秋黎凤,刘古立
(1.陕西纺织器材研究所,陕西 咸阳 712000;2.特吕茨勒纺织机械(上海)有限公司,上海 201707)
现代梳棉机的主要梳理元件是指刺辊、锡林、道夫三大滚筒和回转盖板,其中给棉板—刺辊属于握持分梳,锡林—回转盖板和锡林—道夫属于自由分梳。在这三个梳理区中,锡林—回转盖板是主梳理区,梳棉机的主要功能——分梳、除杂、均匀、混合,都主要在这里完成。现代梳棉机在结构上仍沿袭着传统回转盖板梳棉机的模式,近几十年来虽不断有新机型推出,但根本结构理念没有大的突破。为了进一步提高梳棉机产量和提高纤维梳理度(每根纤维作用齿数),从20世纪70年代开始采用附加分梳元件[1]。所谓附加分梳元件是指不属于梳棉机主梳理元件,而是用改造的手段附加上去的分梳元件,目的是提高现代高产梳棉机的梳理度和改善半制品——棉条的质量。随着附加分梳元件对梳棉半制品——棉条质量提高不断被证实,目前采购梳棉机,附加分梳元件已成为必选项。
按附加分梳元件在梳棉机上所处的位置可分为如下几种:① 刺辊下分梳板,装在小漏底处,目的是将刺辊握持的大块棉束梳理成较细小的棉束;② 后固定盖板,装在刺辊和锡林之间,目的是将锡林从刺辊上抓取的较细小的棉束,梳理成更细小的棉束,以减轻锡林—回转盖板的梳理负荷;③ 前固定盖板,装在锡林和道夫之间,目的是将已经梳理好的呈单纤维状态的纤维层,进一步整理成更顺直的状态,以减少弯钩。
按制造的针齿形状可分为:① 齿条式固定盖板,是按一定长度切成段的齿条,再按一定规律排列并固定的方式制成的固定盖板,目前,绝大部分是这种固定盖板;② 植针式固定盖板,是按一定规律和密度排列植入圆锥形钢针制成的,具有刺入、分梳效果好,耐用等优点[2],如英国斯图尔特公司有这样的产品,国内有试用报告,但未见推广使用;③ 棉网清洁器,是用长形吸风管和除尘刀制成的,目的是为了配合固定盖板吸除游离状的微尘和短绒,只用于前、后固定盖板。
附加分梳元件针齿密度配置一般是刺辊下分梳板齿密最小,后固定盖板次之,前固定盖板最密。每种固定盖板齿密都采用渐进式排列,刺辊下分梳板齿密一般为60齿/(25.4mm)2~90齿/(25.4mm)2;后固定盖板齿密一般为240齿/(25.4mm)2~480齿/(25.4mm)2;前固定盖板齿密一般为480齿/(25.4mm)2~640齿/(25.4mm)2。
刺辊下分梳板一般配置2~4根固定盖板,每两根一组;后固定盖板一般配置2根~4根,最多有配置6根~7根的;前固定盖板一般配置3根~6根,最多有配置9根~14根的。前、后固定盖板配置的根数不仅取决于锡林抬高的高度和回转盖板配置根数,而且还要看纺纱的原料和品种而定,如果过多配置,可能会使得短绒增加,对一些质量指标造成负面影响。
棉网清洁器一般只与前、后固定盖板配合使用,一般前一、后一,装在固定盖板中间,以弥补固定盖板不能将微尘和短绒及时排出机外的缺点,延长停机取下固定盖板清理盖板花的周期,使附加分梳元件使用效果更理想。这是20世纪80年代附加分梳元件的一大技术进步。
刺辊向锡林输送的棉纤维大多数是胡须状的较大的束纤维,在刺辊表面的分布也不均匀[3]。这些胡须状的束纤维使得锡林和回转盖板的负荷较重,影响分梳效果。刺辊下分梳板可以改善这种状况,提供附加的分梳,使较大束状纤维变成较小的束状纤维,并改善刺辊表面纤维分布,使之更均匀。刺辊下分梳板对生条和成纱质量的影响见表1和表2。
表1 刺辊下分梳板对生条质量的影响
表2 刺辊下分梳板对成纱质量的影响
由表1和表2可见,生条棉结和条干得到改善,前者降低13%,后者降低12%,生条短绒相当,说明分梳板损伤纤维不明显;成纱质量的7个指标均有改善,特别是棉结和粗、细节改善更为明显。
后固定盖板对进入锡林的纤维和棉束进行了进一步的开松和预分梳,增加了纤维的梳理度。实践证明,后固定盖板针齿密度由稀到密渐进配置,可使进入锡林—盖板梳理区的棉束减少28.7%,梳理负荷降低约50%。后固定盖板对生条和成纱质量的影响见表3和表4。
表3 后固定盖板对生条质量的影响
表4 后固定盖板对成纱质量的影响
由表3和表4可见,加装后固定盖板使生条棉结减少14.77%,成纱棉结降低9.87%和17.30%,生条、成纱条干CV值和成纱粗、细节均有明显改善,杂质品质指标也有改善。生条短绒、短绒增加率和成纱品质指标无差异,后固定盖板并未造成纤维损伤。
前固定盖板对已经走出锡林—回转盖板梳理区的纤维,进行了进一步的附加整理分梳,对生条和成纱质量也产生了正面影响。它能改善纤维的定向排列和向道夫的转移,使生条纤维的伸直度由54.6%提高到55.4%,使纤维转移率由17%降到13.5%,有利于减少一次性梳理纤维的转移,使生条和成纱质量都能得到改善。前固定盖板对生条和成纱质量的影响见表5和表6。
由表5和表6可见,生条棉结减少14%,成纱棉结分别减少10.6%(黑板)和25.0%,成纱条干CV值,粗、细节都有明显改善,杂质和品质指标也有所改善。
附加分梳元件当初是为了提高梳棉机产量和纤维梳理度,对老型机进行改造的措施,是主梳理元件外,附加的梳理元件,所以命名为“附加梳理元件”。现在附加梳理元件已经变成了现代高速、高产梳棉机的必选项,是否还应叫附加梳理元件,这个问题应留给未来的梳理专家和标委会去解决,现阶段只能继续称为附加梳理元件,以免造成混乱,使问题叙述不清。
表5 前固定盖板对生条质量的影响
表6 前固定盖板对成纱质量的影响
附加分梳元件,无论是单独使用,还是组合使用,对生条和成纱质量都有较明显的改善作用,是现代高速、高产梳棉机提高纤维梳理度,提高生条和成纱质量的很重要的辅助作用,但仅此而已,它代替不了主梳理元件的作用。在出现了棉网清洁器以后,有人曾设想用固定盖板完全代替回转盖板,即开发一种全固定盖板梳棉机,去掉回转盖板,这样的配置可能不适于棉纤维的梳理。因为回转盖板是弹性针布,梳针能有效握持纤维,在锡林—回转盖板间,纤维可以分别被锡林,或者回转盖板握持,接受对方的梳理。
回转盖板与固定盖板最大区别是回转盖板能排出盖板花,保持盖板工作区内处于一种平衡状态。而固定盖板无法排出盖板花,因而也就无法有效清除杂质和短绒,甚至会使握持的纤维下沉,严重充塞盖板。为保证质量的稳定,一方面要频繁地卸下固定盖板来清理盖板花,另一方面是盖板花中长纤维含量很高,造成浪费。所以说,固定盖板代替不了回转盖板。为了加装固定盖板和其对梳理纤维的辅助作用,又由于回转盖板主要发挥作用的是前十几根,所以,减少一些回转盖板,多装一些固定盖板是可行的[4],如新型大直径锡林梳棉机(1 290mm),工作回转盖板从40根减少到30根~32根效果是很好的。所以要实事求是,合理评估附加分梳元件的作用和功能。
诞生于20世纪70年代的梳棉机附加分梳元件,它的应用是对结构已经完善的现代梳棉机功能的辅助,使之性能更进一步完善和实用。正确使用附加分梳元件可以改进棉纤维生条和成纱质量,减少生条和成纱棉结,并降低生条和成纱条干CV值。当然,不能夸大附加分梳元件的作用,用增加附加分梳元件,代替部分主梳理元件,或者延缓更换已衰退针布,这样可能会误导梳理技术的发展。
[1]费青.刺辊分梳板和锡林前后固定盖板的梳理效能[J].棉纺织技术,1999,27(5):20-25.
[2]邱镇南.梳针型固定盖板的作用与性能研究[J].纺织器材,2002,29(6):5-7.
[3]McCreight D J,Feil R W,Booterbaugh J H,et al.Short Staple Yarn Manufacturing[M].Carolina:Carolina Academic Press,1997:132-137.
[4]张文赓.固定盖板的梳理作用[J].梳理技术,2014(27):19-22.