產生毛刺等，對蓋板花清除有一定影響，也降低了蓋板針布的使用壽命；同時，清潔羅拉針布的高速沖擊切割了纖維，使纖維長度短小，又降低了蓋板花的使用價值。

7.3 蓋板正轉可選用各類蓋板針布。而蓋板反轉應盡可能選用彎針彈性蓋板針布；不建議選用稀密型彈性蓋板針布，因為在高針密區(qū)域的蓋板花纖維排列致密、纖維運動空間極小且不易松動，易發(fā)生切斷蓋板花纖維的問題；同時，兩針面接針機會陡增、碰撞劇烈而損傷針布。

7.4 為了確保回轉蓋板—錫林梳理區(qū)完成對錫林針布針面上纖維尾端的有效梳理、減少纖維損傷，必須控制蓋板針布針面的實際容纖率，并以此為依據使回轉蓋板運行速度與梳棉機產量同步變化。

7.5 應用雙回轉蓋板—錫林梳理技術，合理配置彈性蓋板針布，利于各梳理區(qū)充分發(fā)揮其效能。

[1] 史志陶.梳紡工程[M].4版.北京：中國紡織出版社，2007.

[2] 華東紡織工學院棉紡教研室.棉紡學：上[M].北京：紡織工業(yè)出版社，1982.

[3] 卡爾·勞倫.梳理理論(二) 纖維網的形成及纖維的形態(tài)[J].郭昕，錢幺，譯.孫鵬子，校.棉紡織技術，2013，41(12)：I0069-I0072.

[4] 史志陶.梳棉機錫林蓋板梳理區(qū)棉結產生機理的研究[J].棉紡織技術，2004，32(8)：17-19.

[5] 史志陶.不運轉蓋板—錫林梳理區(qū)梳理機理的研究[J].紡織器材，2013，40(4)：6-9.

[6] 史志陶.梳棉纖維流中纖維形態(tài)與質量控制剖析[J].紡織器材，2013，40(6)：20-24.

The Research on the Direction of the Rotating Flat and the Flat Selection of the Carding Frame

SHI Zhitao
(Shazhou Professional Institute of Technology,Zhangjiagang 215600，China)

To ensure the high effective carding of the fiber with high yield,analysis of the forming mechanism of the flat strips and the stripping of the strips on the rotating flats both in forward or reversal rotation reveals the effect on the flats from the cleaning device in stripping of the flats,the cleaning efficiency of the flat wire,setting of the flat card process and selection cautions,consequently as reference for cotton spinning enterprises in slection of card frame and rotating flats.

carding frame;cylinder;doffer;double rotating flat;clothing;flat strips

2016-08-24

史志陶(1962—)，男，江蘇宜興人，教授，主要從事紡織材料應用與棉紡工藝理論和實踐的研究。

時間：2016-10-08 09:30

TS103.82+1

B

1001-9634(2017)02-0029-03

http://www.cnki.net/kcms/detail/61.1131.TS.

20161008.0930.014.html