现代高产梳棉机的梳理作用与棉结杂质抑制

现代高产梳棉机的梳理作用与棉结杂质抑制

4锡林边界的整理现代高产挤棉机采用新型针布、高速梭头、更换后的框架、脚趾、安装前后的固定框架、棉网清洁机、双区隔离等措施，改善了锡林板的分裂性。去除杂质，均匀、混合和其他纹理，以达到高产、高品质的目的。4.14板栗的棉束和梳理力4.1.1根据梳理力棉束检测仪对梳理区盖板测试表明:在第1根盖板测得棉束为146只,最大脉冲梳理力为134.86g/cm2,经1～7根盖板梳理后,第7根盖板的棉束仅剩8只小棉束,最大脉冲梳理力为12.54g/cm2,棉束和梳理力分别下降了94.99%和90.69%,证实了盖板梳理作用在后区1～10根左右最大,已达整个盖板的95%左右。而前区由于充塞等原因,作用是极微的。4.1.2根据工作区内盖板针布纤维负荷和杂质的测定说明,后区1～20根分梳、除杂、交替、均混等作用强,而前区较弱,且针布充塞严重,不仅影响分梳、除杂,而且反而严重影响棉结杂质。4.2结果分析主要结果现代高产梳棉机一般都采用减少回转盖板,增加前后固定盖板和棉网清洁器来改善锡林盖板部分的梳理和除杂,提高梳理质量和生条、成纱质量。4.2.1目前高产梳棉机都减少回转盖板根数,一般保留工作盖板为32～28根,甚至25～20根,而增加前后固定盖板6～12根,甚至23根(CX400)。根据CX400的试验表明,在回转工作盖板减少到20根,加装(9+14)根前后固定盖板后,提高了锡林盖板针布的分梳除杂作用,棉结杂质的清除效率提高。相同产量不同梳理时对棉结杂质的清除效率见表9。4.2.2盖板采用0.56mm小踵趾差和紧隔距强分梳工艺。锡林盖板的梳理质量与锡林盖板间的隔距有密切的关系,隔距减小,对分梳除杂等作用都有利,它不仅有利于棉束阻滞在盖板上受锡林梳针的梳理,而且缩短了纤维、棉束的未梳长度。La=Rsinθ+2Rg−Rsinθ−−−−−−−−−−−−−−−−−√La=Rsinθ+2Rg-Rsinθ式中:La——纤维或棉束的未梳长度;R——锡林半径;θ——纤维棉束与锡林切线的夹角;g——锡林盖板梳针间的隔距。隔距g越小,棉束纤维的未梳长度La就越短,且棉束纤维阻滞在盖板上受锡林梳针梳理的机会就越多,纤维受到的梳理作用就越好,棉结杂质减少。由于盖板踵趾差减小,盖板梳针与锡林梳针间各点的隔距相应减小,因而锡林盖板间的梳理程度大大提高,试验说明棉结可减少15%～29%。4.2.3盖板反转。目前高产梳棉机都采用盖板反转,有利于提高锡林—盖板间的梳理、除杂作用。盖板正转时新进入工作区的头上10根左右很快被纤维充塞,中、前区盖板是在充塞情况下超负荷工作,会非常满意。公司在展会上共签订了100台梳棉机订单。与以往在北京举办的中国国际纺织机械展览会相比,我认为这次展会不仅规模大,而且整个的布局都比较好,更加国际化了。以往在中国举办的展会90%的观众都是中国本土的,而这次我们见到了许多亚洲其他国家专业观众。”太平洋机电(集团)有限公司总裁李培忠先生也对此次观众的质量非常满意,他说:“本届展会最突出的感受是国外观众多了,前来我们展位咨询的有菲律宾、巴基斯坦、孟加拉、印尼、印度和伊朗等国家的专业观众。我们企业的参展效果非常好,超出了预期目的。”分梳、除杂作用较差。盖板反转后除后区头几根盖板充塞较多外,其余中前区盖板负荷均比正转时小,只有1/3～1/2左右,这对分梳除杂是十分有利的。正转时后区1～13根左右杂质迅速增加,已接近杂质的最大量,反转后先倒转排出,中、前区盖板均为无杂(或少杂)、清洁轻负荷盖板,分梳除杂作用强,对提高分梳质量、排除细小杂质起到优良的效果。因而提高了转移给道夫的纤维梳理度和清洁度,根据一些纺织厂的试验,盖板花率相仿,但盖板花含杂率高,生条均匀度改善,纤维伸直度提高,棉结杂质明显减少。盖板正反转对梳理质量和成纱质量的影响见表10。5固定板式的选择在锡林后部加装固定盖板,充分利用了锡林梳理针面,增加了预梳作用,结构简单,安装维修方便,而且避免了分梳辊小三角区易产生棉结的缺点,因而在现代高产梳棉机上都采用后固定盖板,在C1/3机上后固定盖板为90mm宽的弧形梳理板,目前一般都采用由2～4根条式盖板直齿面组成的固定盖板,而C50、MK5、CX400后固定盖板更多(5～14根,见表5)。5.1棉束有所减少,反渗透能提高棉5.1.1对喂入锡林针面的纤维和棉束进行预分梳,增加了梳理度。使进入盖板梳理区的棉束减小、减少,减轻锡林盖板的梳理负荷,提高锡林一次梳理能力。棉束经后固定盖板分梳后,进入盖板区的棉束减少28.7%,梳理力下降50%左右,这不仅进一步证实棉束减少,而且也说明棉束减小。5.1.2均匀锡林针面负荷,改善盖板间的梳理条件,提高梳棉机的梳理、均混效果,对改善生条、成纱质量,如棉结、均匀度、粗细节均有利。5.1.3为减小盖板隔距、增加盖板针密创造条件。5.1.4保护盖板针布和延长使用寿命。5.1.5改善产品质量,提高梳棉机的产质量。5.2棉结、成纱和棉结织物的增长根据各厂的对比试验可得表11(12个方案)和表12(14个方案)的总平均值。表13、表14测试结果表明(最多14个方案总平均):加装后固定盖板后,生条棉结可减少14.77%,成纱棉结可降低9.87%和17.3%,成纱粗细节均有显著改善(分别为9.34%和12.19%),生条、成纱的条干、CV%值和杂质也均有一定的改善,生条短绒、短绒增加率和成纱品质指标可以认为无差异,后固定盖板并未造成纤维损伤。6锡林板式区的纤维整理在锡林前部加装2～4根前固定盖板(CX400为9根),对经锡林盖板区梳理过的纤维进行一次梳理,进一步提高锡林一次梳理能力,提高棉网中单纤维根数和纤维梳理度,前固定盖板一般装在抄针门(国外较多)或其上下(国内较多),其结构与后固定盖板相似。6.1提高棉纺丝质量的增长主要可提高棉增加梳理,提高梳棉机一次梳理能力,使棉网中一次梳理的纤维集结体减少,单纤维增加,纤维梳理度提高,并适当降低纤维转移率,由17%左右减小为13.5%,有利于减少棉网中仅经一次梳理的纤维数,提高棉网清晰度,适当提高生条的纤维伸直度,由54.6%提高到55.4%,改善生条、成纱质量,提高梳棉机产质量。6.2棉结和成纱的影响根据各厂多方案测试结果,其总增均值如表13(多者6～7个方案平均)、表14(多者10～11个方案平均)所示。从表13、表14可知:前固定盖板生条棉结减少14%,成纱棉结分别减少10.57%(黑板)和25.04%,效果是明显的;生条均匀度和成纱粗细节有明显改善;对杂质、品质指标也有所改善;前固定盖板增加一次梳理,使锡林梳针握持的纤维(特别是尾端)因受梳而压向锡林针面,因而降低了纤维转移率,增加了锡林返回纤维和纤维平均梳理转数,一根盖板花平均重量也随之增加;由于前固定盖板的梳理作用和转移率的适当降低,提高了纤维伸直度。7锡林中央环保装置dk803、dk钢球、dk钢球、棉网高产梳棉机由于提高梳理速度、采用新型针布和各种附加分梳件后,梳理作用提高,生条棉结明显减少,但其杂质减少相对较少。采用棉网清洁器和刺辊下吸风尘刀,如DK760、DK803等在刺辊下2吸(DK760)或3吸(DK803)、DK760在锡林后部装1只、前部装2只棉网清洁器、锡林底部用罩板及2个吸风除杂管代替大漏底,形成封闭式,环绕锡林有5个连续吸风的除尘管,有效地排除尘杂、短绒,使棉网清洁,弥补了高产梳棉机在这两方面的不足。在多种现代高产梳棉机上,刺辊分梳板、锡林前后固定盖板都和吸风尘刀、棉网清洁器结合配套,由分梳件针齿分梳,破坏杂质与纤维的联结,在高速离心力、气流附面层和尘刀分离的作用下,促使杂质、短绒与纤维分离,由吸风管把杂质、短绒、飞尘一起吸走,并解决了后车肚因气流回收作用而使细小杂质、带纤维籽屑等不易清除的难题,提高了梳棉机的除杂、排短绒能力,改善了车间的环境卫生。7.1除尘刀作用纤维经给棉板刺辊分梳后,由于分梳作用使棉束梳开,促使杂质与纤维的联结破坏,并从棉束中脱离,暴露于纤维表面,锯齿抓住纤维和杂质通过给棉板隔距点后,在离心力、重力和逐渐增加厚度的附面层作用下,不断向齿尖移动和转动,到达一定距离后抛离锯齿而进入附面层运动。杂质由于离心力大,空气阻力相对来说小,因而抛离点早且集中(大杂质更早更集中)。短纤维的空气阻力比长纤维小,在锯齿上的移动和转动也发生得比长纤维早且快,因而抛离点比长纤维早,也比长纤维集中,这样在第一落杂区内就形成杂质、短纤维、部分长纤维依次抛离和不同的运动轨迹,杂质、大杂质在前,短纤维居中,部分长纤维在后。当到达除尘刀处时,附面层厚度已增加到≥10mm,而尘刀隔距一般为0.31mm,大部分气流沿尘刀工作面下流(图3)。附面层中的浮游纤维和杂质随着下落,而被锯齿握持的纤维通过尘刀进入第二落杂区,在通过尘刀口时,由于尘刀的作用,使长纤维更有力的被锯齿握持,而与长纤维联结的杂质也受到尘刀的打击、刮剥而有可能下落,由于第二落杂区附面层又重新开始增厚,尘刀下方形成气流补入,随气流下落的微尘、小杂质和末速度较小的纤维又重新随补入气流进入第二区的附面层(即尘刀的回收作用)。因此,除尘刀的作用有:清除杂质和短纤维;托持长纤维;打击和刮剥锯齿握持纤维尾部的杂质。因而除尘刀有托持长纤维,减少长纤维损失,增加杂质、短纤维清除的功能。当第一落杂区大,尘刀隔距小,清除作用就大,落棉多,但落杂区过长、隔距过小,则有落白的可能。一般在老梳棉机上,第一落杂区长度约25～30mm,尘刀隔距为0.31mm左右,而FA201、C1/3等由于刺辊放气(吸罩),落杂区长度可为40～50mm左右。7.2回转刺辊的嘴唇策略吸风尘刀由除尘刀和吸尘管组成,装于刺辊分梳板的前后,可将经分梳以后与纤维分离的籽屑、较大颗粒的杂质以及微尘、短纤维吸走清除,故除尘刀的作用为:杂质、短纤维在回转气流(附面层)、离心力的作用下,与纤维分离并被清除;托持长纤维,由高速回转刺辊的锯齿抓走,防止长纤维的损失;将刺辊锯齿握持纤维的尾部冲击,使杂质与纤维分离而吸走,因而起托持纤维、减少长纤维损失,增加杂质、短纤维、微尘的清除功能。当刺辊下采用吸风尘刀后,经分梳后的纤维和杂质带入第一落杂区,经偏转刀后进入吸风尘刀区,偏转刀的转动可调节附面层的厚度和纤维、杂质的运动轨迹,可以调节吸风尘刀的落棉量,而且由于采用吸风尘刀,消除了尘刀的回收作用(部分杂质、短纤维不再进入第二落杂区),增加了下落的杂质、短纤维量,所以落杂区长度应适当减短,尘刀隔距可适当放大。一般在第一吸风尘刀后为分梳板+导板(或偏转刀)和第二吸风尘刀(如DK760),导板(或偏转刀)与刺辊的隔距大,纤维、杂质就容易在第二落杂区落下,表15为FA201梳棉机的试验资料(普通尘刀而不是吸风尘刀)。7.3固定板式+棉网清洁器后固定盖板分两类:在锡林后部加装2～4根后固定盖板,回转工作盖板保持43～30根左右,如C4、DK715、FA203,而CX400为14根后固定;后固定+棉网清洁器。棉网清洁器由除尘刀、吸尘管和控制板(或倒齿盖板)等组成,在控制板与尘刀间有一开口(5.5～6mm左右),与固定盖板配合使用,除尘刀前面有一倒齿盖板或控制板(导向元件),可促使纤维更好地被锡林握持,而其尾端浮起,在前进至尘刀前的开口区,更有利于尘刀刮除杂质、托持纤维的作用,如C50的TREX和锦峰的5根固定盖板+棉网清洁器,在DK系列和TM2000中就以一板或罩板作导向板。根据C50的资料表明,采用倒齿的导向元件代替一根固定分梳板后,棉网清洁器吸出的落棉中好纤维减少17.7%,杂质和短纤维增加,同时表明采用棉网清洁器后每千米纱疵(粗节、细节、棉结)减少,纱线质量明显提高。棉网清洁器的位置(吸风尘刀也一样),一般应在分梳元件之后,因分梳作用随着棉束的梳开,使杂质与纤维连结破坏,并从中脱离,暴露于纤维表面,在以后的空间中,在离心力、气流(附面层)的作用下,通过除尘刀作用而易被吸除。由此可见,纤维、棉束经过一个分梳区后,就可设置一个吸风尘刀装置或棉网清洁器,达到吸除杂质、短纤维和微尘的目的。7.4棉清器+前固定、棉清器+前固定前固定盖板与前棉网清洁器也分两类。一为在锡林前部加装3～4根固定盖板,如C4、DK715。另一为前固定与棉清器,有:棉清器+前固定,如DK760、FA225A等;前固定+棉清器+前固定,如锦峰GFB;棉清器+前固定+棉清器+前固定,如C51、C501,第1只棉清器紧接盖板分梳区,第2只棉清器接受前固定分梳后的杂质。棉网清洁器的风量以能吸走落出的杂质、短纤维为度,一般在200～350m3/h,而刺辊下的吸风尘刀由于杂质较大,应比锡林棉网清洁器的风量大些。由于锡林前部已经1只或2只棉清器吸除分梳后的杂质和短纤维,纤维网中的杂质已较少,而且位置有限,因此不必再在前固定与道夫间再装1只棉清器,故锡林前部一般均以前固定为最下端结束。8提高梳棉机的运转稳定性道夫提高车速后的剥棉机构有3种形式:皮圈、皮辊和罗拉剥棉,国内外新型高产梳棉机都采用罗拉剥棉。除C51、C50、A185、A186等采用四罗拉剥棉外,大都采用倾斜式三罗拉剥棉,以提高运转稳定性和剥取性能。剥棉罗拉上部加装包有直脚钢丝弹性针布高速回转的安全清洁辊和返花摇板自停装置,能有效地防止剥棉罗拉返花挤轧伤锡林道夫针布。随着梳棉机产量进一步提高,出条速度进一步增加(120～300m/min),增加了棉网飘动、涌头等引起的断头。为了降低断头,提高梳棉机的运转稳定性,国内外高产梳棉机都在罗拉剥棉前加装棉网集束器(即高速导棉装置)。如DK803、DK760的集束导棉装置、C4、C50的长皮圈侧向导棉装置和MK5、FA203的双向皮圈导棉装置等,把棉网集束成条状,不仅排除了气流干扰、飘动、涌头等问题,而且增加了棉条自身输送能力,减少了断头,提高了高速出条的稳定性。其中DK803、DK903、FA221系列为翻转式导棉、C51、C60、FA203、FA232等为皮圈导棉(但C51与FA203等不完全相同)。9混纺除尘系统的设计梳棉机是棉纺织厂产生大量废料和散发纤维性粉尘的工序,搞好梳棉机吸落棉除尘系统,直接关系到减轻劳动强度、改善劳动环境、确保安全生产、搞好产品质量和稳定机器的运转性能,故吸尘是高产梳棉机的重要内容。9.1棉网清洁器、板式随着梳棉机产量、速度的提高,梳棉机吸点不断增加(8～17个),机上一般有刺辊给棉部分、前后棉网清洁器、盖板部分(前、中、后,其中一个有时可结合吸盖板花)、盖板清洁刷辊、道夫罩、安全清洁辊、圈条器、罗拉剥棉、机前预牵伸等。机下有刺辊下的吸风尘刀、大漏底吸口和道夫下吸口等,一般工艺吸点连续吸,机下吸落棉采用吹吸结合(间歇吹吸),视具体装置而定)。9.2车肠落棉滤尘系统第一种方式为机上各吸点单独风机滤尘箱连续吸,尘箱与车肚由滤尘系统一组多台(10～20台)程控间歇吸;第二种方式为机上吸点和车肚落棉分别由每台单机前后两滤尘箱连续吸,前后滤尘箱一组多台(10～20台左右)由滤尘系统程控顺序间歇吸;第三种方式为机上吸点和车肚吸点分别由滤尘系统直接连续吸,并装有压力连续检测。随着梳棉机速度产量的提高第三种方式逐渐增加,总风量在3000～4000m3/h左右。9.3植物吸风剂有5个吸风点,主要有3.9.3.1刺辊吸风低压罩:可达到减少落棉、提高除杂效率的目的,这是工艺上的要求。根据A186、FA201等梳棉机使用情况,风量可在250～350m3/h之间。9.3.2锡林—道夫三角区(道夫吸罩):主要吸除散发出来的飞花和粉尘,建议风量在300～400m3/h左右。9.3.3车肚吸落棉吸点:主要是清除落棉,保证车肚气流稳定,减轻劳动强度,有吹吸结合、帘子输送与吸棉结合、大风量连续吸和大风量间歇吸等方式。各种方式的吸风量也不同,采用助吹或帘子输送作辅助,则吸风量可在800～900m3/h左右,如没有辅助吹或帘子输送,则吸风量要在1000m3/h以上。采用间歇吸时,吸风量在2000～3000m3/h左右。9.3.4盖板花吸点:有时要吸盖板花,一般风量采用300～400m3/h。9.3.5安全清洁辊:其作用是把返花打碎并吸走,保证返花不随道夫进入锡林道夫隔距点或挤压前下罩板下端。在产量为30～35kg/h的情况下应考虑采用安全清洁辊。其风量为350～450m3/h。9.3.6其他吸点:有的高产梳棉机上还装有其他吸点,如盖板部位、大压辊部位、棉网清洁器等,多者全机有10多个吸点。10清梳联生条和卷喂生条梳棉机上常用的自匀器有机后短开环、机前短开环、机前短闭环、机前检测机后调速的长片段闭环和混合环等。清梳联生条和卷喂生条相比,其不匀结构主要问题是长片段不匀率高,平均定量偏差大。采用自调匀整器后能较好解决这两个问题。10.1自匀器参数的选择一般都采用机前检测,机后给棉罗拉调速,由于检测点与给棉罗拉变速点间在时间上存在一个滞后τ,因而匀整片段长,主要匀整长片段不匀率,但对中、短波段有破坏作用,因而中、短片段不匀率是否改善要视滞后时间τ的大小和自匀器各参数的选择是否确当等条件而定。一般来说,采用自匀器后,生条片段长度不匀率(内不匀率)均存在一个临界段长度,在此片段长度以上的不匀率均有改善,而此临界片段长度以下的不匀率存在破坏作用,也即有无自匀器的各片段重量不匀率曲线有一个交点,此交点即为临界片段长度。在此交点以下各片段,自匀器非但没有匀整效果,而且有破坏作用,使不匀恶化。根据调研测试,在立达C1/3梳棉机采用UCC-L长闭环自匀器,在30～35m以下各片段具有一定破坏作用(内不匀率)。10.2匀整长度短,覆盖时间短由于混合环自匀器是长短片段、开闭环相结合,兼有开、闭环的优点,长片段自匀器的滞后时差τ。可由开环短片段自匀器来补偿,因而匀整长度短,可匀整长短片段,对中、短片段的破坏作用小。临界片段长度短,如C4、DK740采用混合环自匀器后,5m以上片段重量不匀率(内不匀率)均有改善,只有在1～2m以下片段时才存在交点。采用混合环后,匀整效果大,匀整值和匀整百分率增加,生条的重不匀率改善,C60、C51、C4、DK803、903、760、740、CX400、C501等都采用。10.3刺辊位置滞后检测点和变速匀整点都在给棉罗拉处或检测点在刺辊处(MK5D),位置滞后为0或极短(MK5D),但系统滞后不为0;且给棉罗拉检测的并非是棉层的平均厚度。10.4短式自循环自扰校正器机前装一对凹凸检测罗拉和一对牵伸罗拉,根据检测信号,相应改变前罗拉和圈条器的速度,反应速度快,匀整片段短。10.5b喂入量检测机前装有牵伸区,在其出口处有一对凹凸罗拉检测输出棉条的粗细,改变前罗拉速度。上述5种梳棉机自调匀整器,在国内外梳棉机上均有应用。由此可见:自匀器的检测点有:机后给棉罗拉处或刺辊处(MK5D、刺辊力矩传感器)测定喂入量的变化,DK803、903、FA225A等机上采用多块(10块)弹簧检测板检测喂入棉层厚度;机前检测有采用阶梯罗拉(凹凸罗拉)、喇叭口(气压或簧片式)测定输出棉条的粗细变化。自匀器的变速匀整点有