第四章梳棉解析课件

第四章梳棉本章主要知识点：

1.梳棉工序的任务及各任务的实现方式。

2.梳棉机的机构组成、工艺原理和作用分析。3.梳棉机各部分工艺调节的参数与调整方法。

4.梳棉工序加工化纤的特点。

5.梳棉质量的评价及提高措施。第一节梳棉工序概述一、梳棉工序的任务梳理：使棉束单纤维(锡林、盖板作用)除杂：清除杂疵、短绒混和与均匀：进行单纤维间的混和

“吸”、“放”纤维成条：制成均匀的棉条

时间

机型锡林转速

(r/min)产量

(Kg/h)梳理元件1950s11812805-7弹性针布1960s-1980sA186C-F330-36018金属针布1991-2000sFA201FA223-225360-60020-100金属针布2005TC-03600140金属针布二、梳棉机的发展国内外主要梳棉机制造厂商德国特吕茨勒：DK803、DK903瑞士立达：C51、C60英国克劳斯罗尔：MK5、MK5D马佐里（东台）：C501青岛宏大：FA231A、FA232A郑州宏大：FA225B、FA221D金坛纺机：JFA226江阴机械：FA212B东佳集团：FA208微机控制及数显；道夫变频调速；带传动平稳，噪音低；高精度、整体式锡林道夫；机内滤尘箱连续吸，车肚机外间歇吸；后固定盖板及刺辊分梳板；可视棉网的双皮圈导棉装置；全封闭安全罩；安全自停装置；棉卷或棉箱喂入，自调匀整通用设计。三、梳棉机的工艺过程

第二节给棉、刺辊部分

一、给棉、刺辊部分的梳理作用（一）机构组成：给棉罗拉、给棉板、刺辊、分梳板或小漏底（老机有）、除尘刀；作用：喂入棉卷或棉丛，进行梳理，排除杂质和短绒。1.给棉罗拉(FeedRoll)

与给棉板鼻尖共同形成对棉层强有力的钳口(nip)，握持棉层，使刺辊在整个棉层横向进行开松与分梳。为使棉层握持牢靠、均匀，罗拉表面有齿形沟槽或小菱形花纹，并在罗拉两端加压。

2.给棉板(FeedPlate)

工作表面为光滑弧形，有一鼻尖。为使棉束尾端不致于过早滑脱，要求：握持力：AB逐渐增加，B点最大；隔距：AB逐渐减小；偏心距e：给棉板圆弧与给棉罗拉中心的距离；

完成对棉丛的梳理并去除部分杂质。

铸铁圆筒，两端堵头；表面包锯齿，250mm；八头螺旋线。

剌辊高速有利于分梳和除杂，但过高会损伤纤维而短绒率，锡林速度也相应，带来全机高速的一系列问题。增加刺辊表面锯齿密度，也可提高分梳和除杂。齿密：横密：如8槽/inch纵密：如4.5齿/inch3.刺辊(Lickerin)除尘刀：矩形钢板，30º角传统除杂：除尘刀+漏底；小漏底：网眼弧形钢板；4.除尘刀：击落尘杂，调节落棉。5.小漏底：托持纤维，排除短绒。（新机型以分梳板代替小漏底）高产梳棉机给棉和刺辊部分（二）刺辊对棉层的梳理过程

1.梳理方式：握持梳理

2.梳理过程：三个阶段（1）梳开阶段：棉束尾端被牢固握持，头端被穿刺、分割；（2）梳理阶段：锯齿与纤维产生相对滑移与摩擦，产生梳理（纤维伸直、横向分开）；（3）分解阶段：随着棉束的喂给，对同一棉束尾端的握持渐弱，锯齿将棉束抓走—棉束分解。（三）影响梳理效果的因素

1.刺辊速度刺辊速度高，梳理好，但过快损伤纤维。衡量分梳刺辊质量的指标－－分梳度。

分梳度C：每根纤维受到的平均作用齿数。w－棉层定量（g/m）；nt－刺辊转速（转/min）；v

－给棉速度（m/min）；L－纤维平均长度（m）；Tt-－纤维线密度（tex）；Z－刺辊表面总齿数。

高产梳棉机一般在0.5～1之间2.锯齿规格（1）工作角：小，有利于分梳，不利于除杂；（2）齿密N（横、纵）：大，分离程度好，但要兼顾（大，N大）；（3）齿顶高h：大，穿刺能力强，但强度小；（4）齿尖角γ：γ小，针齿穿刺能力强。3.给棉板分梳工艺长度LA

刺辊、给棉板隔距点（A）以上一段工作面长度（L1）与鼻尖宽度（a）之和。分梳工艺长度↓→梳理长度↑（梳理早）→梳理效果↑→短绒率↑

分梳工艺长度与梳理效果的关系LA/mm2324.526.528.5棉束百分率6.3%7.26%8.12%8.96%短绒百分率29.68%28.48%26.51%24.42%

若选择不当：（1）当分梳工艺长度大于纤维主体长度时，纤维损伤少，但未经分梳开的棉束多，对分梳开松与除杂不利；（2）当分梳工艺长度小于纤维主体长度时，对纤维损伤较多，但分梳开松与除杂效果较好。

根据经验LA≈纤维的主体长度4.刺辊与给棉板的相对位置（1）刺辊与给棉板的高低位置给棉板抬高，分梳工艺长度增加，托持面减短，梳理效果↓。（2）刺辊与给棉板的隔距隔距小，梳理效果好，但短绒增加。（一般0.18－0.305mm）刺辊与给棉板的相对位置对梳理效果的影响隔距（mm）0.230.305棉束百分率（%）8.9610.14短绒百分率（%）24.4223.355.给棉方式（1）逆向喂给（下喂棉）：棉层喂给方向与刺辊分梳方向相反，易损伤纤维。图ａ（2）顺向喂给（上喂棉）：棉层喂给方向与刺辊分梳方向相同，纤维损伤少。图ｂ（a）

（b）6.梳理元件的数量多刺辊系统刺辊分梳板以分梳板代替漏底三刺辊系统分梳板二、刺辊部分的气流与除杂作用（一）刺辊部分的气流

1.气流附面层原理气流附面层：物体高速运动时，运动物体的表面因摩擦而带动一层空气流动，又因空气分子的粘滞与摩擦，里层空气带动外层空气，层层带动，就在运动体表面形成气流层，称～。

附面层厚度：离形成点越远，附面层厚度越大。附面层速度分布：距运动体越远，速度越小。当速度小至运动体表面速度的1％左右时，该处即为附面层厚度的边界。2.附面层中纤维杂质的运动杂质多处于附面层的外层，纤维多处于附面层的内层，沿各自的运动轨迹离开附面层下落。

纤维与杂质的运动轨迹1—较重杂2—较轻杂3—纤维纤维与杂质互相影响：纤维可随杂质一起落下，细小杂质可能随纤维继续前进。3.刺辊部分的除杂（1）除杂原理：除尘刀切割刺辊气流附面层外层

纤维与杂质的运动轨迹1—较重杂2—较轻杂3—纤维（2）落杂区的划分第一落杂区：给棉板与刺辊隔距点到除尘刀（第一分附件）第二落杂区：除尘刀到小漏底入口（第一、第二附件）第三落杂区：小漏底落杂区

（3）刺辊车肚的气流与除杂

A可看作附面层形成点，第一落杂区气流增厚，给棉板下需补入气流，托持纤维；少量纤维和杂质随刀背下落；第二落杂区气流又增厚，被小漏底分割，补入气流回收纤维；第三落杂区，气流、短绒尘屑溢出网眼；经g到B。小漏底和刺辊罩盖由入口至出口气压逐渐增大，为降低落棉采用刺辊吸尘罩盖。Bg（二）影响刺辊落棉的因素

1.刺辊速度高，落棉多，纤维损伤也多。

2.刺辊直径↑，有利于除杂区分梳除杂附件的安排，使吸尘点增多。

3.落杂区分配第一落区：↑，保证杂质抛出的必要时间有利排杂。第二落区：↑，有利排杂，但该区落杂总量<第一落区。第三落区，一般不变。4.除尘刀的位置（1）高低：平刀、低刀、高刀。机框面线±6mm

低刀，落棉多高刀，落棉少（2）角度：除尘刀的工作面与机框面线的夹角小角度，刀背对气流的阻力大，气流流动不畅，纤维易积聚在刀背造成落棉；大角度，除尘刀对气流的阻力小，气流流动畅通。见后图。（3）与刺辊的隔距大，落棉少；小，落棉多。5.小漏底工艺（1）自入口至出口逐渐减小静压大于车肚静压，有利排除短绒、尘屑，但静压大小要适当，过小排杂效果差，过大网眼易糊塞。

入口隔距↑，气流量↑，小漏底排除落物多，但被入口分割掉的落物少，使总落棉少，但落棉含杂率高。（2）小漏底弦长：弦长短，落棉多。入口：4.76~9.52mm出口：0.4~1.59mmTypicalsinglecylindershortstaplecard棉层作业5：1.写出梳棉机的任务？2.写出梳棉机的工艺过程？画出梳棉机的工艺示意图？并标注主要部件名称？3.影响刺棍梳理的因素有哪些？4.影响刺棍落棉的因素有哪些？第三节锡林、盖板与道夫部分

(Cylinder、Flat&Doffer)一、机件与作用1.锡林完成梳理、剥取与转移。2.盖板（活动和固定）配合锡林梳理，并除去杂质与短绒，见后图。活动盖板和针布

由盖板铁骨和针布组成，铁骨是一狭长铁条。为增加铁骨强度，防止弯曲变形铁骨的截面呈“T”形。80～110根，用链条联结成环状，沿圆弧状曲轨缓慢移动。30～46根盖板形成分梳区，其余为空程。盖板横截面踵趾面：每根盖板与锡林针面的隔距，入口趾面大，出口踵面小，针面能充分发挥梳理作用。3.道夫凝聚锡林上的纤维，并实现均匀与混合。道夫结构类似锡林，直径600~707，转速20~30r/min；高产梳棉机道夫线速度90m/min，出条速度130~170m/min。4.前后罩板、抄针门、大漏底罩住纤维，以免飞散

大漏底：FA系列等梳棉机的锡林下部有大漏底，其分为前后两段，中部为尘棒，前后两端为平滑弧形板。主要用来托持纤维，部分短绒和杂质通过尘棒下落。锡林下部装有弧形托板和吸尘槽，吸附锡林针面的杂质和短绒。二、锡林、盖板和道夫的梳理作用1.特点自由梳理——损伤纤维少，有调头梳理作用反复梳理——梳理细致储存纤维——均匀、混和作用2.两针面间的作用三种作用：分梳作用、剥取作用、提升作用（棉和化纤的梳理中提升作用较少）基本条件：两针面具有一定的针齿密度(500-1000枚/平方英寸)、两针面具有相对运动、两针面间的隔距很小（6-13’’/1000）。

（1）分梳作用条件与特点

条件针齿平行配置一针面针尖迎着另一针面的针尖相对运动（图中VB>VA）受力分析

P＝Rcosα;Q＝Rsinα

R－纤维束产生的张力特点：两针面均有抓取和握持纤维的能力，纤维束一分为二。（2）剥取作用条件与特点条件针齿交叉配置；一针面的针尖从另一针面针齿背上越过（VD>VC或VC反向，反之亦可）特点：快速针面抓取纤维，慢速针面释放纤维。（3）提升作用条件与特点条件：针齿平行配置；相对运动方向顺着对方针尖（V2>V1）特点：两针面都不抓取纤维，只是使纤维自针隙提升至针尖位置。V2V1V2V1V2三、梳理元件间针齿的作用分析（一）锡林与刺辊间

1.作用：剥取作用刺辊上的纤维因剥取作用转移到锡林上。锡林速度大于刺辊速度。2.影响剥取（转移）的因素（1）锡林与刺辊的速比设纤维在转移开始时被锡林抓取，在接近后罩板以前转移：式中：

Vc－锡林表面线速度；

Vt－刺辊表面线速度；

S－转移区长度；

L－纤维长度。棉纺时常1.5~1.8；化纤取1.9~2.2后罩板（2）锡林与刺辊间的隔距宜小不宜大（0.15-0.3mm）（3）锡林与刺辊锯齿规格锡林齿密>刺辊齿密,锡林工作角<刺辊工作角（二）锡林与盖板间（大分梳区）1.作用性质：分梳作用（针齿配置？）2.分梳过程（1）梳理作用，两针面都能抓取纤维；（2）由于条件不同两针面抓取纤维的能力不同，抓取纤维能力强的针面握持纤维，抓取能力弱的针面与纤维产生相对滑动—梳理纤维（梳直、梳开）。（3）由于情况变化，两针面抓取能力变化，纤维握持与梳理发生变化，纤维在两针面间转移。（4）在某种条件下，两针面抓取纤维的能力相同，纤维束分解。3.影响锡林、盖板梳理的因素

（1）锡林速度和直径速度↑，梳理效果↑（通过工作区的针齿多，离心力大，锡林负荷轻）；是高产优质的必要措施。直径↓，线速度小，分梳效果↓（为保证梳理效果锡林速度应↑），但纤维的离心力↑而有利于向道夫转移。（2）锡林与盖板的隔距隔距↓，抓取纤维的能力强，梳理效果好；减少棉节。（3）针布规格齿密和齿高：锡林，矮、密；盖板，高、稀针齿角度：针齿锋利梳理好（4）梳棉机的产量

产量高，锡林盖板的针面负荷增加，梳理效果差。要提高产量且保证质量，必须相应提高锡林与刺辊的速度。（5）锡林周围附加分梳元件的数量后固定盖板：预梳理，为锡林盖板区的细致梳理创造条件。前固定盖板：补充梳理，有利于纤维的伸直和提高棉网质质量。

顺向回转（6）盖板回转方向

顺向回转：工作盖板移动方向与锡林转向一致。作用分析：后区头几块盖板以清洁针面进入锡林盖板工作区并从锡林上抓取纤维，随着时间的延续，盖板内逐渐充塞针隙，盖板针面握持、分梳转移纤维的能力逐渐减弱，最后在出口处，纤维易浮于针面之间被搓揉成棉结。纤维受到的梳理作用逐渐减弱。

反向回转反向回转：工作盖板移动方向与锡林转方相反。作用分析：纤维进入工作区时，后区头几块盖板上针面负荷趋于饱和，对纤维的握持能力差，随着时间的延续，盖板针面负荷逐根减少，针面对纤维的分梳、转移作用逐渐加强，出口处的几块盖板为清洁针面，分梳作用最强，纤维不会浮于针面被搓成棉结。故分梳作用逐渐加强。（三）锡林与道夫间

1.作用性质分梳作用（凝聚作用），快速锡林很多面积上的纤维转移、凝聚到慢速道夫的一个单位面积上。

2.后弯钩纤维的形成

被道夫握持的纤维另一端受到锡林的快速梳理而拉直，输出时伸直端在前，握持端在后，而使生条中后弯钩纤维居多。（注：补入气流不利于纤维向道夫转移）形态名称形态及行进方向（←）比例%无弯钩22.41前弯钩5.46后弯钩51.95两端弯钩9.29其它型10.93棉网中各种形态纤维的比例

四、针面纤维层及负荷（一）针面纤维层的特点自由纤维：握持在针齿的顶部，能够参加分梳转移；内层纤维：沉入针齿间隙不能参加分梳转移；针面负荷：单位针面上纤维层的重量，称为～，其包括自由纤维量和内层纤维量。

1.各针面负荷大小

Sc<Sd<Sf

2.纤维在针面上的位置锡林：自由纤维量大，内层纤维量少；盖板：纤维层较厚，且走出区处盖板上的纤维层沉入较深（盖板顺转）；道夫：梳理区短，受挤压时间少，多处于针面且较蓬松。3.纤维层的结构盖板：后弯钩纤维较多锡林：前弯钩纤维较多道夫：后弯钩较多（二）几个纤维量1.锡林一转输出纤维量g

可以根据梳棉机产量算出。

2.锡林负荷Sc

锡林走出锡林盖板工作区带至道夫的纤维量。

3.工作区自由纤维量4.锡林盖板工作区总负荷五、纤维的转移1.锡林一转，一次工作区分梳锡林握持，盖板梳理（纤维尾端受梳）；纤维在锡林盖板间多次转移（两端受梳）。梳理不充分。2.锡林多转，一次工作区分梳梳理比较充分。3.锡林多转，多次工作区分梳梳理充分，但易产生棉结。4.沉入针隙成为盖板花或抄针花

六、锡林、盖板和道夫的混和、均匀作用（一）混和作用

1.试验棉卷喂入：白色→红色棉网变化：白色→红白混和（10-20m）→红色

2.混和作用分析纤维在两针面间的分梳与相互转移，使同一时间喂入的纤维不同时输出，不同时间喂入的纤维同时输出。（二）均匀作用

1.试验生产：正常生产→停止给棉→恢复正常生产棉条变化：正常→渐细→逐渐变粗至正常梳棉机具有吸放纤维，使生条短片段不匀减小的作用，即均匀作用。2.均匀作用分析

（1）纤维在锡林与盖板间反复转移纤维多的地方盖板针齿从锡林抓取纤维，少的地方锡林抓取盖板上的纤维，故纤维层更均匀。（2）道夫的凝聚道夫单位针面凝聚的纤维量是锡林单位针面的几十倍，故输出棉网在短片段上较喂入棉层均匀。（3）棉网汇合成条纵向、横向均匀度又进一步改善。生条的短片段均匀度较好。

七、锡林、盖板的除杂作用（一）除杂作用

1.除杂方式：盖板花和抄针花的排除

2.除杂内容：杂质和短绒（40%）短绒、杂质转移到锡林后，因向下只有抓取力没有离心力而不易再回到锡林上。

3.工作区盖板含杂的变化规律见右图。（顺向回转）（二）控制盖板除杂的方法

1.盖板速度Vf

速度快，每块盖板花量略有减少，但总盖板花量有所增加。如，原盖板花和含杂率分别为0.5g、10％→0.4g、8％，盖板速度增加一倍，盖板花2×0.4g>1×0.5，除杂量2×0.4×8％>1×0.5×10%

2.前上罩板上口与锡林的隔距隔距小，纤维易被锡林针齿抓取，盖板花减少。3.前上罩板的高低位置位置高时，纤维易被锡林针齿抓取，盖板花少。反之，盖板花多。因调节麻烦，一般不调节此参数。对以上调节盖板花的方法：当需大幅度大面积调节盖板花数量时，采用调节盖板速度的方法；调节个别机台并小幅度调节是，调节前上罩板与锡林的隔距；八、新技术

1.小踵趾踵趾的高度差减小。

2.前后固定盖板前已述。

3.WEBCLEAN棉网清洁器

4.盖板传动的改进盖板反转，前已述。作业六：1.画出刺棍、锡林、盖板、道夫的配合示意图，标出针刺配置、机件转动方向和之间的作用。2.两针面间的作用有哪些？基本条件？分析一下两针面的分梳作用和剥取作用？3.影响锡林、盖板间梳理的因素有哪些？4.纤维的转移情况分为哪几种？5.分析锡林、盖板和道夫间的均匀作用？第四节针布

一、针布的纺纱工艺性能要求

1.具有良好的穿刺和握持性能—影响梳理；

2.具有良好的转移能力；

3.具有合理的齿形和适当的齿隙容纤量；

4.具有良好的机械状态锋利—针齿尖部锐利，影响穿刺与抓取光洁—影响转移耐磨—影响寿命平整—影响隔距二、针布的分类

1.按类型分金属针布（现统称梳理用齿条）与弹性针布（主要应用于弹性盖板针布）。金属针布的特点：针间充塞纤维少，针面负荷小，易转移，利于分梳；齿形可任意设计，针齿强度大，不易变形；可以长期不抄针。

2.按梳棉机的部件分锡林针布、盖板针布、道夫针布和刺辊针布。三、金属针布的主要规格参数

齿条代号：AC2525×01560A纺棉用；C锡林齿条齿总高:H，25mm齿前角：β，25°齿距：相邻两齿距离，1.5mm基部宽度：W，0.6mm

主要规格参数如左图。

1－刺辊针布2－道夫针布3－锡林针布由底布和植在其上面的梳针组成。

四、盖板针布底布由硫化橡胶、棉织物、麻织物等组成。第五节剥棉、成条和圈条

作用：道夫表面上的棉网被剥棉装置剥下，经喇叭口集拢和大压辊加压成条，由圈条器圈放入条筒。

一、剥棉装置（一）对剥棉装置的要求

1.剥离的棉网应保持其结构均匀；

2.当工艺条件变化时（如速度、定量、原料），剥棉性能稳定；

3.剥棉装置简单，便于维修。剥棉方式有间歇式斩刀剥棉和连续式罗拉剥棉，前者在棉纺上已淘汰。1、四罗拉剥棉用于A186系列梳棉机。剥棉罗拉：剥离棉网，表面有山形锯条；转移罗拉：转移棉网；上、下轧辊：输出棉网绒辊：清除剥棉罗拉表面的缠绕纤维。（二）剥棉装置的类型2、三罗拉剥棉装置

用于FA系列梳棉机。剥棉罗拉：山形锯齿；上下轧辊：上轧辊小，下轧辊大（有罗纹沟槽），上下轧辊倾斜配置。二、成条

棉网→喇叭口→大压辊→圈条器。棉网横向各点由轧辊同时输出，不同时到达喇叭口，在棉网纵向产生混和、均匀作用，有利于降低生条条干不匀率。为增加纤维运动路程差，有的新机喇叭口在机器一侧。三、圈条器1.作用将大压辊输出的棉条，经小压辊牵引、压紧，有序地圈放在条筒中，以便下道工序使用。2.结构由圈条喇叭口、小压辊、圈条盘、回转底盘等组成。

3.圈条过程棉条从喇叭口出来，经一对小压辊紧压后进入圈条盘斜管，圈条盘自转一周，在条筒中圈放一圈条子，然后条筒转过一角度，进行下一圈圈放。圈条盘和条筒两者应有偏心距e，以充分利用条筒容量。4.圈条形式大圈条：圈条直径大于条筒半径，条子圈出条筒中心。小圈条：圈条直径小于条筒半径，条子不越出条筒中心。

大圈条和小圈条中央都留有一气孔。大圈条小圈条对比：小圈条的圈条盘直径小，轴承直径小；大圈条的圈条盘结构尺寸较大，动力消耗多，惯性作用力大，不利于机器的启动与制止。以前：低产梳棉机，条筒直径小(350)，大圈条现在：高产梳棉机，条筒直径大(400~1200),小圈条；自动换筒，减轻劳力，减少停机。纺纱工艺对圈条器的要求：有规律地圈放棉条，减小棉条的意外伸长和发毛；

圈放棉条紧密，以增大条筒容量;

圈放棉条应层次清晰，互不粘连；减小噪音，节约动力，便于保养。WebCondenserforCrosrolCardsEmptySliverCan第七节梳棉机的传动和工艺计算一、传动

传动路线设计原则：保证各工作件的速度要求；先传动大功率件，后传动小功率件，使各工作件的轴头上合理负担功率；传动件少，机物料消耗少；机器振动小，运转稳定，噪声低。第一代：一台电机，传动机构复杂；先传锡林，再传其它；第二、三代：多台电机，传动机构简单，计算机控制速度关系。梳棉机主要部件功率消耗机件空转时（%）运转时（%）锡林、刺辊7350道夫、给棉及剥棉罗拉2039盖板35圈条、大压辊46锡林棉卷罗拉给棉罗拉刺辊盖板大毛刷道夫剥棉罗拉下轧辊上轧辊龙头部分双速电动机清洁罗拉FA201的机械传动锡林与刺辊的传动

1—固定张力轮2—锡林皮带轮

3—刺辊皮带轮4—可调张力