梳棉机盖板速度的研究与选择

梳棉机盖板速度的研究与选择
孙鹏子（辽宁省辽东学院）
摘要：为了研究梳棉机盖板速度对梳理效果的影响，分析了近30多年来梳棉机高产化进程中盖板速度的变化情况，对当代高产梳棉机实际生产中盖板速度与20世纪80年代中期梳棉机盖板实际速度进行了对比，并提出了选择盖板速度的原则及选择范围。

表明：随着梳棉机产量提高，盖板速度也随之增加，但没有产量增加的幅度大，盖板速度增加的原因是原棉质量下降和梳棉机产量增加及工作区盖板数量的减少；盖板速度选择要根据系统原则，理论上不超过400mm/min。

关键词：梳棉机；产量；盖板速度；盖板花；短绒；杂质；质量；原则
0 引言
梳棉机盖板速度对梳理过程、生条质量、原料节约都有一定影响，因而研究并选择合适的盖板速度一直是人们所关注的梳理问题之一。

费青就盖板速度与盖板花率、盖板除杂效果的关系问题进行过试验研究[1]；A。

singh等就盖板速度对锡林与盖板间纤维负荷影响进行了定量分析[2]；LA。

Fiors等就盖板速度与生条质量关系进行过讨论[3]；Nawaz及陶文等就盖板速度对生条和成纱质量的影响进行过专题研究[4-6]；吴培兰就盖板纤维层与盖板速度亦进行过讨论[7]。

而关于梳棉机高产化进程中盖板速度的变化趋势、影响盖板速度的原因及选择盖板速度的原则等方面专题研究还不多见。

本文将就此进行分析。

1当代梳棉机高产化进程中盖板速度变化分析
（1）青岛纺机厂梳棉机产量及盖板速度：
机型产量/kg·h-1 盖板速度/mm·min-1
A186C 15~25 168~274
A186D 15~25 162~266
A186F 30 162~266
FA201B 40 78~338
FA231A70 86~316
FA203A80 82~338
FA232A100 98~370
JWF1301 125 98~370
可以看出，梳棉机产量、盖板速度都有增加，盖板速度的增幅不是很大，总体选择范围为100mm/min~300mm/min之间[8]。

（2）江阴机械制造有限公司梳棉机产量及盖板速度：
机型产量/kg·h-1 盖板速度/mm·min-1
FA212 40 162~266
FA213 60 122.2~427.8
FA218 80 122~509
FA219 100 120~700
可以看出，随着梳棉机产量的增加，盖板速度也随之增加，但增幅不大。

（3）特莒茨勒公司梳棉机产量及盖板速度：
机型产量/kg·h-1 盖板速度/mm·min-1
DK 35 78~240
DK2 50 120
DK3 70 120~260
DK715 100 120~260
DK740 90 120~260
DK760 90 120~360
DK788 100 80~360
DK800 100 80~360
DK803 120 80~360
DK903 140 80~320
TC03 150 120~320
可见，盖板速度增幅仍然较小，从DK803型到TC03型，最大盖板速度还略有下降。

据2006年北京国际纺机展中特莒茨勒技术人员介绍，在实际生产过程中，该公司高产梳棉机推荐使用的盖板速度一般为180mm/min~300mm/min。

（4）立达公司梳棉机产量及盖板速度：
机型产量/kg·h-1 盖板速度/mm·min-1
C1/2 40 95~195
C1/3 60 95~190
C4 70 100~250
C1/4 80 100~250
C10 70 100~250
C50 90 101.6~305
C51 120 根据锡林速度变化
C60 180 根据锡林速度变化
（167~367）
可以看出，随着梳棉机产量的增加，盖板速度的增幅依然较小。

近年生产的C51型、C60型梳棉机，立达公司提出要根据锡林速度来确定盖板速度的观点。

（5）丰和公司梳棉机产量及盖板速度：
机型产量/kg·h-1 盖板速度/mm·min-1
MAX 25.8 115
CMK-3 42 106
CM80 85 152.4
CMH 100 63~241
可以看出，从MAX型到CMK-3型，梳棉机产量增加到1.6倍，盖板速度反而有所下降；从MAX型到CM80型产量增加到3.3倍，盖板线速度仅仅增加到1.3倍左右，到CMH 型产量增加到4倍，而盖板速度也仅增加到2.1倍。

（6）马佐里公司梳棉机产量及盖板速度：
机型产量/kg·h-1 盖板速度/mm·min-1
C40 45 77~155
C41 60 102~179
C300 85 70~289
CX300 100 70~289
CX400 82 82.5~349
C501 120 200
C601N 40~120 80~350
可以看出，从C40型到C501型，梳棉机产量增加到2.7倍，盖板线速度增加到1.3倍；从CX400型到C601N型机，产量增加而盖板线速度却没有增加。

（7）克罗斯罗尔公司梳棉机产量及盖板速度：
机型产量/kg·h-1 盖板速度/mm·min-1
MK3 41 75~216
MK4 80 406
MK5 82 50.8~1016
MK5D 100 100~400
MK6 120 95~597
可以看出，随着梳棉机产量的增加，盖板速度也随之提高。

MK5型梳棉机盖板线速度最高为1016 mm/min，是目前世界上盖板线速度最高的机型。

在实际生产中MK6型梳棉机的盖板速度选择500mm/min[9]。

根据以上分析可知，在梳棉机高产化进程中，大部分纺机厂的梳棉机随着产量的增加，盖板速度也随之增加；有的纺机厂在高产化初期，盖板线速度随产量的增加而增加，但到一定程度就不再增加甚至略有下降，如特莒茨勒公司、马佐里公司等。

（8）30多年来国内外高产梳棉机产量及盖板速度变化统计平均值见表1。

由表1数据可以看出，在30多年来梳棉机高产化的进程中，盖板速度总体是逐步增长的，但其增幅没有产量增幅大。

从1970年到2004年梳棉机产量提高了2.47倍，而盖板速度仅提高了1.31倍。

表1 梳棉机产量及盖板速度变化统计表
表2为20世纪80年代中期国内梳棉机纺棉时盖板的实际运行速度[10]。

中有不少产品是名优特获奖产品和出口产品，因而所统计的盖板速度可以代表20世纪80年代中期梳棉机盖板速度的实际水平；（2）所配套开清棉设备大部分为A系列，梳棉机大部分为A186型。

由表2可知，当时梳棉机盖板实际运行速度在46.4 mm/min~272mm/min之间，平均速度为147 mm/min。

根据对62种当代高产梳棉机盖板实际运行速度的统计（2000年~2006年），当代高产梳棉机盖板实际运行速度为98mm/min~500mm/min。

其中盖板速度为400mm/min~500mm/min 的梳棉机有5种（均为克罗斯罗公司生产，该类型的梳棉机都采用盖板正转），占8%；速度为300mm/min~400mm/min的梳棉机有9种，占14.6%；速度为200mm/min~300mm/min 的有31种，占50%；速度为170mm/min~200mm/min的有11种，占17.7%；速度为
120mm/min~165mm/min的有3种，占4.8%；速度为98mm/min的梳棉机有1种，占1.6%。

总体而言，盖板速度平均为250.3mm/min，加工纱线号数为5.9tex~58.3tex，梳棉机型号分别为DK903型、C51型、FA232A型、A186F型、FA221（BD）型、FA231型、FA204型、FA224型、FA201B型、FA221型、CC250型、FA225型、MK6型、MK5D型、Mobel200型、CX300型、DK740型、TM-8S型、FA212型等。

其中大部分为国产FA系列，产量大多在30 kg/h以上，配有当代先进的开清棉设备，并使用清梳联技术。

由于所统计数据均是实际生产中采用的，且生产效果较好，再加上本次统计样本数量在60种以上，因而所统计的盖板速度可以代表当代梳棉机盖板速度的实际水平。

3 盖板速度提高的原因分析
30多年来盖板速度持续提高的原因主要有：原棉质量总体下降；梳棉机产量增加；工作区盖板根数的减少。

3.1 原棉质量下降
近些年来，原棉质量总体呈下降趋势[11~12]，主要表现为短绒和细小杂质数量增加。

而盖板作为清梳联排除杂质和短绒的主要部件之一，适当提高速度以加大盖板排除杂质和短绒的能力是可行的。

3.2 梳棉机产量的增加
从20世纪70年代至2004年，梳棉机产量平均增加了2.47倍，其中最高产量已达200kg/h （瑞士立达生产的C601型机）。

梳棉机产量提高意味着盖板被充塞的可能性增大，为了减少盖板充塞，提高锡林和盖板间握持的纤维负荷量（即有效自由纤维负荷），应适当提高盖板速度。

同时，盖板速度的提高使纤维在锡林和盖板间被带动向前的概率增加，且棉条的伸直平行度也略有提高[13~14]，因而有利于分梳过程的进行，这是梳棉机产量增加引起盖板速度提高的原因之一。

3.3工作区活动盖板数量减少
在梳棉机高产化进程中，为了提高产量和质量，当代高产梳棉机在锡林上普遍采用了增加固定盖板及棉网清洁器的措施[15]，由于空间上的限制，活动盖板的数量随之减少。

如近几年国内外各纺机公司生产的TC03型、BC05型、DK788型、DK800型、MC412型、LC300A-V3型、MK108型、JWF1202型、JWF203型、JWF1204型、JWF1205型、FA239型、FA206型、FA232A型、FA203B型、FA219型、CC250型等梳棉机的活动盖板数均为30根左右。

如克罗斯罗尔公司的MK6型约为28根，而马佐里公司的C601N型和立达公司的C60型、C601型梳棉机则减为25根左右（C60型活动盖板减少与其锡林直径的缩小有关）。

当代高产梳棉机活动盖板数量比传统梳棉机（一般为40根~43根）少10根~8根。

为了弥补因活动盖板数量减少而导致锡林~盖板工作区分梳效能下降，各纺机厂家均采用提高盖板速度的技术措施。

因为提高盖板速度就相当于增加了锡林与盖板工作区的梳理长度，因而有利于提高锡林~盖板工作区的分梳效能。

这是梳棉机产量提高、活动盖板数量减少后盖板速度随之提高的另一个原因。

当然，采用盖板反转技术（除MK6型外，绝大多数高产梳棉机均采用盖板反转技术）、高效能盖板针布等技术措施也是活动盖板数量减少的原因之一。

4选择盖板速度的原则
4.1 选择盖板速度要遵循系统原则
首先，盖板速度要与清梳联系统综合考虑，这应是我们选择盖板速度时遵循的基本原则。

4.1.1 盖板速度与清棉除杂能力的关系
当清棉部分除杂、排除短绒能力较强时，梳棉机除杂负担减轻，此时盖板速度可稍低选择；反之，盖板速度就需提高。

4.1.2 盖板速度与除杂、排短绒能力的关系
当梳棉机除杂负担较重时，盖板速度可稍高选择；当梳棉机后车肚、棉网清洁器等除杂、排
短绒能力较强时，盖板速度可稍低选择，即盖板速度与梳棉机除杂负担相适应[16]。

4.1.3 盖板速度与锡林速度的关系
当锡林速度提高时，盖板速度也应相应提高，这是由于锡林速度提高，导致短绒增多及盖板花中杂质增加，为了及时排除短绒和杂质，盖板速度应提高一些与之适应。

立达公司、江阴机械制造有限公司都提出了盖板速度要与锡林速度相适应的观点。

.
4.1.4 盖板速度与梳棉机产量的关系
当梳棉机产量提高时，盖板速度应随之提高，原因如上节所述。

4.2 选择盖板速度要根据原料情况
当原料含杂、含短绒多时，盖板速度要稍高一些，以加大短绒、杂质的排除能力。

4.3 选择盖板速度要要根据盖板运动方向
盖板反转时，其梳理和除杂能力都要比正转时更请一些，故反转时盖板速度可比正转时慢一些，以节约用棉。

MK5 D型、MK6型梳棉机盖板速度较大，也和该机型盖板正转有一定关系（大部分高产梳棉机盖板采用反转技术）。

4.4 选择盖板速度要考虑纺纱成本
一般而言，在其他条件不变的情况下，盖板速度提高，盖板花也随之增加（但不成正比），由于13mm以上盖板花含量为40.4%~58.4%[17]，因此盖板花愈多，纤维损失愈多，纺纱成本必然增加，因此，盖板速度的提高理论上应有限度。

以A186型梳棉机为例，其盖板花由20多年前的0.8%（中号纱）[18]增加为现在的2.5%~3.0%，最高可达5.0%左右[19]，主要原因就是盖板速度的持续提高。

尽管当代清梳联采用气流除杂、增加棉网清洁器及梳棉机后部落杂强度、增大清花除尘、排除短绒能力，但仍需通过提高盖板速度来加强对短绒除杂的排除。

当然，盖板花率提高的原因还有原棉质量下降及梳棉机产量的成倍增加等方面。

4.5 盖板速度的选择范围
分析现在的发展趋势，盖板速度最大在400 mm/min左右是比较适宜的。

据了解，近几年除克罗斯罗尔公司的MK6型、江阴机械制造有限公司的FA219型及江阴百田公司的CC250型梳棉机盖板速度在500 mm/min以上，其他纺机厂家生产的高产梳棉机其盖板速度均接近400 mm/min，最大不超过460 mm/min。

如印度LC300A-V3型为412mm/min、MK108型为325 mm/min；特莒茨勒公司的TC03型为320 mm/min；BC05型、DK800型为360 mm/min；马佐里公司的C601N型为350 mm/min；瑞士立达的C601型为367 mm/min；郑州宏大的FA225型、JW1202型、JW1204型、JW1206型为460 mm/min；青岛纺机的JW1201型、JW1203型、JW1205型为370 mm/min；东佳公司的FA206型为214 mm/min；明正公司的MC412型为370 mm/min；以及金昇公司的JFA226型为290 mm/min。

在2006年北京国际纺机展上，金昇公司英国专家介绍，该公司高产梳棉机推荐使用的盖板速度最大不超过400 mm/min。

据了解，在实际生产中，只有克罗斯罗尔公司的高产梳棉机盖板速度在400 mm/min ~500 mm/min左右，其他类型高产梳棉机的实际盖板线速度最大都超不过400 mm/min，大多数为200 mm/min ~300 mm/min。

综合以上分析，我们就当代高产梳棉机盖板速度的选择提出如下建议：纺纱号数为32tex及以上时，盖板速度以200 mm/min ~300 mm/min为宜；纱号为20tex~31 tex时，盖板速度以180 mm/min ~300 mm/min为宜；纱号在19tex以下时，盖板速度以160 mm/min ~280 mm/min 为宜。

5结论
（1）梳棉机高产化进程中，盖板速度随梳棉机产量的增加而增加，但增幅不大，且近几年盖板速度增幅有减少的趋势。

（2）盖板速度增加的原因有：原棉质量下降；梳棉机产量增加；活动盖板数量减少。

（3）要根据系统原则并考虑原料状况、纺纱成本、盖板运动方向等因素来来选择适
宜的盖板速度，盖板速度不能随产量同步增加，理论上应有一定限度，一般以不超过400 mm/min为宜。

（4）不同的纺纱号数选择不同的盖板速度。