梳棉机回转盖板运转方向与盖板选型研究

史志陶(沙洲职业工学院,江苏 张家港 215600)

•应用研究

梳棉机回转盖板运转方向与盖板选型研究

史志陶
(沙洲职业工学院,江苏 张家港 215600)

为确保梳棉机对纤维的有效梳理和高产，通过对梳棉机回转盖板正、反转时盖板花的生成机理与剥取机理研究，揭示剥取盖板花过程中清洁机件对盖板针布的影响、盖板针布针尖面的清洁效率、盖板针布工艺参数的设定要求与选型依据，可供棉纺企业在梳棉机和回转盖板针布选型时借鉴。

梳棉机；锡林；道夫；双回转盖板；针布；盖板花

现代高产梳棉机回转盖板的运转方向决定着盖板花的清除方式及清洁的有效性，也影响着回转盖板的选型与日常维护。为了确保对纤维的有效、高产梳理，有必要依据回转盖板的运转方向进行合理地盖板选型与维护。

1 高产梳棉机回转盖板运转方向

高产梳棉机弹性盖板运转方向分为正转和反转，盖板针布针尖面的运动方向与锡林针布针尖面的运动方向一致，为盖板正转；盖板针布针尖面的运动方向与锡林针布针尖面的运动方向相反，为盖板反转，即回转盖板向机后方向运转。

2 高产梳棉机回转盖板盖板花生成过程分析

2.1 回转盖板正转方向盖板花分布

回转盖板—锡林梳理区正转方向各盖板位置盖板花分布：前第三根回转盖板位置的盖板花增长最大，第四根回转盖板的盖板花增长比较缓和，其后稳定[1-2]。英国学者Carl lawrence提出回转盖板正转时，参与撕扯、梳理的盖板针布是进入梳理区的前四根[3]；因此，回转盖板—锡林梳理区正转的前四根回转盖板位置由锡林针布抓牢纤维尾端进行剧烈式过滤式梳理、排除短绒与杂质，并产生一定的短绒[4]；其后回转盖板针布中已充塞大量盖板花，且被锡林针布抓牢的纤维尾端不足以产生让短绒与杂质克服充塞阻力成为盖板花的能力，故该回转盖板梳理区无排除杂质、短绒的能力，这一点可从上斩刀剥离盖板花时盖板花不分层及A186系列梳棉机上安装简易式棉网清洁器时出现喷花与落杂问题中得到证实；但被锡林针布抓牢的纤维尾端仍能接受回转盖板针布的梳理，就如前固定齿条盖板针布梳理作用一样[5]，产生的盖板花相对膨松，盖板花中的纤维结构如图1所示。盖板花中的纤维层头端在盖板针布的底部，而纤维层的尾端则露在盖板针布针尖面上[6]。

1—盖板针布；2—纤维层。图1 回转盖板正转时的纤维层结构

2.2 回转盖板反转时盖板花分布

回转盖板反转时，第一回转盖板梳理区随回转盖板号数增大则盖板花量急剧减少，其他无盖板花。盖板花中的纤维结构如图2所示，盖板花中纤维层的头端在盖板针布针尖面上，而纤维层的尾端则深入盖板针布底。

1—盖板针布；2—纤维层。图2 回转盖板反转时的纤维层结构

3 盖板花的剥取方式

回转盖板正转时，剥取盖板花的位置在梳棉机回转盖板—锡林梳理区出口前上方。剥取盖板花的上斩刀装置如图3所示。剥取时，盖板针布与上斩刀不接触，靠上斩刀对翘出盖板针布纤维的粘附与拉剥方式剥取盖板花。这种剥取方式得益于盖板花中的纤维结构：剥取时，上斩刀粘附着嵌入盖板针布中的盖板花纤维层的尾端，如图3a)所示；随着上斩刀的下拉，其纤维层尾端由向上弯曲变为向下弯曲，使纤维层尾端向盖板针布的针尖面翘出，并使纤维层下面的多层纤维层尾端聚拢，如图3b)所示；在盖板针布的引导下，被作用纤维层克服阻力，顺着盖板针布的方向起出，如图3c)所示。特点是低速、高效、清洁，不损伤针布，适应不同类型的盖板针布选配。

图3 上斩刀剥取盖板花

盖板反转时，剥取盖板花的位置在梳棉机机后盖板上方，如图4所示。

1—除尘刀；2—吸落棉风槽； 3—清洁罗拉；4—钢丝刷；5—盖板。图4 盖板反转时盖板花剥取点

剥取盖板花的过程：清洁罗拉钢针插入盖板针布针隙，将其中的盖板花压入针布底，使其从基本清洁的盖板针布的针隙间弹射出去，吸风负压将这些松散的盖板花吸走，顺势随清洁罗拉转移到钢丝刷进入吸落棉风槽，从而完成对盖板花的剥取。

其剥取盖板花的特点：清洁罗拉钢针插入盖板针布的针隙，在高速剥取盖板花过程中的两针面为接针状态，存在针面碰撞与磨损，使盖板针布的梳针表面因磨损而产生毛刺，从而影响盖板花的剥取，如图5所示。此外，在清洁罗拉钢针的高速冲击下，盖板花纤维可能被损伤、甚至切断，导致收集的盖板花的再利用价值下降。

1—纤维层；2—盖板针布；3—清洁罗拉。图5 盖板反转时清洁罗拉剥取盖板花

4 回转盖板针布的选型

4.1 回转盖板正转

选用直针弹性盖板针布或弯针弹性盖板针布，其植针可不拘形式。

4.2 回转盖板反转

尽可能选择弯针弹性盖板针布，梳针密度分布尽量避免渐密型针布。如果选择直针弹性盖板针布，其生成的盖板花一直沉积到针底，清洁罗拉清洁盖板时，盖板落物无膨松的机会，只能靠清洁罗拉机械地清除，不能通过真空吸除盖板花。此外，为彻底清洁盖板，清洁罗拉针布必须深入到盖板针布的针底，但这对针底有较大的损伤。而弯针弹性盖板针布上的盖板花不能高过梳针的针膝，为盖板花预留膨松的空间，以便于清除；因此，应尽可能采用弯针弹性盖板针布。同时，因为采用了稀密型弹性盖板针布，使盖板花难以刷出，或者即使能刷出来，对盖板针布的磨损以及盖板花纤维损伤都较严重，影响其日后使用。

5 回转盖板运转工艺设计

5.1 回转盖板正转

在工艺设计上，当梳棉机产量较高、盖板运转速度较低时，可生成较厚的盖板花，降低梳棉机产生的盖板花量；但形成的盖板花过于密实，剥取时所需拉剥力较大，易造成回转盖板针布的针隙中残留盖板花量增多，给后续圆毛刷清洁带来一定的困难，因此回转盖板针布的针密要适当减小。为了提高纤维的梳理度，应提高回转盖板针布针密，在高产时就必须适当提高回转盖板的运行速度，确保盖板针布始终处于高度清洁的状态进入下轮纤维梳理工作，让进入第一根盖板针布针隙中的盖板花处于合理的膨松度，有利于纤维的梳理并减少纤维的损伤，主要取决于回转盖板针布选型与针密、盖板运转速度三个因素权衡的结果。

5.2 回转盖板反转

当回转盖板正转时，锡林针布携带的纤维束、块首先被挤入无纤维的盖板针布区，可融入的纤维量大，纤维彼此间的联系较松散，梳理时锡林针布抽拔纤维容易，后续未被挤入盖板针布的纤维随锡林高速旋转，延迟压入已充塞纤维的盖板针布中而梳理力比较均衡。当回转盖板反转时，锡林针布携带的纤维束、块首先被挤入已充塞纤维的盖板针布区，可融入的纤维量极小，促使被梳理的纤维束、块受到极大的挤压力而被压实，外翘的纤维尾端被压向锡林针布的针隙，降低已被梳理纤维的抬头，影响后续梳理效果。盖板反转时，由于盖板花的沉积方式与盖板正转时相反；因此，要解决被梳理纤维尾端的抬头问题，须提高盖板的反转速度，以降低盖板中充塞的纤维量。此外，为了适当减小梳理力、降低纤维断头，回转盖板针布的针密尽可能相对正转时的小。

回转盖板反转时，为确保盖板花清除效果，还必须适当增大吸风量、形成比较大的空气负压，让清洁出盖板针隙的尘杂不因重力作用落回已经清洁的盖板针布针面上，给生条增加结杂。

6 双回转盖板—锡林梳理区盖板的选择

所谓双回转盖板—锡林梳理区，是将原回转盖板—锡林梳理区拆分为前、后两个活动盖板—锡林梳理区，前后梳理区独立控制、互不干扰。其理论依据是：前4根盖板区域为挤压式梳理区域，其余为一般梳理区域。由于梳理要求不同，其盖板针布配备也不同：前4根盖板用针布配置的针密较小，其余的针密较大，既有利于梳理又可减少纤维损伤。从以上对比分析可知，双梳理区的回转盖板运转方向最好采用正转，有利于梳理和对盖板针布的保护以及更加有效地清除盖板花。在前挤压式梳理区域内，可选择弯针弹性盖板针布，以给予更大的容纤能力，确保纤维间或纤维与针布间有一定活动空间，有利于纤维在较合理的梳理力下稳定梳理，避免纤维损伤。当选择盖板针布时，可视生产原料的种类进行：在后梳理区不会产生很大的盖板花量，以提升盖板针布对纤维的梳理功能为前提，可采用直针弹性盖板针布或齿密更大的金属针布；同样，也可适当放慢回转盖板的运转速度。

7 结语

7.1 回转盖板正转时，清洁装置与盖板针布不接触，可利用清洁装置对盖板针布表面外翘纤维的粘附作用顺盖板花生成结构与盖板针布方向剥取盖板花；而回转盖板反转时，清洁罗拉针布插入盖板针布针隙，并按清洁罗拉针布运动方向，从盖板针布的针尖对盖板花生成面向针底进行挤压，将盖板花打松散或带出盖板针隙，并依据吸风作用清除盖板落物。

7.2 回转盖板正转时，利用低速清洁、高效清除盖板花；而当盖板反转时，清洁罗拉高速地将盖板花清除出盖板针布的针隙，清洁罗拉针布的高速冲击，对盖板针布有较强磨损，使梳针表面产生毛刺等，对盖板花清除有一定影响，也降低了盖板针布的使用寿命；同时，清洁罗拉针布的高速冲击切割了纤维，使纤维长度短小，又降低了盖板花的使用价值。

7.3 盖板正转可选用各类盖板针布。而盖板反转应尽可能选用弯针弹性盖板针布；不建议选用稀密型弹性盖板针布，因为在高针密区域的盖板花纤维排列致密、纤维运动空间极小且不易松动，易发生切断盖板花纤维的问题；同时，两针面接针机会陡增、碰撞剧烈而损伤针布。

7.4 为了确保回转盖板—锡林梳理区完成对锡林针布针面上纤维尾端的有效梳理、减少纤维损伤，必须控制盖板针布针面的实际容纤率，并以此为依据使回转盖板运行速度与梳棉机产量同步变化。

7.5 应用双回转盖板—锡林梳理技术，合理配置弹性盖板针布，利于各梳理区充分发挥其效能。

[1] 史志陶.梳纺工程[M].4版.北京：中国纺织出版社，2007.

[2] 华东纺织工学院棉纺教研室.棉纺学：上[M].北京：纺织工业出版社，1982.

[3] 卡尔·劳伦.梳理理论(二) 纤维网的形成及纤维的形态[J].郭昕，钱幺，译.孙鹏子，校.棉纺织技术，2013，41(12)：I0069-I0072.

[4] 史志陶.梳棉机锡林盖板梳理区棉结产生机理的研究[J].棉纺织技术，2004，32(8)：17-19.

[5] 史志陶.不运转盖板—锡林梳理区梳理机理的研究[J].纺织器材，2013，40(4)：6-9.

[6] 史志陶.梳棉纤维流中纤维形态与质量控制剖析[J].纺织器材，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，江苏宜兴人，教授，主要从事纺织材料应用与棉纺工艺理论和实践的研究。

时间：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