第三章_梳棉工序概述

第三章梳棉

第一节梳棉工序概述

一、梳棉工序的的任务

1、梳理：将小棉束、小棉块梳理成单纤维状态；

2、除杂：除去小棉块的细小杂质及带纤籽屑；

3、均匀混和：将不同成分原棉进行纤维间的混和，并使输出品均匀；

4、成条：制成符合一定规格和重量要求的棉条，圈放在棉条筒

二、梳棉机的发展

1、第一代梳棉机：产于50年代，机型为1181，产量10-15公斤/小时；后以生产1181C。

2、第二代梳棉机：产于60年代，机型为A186，产量20-25公斤/小时。

3、第三代梳棉机：产于80年代，机型为FA201，产量35公斤/小时。

4、第四代梳棉机：产于90年代，机型为FA221、FA225，产量50-60公斤/小时。

三、梳棉机的工艺过程（flash）

第二节给棉、刺辊部分

一、给棉刺辊部分的梳理作用

（一）给棉刺辊部分的机构

给棉刺辊部分的作用：喂入棉层，刺辊对棉层梳理并除去杂质。（通过刺辊的高速回转抛落杂质，在刺辊下方形成三个落杂区，除尘刀托持纤维，杂质被挡住而下落，小漏底利用气流除去短绒和尘屑。50%以上的棉束由刺辊开松成单纤维，并除去50%以上的杂质。）

1、尾架：放置棉棉卷；下部的斜槽是为了增大棉卷与棉卷罗拉的接触，以增大摩擦力。

2、棉卷罗拉：喂入棉层；表面有沟槽，以增大与棉层的摩擦力。

3、给棉罗拉：握持给棉；表面有沟槽，以增大与棉层的摩擦力。（介绍给棉罗拉加压）

4、给棉板：与给棉罗拉一起形成握持钳口，前端工作面便于刺辊梳理。（介绍给棉板圆弧面）

5、刺辊：完成对棉丛的梳理。刺辊与给棉罗拉间的线速度比较大，棉束得到分梳。

•刺辊的主要作用是对棉层进行梳理并除去部分杂质、短绒等。刺辊由滚筒和锯条组成，其结构如图所示。滚筒表面有螺旋沟槽，用以嵌入锯条。

•由于刺辊与给棉板、刺辊与锡林间隔距很小，且刺辊转速很高，所以对滚筒的圆整度、整个刺辊的动平衡以及滚筒与刺辊轴的同心度都有较严格的要求。

•锯条为刺辊的分梳元件。锯条的材料、规格及技术状态，对刺辊的梳理作用影响甚大。锯条大多采用中碳钢加工而成，齿尖向下2mm需要淬火。刺辊表面包覆的锯条表面要求平整。有代表性的锯条形状如图所示。

6、除尘刀：击落尘杂，调节落棉。除尘刀的厚度12mm，宽度80mm，刀角为30°，长度横贯全机的扁平刀片。安装在刺辊的下面。它的主要作用是配合刺辊排除杂质，并能对刺辊上的可纺纤维起一定的托持作用，使其随刺辊回转而顺利地转移给锡林。

7、小漏底：托持纤维，排除短绒。

（二）刺辊对棉层的梳理过程

1、梳理方式：给棉罗拉与给棉板握持棉层尾端，刺辊梳理头端。

2、梳理过程：可分为三个阶段

（1）梳开阶段：棉束尾端被牢固握持，头端被刺辊高速梳理—棉束梳开；

（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）；喂棉罗拉与刺辊间的速度差异有近1000倍左右。

（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、刺辊锯条规格 （介绍刺辊锯条规格参数）

（1）工作角α：α大时，穿刺与抓取能力强，但刺辊落棉率低，返花多。α应根据所纺纤维长度而定；纺棉时α=65-75º；纺化纤，α=80-90º。

（2）齿密N ：单位针上的针齿个数。N 大时，针面抓纤维的能力强，梳理效果好；但纤维转移困难。齿密与工作角之间的配合要适当，较大的工作角与较大的齿密配合，较小的工作角与较小齿密配合，以兼顾分梳，落棉与转移。

（3）齿顶高h ：h 小，针齿强度高，纤维易向外转移；h=2.7-4 mm 。

（4）齿尖角γ：γ小，针齿穿刺能力强。

2、刺辊分梳度与转速

分梳度在棉卷定量及给棉速度不变的情况下，刺辊转速越高，每根纤维所受的作用齿数增多（分梳度增大），棉束百分率减少，梳理效果好；但短绒增多。刺辊转速一般为800-1200转/分。

3、给棉板

（1）给棉板的有关长度：给棉工作面长度、隔距点以上工作面长度、分梳工艺长度。 分梳工艺长度：给棉分梳工艺长度指给棉罗拉与给棉板握持点a 到给棉罗拉（或给棉板）与刺辊最小隔距点b 间的距离。用公式表为：

α∆tg )R (L a L 3A +++=

式中：a 为鼻尖宽度，L 3为刺辊中心水平线以上的工作面长度，Ｒ为刺辊半径，Δ为隔距，α为给棉板工作面的倾角。

分梳工艺长度决定了刺辊刺入棉层的高低位置，分梳工艺长度短，始梳点位置升高，纤维被握持分梳的长度增加，刺辊的分梳作用增强，但纤维损伤逐步加剧。若分梳工艺长度过长，始梳点过低，则纤维被握持分梳的长度过小，棉束重量百分率增加。

（2）分梳工艺长度对梳理效果的影响

任一层纤维始梳点到握持点间的距离L X ：

式中：Y X 为任一层到给棉板工作面的距离。

L A ↓→L X ↓→梳理长度↑→梳理效果↑→短绒率↑

根据经验L A ≈棉纤维的主体长度

当L A >棉纤维的主体长度时，棉束百分率高；

当L A <棉纤维的主体长度时，短绒百分率高。

４、刺辊与给棉板的隔距：隔距越小，纤维越易被齿针抓取，梳理效果越好。实验结果

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

刺辊转动时，带动周围一定层度的气流层流动，随刺运动的气流层称为附面层。其厚度2 X 2 X 0 A X ) Y R ( R Y 180 90 L L - + - - - + = ∆ π α

一般为：13-16mm。附面层中的速度分布是：靠近刺辊表面气流速为刺辊表面速度。

2、附面层中纤维杂质的运动

如果在回转体的附面层中悬浮有两种不同比重的物体。当物体随气流做回转运动时，受气流速度及离心力的影响，物体有向附面层外层移动的趋势，质量大，体积小的物体因离心力大而在附面层中悬浮的时间短，质量轻，体积大的物体则在附面层中悬浮的时间长，从而促使附面层不同质量重物与轻物分道而行，附面层外重物多于轻物，层轻物多于重物。

刺辊对棉层进行分梳时，纤维和杂质被锯齿带走并随其作回转运动，脱离锯齿的纤维与杂质便悬浮于刺辊的附面层中，杂质因体积小，重量大而多处于附面层的外层，纤维因其体积大、重量轻而多浮面层的层，并沿着各自的运动轨迹离开附面层下落。利用纤维与杂质在附面层中的分类现象，对附面层进行不同的切割，即可达到去杂保纤，调节落棉的目的。在附面层中，纤维与杂质的运动是互为影响的，有些纤维与杂质粘连较紧而随杂质一起落下成为落棉，也有一些与纤维粘滞力较强的细小杂质随纤维继续在附面层中前进。

开始阶段：纤维与杂质被锯齿带走，并随之一起运动；部分杂质与纤维脱离锯齿，悬浮于附面层中。

而后纤、杂随面层作回转运动；由于离心力的作用，使纤、杂沿法向运动。

由于纤维及细小杂质的重量轻、离心小，随附面层前进的距离长；杂质的重量重，法向离力大，易脱离附面层而形成落棉。

3、落杂区的划分梳棉机机型不同，则刺辊车肚附件各异，落杂区的划分也各不相同，一般为2～3个落杂区。

第一落杂区：给棉板与刺辊隔点到除尘刀（给棉板至第一附件间的空挡）

第二落杂区：除尘刀到小漏底入口（第一附件至第二附件间的空档）

第三落杂区：小漏底落杂区（第二附件至第三附件间的空档）。

（二）影响刺辊落棉的因素

实际生产过程中，当配棉成分发生较大变化或对成纱质量有不同要求时，应及时调整刺辊落棉；若各机台机械状态或落棉率存在较大差异，亦需对刺辊落棉作必要调整，以便做到稳定生产、保证质量和节约用棉。

影响后车肚落棉的因素很多，可归纳为两大类：一类是与分梳强度有关的因素，如刺辊转速、给棉板（或给棉罗拉）与刺辊间隔距、棉卷定量及梳棉机的产量等；另一类是与刺辊周围气流组织有关的因素，如除尘刀、小漏底、分梳板与刺辊的隔距、除尘刀的厚度、导棉板的弦长等。现就主要因素来讨论如下：

1、刺辊速度提高刺辊速度，有利于分解棉束，暴露杂质。刺辊速度增加后，锯齿上纤维、杂质的离心力及空气阻力均相应增加，对长纤维来说，离心力增加较小而空气阻力增加较多，杂质则相反，随着刺辊速度的提高，除杂作用增强。但刺辊速度必须保持与锡林有一定的速比关系。在刺辊速度改变的同时，分梳板、除尘刀和小漏底的工艺必须做相应的调整。在其它条件不变时，增大锯齿工作角α，也有利于对短绒及杂质的排除。

2、刺辊直径增大刺辊直径，有利于除杂区分梳除杂附件的安排，使吸尘点增多。如马佐利C501型梳棉机将刺辊直径增大至350mm，刺辊下可安置三组带除尘刀的吸风装置和两把偏转刀（可调节落杂区及落棉量）、两块分梳板，使刺辊部分可完成梳棉机90%的除杂工作。

3、落杂区分配当喂入棉卷含杂量和含杂容改变时，可通过调整除尘刀、导棉板位置或除尘刀、导棉板规格来调整前后落杂区的长度分配。

加大第一落杂区长度可以保证杂质抛出的必要时间，使该区附面层的厚度增加，附面层中悬浮的杂质总量较多，有利于除尘刀分割较厚的附面层气流以排除较多的杂质。所以，当棉卷含杂量较高时，应适当放大第一落杂区长度。同理，放大第二落杂区长度，同样有利于排除杂质，但落下杂质总量较第一落杂区少。若梳棉机有第三落杂区时，一般落杂区长度不做改变。

4、除尘刀的位置

除尘刀的位置：高低、角度、与刺辊的隔距。

（1）高低位置：有以下三种情况

高刀工艺：除尘刀高于车面线；第一落除杂长，除大杂多，落棉多。