E86型高效精梳机梳理器材配置解析

陈玉峰，王 平，王子峰

(1.光山白鲨针布有限公司，河南 光山 465450；2.舞钢银龙纺织有限公司，河南 舞钢 462500；3.项城市纺织有限公司，河南 项城 466200)

0 引言

E86型精梳机使用加大齿密锡林针布、加大针密顶梳，采用变速梳理技术、等隔距梳理工艺，在降低精梳落棉率的同时，成纱品质得到明显改善，对实现精梳机高产、高质和高效生产具有重要意义。

1 E86型精梳机用器材配置需要考虑的问题

1.1 重定量高速梳理使负荷增大

重定量喂入增加了条卷而使梳理负荷增大，精梳机对棉层进行充分梳理是技术关键。精梳机以500钳次/min的速度进行高速梳理，面对棉层中纤维根数的增加，应加大锡林针布齿密和顶梳针密以满足提高纤维伸直度的要求[1]。

1.2 给棉形式造成短绒进入精梳条

当E86型精梳机采用前进给棉工艺时，虽然产量高但存在短纤维易进入精梳条、长纤维进入短绒中的问题。其原理是：向后喂入，棉网喂入发生在钳板后摆时，精梳落棉率高达12%～25%；向前喂入，棉网喂入发生在钳板前摆时，在大量喂入条件下的精梳落棉率较低，仅为8%～14%，因为前进给棉在分离接合时钳板钳唇外棉网长、接合时间提前而顶梳刺入时间晚，有部分短绒或短纤维进入精梳后的棉网中[2]；由此可知，提高对流入短纤维的精梳条的梳理度，是实现理想梳理的关键。

1.3 低落棉精梳条的伸直状态

因为低落棉精梳条中的短纤维含量增加1%～3%，短绒在后道牵伸过程中易形成浮游纤维，以致影响牵伸运动而造成成纱质量恶化；所以提高16.5 mm以下短纤维的伸直度、平行度和分离度对成纱质量非常关键[3]。

1.4 锡林变速梳理要求针布耐磨度高

锡林变速梳理采用两对非圆齿轮进行变速传动，可实现在一个循环周期内锡林速度由慢转快再由快转慢两次变速过程。对棉丛进行梳理时，锡林速度较高，梳理时间缩短、分梳效果更佳;而当毛刷清洁锡林时锡林速度变慢，可保证锡林的清洁效果。同时，分梳时间缩短，为增加分离结合时间创造了条件，使锡林定位工艺、分离结合工艺调整的适应性更佳，分离罗拉倒入机内的棉网被锡林抓走的概率极小，可节约用棉。因此，精梳锡林对纤维的瞬时梳理力和反作用力要求针布的耐磨度应增大，以免影响针布的使用周期[4]。

1.5 高速梳理使短绒增多

梳理度是指棉层中每根纤维受到锡林锯齿的作用齿数，表示精梳锡林、顶梳对棉层梳理作用强弱的程度[5]。E86型精梳机锡林齿密加大，锡林瞬时加速，梳理面积增大，梳理度增加的同时对纤维损伤产生新的影响。

1.6 锡林顶梳嵌花

精梳机产量增加，梳理的纤维数量增加，其杂质、短绒同样增加，所以精梳锡林、顶梳嵌花概率增大。

2 E86型精梳机针布配置实例与分析

2.1 E86型精梳机针布配置实例与工艺效果

E86型高效精梳机采用“高钳次、小分离、重定量、短喂给、早插入”工艺措施，选择Ri-Q-Combi 500型锡林与Ri-Q-TOP TYP 2030型顶梳相结合，实现低落棉、高质量的梳理效果。3种精梳机具体工艺见表1，E86型精梳机不同落棉刻度时精梳质量对比见表2，纺CJ 14.6 tex纱质量对比见表3，3种精梳机成纱质量对比见表4。

表1 3种精梳机主要工艺参数与针布配置

精梳机型号E66型E80型E86型定量/[g·(5 m)-1]22.522.522.5给棉方式后退前进前进给棉量/mm4.74.34.7钳次速度/(钳次·min-1)460500560总牵伸倍数14.2514.2514.25预牵伸倍数1.371.151.15顶梳刺入深度/mm1.000.500.75罗拉隔距/mm4.5×104.5×104.5×10顶梳位置/(°)242424落棉刻度/mm9.511.59.5精梳锡林型号Primacom8014Ri-Q-Combi 400Ri-Q-Combi 500顶梳型号FIXPRO-TYP C30Ri-Q-TOP TYP 2030Ri-Q-TOP TYP 2030梳理齿面圆心角/(°)111130130精梳锡林总齿数4.2×1044.4×1044.4×104顶梳针密/cm303030

分析表2和表3可知：E86型精梳机采用“高钳次、小分离、重定量、短喂给、早插入”的工艺措施，选用高密锡林、顶梳，可实现低落棉条件下纤维伸直度和棉结、杂质、短绒去除率的提高，为后部牵伸提供了较好的条件。

表2 E86型精梳机不同落棉刻度的精梳质量对比

落棉刻度/mm精梳条定量/[g·(5 m)-1]落棉率/%棉结/(粒·g-1)AFIS籽皮重量加权长度/mm短纤维含量/%最长纤维5%平均长度/mm未成熟纤维含量/%成熟度杂质/(粒·g-1)线密度/mtex10.723.0620.5115026.998.136.694.80.9151939.523.1518.5422026.798.936.664.70.9141939.023.5917.3515026.719.036.525.20.915192

表3 E86型精梳机不同落棉刻度纺CJ 14.6 tex纱质量对比

落棉刻度/mm条干CV/%-40%-50%+50%+140%+200%个·km-1CVb/%3 mm毛羽/(根·cm-1)单强CV/%强力/cN10.712.5082212108191.744.05.9219.79.512.5886214113192.323.77.5221.89.012.5886214116232.253.87.0222.4

表4 3种精梳机纺CJ 14.6 tex纱质量对比

精梳机型号落棉刻度/mm速度/(钳次·min-1)条干CV/%-50%+50%+140%+200%个·km-1CVb/%3 mm毛羽/(根·cm-1)单强CV/%强力/cNE66型9.546012.08116103182.723.27.8224.6E80型9.050011.98011116162.133.97.1227.3E86型9.056011.93010116162.133.97.1227.3

由表4可知：E86型相对E66型、E80型精梳机采用了新型精梳锡林 Ri-Q-Combi 500，总梳理齿密为4.4万齿，Ri-Q-TOP TYP 2030型顶梳更适于高齿密及深插入的工艺，加大顶梳清洁过滤时间，可确保梳理效果、减少嵌花。精梳锡林齿形和齿密优化选择配合顶梳的最佳插入时间、优化的钳板分离结合机构,在降低落棉率的情况下梳理质量仍然较为稳定。

2.2 E86型精梳机用器材配置实例分析

2.2.1Ri-Q-Combi500型精梳锡林

E86型精梳机配置齿面圆心角为130°的Ri-Q-Combi 500型精梳锡林，锡林总齿数为4.4万齿。其特点是：齿密增大、齿形优化、表面处理、齿密和角度渐增、齿面圆心角增大、齿尖硬度增大、齿尖变小等，实现了梳理充分、穿刺能力强、纤维损伤少、自洁能力强而不易嵌杂、嵌花等目的，为低落棉、重定量，高效梳理提供了条件，3种型号精梳机用锡林配置对比见表5。

2.2.1.1齿密增大以增加梳理点

与传统相比，锡林总梳理齿数逐渐增加，配置Primacom 9015型和9030型精梳锡林的总梳理齿数分别达2.9万齿和3.2万齿，在Primacom 5015型锡林基础上，研发出齿面圆心角均为111°的5028型、5030型精梳锡林，其锡林总梳理齿数分别达到4.0万齿和4.2万齿。E86型精梳机配置的Ri-Q-Combi 500型精梳锡林总齿数达4.4万齿，最高可达到4.9万齿，齿密的增大能够满足锡林对须丛精细化的穿刺梳理，提高伸直效果，利于高速高产和重定量。

表5 3种精梳机用锡林配置对比

精梳机型号E66型E80型E86型精梳锡林型号Primacom8014型Ri-Q-Com-bi 400型Ri-Q-Com-bi 500型齿面圆心角/(°)111130130精梳锡林总齿数4.2×1044.4×1044.4×104针板规格第1组第2组第3组第4组第5组4530×50804535×36704540×26654540×20604540×16504530×46804535×32654540×25604540×19604540×16504532×29804532×34604540×27604545×17504545×1740

2.2.1.2优化齿型以减少纤维损伤

精梳梳理既属于单纤维梳理，也属于握持梳理。针齿对纤维的穿刺力强，工作角设计得较小。如果工作角过大则纤维滑移过程短，容易造成针齿起槽磨损，甚至折断。由于前排针齿在梳理过程中与纤维的接触点不断变化，从针尖接触纤维到纤维离开针齿根部，纤维在针齿上有一个滑移的过程。改进的齿尖厚不大于0.06 mm、宽为0.25 mm，其硬度值不小于800 HV，表面粗糙度Ra值为0.06 μm，穿刺能力和自洁能力增强(见图1)，可以使精梳条中的短绒率减小0.5%～1.0%。

a) 传统齿片 b) 改进齿片图1 传统齿片和改进齿片

2.2.1.3硬度增大以延长使用寿命

成纱棉结随着锡林齿条横向齿密的增大而显著降低，所以在梳理面积一定的情况下，增大锡林横向齿密已成为高效能精梳机的必然选择。但是，增大前、后分梳区的齿密，势必造成锡林齿片越来越薄、强度大幅降低，从而难以承受高速梳理负荷，导致锡林使用寿命缩短。因此，在针布加密的基础上应提高齿条硬度，以利于延长锡林使用寿命。3种不同精梳锡林硬度对比见表6。

表6 不同型号精梳锡林硬度对比

精梳机型号E66型E80型E86型精梳锡林型号Primacom8014型Ri-Q-Com-bi 400型Ri-Q-Com-bi 500型硬度/HV第1点等2点等3点等4点760730224222780750226225860820231225

2.2.1.4齿密和角度渐增

E86型精梳机配置Ri-Q-Combi 500型锯齿锡林，齿密由稀至密，工作角小、齿背角大，梳理点增加，尤其是后区齿密增大有利于棉结和短绒的排除。根据梳理特点，齿密和角度合理分配功能：齿密逐渐增大且集中在后区可提高对纤维的精细梳理；角度减小可增加对纤维的控制能力。

前排针有效抓取须丛中的纤维，是后排针有效清除棉结及合理排列的前提。后排高齿密针齿对已经完全被握持在针面上的须丛进一步分梳，去除棉结及杂质并再次排列纤维。锡林对小卷内棉结的精细清除、纤维排列能力,是由后排齿密决定的;适当增大后排齿密，可以有效的清除更小的棉结从而提高棉结清除率，同时对较短纤维实施有效梳理达到提高整体伸直效果，减少短绒。E86型精梳机配置双握持线的高精度钳板可有效握持纤维，工作角减小为45°以增加对纤维的穿刺和握持，齿密较传统齿密增加了25%以上，可减小长纤维被锡林拉出的概率，从而降低落棉中的长纤维含量，不同精梳机用锡林齿密和角度配置见表7。

2.2.1.5齿面圆心角增大以增加梳理空间

梳理强度和梳理度的提高，是新型精梳机的优势所在。梳理度越大，锡林对棉丛的梳理越充分，但是梳理强度越大，会造成纤维损伤。E7/5型与E7/6型精梳机与原E7/4型相比，其齿面圆心角由72°扩大到90°，即一个梳理循环中的分梳时间由8个分度增加到10个分度，从而提高了梳理效果。

表7 不同精梳机配置不同型号锡林的齿密和角度对比

精梳机型号E66型E80型E86型项目工作角度/(°)齿密/[齿·(25.4 mm)-2]工作角度/(°)齿密/[齿·(25.4 mm)-2]工作角度/(°)齿密/[齿·(25.4 mm)-2]针板第1组第2组第3组第4组第5组303540404016130738153880630354040401753103815658063232404545221316398759949

E7/5型与E7/6型精梳机使用锯齿锡林型号为格拉夫公司产的5014型与5015型，前者有4块锯齿针板，齿面圆心角为90°，适用于细绒棉纺10 tex以上精梳纱；后者有5块锯齿针板，齿面圆心角为111°，适用于长绒棉纺10 tex以下特细号精梳纱。E66型精梳机配置5块Primacom 8014型针板，齿面圆心角为111°，适用于长绒棉纺10 tex以下特细号精梳纱；部分采用6块针板、齿密增加，适纺范围较广。E80型、E86型精梳机采用Ri-Q-combi型锡林，齿面圆心角为130°，其梳理区增大了44.4%，锡林的总齿数增加了60%，总齿数达4.7万齿，同时重点增加了后区精细梳理区，更彻底地从棉层里清除短绒、棉结和杂质。尽管精梳锡林的梳理度、梳理强度急剧增加，但由于锡林针布结构的优化，即合理的锡林前、中、后梳理区齿密、齿条工作角、针齿容纤维量的优化设计，仍可以保证柔性梳理和均匀抓取，纤维清除效率高且提升了纤维的伸直平行度。齿面圆心角内针板分布见图2，Ri-Q-Combi 500型精梳锡林齿面圆心角对比见表8。

图2 锡林齿面圆心角内针板分布

表8不同型号精梳用锡林齿面圆心角α对比

单位：(°)

2.2.1.6齿尖宽变小

齿尖宽影响对纤维的穿刺能力，齿尖宽越小则穿刺能力越强，特别是精梳锡林对纤维须丛进行穿刺时高速且瞬时加速到2倍以上，极易造成纤维损伤。E86型精梳机Ri-Q-Combi 500型锡林的齿尖结合针布齿密增加，齿尖宽较小，能有效地提高穿刺能力，减少对纤维的损伤，提高梳理效果，具体对比见表9。

表9不同型号精梳锡林齿尖宽对比

精梳机型号E66型E80型E86型精梳锡林型号Primacom8014型Ri-Q-Com-bi 400型Ri-Q-Com-bi 500型齿面圆心角α/(°)111130130针板齿尖宽/mm第1组第2组第3组第4组第5组0.120.100.090.080.060.120.090.080.080.060.120.090.080.060.05

2.2.1.7齿片表面处理以减少棱角,实现柔性梳理

齿片的表面处理是对冲切的针齿棱角、毛刺进行消除，以减少对纤维的损伤。对毛刺、棱角进行锥齿化处理，从而保证针齿在对纤维穿刺梳理过程中，进一步减少损伤与落棉。实践表明，Ri-Q-Combi 500型精梳锡林经过表面强化镀层处理后，表面粗糙度Ra值提高到0.08 μm,针齿毛刺清除后使落棉率降低、精梳条中的短绒减少。

2.2.2Ri-Q-TOPTYP2030型顶梳

E86型精梳机采用前进给棉与顶梳工艺相配置，可以获得与后退给棉相同的质量水平。顶梳是精梳机的关键梳理器材，对棉纤维丛的后端进行梳理，以去除棉纤维的前后弯钩，以及对钳板握持的死隙部分进行阻隔梳理。前进给棉工艺中，顶梳梳理可影响48.7%的精梳落棉率，与前进给棉工艺中锡林梳理51.3%的落棉率相当。因此，在特定条件下适当增大顶梳齿密、改善齿形，增加对纤维的挤压，使过滤作用更彻底，以更有效地降低棉结、杂质及短绒。Ri-Q-TOP TYP 2030型顶梳特点是：齿密增大、齿形优化，表面处理的齿尖硬度增大、齿尖宽小，可使梳理过程中对短纤、杂质拦截功能增强、纤维损伤少、自洁能力强而不易嵌杂、嵌花。不同精梳机配置顶梳参数对比见表10。

表10 不同精梳机配置顶梳参数对比

精梳机型号E66型E80型E86型顶梳型号FIXPRO-TYP C26型Ri-Q-TOP TYP 2030型Ri-Q-TOP TYP 2030型齿尖宽/mm0.080.060.06齿尖硬度/HV760800800基部宽/mm0.280.230.23齿密/[齿·(25.4 mm)-2]260300300 注:顶梳安装位置均为24°。

2.2.2.1齿密增大以提高梳理功能

梳针齿密大，对纤维的梳理能力强，对小棉结的去除效果好；不足之处是齿隙较小，则其容纤量小、对棉层的穿透能力较弱、齿间易夹杂(夹杂严重时使梳理功能降低)。因此，齿密大的顶梳适用于轻定量棉卷及等级高、杂质较少的原料，才能更好地发挥其优势。顶梳齿密小，梳理能力相对较弱，但对棉层的穿透能力强，能迅速对棉层产生作用，针齿间容纤量较大且夹杂较少。齿密越大则梳理度越大，锡林对棉丛前端的梳理作用越强，顶梳对棉丛后端梳理作用越强。顶梳的梳理度与单位长度的针齿数成正比，Ri-Q-TOP TYP 2030型顶梳优化的齿形及齿密由260齿/(100 mm)变为300齿/(100 mm)时，其梳理度提高了11.5%，梳理能力显著增强。

2.2.2.2齿形优化实现柔性梳理

Ri-Q-TOP TYP 2030型顶梳增大了齿片宽从而增大齿片强度，齿身消除棱角处理可延长寿命。由于其梳理效果强，能有效抓取棉结、杂质和短绒，防止被清理的棉结、杂质和短绒上窜，且不易积聚在齿片上；与普通顶梳相比，可减少棉结约20%～30%。顶梳梳针齿形对比见图3。

a) 传统 b) Ri-Q-TOP TYP 2030型图3 顶梳梳针齿形对比

2.2.2.3齿尖宽变小以增强穿刺能力

Ri-Q-TOP TYP 2030型顶梳针齿为楔形齿尖设计(见图4)，其齿尖宽为0.06 mm±0.02 mm，不仅穿刺能力强、易于插入棉丛，还可减小棉纤维缠绕的可能性，且具有自清洁效果，清洁周期比普通顶梳延长 4～5倍，从而减少因清洁顶梳而停车的时间，既提高了劳动生产效率，又减轻了工人的劳动强度。

图4 Ri-Q-TOP TYP 2030型顶梳梳针

2.2.2.4齿尖硬度及粘接平直度提高

Ri-Q-TOP TYP 2030型顶梳梳针以优异的齿形、金属齿片替代了传统顶梳的圆锥形梳针，齿尖硬

度提高到800 HV，梳齿强度高、耐磨性能好、使用寿命长。采用粘结工艺固定齿片的齿尖直线度、平面度均不大于0.08 mm，具有清洁能力强，使用寿命延长的优点[6]。

3 结语

E86型精梳机选配Ri-Q-Combi 500型锡林、Ri-Q-TOP TYP 2030型顶梳是其实现低落棉、高质量的关键。齿面圆心角α为130°的Ri-Q-Combi 500型精梳锡林齿密增大，齿形优化，表面处理，齿密和工作角渐增、齿尖面扩大、齿尖硬度增大、齿尖宽减小，在梳理过程中对纤维梳理充分、穿刺能力强、损伤少，自洁能力强且不易嵌杂、嵌花，可为低落棉、重定量、高效梳理提供条件。Ri-Q-TOP TYP 2030型顶梳齿密增大，齿形优化，表面处理使齿尖硬度增大、齿尖宽小，在梳理过程中清除短绒、棉结及杂质的功能增强且纤维损伤少，不易嵌杂、嵌花。结合精梳机梳理工艺配置针布，采用变速梳理技术，在降低精梳落棉率的同时，可使成纱品质得到明显改善。