梳棉机盖板工艺的讨论

梳棉机盖板工艺的讨论

梳棉机上盖板的作用最全面，作用原理最复杂。它不仅有梳理作用，还有除杂、混和与均匀作用；它不仅关系到产品质量，还与产量、用棉量等直接相关；因其分梳、转移充塞原理极复杂，故多年来对盖板部分的改进最少。锡林部分尚有金属针布的重大突破，而在盖板针布上却未能推广应用。因此，对盖板部分的有关工艺因素值得深入探讨。

1 对回转盖板的工艺探讨

1．1 盖板针上纤维受力与针间纤维层的关系

研究盖板针上纤维受力与纤维层的关系是研究盖板根数、速度与回转方向等问题的理论基础。盖板针上纤维受力不同于锡林的根本之处是：(1)盖板速度很慢，不存在离心力；(2)盖板齿深一般在4．8mm 左右(下膝高3．5 mm)，远较锡林齿深(0．6mm)大7倍之多。因此，决定了盖板针间拥有纤维层，纤维层由少到多，是随着盖板的向前运行逐渐增多的，更确切地说，是随着盖板参与梳理时间(Tw)的延长而增多的。纤维层由少到多的变化，影响了盖板行进在不同部位时，针上纤维受力的变化(见图1)

图1中：R为切向力，主要表现为梳理力；U为法向力，主要包括纤维层弹力等；F为摩擦力，F=(Rx+Ux)·μ。

当盖板正转时，在靠近盖板人口部位处，针间纤维层很少，故U力小；而此处进入工作区的棉束较大，梳理力只大。故主要表现为Ry ≥Uy+F(或Uy≤Ry-F)，因此，在实现梳理的同时，纤维向盖板针内充塞，纤维层逐渐增多。

随着梳理时间的延长，纤维层逐渐增多，U力增大而R力随着棉束的减小(或少)而减小，故而针上纤维受力逐渐由向针内为主变为时而向(针)内Uy≤Ry-F(当棉束较大、厚时)，时而向(针)外Uy≥Ry+F(当针面棉层薄时)；或瞬间形成既不向内也不向外，即Ry+F≥Ry-F，出现纤维被握在针上的情况。所以，纤维在此受到充分的、上下反复的多次梳理，保证了分梳作用的完善，从而起到了良好的均匀、混和作用。国内外试验证实：锡林每一转带人盖板工作区的纤维只有14％被锡林一次带出，而其余86％的纤维则大部分进入盖板针内(即Uy≤Ry-F)；而锡林一转带出的其余86％的纤维，则大部分是由盖板针内向外(即Uy≥Ry+F)送出的，其送出的纤维多来自锡林此前100余转中进入盖板针内的纤维。因此，盖板在实现梳理的同时，不仅有均匀作用，还因针内外纤维多次反复转换而实现了良好的混和作用。所有这些作用没有针间纤维层的存在，是不能得到充分发挥的。

但是，纤维层的多少是有一定极限的。当Tw过大(即盖板针布速度过慢或盖板根数过多)时，纤维层过多，U力增大到Uy>Ry+F的程度，则此时梳针已丧失握持能力，纤维向外滑脱，质量恶化，故需立即走出工作区。所以，为确保梳理效果良好，防止纤维层过多(饱和)，则必须根据盖板根数、原棉条件与质量要求等，通过试验找出合理的盖

板速度，方可获得良好效果。

1．2 工作盖板根数与盖板速度的关系

工作盖板根数与盖板速度密切相关，可用盖板参与梳理时间Tw来说明：

Tw=每根盖板宽度×工作盖板根数/盖板速度（1）

式(1)中盖板宽度为常数，约为35mm，故工作盖板根数与盖板速度呈线性相关，即：

Tw=35×工作盖板根数/盖板速度（2）

从式(2)中可以看出：工作盖板根数多则需要速度快方可保证盖板针布参与梳理的时间Tw不致过长，从而使盖板针间纤维充塞的程度不至过于严重而影响分梳；相反，盖板根数少时，则速度可低些，以保持两者Tw近似。例如：在43根工作盖板时，速度应为172 mm／min 方可与30根盖板速度为120mm／min时的Tw近似，即Tw值皆为9min。不考虑速度，单独评议盖板根数多少是不恰当的。

Tw是盖板参与梳理工作的时间，而不是盖板中纤维层过饱和的时间rH。所以，为保证梳针作用良好，必须使Tw 从梳理角度看，盖板根数多、速度快，盖板根数少、速度慢，虽Tw值近似，但前者锡林与盖板相互梳理工作面(弧长)要大，因此有利于梳理，对混和均匀作用也好。从除杂和用棉角度看，盖板根数多、速度快时，每根盖板花重量可与根数少、速度慢时近似，但盖板花率增大。盖板花率增加，一方面可使除杂率增大，但另一方面将造成用棉量的增大。因此，综合对比，在Tw近似的条件下，30根工作盖板与40根工作盖板根数无

大差别，主要应根据质量要求而定，如纺制精梳纱时采用43根工作盖板，落棉虽多，但可保证精梳纱的成纱质量。

瑞士立达(Rieter)公司生产的梳棉机由原来的30根工作盖板恢复到目前的40根-42根(为不妨碍加装前、后固定盖板而将锡林中心抬高)。意大利马佐里(Marzoli)公司，也由CX400型梳棉机的20根工作盖板改回到新型C501型梳棉机的30根。这说明，盖板根数减少得过多是不可行的。因为在20根盖板时如速度仍采用40根时的速度，则Tw过小；必将使走出的盖板花中含纤维率增大，造成原棉浪费。如速度减慢一半使其与40根时的Tw相同，则其中较清洁盖板和纤维层较多的盖板数均将同比例减小，与锡林相互梳理的工作面(弧长)也减小，必然使分梳质量不佳。

1．3 工作盖板根数与盖板回转方向对成纱质量的影响(见图2)

根据以上特吕茨勒(Trutzschler)公司提供的试验数据分析盖板速度在120 mm／min条件下工作盖板根数、盖板回转方向对成纱质量的影响：

(1)30根工作盖板时，反向回转各项质量指标最好，其次是30根盖板正向回转。而43根盖板无论正转、反转成纱质量都最差。这说明在此情况下工作盖板的多少起着决定性作用，盖板根数多，则盖板处在工作区参与梳理时间Tw长，由30根时的Tw=9 min变为43根时的

Tw=12min，故而针间纤维充塞严重，梳理效果恶化。

(2)图2说明在工作盖板根数少时，反向回转质量最好，此时充分体现了分梳盖板针布反转的优势。但盖板根数多时，反向回转反而质量最差，这是由于反向回转时，盖板人口部位处锡林上纤维是已经经过后部盖板梳理的纤维，故棉束和未单根化的纤维相对较少，故梳理力R普遍较小，纤维向针内的分力Ry小，故而能获得比正转时多的清洁的盖板根数，因而成纱质量最好。但当盖板根数多、反向回转时，盖板运行至出口部位时，此处盖板针间已拥有较多纤维层，故Uy>Ry+F，很难抓住锡林刚刚带人工作区尚未经过适当梳理的较大棉束而进行分梳，从而容易造成纤维在针面间滚搓而使质量恶化。所以，反转时盖板根数要少些，正转时根数相对要多些。在盖板根数相同的条件下，反转时要求比正转时更快些。盖板速度的最低极限是以盖板充塞严重而丧失梳理能力为界。而最高速度以不过多地带出可纺纤维为准。

2 固定盖板作用与根数选择

2．1 固定盖板的作用

由于固定盖板是固定不动的，所以在实现分梳时，首先需要考虑的是防止针间沉积纤维层，为此，必须使齿高H尽量压低，工作角。尽量放大，以减少纤维向针内充塞的可能(见图3)。

故齿高一般为4．5 mm，目前国外已减小为3 mm左右，基本上消灭