苎麻牵切纺机及控制系统的研制
苎麻／棉牵切纱的纺制与临界捻系数的探讨
苎麻／ 棉混纺 织物兼 具 苎麻纤 维和棉 纤维 的优点 ，
苎麻 预并条 （ 经牵 切 ）＋纯 棉普 梳 条 ： 并条 （ ３道 ）
一
可以有效改善各 自性能上的缺陷并保留挺括 、 凉爽 、 透
气、 粗犷 、 抗 菌等 独特 的 风格 和功 能 ， 越 来越 受 到 消 费 者 的喜 爱 。 目前 苎 棉 混 纺纱 通 常 采 用将 苎 麻 精 干
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄｓ ：ｒ ａ ｍｉ ｅ；ｃ ｏ ｔ ｔ ｏｎ；ｓ ｔ ｒ ｅ ｔ ｃ ｈ— ｂｒ ｅ ａ ｋｉ ｎ ｇ ｓ ｐｉ ｎ ｎｉ ｎｇ；ｙ ａ ｒ ｎ ｓ ｐｉ ｎ ｎｉ ｎ ｇ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ； ｃ ｒ ｉ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｔ ｗｉ ｓ ｔ ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ
（ ２ ． Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆ Ｔ ｅ ｘ ｔ ｉ ｌ ｅ ｓ ，Ｄ ｏ ｎ ｇ ｈ ｕ ａ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ，Ｓ ｈ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ ２ ０ １ ６ ２ ０ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｉ ｎ ｔ ｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ，ｐ ｒ ｅ — ｄ ｒ ａ ｗ ｉ ｎ ｇ ｓ ｌ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｅ — ｃ ｏ ｍｂ ｉ ｎ ｇ ｓ ｌ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｏ ｆ ｒ ａ ｍｉ ｅ ｗ ｅ ｒ ｅ ｓ ｔ ｒ ｅ ｔ ｃ ｈ ・ ｂ ｒ ｏ ｋ ｅ ｎ ｉ ｎ ｔ ｏ ｓ ｌ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ，ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｎ ｂ ｏ ｔ ｈ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｓ ｌ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｗｅ ｒ ｅ ｂ ｌ ｅ ｎ ｄ ｅ ｄ ｗｉ ｔ ｈ ｐ ｕ ｒ ｅ ｃ ｏ ｍｂ ｅ ｄ ｃ ｏ ｔ ｔ ｏ ｎ ｓ ｌ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ．Ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｅ ｓ ｏ ｆ ｓ ｔ ｒ ｅ ｔ ｃ ｈ － ｂ ｒ ｅ ａ ｋ ｉ ｎ ｇ ，ｄ ｒ ａ ｗ ｉ ｎ ｇ ，ｒ ｏ ｖ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ ｓ ｐ ｉ ｎ ｎ ｉ ｎ ｇ ｗ ｅ ｒ ｅ ｄ ｉ ｓ ｃ ｕ ｓ ｓ ｅ ｄ ．Ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｈ ｉ ｐ ｂ ｅ ｔ ｗ ｅ ｅ ｎ ｂ ｒ ｅ ａ ｋ ｉ ｎ ｇ ｓ ｔ ｒ ｅ ｎ ｇ ｔ ｈ ａ ｎ ｄ ｔ ｗｉ ｓ ｔ ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ，ｉ ｔ ｉ ｓ ｄ ｅ ｔ ｅ ｒ ｍｉ ｎ ｅ ｄ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｃ ｉ ｒ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｔ ｗ ｉ ｓ ｔ ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｏ ｆ ｓ ｔ ｒ ｅ ｔ ｃ ｈ ・ ｂ ｒ ｅ ａ ｋ ｉ ｎ ｇ ｙ ａ ｍｓ ｉ ｓ ４ ５， ｗｈ ｉ ｃ ｈ ｉ ｓ ｓ ｍａ ｌ ｌ ｅ ｒ ｔ ｈ ａ ｎ ｔ ｈ ａ ｔ ｏ ｆ ｒ ｅ ｇ ｕ ｌ ａ ｒ ｒ ａ ｍｉ ｅ ／ ｃ ｏ ｔ ｔ ｏ ｎ ｂ ｌ ｅ ｎ ｄ ｅ ｄ ｙ ａ ｒ ｎ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｓ ａ ｍｅ ｌ ｉ ｎ ｅ ａ ｒ ｄ ｅ ｎ ｓ ｉ ｔ ｙ ．
麻纺工艺设计
第三章 麻纺系统与工艺麻类品种很多，麻类品种很多，作为服装面料纤维，主要是苎麻和亚麻，其中苎麻批量最大，在此主要介绍苎麻和亚麻的纺纱系统和各工序的作用。
第一节 苎麻纺纱系统与工艺本节主要掌握苎麻纺纱系统。
一、苎麻长麻纺系统精干麻→准备→堆仓→扯麻→梳麻→预并I——→预并II→精梳→ 梳前准备 精梳前准备{ } →并条I→并条II→并条III→并条IV→头粗→二粗精后并条(单程粗纱)→细纱二、苎麻短麻纺系统1．棉系统棉→A002→ A006c → A034→ A036→ A092→ A076 → 短麻 抓棉机 混棉 六辊开棉 豪猪开棉 双箱给棉 成卷→A186→A272(并条)→A456A→A513梳棉 二~三道 粗纱 细纱2 中长纺系统棉→A272C →A006C →A036C →A092A →A076C →A186M → 段麻→A272E (二 道)→A456MA →A513MA3 紬丝纺绵→A013(混棉给棉)→A036 →A092→A076→BC272B(两联梳毛 落麻麻条预并 条条预并 机)→BC584(精纺机)一、苎麻长麻纺工艺本节重点掌握长麻纺主要工序的工艺参数。
（一）苎麻原料属荨麻科苎麻属，多年草本。
有50多种，我国约有10多种，产量占90％以上。
产区：长江，华南，黄河。
1 苎麻原麻中70％为纤维素，30％为胶质，脱胶后为精干麻。
2 苎麻一年3收。
头、二、三麻，产量由大渐小，细度由细渐粗。
3 甲类麻：1800支以上；乙类麻：1800支以下4 外观分等：一、二、三等长度分级：≥130为一级；≥90为二级；≥50为三级。
5 精干麻——有内在品质和外观品质要求线密度、束强、长度、回潮、含胶、含油、白度、色泽、气味、手感、疵点。
分为普、优、特。
6 纺低支纱16N以下，选纤维细度1000N~1400N中支纱46N以下，选纤维细度1400N~1600N高支纱50N以上，选纤维细度1800N以上。
苎麻剥制机械研究现状与发展趋势
㊀㊀㊀２０２４年第４６卷第１期㊀㊀中国麻业科学㊀㊀ＰＬＡＮＴＦＩＢＥＲＳＣＩＥＮＣＥＳＩＮＣＨＩＮＡ㊀㊀㊀㊀文章编号:１６７１－３５３２(２０２４)０１－００４７－１３苎麻剥制机械研究现状与发展趋势郑文龙ꎬ马兰∗ꎬ刘佳杰ꎬ向伟ꎬ颜波ꎬ段益平ꎬ吕江南∗(中国农业科学院麻类研究所ꎬ湖南长沙４１０２２１)摘㊀要:苎麻是中国特色纤维作物ꎬ对其茎秆进行剥制是获取苎麻纤维材料的必要环节ꎬ开展苎麻剥制机械研究对该产业发展具有重要意义ꎮ文章在综述苎麻茎秆力学性能研究现状的基础上ꎬ分析了国外早期剥麻机存在的剥麻质量与效率不高的问题ꎬ介绍了我国现有剥麻机械的技术优势与问题ꎬ总结了麻类作物剥麻机械仿真模拟及智能机具的研发现状ꎮ研究认为ꎬ苎麻剥制机具研究还处于发展阶段ꎬ自动化㊁智能化㊁数据化是其未来研究发展方向ꎮ关键词:苎麻纤维ꎻ力学性能ꎻ剥麻机ꎻ仿真分析中图分类号:Ｓ２２６.７＋２㊀文献标识码:Ａ㊀开放科学(资源服务)标识码(ＯＳＩＤ):㊀收稿日期:２０２３－０９－１５基金项目:湖南省自然科学基金面上项目(２０１９ＪＪ４０３３３)ꎻ财政部和农业农村部:国家麻类产业技术体系建设专项(ＣＡＲＳ－１６)ꎻ中国农业科学院科技创新工程(ＣＡＡＳ－ＡＳＴＩＰ－ＩＢＦＣ)作者简介:郑文龙(１９９９ )ꎬ男ꎬ硕士研究生ꎬ主要从事农业机械创新设计研究ꎮＥ－ｍａｉｌ:８２１０１２２５５９３＠ｃａａｓ.ｃｎ∗通信作者:马兰(１９７７ )ꎬ女ꎬ博士ꎬ副研究员ꎬ主要从事农业机械化工程研究ꎮＥ－ｍａｉｌ:ｍａｌａｎ＠ｃａａｓ.ｃｎꎻ吕江南(１９６４ )ꎬ男ꎬ研究员ꎬ主要从事麻类剥制加工机械及麻产品加工技术研究ꎮＥ－ｍａｉｌ:ｙｊｌｊｎ＠ｓｉｎａ.ｃｏｍＲｅｓｅａｒｃｈＳｔａｔｕｓａｎｄＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔＴｒｅｎｄｏｆＲａｍｉｅＤｅｃｏｒｔｉｃａｔｏｒＺＨＥＮＧＷｅｎｌｏｎｇꎬＭＡＬａｎ∗ꎬＬＩＵＪｉａｊｉｅꎬＸＩＡＮＧＷｅｉꎬＹＡＮＢｏꎬＤＵＡＮＹｉｐｉｎｇꎬＬＹＵＪｉａｎｇｎａｎ∗(ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＢａｓｔＦｉｂｅｒＣｒｏｐｓꎬＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅｓꎬＣｈａｎｇｓｈａ４１０２２１ꎬＨｕｎａｎꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:ＲａｍｉｅｉｓａｆｉｂｅｒｃｒｏｐｗｉｔｈＣｈｉｎｅｓｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓꎬａｎｄｄｅｃｏｒｔｉｃａｔｉｎｇｒａｍｉｅｓｔｅｍｉｓｎｅｃｅｓ￣ｓａｒｙｔｏｏｂｔａｉｎｒａｍｉｅｆｉｂｅｒｍａｔｅｒｉａｌｓ.Ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｒａｍｉｅｄｅｃｏｒｔｉｃａｔｉｎｇｍａｃｈｉｎｅｒｙｉｓｏｆｇｒｅａｔｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅｔｏｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｒａｍｉｅｉｎｄｕｓｔｒｙ.Ｂａｓｅｄｏｎａｎｅｘｔｅｎｓｉｖｅｒｅｖｉｅｗｏｆｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｒａｍｉｅｓｔａｌｋｓꎬｔｈｉｓｐａｐｅｒｅｌｕｃｉｄａｔｅｄｈｉｓｔｏｒｉｃａｌｉｓｓｕｅｓａｂｏｕｔｔｈｅｑｕａｌｉｔｙａｎｄｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｅａｒｌｙｆｏｒｅｉｇｎｒａｍｉｅｄｅｃｏｒ￣ｔｉｃａｔｏｒꎬａｎｄｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｔｈｅｔｅｃｈｎｉｃａｌａｄｖａｎｔａｇｅｓａｎｄｐｒｏｂｌｅｍｓｏｆｔｈｅｒａｍｉｅｄｅｃｏｒｔｉｃａｔｏｒｓｅｘｉｓｔｅｄｉｎＣｈｉｎａꎬａｎｄｓｕｍｍａｒｉｚｅｄｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔｓｉｔｕａｔｉｏｎｏｆｍｅｃｈａｎｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｍａｃｈｉｎｅｓ.Ｉｎｇｅｎｅｒａｌꎬｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｒａｍｉｅｄｅｃｏｒｔｉｃａｔｏｒｓｔｉｌｌｆａｃｅｓｍａｎｙｃｈａｌｌｅｎｇｅｓｉｎｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓｔａｇｅꎬａｎｄｗｉｌｌｄｅｖｅｌｏｐｔｏｔｈｅｄｉｒｅｃｔｉｏｎｏｆａｕｔｏｍａｔｉｏｎꎬｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅａｎｄｄａｔａｍａｔｉｏｎｆｏｒｆｕｔｕｒｅｒｅｓｅａｒｃｈａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｒａｍｉｅｆｉｂｅｒꎻｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓꎻｒａｍｉｅｄｅｃｏｒｔｉｃａｔｏｒꎻｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓ苎麻(ＢｏｅｈｍｅｒｉａｎｉｖｅａＬ.)ꎬ又称 中国草 ꎬ是一种源自中国的重要纤维植物[１]ꎬ苎麻纤维因其较好的强度㊁耐久性㊁良好的吸湿性和透气性能ꎬ在纺织㊁服装㊁家居用品和工业材料等领域具有广泛的应用前景ꎮ对其茎秆进行剥制是获取苎麻纤维材料的必要环节ꎬ然而苎麻的高效剥制仍然是一个极具挑战性的问题ꎮ传统的剥麻方法通常依赖于手工操作ꎬ劳动强度大且效率低ꎮ随着人口老龄化等问题的出现ꎬ劳动力短缺已成为限制苎麻纤维产业发展的重要因素之一[２]ꎮ针对产业发展问题ꎬ研究人员相继研究出了多种类型的苎麻纤维剥制机械ꎬ在保证苎麻剥制质量基础上提高７４８４㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀中国麻业科学㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第４６卷苎麻纤维的剥离效率[３]ꎬ促进了苎麻产业机械化发展ꎮ已有的苎麻剥制机械设备利用先进的工程原理和创新的剥离技术ꎬ为苎麻纤维机械化创新提供了新的突破点ꎬ但也存在着许多问题ꎮ因此ꎬ本文在阐述与剥制作业有关的苎麻茎秆力学性能研究状况的基础上ꎬ梳理国内外苎麻机械的发展和研究过程ꎬ分析仿真技术在苎麻剥制机械中的应用ꎬ展望苎麻剥制机械发展趋势ꎬ探讨先进的参数优化方法在苎麻剥制机械优化创新中运用的可能性ꎬ旨在为苎麻剥制机械的研发提供重要参考ꎮ１㊀苎麻茎秆力学性能研究现状苎麻茎秆呈圆柱形ꎬ其直径在不同生长阶段会发生变化ꎮ成熟的苎麻茎秆直径一般在８~１２ｍｍꎬ较细长柔软ꎬ表面光滑ꎬ并具有一定的韧性ꎮ苎麻茎秆由外至内依次由表皮层㊁韧皮部㊁木质部和髓部组成ꎬ不同的组织层在力学性质上具有明显的差异ꎮ为了简化分析和研究ꎬ可以将苎麻茎秆看作由韧皮部和木质部构成的空心圆柱体结构[４]ꎮ为了更好地设计苎麻纤维剥制加工机械ꎬ学者对苎麻茎秆㊁木质部和韧皮部的物理特性和力学特性进行了深入研究[５]ꎮ苏工兵等[６]对苎麻茎秆的力学特性进行了细致分析ꎬ结果显示ꎬ苎麻茎秆的木质部与韧皮部在力学性能上存在明显差异ꎬ研究结果对于深入理解苎麻茎秆的结构与性能关系具有重要意义ꎬ并为进一步研究苎麻茎秆以及开发苎麻剥制部件提供了理论依据ꎮ刘兆朋等[７]使用成熟期苎麻底部茎秆作为材料ꎬ通过复合材料微观力学研究方法ꎬ确定了苎麻茎秆的拉伸弹性模量㊁压缩弹性模量㊁同性面松柏比以及异性面松柏比ꎬ有助于全面了解苎麻茎秆的力学特性ꎬ为苎麻茎秆的剥制部件设计提供了重要的参考依据ꎮ沈成等[８]采用力学万能实验机ꎬ对苎麻木质部和茎秆整体进行了轴向压缩力学特性的研究ꎬ确定了中苎一号苎麻木质部的各项力学性能数据ꎬ为进一步了解苎麻木质部和茎秆的力学特性提供了重要的试验数据ꎮ王加跃等[９]利用自制夹具在力学万能实验机上对苎麻韧皮部进行撕裂试验ꎬ探究了撕裂角度㊁撕裂部位和撕裂方式对苎麻韧皮纤维与麻骨间撕裂力的影响ꎬ结果显示ꎬ随着撕裂角度逐渐增大ꎬ苎麻韧皮纤维与麻骨间的撕裂力逐渐减小ꎻ相比于单侧反向撕裂ꎬ同一试样双侧反向撕裂的撕裂力约为前者的两倍ꎻ不同部位的韧皮纤维在撕裂力方面存在约１７％的变化幅度ꎬ撕裂节点在韧皮部时的撕裂力会显著增大ꎮ徐鑫等[４]对苎麻茎秆㊁木质部和韧皮部进行了力学性能测试ꎮ木质部和韧皮部展现了各自独特的力学性能参数ꎬ其中拉伸弹性模量㊁压缩弹性模量和剪切模量在不同部位呈现差异ꎬ同异性面泊松比反映了不同平面上的形变关系ꎮ这些结果提供了苎麻茎秆及其组成部分在不同加载条件下的力学行为的定量描述ꎬ为苎麻材料的工程应用和优化设计提供了重要的参考依据ꎮＮｔｅｎｇａ等[１０]采用不同方法进行麻类纤维力学性能评价ꎬ选取３２０根红麻纤维在４个速度水平㊁２个纤维水平和３个温度水平下进行试验ꎬ测得杨氏模量㊁拉伸强度和应力应变数据ꎬ使用威布尔和蒙特卡罗统计方法估计数据的分散度ꎮ结果表明ꎬ不同运动速度下红麻纤维力学性能参数无较大变化ꎬ但试验温度上升ꎬ红麻的拉伸性能会急剧下降ꎮ该研究可为苎麻纤维在不同工况及温度下的力学性能研究提供参考ꎮ马兰等[１１]采用力学万能试验机对饲料用不同品种苎麻基部进行弯曲力测试ꎬ明确茎秆横截面积㊁重量㊁抗弯强度之间的关系ꎮ研究发现ꎬ茎秆横截面积与重量之间存在显著正相关关系ꎬ相关系数为０.９３８ꎮ同时ꎬ在７个苎麻品种中ꎬ饲料用苎麻的抗弯强度呈现极显著差异ꎬ其中苎麻四川ＤＢ的抗弯强度最高ꎬ而苎麻Ｇ５９的抗弯强度最低ꎮ该研究提供了不同品种苎麻的弯曲强度ꎬ可为相关收获机械的设计提供借鉴ꎮ苎麻力学性能的详细研究为后续苎麻纤维剥制机具的设计提供了重要的指导和理论依据ꎮ通过对苎麻茎秆㊁木质部和韧皮部进行力学性能测试ꎬ研究人员获得了苎麻在不同加载条件下的关键力学参数ꎬ例如抗弯弹性模量㊁最大抗弯强度㊁拉伸弹性模量㊁最大抗拉强度㊁压缩弹性模量㊁剪切模量以及同性面泊松比和异性面泊松比等ꎬ这些试验数据和参数可用于优化机具的结构设计ꎬ提高剥制效率和质量ꎬ亦可为苎麻材料的工程应用奠定基础ꎮ２㊀国内外苎麻剥制机具研究现状２.１㊀国外研究现状国外对于苎麻剥制机具的研究开展较早ꎬ但早期并没有专门用于苎麻剥制的机具ꎮ１８９３年ꎬ法国人Ｃｅｒｏｎ研制了第一台用于剥制剑麻纤维的Ｒａｓｐａｄｏｒ剥麻机ꎬ后经改进用于苎麻剥麻ꎮ随后ꎬ法㊁德㊁意㊁美㊁日多国先后研制了多种剥麻机(如表１所示)ꎬ注册了众多专利ꎬ但应用效果不理想ꎮ表１㊀国外研制的动力剥麻机Ｔａｂｌｅ１㊀Ｐｏｗｅｒｄｅｃｏｒｔｉｃａｔｉｎｇｍａｃｈｉｎｅａｔａｂｒｏａｄ序号机具名称研制者１Ｒａｓｐａｄｏｒ剥麻机Ｃｅｒｏｎ２麻类植物茎秆表皮纤维处理设备ＳＬＹＶＡＫＯＶＶＥ３Ｂａｐｒｏｍａ剥麻机美国佛罗里达州农业试验站４Ｐｌａｎｔｅｃ剥麻机美国佛罗里达州农业试验站５麻类剥皮机ＦＵＬＬＥＲＭ６人力反拉东纤式剥麻机日本Ｔｏｒｓｃｏ公司７全自动托升式剥麻机日本Ｔｏｒｓｃｏ公司８ＣｅｃｏｃｏＳ－５０型日本Ｃｅｃｏｃｏ公司９Ｃｅｃｏｃｏ１０１Ｎ型小型手工喂入剥麻机日本Ｃｅｃｏｃｏ公司１０ＣｅｃｏｃｏＲａｓｐａｄｏｒ型手工喂入剥麻机日本Ｃｅｃｏｃｏ公司１１麻类作物茎秆纤维分离机ＰＡＳＨＩＮＥＬ㊀㊀第二次世界大战期间ꎬ美国各州农业试验站开展苎麻动力剥麻机研究ꎬ成功研制出反拉式苎麻剥麻机ꎬ并在印度㊁菲律宾等国推广应用ꎮ典型机具有Ｂａｐｒｏｍａ剥麻机㊁Ｐｌａｎｔｅｃ剥麻机(美国佛罗里达州农业试验站研制)和ＰｌａｎｔｅｃＳｅｎｉｏｒ３００型剥麻机等[１２]ꎮ２０世纪中叶ꎬ日本针对苎麻机械化剥制技术展开深入研究ꎬ并成功研制出多款苎麻剥麻机ꎮ典型机具有日本Ｔｏｒｓｃｏ公司研制的人力反拉东纤式剥麻机和全自动托升式剥麻机㊁Ｃｅｃｏｃｏ公司研制的ＣｅｃｏｃｏＳ－５０型㊁Ｃｅｃｏｃｏ１０１型和ＣｅｃｏｃｏＲａｓｐａｄｏｒ手工喂入剥麻机等ꎮ直至９０年代ꎬ随着世界范围内苎麻种植面积的萎缩ꎬ日本与欧美等国先后停止了苎麻相关剥麻机械的研究[１３]ꎮ专利资料显示ꎬＳｌｙｖａｋｏｖ[１４]发明了一种用于提取麻类植物茎秆表皮纤维的设备(如图１所示)ꎬ主要包含干燥室㊁压碎辊以及清洁装置３部分ꎬ在提取纤维的过程中避免了反复弯折ꎬ从而不损伤韧皮纤维ꎬ提升长纤维产量ꎮ图１㊀麻类植物处理机Ｆｉｇ.１㊀ＰｒｏｃｅｓｓｏｒｓｆｏｒｂａｓｔｆｉｂｅｒｃｒｏｐｓＦｕｌｌｅｒ[１５]等设计发明了一种麻类剥皮机ꎬ主要工作部件包含大小两种剥麻滚筒ꎮ直径较小的剥麻滚筒打麻盘间距较小ꎬ用于初步处理茎叶㊁折断麻骨ꎬ直径较大的剥麻滚筒打麻盘间距较大ꎬ用于剥制表皮纤维ꎮ通过多组滚筒之间的互相碾压喂料ꎬ共同完成剥皮工序ꎬ实现高效的剥麻作业ꎮ９４第１期郑文龙等:苎麻剥制机械研究现状与发展趋势图２㊀麻类剥皮机Ｆｉｇ.２㊀Ｂａｓｔｆｉｂｅｒｃｒｏｐｓｂａｒｋｅｒ俄罗斯的Ｚｈｉｖｅｔｉｎ等[１６]提出了一种设想ꎬ将亚麻纤维层的韧皮纤维纵向定位ꎬ对纤维层进行机械加工ꎬ使纤维缩短到预定长度ꎬ该设想用于提高纤维质量㊁回收亚麻生产废料和实现多种规格亚麻纤维的生产ꎮＰａｓｈｉｎ等[１７]设计了一种麻类作物茎秆纤维分离机(如图３所示(ａ))ꎬ主要由水平输送机㊁破碎夹紧装置㊁破碎清理装置和气动吸入系统等组成ꎮ限制装置沿着破碎夹紧装置的边缘放置ꎬ破碎夹紧装置背部设有防护罩ꎬ防止茎秆触碰破碎装置ꎬ用于消除茎秆缠绕问题ꎬ减小整体机器尺寸ꎮＰａｓｈｉｎ等[１８]随后在此机器上做了改进(如图３所示(ｂ))ꎬ通过一个杠杆装置切换滚筒的运动ꎬ模拟揉捏和压制工序ꎬ完成剥麻作业ꎮ改进后的机器简化了机器结构ꎬ降低了电机功率ꎮ目前ꎬ鲜见国外有关苎麻剥制机械的研究报道ꎮ图３㊀麻类作物茎秆纤维分离机与其改进机型Ｆｉｇ.３㊀Ｂａｓｔｆｉｂｅｒｃｒｏｐｓｔａｌｋａｎｄｆｉｂｅｒｓｅｐａｒａｔｉｎｇｍａｃｈｉｎｅａｎｄｉｔｓｉｍｐｒｏｖｅｄｍｏｄｅｌ２.２㊀国内研究现状我国一直致力于苎麻剥制机械的研究ꎬ推动苎麻产业机械化生产ꎮ目前ꎬ我国已开发了５０多种型号的苎麻剥制加工机具和设备(如表２所示)ꎬ包括简易式刮麻器㊁人力反拉式剥麻机㊁直喂式剥麻机和横向喂入式剥麻机等ꎮ在研发过程中ꎬ研究人员不断改进和优化剥麻机械的设计ꎬ以提高剥麻质量和工作效率ꎬ亦关注机械的自动化程度和操作便捷性ꎬ致力于实现更高效㊁更稳定的苎麻剥制过程ꎮ通过不断创新和技术进步ꎬ我国在苎麻剥制机械领域取得了长足发展ꎮ表２㊀国内研制的剥麻机械Ｔａｂｌｅ２㊀ＲａｍｉｅｄｅｃｏｒｔｉｃａｔｉｎｇｍａｃｈｉｎｅｒｙｉｎＣｈｉｎａ序号机具名称研制单位类别１沅江２号刮麻器原湖南省沅江县农具厂简易式手动刮麻器２７２型刮麻器中国农业科学院麻类研究所简易式手动刮麻器３５９－１２１型动力剥麻机湖北省阳新县单滚筒人力反拉式４６ＢＺ－４００型苎麻动力剥麻机中国农业科学院麻类研究所单滚筒人力反拉式５６ＢＭ－４０Ａ型剥麻机湖南省南县八百弓农机厂单滚筒人力反拉式６６ＢＭ－４００型剥麻机上海市松江张泽机械厂单滚筒人力反拉式７ＢＭ－Ｃ型剥麻机江西工业大学(南昌大学)单滚筒人力反拉式８ＺＢ－１型双滚筒剥麻机湖北省纺织工业科学研究所双滚筒人力反拉式９６ＢＭ－３５０型苎麻剥麻机中国农业科学院麻类研究所双滚筒人力反拉式１０ＣＤ－２型剥麻机四川省鑫农科技有限公司双滚筒人力反拉式０５㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀中国麻业科学㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第４６卷㊀㊀续表２序号机具名称研制单位类别１１ＦＬ－２３５型剥麻机重庆市涪陵区农业局双滚筒人力反拉式１２一次喂入式剥麻机中国农业科学院麻类研究所直喂式剥麻机１３ＪＢＭ－１００型剥麻机华中农业大学直喂式剥麻机１４ＦＬ－ＫＢ型复刮式剥麻机重庆市涪陵区农机局和农业局直喂式剥麻机１５大型横向喂入式苎麻剥麻机中国农业科学院麻类研究所横向喂入式剥麻机１６连续夹持输送式剥麻机中国农业科学院麻类研究所横向喂入式剥麻机１７６ＴＭ－１６０型横喂式双向自动苎麻三脱机湖北省咸宁市农业科学院农机研究所横向喂入式剥麻机１８４ＢＭ－４５０型直喂式苎麻剥麻机中国农业科学院麻类研究所直喂式剥麻机２.２.１㊀简易式刮麻器２０世纪５０年代ꎬ我国科研人员从研制仿手工简易刮麻器开始ꎬ展开了苎麻的剥制加工机械研究ꎮ尽管简易刮麻器在调节间隙方面受到麻茎规格的限制ꎬ但其操作技术易于掌握ꎬ有效降低了劳动强度ꎬ成为苎麻生产中不可或缺的剥制工具ꎮ其中ꎬ沅江２号和７２型刮麻器是典型的机型ꎮ沅江２号刮麻器采用卧式单刀㊁脚踏结构ꎬ每次处理４~５片麻皮ꎬ通过夹紧麻皮并手工刮净梢部和基部的方式完成剥麻作业ꎮ该机具的原麻刮制效率为１~１.５ｋｇ/ｈꎬ鲜皮出麻率为１２％~１５％ꎮ这种刮麻器的设计使得操作相对简单ꎬ并且能够提高剥制效率ꎬ但其处理能力和出麻率相对有限[１２]ꎮ另一种典型的机型是７２型刮麻器[１３][１９]ꎬ其采用立式双刀型结构ꎬ并配备橡皮弹簧自紧刮麻装置ꎬ能够适应不同厚度的麻皮ꎬ实现干净且色泽良好的刮制效果ꎮ该刮麻器通过刀片结构和刮麻装置的改进ꎬ提高了剥制效率和麻皮质量ꎮ图４㊀典型简易刮麻器Ｆｉｇ.４㊀Ｔｙｐｉｃａｌｓｉｍｐｌｅｓｃｒａｐｅｒ总之ꎬ仿手工刮麻式苎麻剥麻机具在我国苎麻加工中发挥了重要的作用ꎬ其简便的操作方式提高了苎麻生产的效率和质量ꎬ但这些机具的处理能力和出麻率仍有待提高ꎮ随着苎麻产业的发展和市场需求的变化ꎬ研发更先进㊁高效的剥麻机具以满足苎麻剥制加工的要求ꎬ成为其产业发展趋势ꎮ２.２.２㊀人力反拉式苎麻剥麻机人力反拉式苎麻剥麻机是一种动力剥麻机ꎬ是当前市场上数量最多的机型之一[２０]ꎮ其工作过程为操作人员手持苎麻茎秆一端进行喂入ꎬ完成一次剥麻作业后ꎬ操作人员将苎麻茎秆从机器中反向抽出ꎬ并将茎秆换向另一端进行加工ꎮ人力反拉式苎麻剥麻机主要分为单滚筒和双滚筒两种形式ꎬ主要区别在于剥麻装置的滚筒数量ꎮ单滚筒反拉式苎麻剥麻机的剥麻装置只有一个剥麻滚筒ꎬ而双滚筒反拉式苎麻剥麻机则具有两个剥麻滚筒[２１]ꎮ典型的单滚筒反拉式剥麻机(如图５(ａ)所示)是由中国农业科学院麻类研究所研制的６ＢＺ－１５第１期郑文龙等:苎麻剥制机械研究现状与发展趋势４００型剥麻机ꎮ该剥麻机的工作流程是人工将苎麻鲜茎喂入剥麻滚筒中ꎬ高速旋转的滚筒将苎麻茎秆与苎麻纤维打碎分离ꎬ并通过滚筒打板的作用将其抛出机外ꎬ得到洁净的原麻[２２]ꎮ该机具有较高的剥麻工效ꎬ鲜茎出麻率为５.３４％ꎬ原麻含胶率为２４.２１％ꎬ原麻含杂率为０.４３％ꎮ该机型的后续改进机型[２３]采用整机动力部分与剥麻部分可快速组合拆卸的设计ꎬ便于山地丘陵作业ꎮ此外ꎬ湖北省阳新县研制的５９－１２１型剥麻机㊁湖南省南县八百弓农机厂研制的６ＢＭ－４０Ａ型剥麻机和江西工业大学(现南昌大学)研制的ＢＭ－Ｃ型剥麻机也曾小规模推广用于生产[２４]ꎮ典型的双滚筒反拉式剥麻机有上海松江张泽机械厂研制的ＺＢ－１型剥麻机㊁四川省鑫农科技有限公司研制的ＣＤ－２型剥麻机㊁重庆市涪陵区农业局研制的ＦＬ－２３５型剥麻机和中国农业科学院麻类研究所研制的４ＢＭ－２６０型剥麻机(如图５(ｂ)所示)ꎮ其中被广泛应用的是中国农业科学院麻类研究所研制的４ＢＭ－２６０型双滚筒反拉式剥麻机和四川省鑫农科技有限公司研制的ＣＤ－２型剥麻机ꎮ４ＢＭ－２６０型剥麻机具有结构简单㊁剥麻质量较好的特点[２５]ꎮ尽管相较于纯人工作业ꎬ双滚筒反拉式剥麻机可以提高３~５倍的工效ꎬ但其机械化程度较低ꎬ需要人力反拉操作ꎬ具有劳动强度大等缺点ꎮＣＤ－２型剥麻机[２６]较一般剥麻机的独特之处在于既可用于处理麻皮ꎬ也可处理麻秆ꎬ体积小ꎬ重量轻ꎬ适用于田间单人作业或多人同时作业ꎮ与单滚筒式剥麻机相比ꎬ双滚筒反拉式剥麻机具有工效高㊁鲜茎出麻率高㊁纤维损伤少的特点ꎮ图５㊀人力反拉式剥麻机Ｆｉｇ.５㊀Ｍａｎｕａｌｐｕｌｌ－ｂａｃｋｒａｍｉｅｄｅｃｏｒｔｉｃａｔｏｒｓ２.２.３㊀直喂式苎麻剥麻机直喂式苎麻剥麻机(如图６所示)是一种多滚筒全自动直喂式剥麻机ꎬ由喂料装置㊁剥麻滚筒㊁纤维输出装置㊁动力及传动装置和机架等组成[２７]ꎮ该机型通过调节底刀片距离实现对不同直径苎麻的刮麻功能ꎬ具有操作简单㊁劳动强度低㊁生产效率高的特点ꎮ剥麻滚筒的数量一般为３至６对ꎮ在剥麻过程中ꎬ茎秆经喂入装置进入剥麻滚筒ꎬ通过转速依次增大的多对剥麻滚筒ꎬ使茎秆向后输送并碾碎㊁刮打和梳理ꎬ最终实现茎秆的皮骨分离ꎬ得到剥制好的纤维ꎮ该类机型实现了连续喂入ꎬ操作简单ꎬ劳动强度低ꎬ相较于人力反拉式剥麻机ꎬ剥麻工效更高ꎮ图６㊀典型直喂式剥麻机Ｆｉｇ.６㊀Ｔｙｐｉｃａｌｄｉｒｅｃｔｆｅｅｄｉｎｇｒａｍｉｅｄｅｃｏｒｔｉｃａｔｏｒ然而ꎬ由于苎麻纤维较长且含胶率高ꎬ直喂式剥麻机在剥麻过程中容易发生滚筒缠麻现象ꎮ２５㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀中国麻业科学㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第４６卷剥麻质量的稳定性受茎秆长度和滚筒转速的影响ꎬ剥麻工效也有所限制ꎮ目前的直喂式剥麻机主要包括中国农业科学院麻类研究所研制的一次喂入式剥麻机[２８]㊁华中农业大学研制的ＪＢＭ－１００型剥麻机[２９]以及重庆市涪陵区农机局和农业局联合研制的ＦＬ－ＫＢ型复刮式剥麻机等ꎮ直喂式剥麻机在剥麻过程中通过多滚筒的协同作用ꎬ实现连续喂入ꎬ有效提高了剥麻工效ꎮ但直喂式剥麻机所剥麻纤维仍含有较多麻骨和麻壳ꎬ尤其是基部ꎬ需要进一步清理才能达到相关标准要求ꎬ而且滚筒缠麻现象仍然是直喂式剥麻机面临的挑战之一ꎬ需要通过进一步的技术改进和优化来解决ꎮ此外ꎬ还应考虑剥麻质量的稳定性和能耗的控制ꎬ以满足苎麻加工领域的需求ꎬ并促进苎麻剥麻工艺提高ꎮ２.２.４㊀横向喂入式苎麻剥麻机横向喂入式剥麻机(如图７所示)是一种新型剥麻机器[３０]ꎬ该机型主要由喂入装置㊁两套夹持输送装置㊁两套剥麻装置㊁纤维输出装置㊁动力及传动装置与机架等组成ꎮ其工作过程为:苎麻茎秆横向喂入后ꎬ第一夹持机构夹紧苎麻基部进入第一剥麻滚筒ꎬ苎麻基部茎秆经滚筒均匀连续的刮剥ꎬ去除麻骨和麻壳ꎬ得到洁净度高的纤维ꎬ然后第二夹持输送装置换位夹持剥制后的苎麻纤维ꎬ带动纤维进入第二剥麻滚筒ꎬ滚筒刮剥另一端未加工的苎麻梢部茎秆ꎬ直至剥制出较好的纤维ꎬ最后剥制好的纤维通过纤维输出装置输出ꎬ完成纤维剥制作业ꎮ夹持输送装置常见的类型有链条式㊁齿轮齿条式㊁橡胶带式和绳带式等ꎮ剥麻装置通常设计两套ꎬ有单滚筒式和双滚筒式等ꎮ横向喂入式剥麻机实现了苎麻物料连续喂入ꎬ操作简单ꎬ工效较高ꎬ解决了人力反拉式剥麻机劳动强度大㊁安全性能差的问题ꎮ但该技术仍存在纤维夹持不牢固㊁装置难以小型化等问题ꎮ图７㊀典型横向喂入式剥麻机Ｆｉｇ.７㊀Ｔｙｐｉｃａｌｄｅｃｏｒｔｉｃａｔｉｎｇｍａｃｈｉｎｅｏｆｔｒａｎｓｖｅｒｓｅｆｅｅｄｉｎｇ图８㊀连续夹持输送式剥麻机Ｆｉｇ.８㊀Ｄｅｃｏｒｔｉｃａｔｉｎｇｍａｃｈｉｎｅｏｆｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｃｌａｍｐｉｎｇａｎｄｃｏｎｖｅｙｉｎｇ横向喂入式剥麻机主要有中国农业科学院麻类研究所研制的大型横向喂入式苎麻剥麻机[３１]㊁连续夹持输送式剥麻机[３２](如图８所示)以及湖北省咸宁市农业科学院农机研究所研制的６ＴＭ１６０型横喂式双向自动苎麻三脱机[３３](如图９所示)ꎮ横喂式双向自动苎麻三脱机的结构包括喂麻装置㊁机械手㊁夹持与输送机构㊁两套三脱机构㊁托收机构㊁液压系统㊁动力及传动机构㊁控制系统和机架等ꎮ该机利用折㊁刮㊁挤的工作原理实现苎麻茎秆的纤维㊁麻骨和胶质的三脱过程ꎮ作业过程中ꎬ叶片滚筒相互啮合反向对辊式旋转ꎬ折刮去除茎秆的表皮㊁麻骨和部分胶质ꎬ而挤压光滚则安装在入口和出口处并对辊式旋转ꎬ起到进一步分离纤维与麻骨以及挤压出纤维内胶质的作用ꎮ上述横向喂入式苎麻剥制机械的工作原理基本相同ꎬ苎麻茎秆前进方向与剥麻滚筒旋转方向垂直或有一定的夹角ꎬ通过剥麻滚筒对苎麻纤维的摩擦击打作业实现苎麻纤维的分离工序ꎬ尽管３５第１期郑文龙等:苎麻剥制机械研究现状与发展趋势采用的夹持输送链的形式㊁类型和结构形式等不尽相同ꎬ但都可以实现剥麻作业ꎬ然而ꎬ这些设备仍存在一些问题ꎬ如纤维损失率较高或麻骨去除不彻底等ꎬ需要进一步改进和完善ꎮ注:１ 动力及传动装置ꎻ２ 液压系统ꎻ３ 机架ꎻ４ 第１剥麻机构ꎻ５ 喂麻装置ꎻ６ 第２剥麻机构ꎮ图９㊀６ＴＭ１６０型横喂式双向自动苎麻剥麻机Ｆｉｇ.９㊀６ＴＭ１６０ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ－ｆｅｅｄｉｎｇｂｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌａｕｔｏｍａｔｉｃｒａｍｉｅｄｅｃｏｒｔｉｃａｔｏｒ２.２.５㊀螺旋式苎麻剥麻机中国农业科学院麻类研究所发明了一种用于处理苎麻茎秆的分离设备[３４](如图１０所示)ꎬ创新性的采用螺旋碾压部件ꎬ与滚筒分离部件相结合进行苎麻剥制ꎬ兼顾苎麻作物多用途利用ꎬ有望成为一种新型苎麻剥麻机ꎬ但未见生产样机ꎮ注:１ 螺旋碾压分离部件ꎻ２ 纤维抛甩部件ꎻ３ 防护罩ꎻ４ 输送部件ꎻ５ 麻骨收集部件ꎻ６ 机架ꎻ７ 动力ꎮ图１０㊀苎麻茎秆螺旋式分离设备示意图Ｆｉｇ.１０㊀Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｄｉａｇｒａｍｏｆｒａｍｉｅｓｔａｌｋｓｐｉｒａｌｓｅｐａｒａｔｉｏｎｅｑｕｉｐｍｅｎｔ３㊀麻类作物相关机械设备仿真研究现状苎麻剥麻机的仿真研究主要涉及以下方面:机械结构建模和运动学仿真㊁力学特性分析㊁苎麻茎秆与机械的相互作用模拟等ꎮ通过绘图软件对苎麻剥麻机的机械结构进行三维建模ꎬ包括各个部件的几何形状㊁尺寸和组装关系等ꎬ可在计算机环境中准确地重现剥麻机的实际结构ꎮ然后ꎬ利用运动学和动力学仿真软件(如ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ㊁Ａｄａｍｓ等)对机械运动进行模拟和分析ꎬ包括剥麻滚筒的旋转㊁传动装置的运动等ꎮ通过运动学和动力学仿真ꎬ可了解机械各部件之间的相对运动关系㊁运动速度和加速度等参数ꎮ其次ꎬ研究人员利用有限元分析软件(如ＡＮＳＹＳ㊁ＡＢＡＱＵＳ)对苎麻剥麻机工作性能进行模拟和分析ꎮ有限元分析可以通过将机械结构离散为有限个小单元ꎬ利用数值方法计算这些单元的应力㊁应变和变形等力学参数ꎮ通过模拟分析ꎬ可以评估剥麻机在不同工作负荷下的受力情况㊁变形情况以及可能存在的强度和刚度问题ꎮ此外ꎬ研究人员还可以使用多体动力学仿真软件(如ＡＤＡＭＳ)对苎麻茎秆与剥麻机之间的相互作用进行模拟和分析ꎮ这种仿真可以考虑茎秆在剥麻过程中的弯曲㊁挤压㊁摩擦等因素ꎬ预测茎秆与机械接触的力学行为和力学特性ꎮ通过先进仿真技术的应用和研究ꎬ研究人员可以深入理解苎麻剥麻机的工作原理㊁性能特性和机械与苎麻茎秆之间的相互作用ꎬ为剥麻机的设计㊁改进和优化提供理论指导和技术支持ꎮ仿真研究可以减少试验试错成本ꎬ提高设计效率ꎬ为苎麻剥麻机的性能和效率提升提供重要参考ꎮ４５㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀中国麻业科学㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第４６卷。
苎麻牵切隔距与皮辊加压的关系分析
１ 实验
１ １ 实验条件 ．
温度 ２ ±２℃， 对湿度 ６ ±３ 。 Ｏ 相 ５
度之 间的关 系基本为线性关系 。在折线 的基础上添加线性 的趋 势线 ， 料殛设备 ．
维将产生打滑而不能 有效地 被拉断 ． 解决 的办法 是增 大皮辊 的
压力 ． 以保证纤维被有效地握住 。 ２ ２ 牵切皮辊压力的确定 ．
牵 切试 验机 皮辊 加压 及罗拉受力如图 ２所示 。 分别对硬 条率和麻粒进 行方 差分析 ， 如表 ３ ４ ５ ６所示 。 、、、 表 ３ 硬条 率正 交多项式 回归的计算
了 ４ ３ 一Ｏ ０ ８ Ｄ） ０ Ｎ／ｅ ） ：（ ． ３ ． ０ ６ ×１ 一 （ ｔｘ （） １ 收稿 日期 ：０ ６０ —９ 修回 日期 ：０ ６０ —３ ２ ０ ９１ ； ２ ０ —９２ 由图 １及（ ） １式可知 。 纤维的平均强度随着牵切 区隔距 的增 作者简介 ： 王全国（ ９ ２） 男。 １ ８一 ， 山东费 县人 ， 纺织 学院 硕士研 究生 ． 织工 纺 程专业。 加 而减 小。因而牵切过程 中每个皮辊上所加 的压力 可以根据牵 圈 １ 牵切隔距与纤维强度的美系
３０ ０
隔 距／ ｍ ｍ
维普资讯
２０ 年第 ６ ０６ 期
纺织科技 避展
表 ２ 皮 辊 加 压 单 因 子 试 验 结 果
・ ３・ ７
切区的隔距来进行调 整， 以满 足牵切纺纱要求 。在牵 切区 内． 皮
辊中心距越小 ， 纤维束中两端同时被握住的纤维根数 就越 多 ， 所 需要的牵 切力也越 大。如果没 有足够 的乐 力， 住在钳 口的纤 握
据纤 维的摩擦 系数得 出皮辊对纤 维束 的压 力与牵切 隔距 的关 系式 ， 牵切机 上实验加 以验证关 系式的合理性 。 在 关键词 ： 苎麻 ； 牵切 隔距 ｝ 皮辊加 压
高支天然原色苎麻系列产品的开发
ｂｅ ｄ ｄ ｙ ｒ ｌｎ ｅ ａ ｎ，ｈ ｇ ｆ ｃ ｅ ｃ ｏ ｄ ｂｅ ｅ ｃ ｅ ａ ｄ ｈｉｈ ｉｈ ｅ ｉｎ ｙ ｃ ｕｌ ｒ ａ ｈ ｄ ｎ ｇ ｗｅ ｖ ｎ ｕ ｌ ｙ ｏ ｌ ｂ ｇ ａ ａ ｔｅ ｄ ｒｎ ｉ ａ ｉ ｇ ｑ ａ ｉ ｃ ｕ ｄ ｅ ｕ ｒ ｎ ｅ ｄ ｕ ｉｇ ｔ
究 和 开 发 工作 。 Ｅｍ ｉ ｘ６ ０ ３ ｃｍ。 — ａ ：ｑ ２ １ ．ｏ ｌ ６
为 了保 证 原 色精 干 麻 达到 纺制 高 支 纱 的要 求 ，
毛 纺 科 技
一
８ 一
第４ ０卷
第 ５ 期
Ｗ Ｏ ｌＴｅ ｔｌ ｏ ｎ ｌ Ｏ ｘｉｅ Ｊ ｕｒ ａ
２１ ０ ２年 ５月
梳纤 维 条 的质 量 控 制 标 准 。采 用 将 原 色 苎 麻 纤 维 与 水 溶 性 纤 维 伴 纺 的 纺 纱 技术 加 工 纱 线 ， 现 高 支 原 色 苎 麻 织 物 实
在纺 纱 、 造 生 产 过 程 中 提 高 效 率 、 证 质 量 的 目的 。在 织 物设 计 过程 中 ， 用 原 色 苎 麻 深 浅 不 同 的 色 泽 设 计 出各 织 保 利
１ ２ 梳 理 ．
１ ２ １ 工 艺 流 程 ．．
机械 软麻 一 给 油加 湿一 分 磅 堆仓 一 大切 机一
圆梳机一 麻 页一 拣 麻 一 分磅 一 延 展 （Ｉ） Ｉ ） 制 （Ｉ 一
条 麻 条 。
必须 严格 控制 。 当酶剂 的浓 度 加重 ， 脱胶 时 间延 长 时， 机械拷 麻 的转 数应 尽 量 减 少 。直 把拷 麻 是 使 精 干麻 既有 一定 的硬度 ， 防止过 绒现 象 的有 效措 施 。 又
提 高纤 维 的可纺性 。
新型苎麻湿法纺纱加工技术研究[1]
![新型苎麻湿法纺纱加工技术研究[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/fa43646c48d7c1c708a14537.png)
2009年第31卷第5期中国麻业科学PLANT FIBER SCIENCES IN CHINA313第5期文章编号：1673-7636（2009）05-0313-04新型苎麻湿法纺纱加工技术研究何文（湖南华升洞庭麻业有限公司，湖南岳阳414007）摘要：虽然2500Nm超细苎麻纤维的刚性随着支数的提高得到极大的弱化，但是由于该苎麻纤维细度仍然大于3.0d，刚度仍然较大，纯纺加工成纱毛羽仍然很多。
采用新型苎麻湿法纺纱技术，解决了纯苎麻纱毛羽多的难题，为织造高品质纯苎麻面料提供具有专有特点的纱线原料。
关键词：苎麻；毛羽；湿法纺纱；牵伸；牵切中图分类号：TS124.31文献标志码：AResearch on New Process Technology of Ramie Wet SpinningHE Wen(Hunan Huasheng Dongting Ramie Textile Co.,Ltd,Yueyang414000,China)Abstract:The increasing of ramie fiber count leads to the weakening of fiber stiffness but the fiber fineness is still more than3.0d,the stiffness is still large and the hairiness of ramie yarn is very much.New process technology of ramie wet spinning settles the problem of a lot of hairiness in pure ramie yarn,which will provide special yarn material for good quality pure ramie fabric.Key words:ramie;hairiness;wet spinning;draft;stretch-breaking1苎麻湿法纺纱概况苎麻湿法纺纱技术是本公司通过多年的研究成功的一项科研项目，并获得了国家发明专利。
65Nm苎麻纱牵切纺工艺的研究
中图 分 类 号 ： Ｓ ０ ． Ｔ １４ ７
引 言
麻织 物具有 优 良的吸湿 散热性 能及 良好 的 服饰特 点 ， 崇 尚 自然 、 璞 归真 ” 在“ 返 的今 天 ， 越来 越受 到人 们 的青 睐． 是 苎麻纤 维长度 参差不 齐 ， 但 不匀 率很 大 ， 纺纱 过程 造 成 了诸 多 困难 ， 响成 纱质 量 ． 给 影 传统
缩 短工艺 流程 ， 提高生 产效率 及经 济效益．
２ 苎麻 牵 切 纺 纱 工 艺 技 术及 参 数 配 置
苎 麻牵切 纺纱 的原料 ： 采用 生物酶 Ｃ 抖激 活后脱 胶所得 的苎麻 纤维进 行纺 纱［ ， ａ ５ 该纤 维 性能 指标 为 ： ］
残胶率 为 １ ９ ， 裂强力 为 ６ ． Ｎ， 维平均 长度 为 １ １ｍｍ． ．６ 断 ４ ５Ｃ 纤 Ｏ
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第２ ２卷 第 ４ 期
２０ ０ ７年 ｌ ２月
安
徽
工
程
科
技
学 院
学
报
Ｖｏ ． ２ Ｎｏ ４ １２ ． ．
Ｄｅ ．。 ０ ｃ ２ ０７
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆＡｎ ｕ ｉｅｓｔ ｆＴｅ ｈ ｏｏ ｙａ ｄ Ｓ ｉｎ ｅ ｏ ｒ ａ ｈ ｉＵｎｖ ｒｉ ｏ ｃ ｎ ｌｇ ｎ ｃｅ ｃ ｏ ｙ
苎麻 纺纱工 艺 中梳理是 采用钉 、 、 强行 处理 ， 成成纱 制成率 的降低 ； 针 齿 造 开松 环节 和梳理环 节是 靠锡林 与铁托板 相互 的扯断 作用来 实现 的 ， 因此使 苎麻 纤维 的长度不匀 率和 纤维被 机械损 伤 的几 率增 加 ， 在梳理 环节 中 ， 由于 纤维 的断裂 、 在两针齿 面问 的转移 不 良及 在两 个针 齿 间 的揉搓 产 生麻 粒 与 白点 本 文采 用 引． 牵切 纺新工艺 ， 使过 长纤维 在牵切 装置 中被切断 或被拉 断 ， 高纤维 长度集 中度 ， 提 降低短纤 维 数量 ， 较好 的 提高 纺纱效率 ．
苎麻牵切纺纱工艺及关键技术探讨
苎麻牵切纺纱工艺及关键技术探讨传统的苎麻纺纱工艺中存在的重要弊端就是开松工序和梳理工序对纤维的损伤较大，同时存在麻粒多等问题，为了解决存在于苎麻纺纱工艺中的诸多问题，采用苎麻牵切纺纱工艺技术中的开松工序和梳理工序可以在很大程度上缓解对纤维的损伤及众多问题，使成纱质量大大提高。
本文就是针对苎麻牵切纺纱工艺及其优点和苎麻牵切纺纱工艺关键技术进行的探讨。
标签：苎麻牵切；纺纱工艺；关键技术近些年，随着社会的进步和发展，人们的环保意识越来越强，天然纤维资源因为其天然且无污染的优势极速发展。
其中，苎麻最为受到重用，因为苎麻是一种优良的纺织材料，可以应用在各类保健卫生用品的纺织上。
同时，苎麻织物具有众多优点，例如轻盈、透氣、保健以及抗菌等等，穿着服用性能是其他织物无法比拟的优良。
针对传统苎麻纺纱工艺中存在的问题，采用苎麻牵切纺纱工艺可以将纤维长度和整齐度进行改善，使苎麻成纱的质量提升，同时缩短苎麻纺纱的工艺流程。
一、苎麻牵切工艺及其优点（一）苎麻牵切工艺。
苎麻牵切纺纱工艺与传统苎麻纺纱工艺相比，就是用牵切工序替代了传统苎麻纺纱工艺中的开松工序和梳理工序，苎麻牵切纺纱工艺流程大致如下：原麻、脱胶、软麻、给湿加油、堆仓、牵切、精梳、粗纱、细纱。
进行苎麻牵切纺纱工艺的牵切机构一般都有许多牵切区，在进行牵切之前使麻条在牵切区得到牵伸，保证苎麻的纤维可以伸直平行，在这个牵伸的过程中，苎麻纤维可以被拉断成为纺纱需要的长度，消除超长的苎麻纤维。
同时，苎麻材料的纤维从头端到达输出罗拉的时间是不同的，在不同时刻的纤维变速使部分纤维得到分离，从而起到松懈纤维的作用。
下图是苎麻牵切机示意图：（二）苎麻牵切纺纱工艺的优点。
苎麻牵切纺纱工艺的优点主要有以下三个方面，第一，传统苎麻纺纱工艺中的开松工序和梳理工序由一道牵切工序取代，在很大程度上减少了工艺流程及耗费的时间；第二，因为苎麻牵切纺纱工艺将开松工序和梳理工序去除之后，针齿堆苎麻纤维的损伤被有效避免，同时苎麻纤维之间的揉搓也得到了避免；第三，传统苎麻纺纱工艺中存在着无法解决的超长纤维问题，苎麻牵切纺纱工艺将这一问题有效解决，理论上，所有长度大于牵切间距的苎麻纤维都可以被完全拉断。
浅析苎麻纺织技术的创新及发展
有效降低对工艺设备的损耗 ， 提高工作效率， 促进经济效益的提升 。
织造 。因此， 根据棉织设备的类 型和特点 ， 现阶段主要 出现 了以解决毛羽 问
进行说明
（ 一） 、 牵 切 纺技 术
牵切纺纱技术 原本是应用于化纤领域的新工艺，然而经过部分厂 家的
实践， 证实牵切 纺纱技术同样可应用于苎麻纺织领域 。相较于传统 工艺， 牵
切纺纱技术可以在 不开松和梳理的情况下直接将纺纱性能较好的适纺纤维 喂入到纺纱装置中， 不仅可 以保持 良好 的纤维长度均匀性 ， 避免 了由于梳针 梳理而可能产生的麻粒和 白点，且牵切纺纱技术的工艺流程相较于以往的 工 艺流程减少 了数个环节 ， 极大地提高了生产效率。 （ 二） 、 生物脱胶技 术 在传统生产工艺中， 苎麻脱胶一直采用 的是化学脱胶技术 。 化学脱胶不
苎麻一 向 被全世界公认为“ 天然纤维之王 ” ， 因此 良好的透气性 能、 吸湿 放湿性能 ， 以及防腐 、 防霉性能而成为备受推崇的一种上等纺织类材料。在 制作衣物等方面 ， 苎麻织物所具有的挺括、 轻盈 、 透气等性 能受 到了来 自国 内外消费者的广泛好评 。 在我国． 麻纺织技术 已有６ ０ ０ ０ 多年的历史 １ ９ ７ ２ 年 在湖南马王堆出土的一件精细苎麻布证 明我 国早在古代就 已经具备了成熟 高超 的麻纺织技术。 随着我 国改革开放的深入 以及社会经济的发展 ， 苎麻纺 织 早已进 入到了工业化 、 规模化的生产阶段 ， 且 随着现代技 术的不断革新 ， 苎麻 纺织技术也发生了很大的发展变化， 新型技术不断涌现 ， 为我 国苎麻纺
65N_m苎麻纱牵切纺工艺的研究
第22卷第4期2007年12月安 徽 工 程 科 技 学 院 学 报Journal of Anhui University of Technology and Science Vol.22.No.4Dec.,2007收稿日期:2007-10-26 基金项目:安徽省高校自然科学重点基金资助项目(kj2007a007)作者简介:张 强(1982—),男,安徽芜湖人,讲师,硕士研究生.文章编号:1672-2477(2007)04-0049-0365N m 苎麻纱牵切纺工艺的研究张 强1,杜兆芳1,曹建飞1,吕春晓2(1.安徽农业大学轻纺工程与艺术学院,安徽合肥 230036;2.安徽华龙麻业集团公司,安徽旌德 242601)摘要:主要分析了传统苎麻纺纱工艺中针刺梳理的缺点,提出采用牵切式平行梳理代替原工艺中的针齿梳理工艺,试纺中对纺制65N m 纯苎麻纱的工艺进行探讨、改进和优化设计,解决了工艺难点,得出合理的工艺路线和工艺参数.关 键 词:苎麻;牵切纺纱;新工艺中图分类号:TS104.7 文献标识码:A引 言麻织物具有优良的吸湿散热性能及良好的服饰特点,在“崇尚自然、返璞归真”的今天,越来越受到人们的青睐.但是苎麻纤维长度参差不齐,不匀率很大,给纺纱过程造成了诸多困难,影响成纱质量[1].传统苎麻纺纱工艺中梳理是采用钉、针、齿强行处理,造成成纱制成率的降低[2];开松环节和梳理环节是靠锡林与铁托板相互的扯断作用来实现的,因此使苎麻纤维的长度不匀率和纤维被机械损伤的几率增加,在梳理环节中,由于纤维的断裂、在两针齿面间的转移不良及在两个针齿间的揉搓产生麻粒与白点[3].本文采用牵切纺新工艺,使过长纤维在牵切装置中被切断或被拉断,提高纤维长度集中度,降低短纤维数量,较好的提高纺纱效率.1 苎麻牵切纺纱工艺简介图1 苎麻牵切机示意图牵切纺纱是将纺纱性能较好的适纺纤维(如带状精干麻)在不经过开松和梳理的情况下直接喂入纺纱装置而纺成纱线的过程.原来工艺中对纤维的针齿梳理由新工艺中牵切式的平行梳理所替代[4].新型苎麻牵切机结构如图1所示.牵切纺纱工艺主要应用于化纤行业,目前也有厂家将其用于苎麻纺纱.苎麻牵切纺纱工艺流程为:脱胶后的苎麻→软麻→给湿加油→堆仓→牵切→精梳→并条→粗纱→细纱→络筒.优点是:纤维长度的均匀性好;减少短纤维数量,减少麻节;梳针梳理环节的减少使纤维不再因为频繁地在两个针齿间转移不良与相互揉搓等产生麻粒和白点;减少了纤维在开松及梳理环节受到的损伤;同时缩短工艺流程,提高生产效率及经济效益.2 苎麻牵切纺纱工艺技术及参数配置苎麻牵切纺纱的原料:采用生物酶Ca 2+激活后脱胶所得的苎麻纤维进行纺纱[5],该纤维性能指标为:残胶率为1.96%,断裂强力为64.5CN ,纤维平均长度为101mm.2.1 给湿加油将一定比例的油和水用乳化剂制成乳化液,喷淋在纤维上,增大纤维的回潮率,提高柔软度和润滑性,解决在以后工序的生产中产生的静电及绕罗拉皮辊现象.本试验中乳化率(即油中含水的量)为7.5%,纤维的给油率为1.0%.乳化液配方:21%的锭子油,8%乳化剂OP -7,65℃以上的水经机械搅拌制成.2.2 堆仓(养生)为了消除精干麻在软麻过程中产生的内应力,必须进行养生处理,保证出仓时达到一定的回潮率.把加过乳化液的麻束堆放在麻仓里,踩实压紧,让油、水在麻束中逐渐扩散,渗透均匀,使纤维膨润、松软.本试验为72h,室内温度调整为30℃.2.3 牵切牵切工艺采用前区牵伸后区牵切的配置.本试验中总牵切倍数确定在8倍.前区牵伸倍数为1.6倍,后区牵伸倍数为6.4倍.牵切喂入精干麻的定量为210g/m.皮辊加压为0.45Mpa,皮辊握持弧长为14.5 mm,牵切隔距定为115mm,后区即牵切区罗拉间最短握持距L1为100.5mm.2.4 精梳由于麻纤维较粗,刚性、脆性较大,抱合力差,麻网不宜太薄,喂入定量不宜过轻,因此,喂入定量定为115g/m,喂入长度6.5mm.精梳宜采用低速度,大隔距的工艺.麻的脆性较大,单位时间内作用次数过多损伤麻纤维,纤维过粗,隔距放大,以利于纤维转移,形成较好的麻网,因此隔距为47mm.相对湿度控制在65%～70%左右.2.5 并条通过并合、牵伸改善麻条均匀度和强力.由于麻纤维中含有少量的果胶质,使纤维具有较大的粘附性,易形成麻纤维束.因此并条工序并合根数不宜过多为4根,罗拉隔距为23.0mm×23.5mm,前罗拉速度比加工一般棉型纤维低15%左右为1029r/min.并条工序采用四道并条工艺,相对湿度控制在65%左右,温度控制在23℃左右.2.6 粗纱粗纱可采用大隔距、轻定量、低速度、小张力的加工原则.罗拉隔距32.5mm×44mm,前罗拉速度198r/min,定量6.0g/10m,且适当增加粗纱捻度,以防止粗纱在退绕时断头或意外伸长.麻纤维刚直,粗纱捻系数比纯棉时偏小掌握取85.为防止意外牵伸,粗纱应减少张力,加压适当加重,后区牵伸偏小掌握为1.24倍,总牵伸倍数不宜过大为12.采用小号集合器(6.0)能起到聚拢纤维的作用,使纤维不飘散,减少毛羽,降低粗纱断头.相对湿度控制在65%～70%左右,太大时由于粗纱定量较重,易下坠断头,太小时粗纱易发毛、飞花和尘埃较多.温度控制在25℃左右.采取以上措施后,粗纱条干CV%值达到8.0%.2.7 细纱细纱可采用较大罗拉隔距、较高捻系数、低速度、小张力、较重钢丝圈的工艺原则.因麻纤维中有部分纤维过长,细纱应采用滑溜牵伸,牵伸倍数不宜过大,总牵伸倍数为28.10,捻系数定为430.中铁壳采用丁氰胶辊开槽防止橡皮纱出现,后区牵伸偏小掌握定为1.33.钳口为6.0.麻纤维回潮率大,相对湿度加大时,纤维柔软且强力增强.因此细纱工序需要加大湿度;使成纱毛羽、断头减少.采用平面镀铬钢领,较重的前皮辊压力,较大的前区罗拉隔距44mm×44mm,前罗拉转速90r/min,前胶辊前冲5mm,较小的钳口隔距23mm,前区加装集棉器等工艺配置,较好地控制浮游区纤维,减少细节和毛羽,防止纤维分散,降低细纱断头率,提高乌斯特条干指标.2.8 各工序工艺参数表表1 高支纯苎麻纱纺制主要工艺参数汇总表工序名称工艺参数工序名称工艺参数给湿加油乳化率纤维给油率7.5%1.0%堆仓/养生堆仓时间堆仓温度72h28～30℃牵切总牵切倍数前区牵伸倍数后区牵伸倍数喂入定量皮辊加压牵切隔距81.66.4210g/m0.45Mpa115mm精梳喂入定量喂入长度隔距相对湿度115g/m6.5mm47mm65%～70%并条道数罗拉隔距前罗拉速度相对湿度温度423.0mm×23.5mm1029r/min65%左右23℃左右・5・安 徽 工 程 科 技 学 院 学 报2007年工序名称工艺参数工序名称工艺参数粗纱罗拉隔距前罗拉速度定量捻系数总牵伸倍数后区牵伸倍数相对湿度温度集合器32.5mm ×44mm198r/min 6.0g/10m85121.2465%～70%25℃左右6.0细纱总牵伸倍数捻系数后区牵伸倍数钳口罗拉隔距前罗拉速度钳口隔距28.104301.336.044mm ×44mm90r/min 23mm 络筒络筒速度相对湿度温度650m/min 65%左右25℃左右2.9 成纱质量比较根据以上工艺表的配置纺制出的65支纯苎麻纱的品质与传统纺65支纯苎麻纱品质对比品质如下表2所示.表2 牵切纺65支纯苎麻纱与传统纺65支纯苎麻纱品质对比表指标单纱断裂强度/(CN ・tex -1)麻粒/(个・400m -1)单纱强力变异系数CV/%重量变异系数CV/%重量偏差/%牵切纺纱16.52020 3.5±2.5传统纺纱16.050254.8±2.93 结论采用牵切纺新工艺,所得的苎麻纱品质在麻粒个数、单纱强力变异系数、条干均匀度几个方面都有很大的提高,单纱强力和重量偏差也有一定程度的改善,各项性能指标优于传统纺纱,达到国家标准要求.牵切纺的使用,较好地提高了纺纱效率.参考文献:[1] 刘辉,郁崇文.苎麻牵切纺纱的牵切工艺探讨[J ].中国麻业,2005(5):123.[2] 赵晋军.苎麻牵切纺纱新工艺的初探[J ].河北纺织,2003(2):25231.[3] 王全国,张元明.苎麻牵切隔距与皮辊加压的关系分析[J ].纺织科技进展,2006(6):122.[4] 赵晋军.苎麻牵切工艺的研究[D ].西安:西安工程科技学院,2004.[5] 曹建飞.苎麻生物酶Ca 2+激活脱胶及高支纯苎麻纱牵切纺的研究[D ].合肥:安徽农业大学,2007.T echnology of the 65N m ramie yarn stretch 2breaking spinningZHAN G Qiang 1,DU Zhao 2fang 1,CAO Jian 2fei 1,L U Chun 2xiao 2(1.Colle.of Light 2textile Engn &Art ,Anhui Agricultural University ,Hefei 230036,China ;2.Anhui Hualong Ramie Group Corporation ,Jingde 242601,China )Abstract :The main problem of t raditional ramie is discussed and parallel carding is employed instead of t he needle teet h carding technology.The technology of how to improve and optimize t he design ,solve t he difficult process of Spinning 65N m p ure ramie yarn is dealt wit h and reasonable process and parame 2ters are reached.Key words :ramie ;st retch 2breaking spinning ;new technology・15・第4期张 强,等:65N m 苎麻纱牵切纺工艺的研究。
苎麻产品的特点
苎麻产品的特点苎麻产品的特点苎麻作为天然纤维素纤维，透气性比棉纤维高三倍左右，吸湿放湿性好，而且具有防腐、防菌、防霉等功能，适宜纺织各类卫生保健用品，被公认为“天然纤维之王。
苎麻织物具有粗犷、挺括 ,典雅、轻盈、凉爽、透气、抗菌、保健等优点，具有良好的穿着服用性能，因此，苎麻织物越来越受到消费者的欢迎，尤其受到国外消费者的青睐。
我国约有90,的苎麻产品出口到了西方国家。
2 苎麻纺纱技术的发展2(1 苎麻牵切纺纱新技术目前我国主要采用的苎麻纺纱工艺流程为 :原麻一预处理一脱胶一软麻一给湿加油一分磅一堆仓一开松一梳麻一精梳一并条一粗纱一细纱。
首先要全部脱去苎麻原麻中的胶质而获得单纤维，然后进行机械软麻、乳化液给湿，以增加纤维的回潮率、柔软度及松散程度。
采用开松机、梳麻机和精梳机等完成梳理任务。
再经针梳机、粗纱机、细纱机纺出高、中、低特纱。
该纺纱工艺存在着重复劳动较多、工序较复杂、纱线质量不够高、制成率低等缺点。
牵切纺纱工艺作为一项具有突破性成就的新工艺广泛应用于化纤行业，现在有厂家将其用于苎麻纺纱。
从工艺过程上讲，苎麻牵切纺纱是将纺纱性能较好的适纺纤维在不经过开松和梳理的情况下直接喂人纺纱装置中，原来工艺中对纤维的针齿梳理由牵切式的平行梳理所代替。
其工艺流程为:原麻一预处理一脱胶一软麻一给湿加油一堆仓一牵切一精梳一并条一粗纱一细纱。
优点是 :纤维长度的均匀性好 ;短纤维数量的减少，很大程度上减少了由于短纤维在麻网中的失控分散而在麻条中产生小节 ;梳针梳理环节的减少使纤维不再因为频繁地在两个针齿间转移不良与相互揉搓等产生麻粒和白点;减少了纤维在开松及梳理环节受到的损伤;由于缩短了工艺流程，可提高生产效率及经济效益。
对于苎麻纤维，牵切纺纱属于新工艺技术，尚无专用的适纺设备，将化纤牵切纺纱设备用于苎麻纺纱，工艺参数必须做大幅度调整，目前尚无成熟的生产工艺，这就制约了该技术推广。
2(2 生物脱胶技术苎麻在纺纱前，要先脱去原麻中的胶质获得单纤维，目前多是采用化学脱胶。
苎麻实施方案
苧麻实施方案一、背景介绍苧麻，又称大麻、亚麻，是一种重要的经济作物，具有丰富的资源价值和广泛的利用前景。
苧麻的纤维可用于纺织业，种子可榨油，茎皮可制纸，叶可药用，是一种多功能的农作物。
在当前的生态环境保护和可持续发展的背景下，大力发展苧麻产业对于促进农民增收、改善生态环境、推动农业结构调整具有重要意义。
二、苧麻实施方案1. 种植技术苧麻的种植技术是苧麻产业发展的基础。
在选择种植地点时，应优先选择土层深厚、排水良好、土质肥沃的地块，避免盐碱地和重金属污染地。
在施肥方面，应以有机肥为主，合理施入化肥，保证苧麻的生长需要。
在病虫害防治上，可采用生物防治和绿色防治的方式，减少对环境的影响。
2. 加工技术苧麻的加工技术直接关系到产品的质量和附加值。
在苧麻纤维的加工上，应注重纤维的拉伸和柔软度，采用先进的纺织技术，生产出质量上乘的纺织品。
在苧麻种子的加工上，应注重油脂的提取率和品质，开发出多种苧麻油产品，满足市场需求。
在苧麻茎皮的加工上，应注重纸张的质地和环保性，推动苧麻纸的广泛应用。
3. 市场营销苧麻产业的市场营销是苧麻产业发展的关键。
在市场营销上，应注重产品的宣传推广，提高苧麻产品的知名度和美誉度。
同时，应积极开拓国内外市场，拓展苧麻产品的销售渠道，提高产品的市场占有率。
在市场营销策略上，应灵活运用价格、品质、服务等手段，提高产品的竞争力，树立苧麻产业的品牌形象。
4. 政策支持苧麻产业的发展需要政策的支持和引导。
政府部门应出台相关的扶持政策，包括财政补贴、税收优惠、信贷支持等方面的政策，降低苧麻产业的生产成本，提高苧麻产业的盈利能力。
同时，政府部门还应加大对苧麻产业的科研支持，推动苧麻产业的技术创新和产业升级。
三、总结苧麻产业是一个具有巨大发展潜力的产业，对于农业结构调整、生态环境保护、农民增收都具有重要的意义。
在实施苧麻产业发展方案时，应注重科技创新、市场导向、政策支持，推动苧麻产业的健康发展，实现苧麻产业的良性循环和可持续发展。
望“十一五”各类纺机发展方向,察“创新”是核心之笔
电一体化和 整机技术水平 ； 重点研 究梳理 、 型梳箱 、 新 自调 匀 整和新 型粗纱 技术 ： 开发 多电动机驱 动 、 配备 集体落纱 装 置 的新一 代细 纱机 ： 开发新型纺纱技术 和设备 ， 如转杯纺 、 集聚 纺、 缆形 纺 、 摩擦 纺等新 型毛纺设 备 ， 以提 高成纱质 量等 ； 进
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编者按 ：十一五 ” 间， 国将 大力振 兴装备制造 业， “ 期 我 纺织机械行 业 已经被 列入 ， （ 在（ 纺织指导） ０６ 第 ４ （ 入 “ 一 ） ０年 ２ 期僻 十
和信 息技 术 ． 实现棉 纺设备 生产 的 自动化 和连续 化 ． 高速 提
度， 简化结构 ． 降低 制造成 本 ， 以适应智能化 的现 代棉纺 生产
和 管 理 的 需 要 ， 到 万 锭 用 工 ３ 左 右 ， 制 纱 线 质甚 达 到 达 Ｏ人 纺
３开发短 麻鲂新 工艺设备 、
麻 纺机 械 的发展 重点是 研发亚麻 长麻 栉 成联合机 关键 谩 备 、亚麻 短纺新 Ｔ 艺技术设 备和苎麻 牵切 纺纱工 艺技 术
细 纱 机 、 库 式 和 细 络 联 式 两 种 多 电机 驱 动 的 数 字 化 自动 络 纱
成条质 量和 制成率
４研制连 续化、 动化制丝生产设备 、 自
绢丝机 械 的发展要 适应缫丝 工业机 械 化 、 自动 化 、 连续
化 、 产 管 理 网 络 化 发 展 的 需 要 ， 现 人 均 产 丝 量 超 过 ２ ０ 生 实 ００
劳动环 境和劳动强度 明显改善的前提下 ， 将短 麻纱适纺 支数
苎麻牵切过程减少硬条、集束的研究
Ｊ Ｘ ａ— ｉ， ｕ－ Ｑ Ａ ｉ — ｎ ， Ｕ Ｃ ｏ ｇｗ ｎ Ｉ ｉ ｌ ＷＵ Ｓ ｉｕ ， Ｉ Ｎ Ｑａ ｆ Ｙ ｈｎ —ｅ ｏｅ ｊ ｏｅ
（ ． ｏｅｅｏ ｅｔｅ Ｄ ｎｈ ａＵ ｉ ｒ ｔ， ｈｎｈ ｉ ０ ６０ ｈｎ ） １ Ｃ ｌｇ ｆ ｘｉ ， ｏｇｕ ｎ ｅｓｙ Ｓ ａ ｇａ ２ １２ ，Ｃ ｉａ ｌ Ｔ ｌ ｖ ｉ （ ． ｏ ｅｅｏ Ｔ ｘ ｌ，Ｎ ｎｏｇＵ ｉｅｓｙ Ｎ ｎｏｇ ２０ ９ Ｃ ｉａ ２ Ｃபைடு நூலகம்ｌ ｇ ｆ ｅｔｅ ａｔｎ ｎｖｒｉ ， ａｔ ６ １ ， ｈ ） ｌ ｉ ｔ ｎ２ ｎ
２ 苎麻 牵切过程 中减少硬条 、 集束的工艺研究
２ １ 牵切 工 艺参数 的优化 ．
２ １ １ 正交 方案 的确定 ．． 为 考察 牵切 区隔距 、 牵切 区牵 伸倍 数 及 预 牵 切 区
牵 伸倍数 对最 终牵切 条质 量 的影响 ， 计 了 ３× 设 ３正交
试 验 Ｊ 因子水平 编码 表见 表 １ ， 。
兰 圭 兰 篁璺 堂 ： 塑 旦： 里 蔓 兰
Ｖ １ ８ Ｎ ２． ２ １ ０ ． ｏ１ ３ ００
Ｓ Ａ Ｈ Ｉ Ｅ ＴＬ ＣＥ Ｃ Ｈ ＮＧ Ａ Ｘ Ｉ Ｔ ＥＳ ＩＮ Ｅ＆ Ｔ Ｃ ＮＯ ＯＧ 上海 纺织科技 Ｉ ＥＨ Ｌ Ｙ
工 艺 研 究
ｌ９ ２
苎麻 牵切 过 程 减少 硬 条 、 束 的研 究 集
Ｋ ｅ ｗｏ ｄｓ：ｃ ｌ ｅ ｔｏ ｙ ｒ ｏ ｌ ｃ ｉ ｎ；ｐｒ ｃ ｓ ｉ ｏ ｅ ｓ ｎｇ；ｐ ｒ ｍｅ ｅ ｓ；ｒ ｓ ａ ｃ ａａ ｔｒ ｅ ｅ ｒｈ
传统 的苎 麻纺 纱在 开 松 、 理 环节 易 造 成 纤维 损 梳
而导致 苎麻 牵切条 中硬 条 和集 束 含 量偏 高 ， 后 续加 给
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拉 伸 断裂 。 ３ 胶滚 １ “ ）“ ”， 胶滚 ２ 相 互 间 距 离 ， 参 数 决 ” 该 定 了拉 断纤 维 的长 度 。 牵 切前 的苎 麻 精 干 麻 见 图 ２ 从 其 纤 维 的状 态 ， 来看 ， 是有 可 能通 过牵 切 而 被 进 一 进 步 分 离 成 纺纱 所 需 的纤 维 。牵 切 后 的纤 维 见 图 ３ 牵 切 这 一 加 工 ，
路线的特点是可取代传统的开松和梳麻工序 ， 从而 可大大减少麻粒 ， 提高纤维的伸直平行度 ， 为改善成 纱质量奠定 了基础。盘条机的作用是将拉伸后的麻 条卷成盘状 ， 以便后续工序使用。
用化纤长丝大罗拉 、 重加压牵伸拉断纤维的原理 ， 将 苎麻长纤维牵伸拉断 ， 使纤维 的长度不匀率有了明
显 的改善 。牵 切 纺 机 原 理 示 意 如 图 １所 示 ， 胶 滚 “
图 ２ 牵切 前的精干麻 图 ３ 牵切后的纤维
１ 转速 大于“ ” 胶滚 ２ ”转速 ， 从而使苎麻受 到 定的牵伸力 ， 当牵伸力达到一定值时 ， 部分长纤维 被拉 断 。
一
２ 控 制系统硬 件设计
牵切纺机工作在苎麻纺织车间 ， 使用环境非常 恶劣 ， 尤其是大量的粉尘污染 ， 因此采用可编程序控 制器 （ Ｌ ） 为控制器 ， ＰＣ作 充分利用其系统 的稳定可
的研 制
舒大松 ， 素云 ， 赞武 ， 胡 谭 许孔联
（ 湖南广播 电视大 学 理工学院 ， 湖南 长 沙 ４ ００ ） １０ ４
摘
要： 在充分研究苎麻 牵切纺技术的基础上 ， 研制 出了具有实用价值 的苎麻 牵切 纺机 ， 该控制 系统
采用可编程序控制器（ Ｌ ） Ｐ Ｃ 。本文对 苎麻牵切纺机 的关键技 术及控制策略进行 了分析 ， 详细论述 了牵切 纺机及 控 制 系统硬 件 结构 、 件 流程 的研 制过 程 。新设 备投 入 实 际应 用后 证 明其 可 降低 能耗 ， 小环 境 污 软 减
染 ， 高工效 ， 大幅提 高 了苎麻 纺 织的产 量 与质 量 。 提 并
性 能 和 挺 、 犷 的独 特 风 格 在 国 内外 市 场 上 享 有 粗 盛誉。
但我国的苎麻梳纺技术严重滞后 ， 仍停留在 ２ ０
世纪 ６ ０年代 的水 平 ，０多年 来 没 有大 的改 进 ， 碍 ４ 阻 了我 国苎麻 纺织 工 业 的全 面 进 步 。为 此 ， 们 经 过 我 多 年潜 心研究 ， 功地 开发 出了苎麻 牵切 纺 机 ， 到 成 达
苎麻牵 切 纺机研 制 的关 键技 术是 ：
１ 确定“ ） 胶滚 １ ，胶滚 ２ 与罗拉之间 的的压 ”“ ” 力， 使苎麻在牵切时不打滑。
２ ）严 格控 制 “ 滚 １ 转 速 ，胶 滚 ２ 胶 ” “ ”转 速 之 间转 动 速差 ， 速差 决 定 了苎麻 长 纤 维 能否 被 该
关键 词 ： 苎麻 ； 牵切 纺机 ；Ｌ Ｐ Ｃ控 制 系统
中 图分 类 号 ： Ｐ ７ Ｔ ２３ 文献标 识 号 ： Ｂ
进人 ２ 世 纪 以后 ， 然 纤 维 纺织 品顺 应 世 界 １ 天
“ 色环 保 ” 绿 的发 展 潮 流 备 受 青 睐 ， 档 优 质 的 苎 高
麻纺织 品更 是 国际市 场 上 “ 高雅 ” “ 贵 ” 、华 的象 征 。苎 麻是 中 国 的特 产 ， 目前 世 界 总 产 量 ９ ％ 以 ５ 上产在中国 ， 苎麻纺 织品 以其吸 、 透气 的优 良服 用
检 测元 件 、 制面板 及 Ｏ ７操 作 面板 组 成 。控 制 核 控 Ｐ
人 机 对话界 面采 用 西 门子 Ｏ ７操作 面板 ， 是 Ｐ 它
心采用可编程序控制器 ， 其型号为西 门子 Ｓ Ａ Ｉ Ｉ ＴＣ Ｍ ｓ — ０ 它属于中小型 Ｐ Ｃ系统。该可编程序控制 ７３ ， ０ Ｌ 器采用模块化结构 ， 各种单独 的模块之 间可以进行 广泛组合 ， 能满足 中等规模设备控制。由于其采用
了国际先进水平。新设备能比原工艺流程减少工序 ３ ４ ， ～ 道 节约用工 ６ ％ 以上 ， ０ 减少设备投资 １％ 以 ０ 上 ， 品质量 明显 提 高 ， 切 条 比梳 麻 条 减 少 麻 粒 产 牵
８％ 以上 ， ０ 减少 短绒 １％ 以上 。 ０
１ 苎麻牵切纺机 的关键 技术
无排 风扇结 构 型式 ， 以更 适用 于环 境 非 常 恶 劣 的 所
专 门为机床操作 和监控设计 的 ， 具有 牢固的塑料外 壳 、Ｅ Ｌ Ｄ背光 Ｌ Ｄ显示 、 Ｃ 键盘具有外膜防油功能 、 闪 存 Ｅ Ｒ Ｍ存储组态 ， ＰＯ 控制采用 Ｐｏｏｌ ｉ 组态软 ｒ ｏ Ｌｔ Ｔ ／ ｅ 件 。控制面板上的功能键开关则直 接通过 Ｐ Ｃ的 Ｌ ＩＯ接 口直接接收开关控制信号 。 ／
场合。 牵切纺 机 的胶滚分 别 由其对 应 的 ２个 罗拉 带 动 （ 见图 １ 。在机械设计 中， １ ７５ｋ 的交流电 ） 用 台 ． Ｗ
由于苎麻纤维的长度不匀率较大 ， 原麻 中的最
长纤 维可 达 ０ ５ｍ 梳 麻 条 的 长度 不 匀 近 ８ ％ ， ． ｍ， ０ 精 梳条 的长 度 不 匀 也 达 ５ ％ 左 右 ， 长 纤 维 长 度 达 ０ 最 ２０ｍ 这对 精 梳 的拔 取 ， 梳 和 针 梳 中对 纤 维 的 ５ ｍ， 精 伸直 均带来 负 面影 响 。 苎麻 牵 切 纺 技术 以优 质 带状 精 干 麻 为基 础 ， 运
靠 ， 干扰性强 ， 抗 适应环境温度范 围广 ， 适应 电压范 围宽 的特点 。
控 制系 统主 要 由 Ｐ Ｃ 变 频 调 速 器 、 Ｌ、 执行 元 件 、
《 新技术新工艺》・ 机械加工工艺与装备
２０ ０７年
第４ 期
・ ５・ ３
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