国产精梳机的技术近况与发展趋势

刘允光

(聊城允光精梳技术服务中心，山东聊城，252000)

当代国外精梳机技术的研发日新月异，精梳机的车速一再被刷新，目前已经达到550钳次/min～600钳次/min[1]。而国产精梳机装备技术水平也得到明显提高，在2018年中国国际纺织机械展览会暨ITMA亚洲展览会上，国产精梳机争奇斗艳展风彩，现场国产精梳机演示速度均已突破500钳次/min。国内功能性棉型化纤精梳设备的研发以及精梳装备的自动化、智能化技术模块均有突破性进展。国产精梳机技术装备创新在运转稳定性、可靠性方面得到大幅度提升，并围绕实现产量最大化、品质保优、低落棉率及低耗能为核心技术的领域而展开，凭借出色的多种功能纤维选择和良好的运行性能，以及较高的经济性达到卓越的质量水平，呈现出全新一代精梳设备以及工艺技术创新日趋完美的发展趋势。

1 国产精梳机设计的最新技术亮点

1.1 高速高效优质低耗

国产精梳机对分离罗拉、钳板、锡林等关键机构进行平衡优化设计，采用锡林轴瞬时变速梳理技术、高精度加工工艺、优化基础材料设计，以提高装配质量，减少了产品早期的故障频数，缩短磨合期，提高了设备的稳定性和可靠性。设备振动小、噪声低。设计速度均在500钳次/min～550钳次/min；实际工艺生产速度可在400钳次/min～420钳次/min长期运转，产量可达65 kg/h。国产精梳机工艺设计技术理念也发生了根本性的改变，集中体现在：高速度(400钳次/min以上)、条卷重定量(80 g/m)、前进给棉及低落棉工艺。生产实践表明：变速梳理精梳机配置前进给棉工艺以及4.7 mm的给棉长度，可以达到卓越的运行性能和成纱质量水平。

1.2 采用新型130° 齿面角锡林

新型130° 齿面角锡林的特征是最大限度地扩展了锡林梳理区，梳理区增加了45%，锡林针齿数增加60%以上，总齿数达到4.5万齿～6万齿，有的机型具有多角度锡林快速切换功能，适应不断变化的环境和条件能力的灵活性增强，充分发挥精梳锡林的梳理功效，可以更彻底地从棉层里清除短绒、棉结杂质，并且提高了纤维平行伸直度[2]。与其他技术成熟的工艺部件一起，为原料加工创造了完美的组合，是降低成纱常发性纱疵，控制偶发性分级纱疵，减少络筒电子清纱器切纱次数，改善布面质量的有效措施。这使得用户可根据需要将重点放在产能、原料利用率或质量上，凭借出色的纤维选择和良好的运行性能，使国产精梳机的经济性达到较好的水平。

1.3 生产流程中采用大尺寸条筒

在精梳工艺中，开始使用直径1 m的条筒，尤其是从梳棉机到自调匀整并条机整个生产流程都采用统一的条筒尺寸，即使用直径为1 m条筒，换筒次数减少50%，大幅提高工作效率，从而减少了10%的操作工作量，接头数量也减半，再加上质量改善，可使整个生产工艺流程的效率更高。

2 精梳机条并卷机智能连续运行系统

近几年，随着自动化、智能化技术的发展，精梳工序设备的全自动化操作已成为可能。可提供故障远程诊断，具有更好的人机交互可操作性。其中经纬纺织机械股份有限公司、江苏凯宫机械股份有限公司推出的智能连续运行系统，实现了精梳机的连续化、自动化、无人操作智能生产。

2.1 精梳机的全自动换卷和棉卷接头系统

国产JWF1286型、JSFA2188型精梳机具有自动退管、自动换卷、自动接头功能和灵活便捷的数字化操作系统。设计筒管尾卷清理系统、棉卷头尾搭接控制系统、筒管搬运系统、翻卷系统等，并配合控制程序连续生产。该系统明显降低了操作工的工作量。使接头质量明显改善，其效果直接反映在精梳条均匀度上。可以显著减少对合格熟练操作人员的需求。该系统的优势表现在：降低操作工的工作量、在精梳机上无需等待时间、精梳机的效率更高。

2.2 智能棉卷搬运系统

JSFA016型智能棉卷搬运系统实现条并卷机和精梳机间智能化、自动化运输，具有运输支架机构、吊卷机构等机械机构以及嵌入式吊卷系统控制程序。在条并卷机输出端设计完成满卷存储平台，可将棉卷以8个为单位连续码齐，并自动输送到精梳机吊装运输区域。设计完成空管存放存储平台，将精梳机返回的空管码齐逐一喂入条并卷机，完成条并卷及输出端的连续生产[3]。该系统优势：温和的棉卷运输，无需人工操作，在精梳机上无需等待时间，精梳机的效率更高。

3 棉型化纤精梳机的开发与应用

棉型化学纤维精梳机是针对化纤纱线生产需要研发的，代表机型有HC601-RZXW型化纤精梳机以及JSFA2186型多纤维精梳机，可适纺纯涤纶、纯粘胶以及涤棉、粘棉等混纺品种。通过精梳，不仅可以提高纤维的伸直度、平行度及分离度，减少了并丝和残留的少量杂质，而且能够提高纱线的均匀度，改善面料的手感和风格，所纺产品染色的均匀性、一致性、鲜艳性也明显提高，布面风格得到改善，将精梳工序引入棉型化纤纺纱流程是提高棉型化纤纺纱质量的一项有效技术手段。

3.1 化纤精梳机工艺参数的优化

3.1.1 精梳分离结合驱动机构的优化

化纤精梳机的研发重点涉及到了精梳分离结合驱动机构的开发，优化精梳机分离罗拉运动，优化精梳机有效输出长度，优化多连杆传动机构，同时增加钳板摆动动程，使精梳机适纺纤维长度达到29 mm～42 mm，满足纺制化学纤维的长度要求。

3.1.2 精梳传动系统优化

改变了曲柄滑套机构、传动部件表面线速度传动比；采用给棉罗拉可调式钳板,优化钳板皮老虎长度，控制钳口对化学纤维的有效握持。从而提高精梳机梳理机能，有效控制化学纤维落纤率，并消除化学纤维条运动过程中产生的卷缩现象。

3.2 分梳专件参数的开发

3.2.1 锡林参数的优化选择

根据棉型化纤的长度、细度、摩擦性能等参数，对锡林、顶梳的针齿密度、齿形、角度及针齿的排列方式等进行了优化设计，减少精梳过程中纤维缠绕锡林及顶梳，减少纤维断裂及梳针损伤。棉型化纤精梳锡林参数如下。

(1)锡林齿形工作角大，纤维深入齿根的力小，有利于纤维的上浮和转移，工作角小有利于纤维的握持和分梳。齿形工作角偏大取值为50°～60°，且从前区到后区逐渐减小，同时适当减小齿深，有利于纤维的分梳，充塞少，转移率大，在满足锡林梳理要求的同时，又便于毛刷清洁锡林。

(2)齿密增加能提高对纤维的握持抓取和分梳作用，但容易损伤纤维、降低纤维转移。因此锡林总齿数和各梳理区齿密不宜过大，适当增加齿基厚和纵向齿距，锡林总齿数范围18 000齿～22 000齿，根据用户的需求随机进行调整[4]。

(3)整体锡林的梳理齿面角可采用75°和90°两种形式，前排齿片与纤维平行，后几排齿交替倾斜3°，减少对纤维的控制。

3.2.2 棉型化纤顶梳的设计

顶梳的齿密度一般取24齿/cm、26齿/cm，顶梳齿形设计采用榫型结构形式，齿片宽度是普通顶梳齿片宽度的3倍多，齿尖夹角呈20°，有利于减少棉型化纤缠绕齿片现象的发生，靠近基部采用负工作角设计，达到自清洁的效果。

3.3 棉型化纤精梳上机工艺配置

棉型化纤精梳工艺配置范围：棉卷定量50 g/m～65 g/m，给棉方式为前进给棉，给棉长度4.7 mm、5.2 mm、5.9 mm，梳理隔距0.30 mm～0.45 mm，顶梳插入深度(刻度值)-0.5、0、+0.5，精梳落棉率5%～11%，落棉隔距7 mm～12 mm。

3.4 多纤维精梳机

JSFA2186型多纤维精梳机是主要针对棉麻、莱赛尔、粘胶、汉麻、化纤等纤维的不同梳理需要而研发的，采用不同模块化专件进行组合，该系统的优势表现在用户不用多买精梳机，一台精梳机就可以解决梳理多种纤维的纺纱难题。

4 国产精梳机发展趋势

最近几年，我国纺织行业的生产成本普遍上涨，大量企业出现了用工成本大幅度上升和招工难并存的局面。高速、高效、节能、智能化以及设备运转的稳定性和可靠性是目前国产精梳机的发展趋势，是一种不可逆转的潮流。其中精梳工序独特的全自动换卷系统和全自动棉卷运输系统，又为解决招工难等问题提供了更加有效的方案。同时，企业也凭借可靠、稳定的产品质量赢得了更具有竞争优势的市场。同时，针对精梳技术的节能降耗，可以采用优化方法，减小精梳机驱动机件运动的加速度及机件重量，进一步提高精梳机装备的加工精度，力争在基础材料科学研发水平上有所突破。这样不仅能节能、降噪，而且还可以减小机器振动，有效提高了机器运行稳定性。

5 结语

当代国外精梳机车速已经达到550钳次/min～600钳次/min，而国产精梳机装备技术水平也得到明显提高，其运转稳定性、可靠性得到大幅度提升，在400钳次/min～420钳次/min下能长期运转，且精梳机在重定量、高速度、前进给棉、低落棉率、低能耗等方面展现出优异的工艺技术特征。颠覆性地冲破传统精梳机的技术理念，采用新型130°齿面角锡林，有的机型可进行多角度锡林的快速切换。在传动机构优化设计、配套多功能模块模式的转换、化纤精梳机和多纤维精梳机的研发以及条并卷机、精梳机智能连续运行的全自动化系统等方面都取得了突破性的进展。在质量、产量与用棉上皆达到高度的灵活性。目前，国产精梳机的有些技术指标虽然可与国外先进机型相媲美，但我们也应清醒地认识到，国产设备在制造精度、基础材料领域的研究、设计制造、工人素质、装配精度以及设备的运行稳定性、可靠性等方面与国外先进机型仍有一定的差距，尤其是精梳器材制造商要对器材专件和配套机配件供应的质量给予更多的关注。