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梳棉生产中棉结与短绒的控制

2018-06-12谢家祥

纺织器材 2018年3期
关键词:短绒梳棉机隔距

谢家祥

(夏津县润通纺织有限公司,山东 德州 253200)

1 梳理

1.1 梳理的功能

纺纱工程可分为初加工(清理)、基础加工(梳理)、终端加工(牵伸)和成纱加工(强力的给予)4个主要加工工艺过程以及附加加工的混合、卷装、成形等。梳理作为纺纱工程中纤维的基础加工,其功能是为最终成纱提供单体质量和整体结构优良的纤维集合体[1]。单体质量主要包括纤维长度和伸直度;整体结构主要包括分离度、取向度、清洁度(棉结、杂质、微尘颗粒)和短绒率。

1.2 梳理工艺的优劣

现有技术水平条件下,直接观察和评定梳理工艺或者评定纤维的“三度”指标还相当困难,所以企业普遍通过评定纤维的清洁度(棉结和杂质含量)、纤维的损伤程度和短绒的排除程度(短绒率)间接界定梳理工艺的优劣。HVI型、AFIS型、a-Qura型和XJ129型检测仪的应用和技术发展,使梳理过程中棉结与短绒含量的检测变得可行且可靠。

2 棉结和短绒

2.1 棉结的分类和成因

有观点认为梳理增加了纤维集合体的棉结,这有可能但不可测。因为梳理过程中排除和松解的大量棉结,无法区分其是筵棉中含有的还是在梳理过程中形成的。实际上,清理、梳理和牵伸过程中都有棉结产生,且牵伸产生的棉结是少量的、不可逆转的,即牵伸松解棉结几乎是不可能的,而将棉结视为梳理副产品的观点也是不正确的。

棉结可分为原生性棉结和再生性棉结。原生性棉结是原料中含有的颗粒状纤维,如僵片,霉桃死纤维,雨水、糖分或昆虫分泌物造成的纤维纠缠等,其特点是体积小、密度大、质感强、坚实,织物染色后显现的大部分“白星”就是这类棉结造成的,如图1a)所示;再生性棉结是在原料加工过程中产生的,如轧花时剥取的籽屑附带纤维团、短绒的积聚、纤维断裂后或拉伸过程中的扭结等,其特点是体积大、密度小、质感弱、外观松散,如图1b)所示。

a) 原生性棉结    b) 再生性棉结图1 棉结类型

2.2 短绒的分类和成因

短绒在棉纤维清理、梳理和加工牵伸过程中均有产生;虽然有观点认为并条积极吸风式清洁能清除短绒,但一般在0.1%以下。短绒也可分为原生性短绒和再生性短绒。原生性短绒是棉纤维固有的,在轧花时从棉籽上剥离下来;再生性短绒是纤维在轧花、开松、梳理等加工过程中断裂形成的:所以短绒可以视为梳理工艺的下角料。

2.3 棉结对纱线质量的危害

牵伸过程中棉结会影响纤维的正常变速,从而影响纱线条干不匀率、粗细节、染色性能、布面外观等。而纱线中20.09%的粗节是棉结影响纤维变速所造成的[2],如图2所示。纤维棉结与纱线棉结含量相关性系数仅为0.46,这是因为部分尺寸较小的棉结被包裹在纱线里面,如果为每种纱线设定一个临界棉结尺寸时,这个相关性系数可达0.85,如图3所示[3]。

图2 棉结影响纤维变速形成的粗节

图3 纤维棉结与200%棉结的相关性

2.4 短绒对纱线质量的危害

图4 短绒影响纤维变速形成的粗节

纱条在牵伸过程中,若短绒难以得到控制会造成不规律变速,在加捻过程中易外露而形成毛羽,从而影响纱线条干CV值,且易纠缠形成棉结、粗节等偶发性和常发性纱疵。纱线中24.42%的粗节是短绒造成的[2],如图4所示。纤维长度小于12.7 mm的短纤维与环锭纺普梳纱线的条干CV值、粗节、细节以及毛羽值的相关性系数均达0.75以上[4],为高正相关性。尤其是梳理对长纤维的破坏,对纱线条干CV值、细节、强力都有相当大的影响,少数5%跨距长度的纤维在纱线中起到决定性作用。

3 梳理过程中对棉结、短绒的控制

3.1 梳理过程中棉结、短绒的变化

在棉纤维加工过程中,应正确地认识棉结、短绒的产生和排除。棉结在轧花和开松的过程中是不断增加的;在梳棉和精梳的过程中,棉结均被大量松解,只有少量被排除,这从表1可以看出。开松过程中形成的棉结大部分为大棉结,梳理过程中松解的棉结基本为再生性松棉结,且紧棉结基本靠排除减少,这从表2可以看出。观察图5,从原棉到生条的尺寸界限内棉结数量的变化也可以发现,随着纤维加工的进行,大尺寸的再生性棉结呈先增加后减少变化,且当生条棉结含量不大于30个/g时,500 μm以上的棉结基本很少。由此推定:当生条内500 μm以上棉结含量不大于1个/g时,该梳理过程的梳理度足够。当然,这与喂入品种的棉结含量有关,一般还须用棉结排除率共同评定梳理是否合格,一般要求棉结排除率为85%以上。

表1筵棉到生条棉结及短绒变化统计

项目纤维棉结/个籽屑棉结/个16 mm(W)短绒率/%100 g棉卷38 900860015.60落棉排除量23108441.76盖板排除量741860.74剩余量35 849767013.10生条实际含量4223131414.00梳理中增减量-31 626-6356+0.90 注1:后车肚落棉率为4.2%,纤维棉结为550个/g,籽屑棉结为120个/g,短绒率为42%;注2:盖板花落率为1.95%,纤维棉结为380个/g,籽屑棉结为44个/g,短绒率为38%;注3:生条实测纤维棉结为45个/g,籽屑棉结为14个/g,短绒率为14.9%。

表2各工序在制品、落物棉结尺寸变化单位:μm

a) 棉卷棉结     b) 生条棉结

c) 原棉棉结     d) 精梳条棉结

梳理过程中导致棉纤维断裂形成的短绒不断增加,但其排除量大于产生量,所以梳理后棉条的短绒呈微量下降趋势。梳棉机的排短能力低且具有随机性,不同于精梳机的定向性排短,所以即使梳理控制良好、短绒率和精梳条接近的生条,其16 mm以下各级长度的短绒虽然占比很少,但并未消失,精梳条中16 mm以下的短绒基本看不到(也许这受限于检测仪器精度),由此可见梳棉机梳理的随机性。

3.2 梳理过程中棉结与短绒的控制

梳理对纤维进行最大程度的分离、伸直、取向,同时提高纤维集合体的清洁度和整齐度;但是,梳理对纤维的这些作用极其有限,还需后道工序并合、牵伸整理共同实现。梳棉机的梳理只能使纤维预取向,即使是精梳工序细致定向握持分梳后的纤维,经过牵伸后的纤维排列也会进一步伸直、平行和分离,如图6所示。

梳理分为握持梳理和自由梳理。握持梳理作用力强烈,自由梳理作用力柔和。现在,技术人员越来越清楚地认识到占比很少的长纤维对最终成纱质量的重要性(5%跨距长度),所以梳理工艺设计中强调,降低刺辊梳理对纤维的损伤,提高锡林和盖板之间的梳理效能,即所谓的柔性梳理。

a) 生条棉网     b) 普梳并条棉网

c) 精梳棉网     d) 精并棉网

在高速梳理中,足够的梳理度和排除量使棉结控制相对容易;但产量提高、梳理度增加会带来梳理力(梳理强度)的增大而使纤维破坏加剧,短绒的降低只能通过排除来实现,而梳棉机的排短能力又极为有限,所以短绒控制相对较难。

梳理效率的提高是降低棉结、短绒含量的关键。梳理效率可以定义为:实际梳理度与理论梳理度的比值,即让理论上的每个齿尖最大限度地参与梳理,充分利用每个齿的梳理负荷。精密的机械状况是提高梳理效率的根本,也即锡林、道夫筒体的圆柱度及动平衡度等精度要求和各部件工艺隔距的一致性,都是提高梳理效率的基础。梳理效率低,无法充分利用每一个齿的梳理负荷;隔距过小会形成过多的短绒,隔距过大又会形成过多的棉结从而导致短绒、棉结的增加。

3.2.1刺辊梳理区的控制

3.2.1.1梳理工艺要点

刺辊梳理是纤维进入梳棉机的第一道梳理,而进入梳棉机的筵棉是较大的棉块或棉束,纤维互相纠缠且紊乱,纤维受到的轴向和径向应力大,被斩断的概率也大,是产生短绒最多的工艺点。

3.2.1.1.1刺辊转速对棉结和短绒的影响

刺辊转速快则梳理效果好,抛落的棉结、杂质多,对棉块的冲击力大而使纤维损伤率高;相反,则梳理差、纤维损伤率低;所以,应根据原料性能采取适宜的梳理度(刺辊转速)。试验表明:梳棉机单产不大于35 kg/h,含杂率不大于1.7%、喂入棉层棉结含量不大于400个/g,轧工质量为P2级以上的高等级棉花,刺辊转速不大于800 r/min时,对棉结、短绒的控制较为有利,不同刺辊转速对生条质量的影响见表3。

3.2.1.1.2刺辊金属针布状态对棉结、短绒的影响

刺辊金属针布锋利度高,对纤维的穿刺快、冲击力小,短绒产生少;相反则短绒产生多,所以,要用锋利度较高的金属针布以较低的转速来进行刺辊梳理。图7为日产630 kg梳棉机刺辊金属针布的梳理效果。

表3刺辊转速对生条质量的影响

刺辊转速/(r·min-1)有效长度/mm总棉结含量/(个·g-1)16 mm(W)短绒率/%81029.494815.2590029.344215.63105029.114316.11 注:棉卷纤维有效长度为29.86 mm,总棉结含量为352 个/g,16 mm(W)短绒率为16.07%。

图7 不同上机时长刺辊金属针布的 梳理效果对比

3.2.1.1.3梳理点隔距对棉结、短绒的影响

给棉板—刺辊隔距决定梳理工艺长度,隔距小则梳理工艺长度短,金属针布易刺穿棉层、撕扯充分,分梳效果好;但是给棉板握持点和金属针布握持点距离小、穿刺深,造成纤维断裂概率大;隔距大则正好相反,当然隔距过大会使棉层有空间膨胀,刺辊金属针布不易穿透棉层,当棉层底部的纤维在脱离给棉板握持后,未被金属针布有效握持从而造成落白问题。所以,给棉板—刺辊隔距应根据纤维性质和长度、棉层密度和结构(纠缠程度和棉块大小)确定,建议主体长度不小于28 mm、棉块不大于30 mg:棉卷喂棉时的隔距为0.30 mm~0.43 mm;筵棉喂棉隔距则为0.43 mm~0.55 mm。

3.2.1.1.4刺辊—分梳板隔距对棉结和短绒的影响

二者为自由分梳,被刺辊握持的纤维在经过梳理区时,分梳板只对纤维产生撕扯、拉拽的一次性梳理,使纤维束初步分散,以减轻锡林的负荷;一般刺辊与分梳板隔距以1.5 mm较佳[5],只对刺辊所握持的较大棉束进行一次初梳理,做到能梳则梳、不能梳的则释放,不刻意去梳理靠近针尖表面的小纤维束,以免造成纤维断裂。

3.2.1.1.5转移率对棉结和短绒的影响

现有工艺和设备技术条件下,无法在一个梳理区内完成对纤维的良好梳理,所以纤维要在不同的梳理区间转移。实际上,这种转移是对梳理成果的一种破坏(包括锡林—回转盖板间的转移分梳)。梳棉机梳理过程中有3个转移,即锡林—刺辊、锡林—回转盖板、锡林—道夫。同样是转移,3个部位的要求不同。刺辊—锡林间转移应彻底,转移率达到100%为佳,两者隔距越小则锡林金属针布越容易抓取刺辊表面的纤维;二者表面线速比越大意味着锡林金属针布有更多的机会抓走纤维。纺棉纤维时两者表面线速比为2.5∶1时,棉网的棉结、短绒指标显著改善(见表4);而当该比值大于2.5时,纤维会出现超大牵伸现象,短绒有增加趋势[1]。

表4不同锡林—刺辊表面线速比纤维质量对比

刺辊转速/(r·min-1)棉结减少率/%短绒率增减率/%锡林—刺辊线速比81090.07-2.62.54∶190090.07-1.72.27∶1100089.91+1.12.05∶1 注:锡林转速为400 r/min。

3.2.1.2刺辊齿条选配

刺辊金属针布齿条齿深大、工作角大,有利于穿刺而不利于纤维释放;但是,纵向齿密大则不利于纤维的转移。当齿背面为弧形时,对锡林金属针布剥取刺辊金属针布表面上的纤维极为有利,能提高纤维转移率。

3.2.1.3排除和气流控制

排除工艺影响,在刺辊转速低于1000 r/min时,其排除物中的棉结和短绒总量或单位含量都高于盖板排除物。随着刺辊转速的提高,后车肚落物中16 mm短绒含量从约50%下降为约40%,而盖板花中16 mm短绒含量则从约40%上升为约50%[6]。

实际上,无论是漏底式还是刺辊下固定盖板式,3个排除区的总长度是不变的,只是其主要排除物不同,设计刺辊排除物工艺的实质就是进行3个排除区长度比和调整气流的组织分配,如图8所示。气流共分为4种:补入气流(实线)、切割气流(点划线)、运行气流(双点划线)和涡流(双划线)。刺辊表面的气流要先补充并不断组织,其气流附面层在运行过程中不断地受到周边部件的切割以排除相对较重的棉结、杂质和一些不被刺辊针布握持的短纤维;未被切割的气流继续随刺辊运行,且因在不同区域随阻力变化而使气压发生变化。图8中运行气流箭头的长短大体可以体现两筒体表面不同部位气压的高低。

图8 梳棉机后部气流示意图

除尘刀的高低位置决定了第1排除区的长度,过高则第1排除区的长度太短,补入气流冲击造成除尘刀切割气流回旋,而使杂物难以排出。如果除尘刀—刺辊隔距由于机械状况等原因而不能调整到约0.38 mm,则切割气流较少,第1排除区排除的落物也不会太多。

第2排除区的气流较为复杂,第1区切割气流过多时则此区会形成负压状态,需重新组织气流并补入部分气流,这时第1除尘刀下导流板起着阻档第1排除区落物随补入气流回收的作用。而分梳板式梳棉机,如果第1除尘刀过低会使第2排除区长度变短,补入气流和第2除尘刀切割气流相互冲击形成涡流,使该区落物回收和排除减少。现在的高速梳棉机大多实现了后部落物区的半封闭式或封闭式吸落棉,能减少落物挂堵和由此引起的落物回收;但是,封闭式结构排走了落物和部分空气,使刺辊表面气流得不到补充,影响了附面层气流的组织,进而影响落物排除和针布表面纤维的握持。

刺辊—锡林三角区的气流调整影响刺辊区的排除和大漏底内部气流,进而影响棉结和短绒的控制。若刺辊—锡林隔距为0.20 mm~0.25 mm,小漏底和大漏底方向来的气流只有少部分通过,大部分被排入设备下部。如果大漏底气流量与小漏底气流量出现不匹配现象,就会造成小漏底气压增高,使网眼式小漏底糊花或小漏底入口处喷花,或者大漏底内气压过高形成大漏底内涡流,使锡林表面的纤维紊乱或搓成棉结;而当刺辊—锡林隔距过大,就会造成转移不充分,更多的气流通过三角区,造成刺辊低压罩内气压升高,在刺辊低压罩处形成喷花。

3.2.2主梳理区的控制

3.2.2.1梳理工艺要点

锡林—回转盖板间的梳理是梳棉工序的主梳理区,不少于70%的棉结在该区梳散和排除,约40%的短绒也是通过该区的梳理与长纤维分离而被排除,所以该区的梳理质量决定了生条棉结和短绒的含量。控制主梳理区应做好:① 控制自由纤维量;② 控制对纤维的梳理度和梳理力;③ 控制锡林针布对纤维的穿刺和释放;④ 提高梳理区的梳理效率;⑤ 控制锡林与道夫的纤维转移率。

锡林—固定盖板梳理区工作时,后固定盖板针布对纤维产生撕扯、拉拽式的一次性分梳,使纤维初步分散,减轻锡林—盖板主梳理区的负荷;进入此工作区的纤维比较紊乱,后固定盖板—锡林隔距依照“渐进梳理”原则,从下至上逐步减小并偏大掌握,纺棉时宜从0.45 mm到0.30 mm递减设置。后固定盖板针布宜选用斜纹式或横密式排列,避免纤维束形成“通路”而出现漏梳问题;采用工作角为5°、齿密不大于300齿/(25.4 mm)2的金属针布,可避免损伤纤维。前固定盖板主要是提高纤维的取向度,锡林针面的纤维层较薄,齿密宜为400齿/(25.4 mm)2~600齿/(25.4 mm)2,针面隔距控制在0.25 mm以内。

锡林—回转盖板梳理区的自由纤维是在两针齿间不被握持的相对短的纤维,这部分纤维是相对存在且终究会被某针齿所握持的;自由纤维的量及其不被握持的时间长短,影响棉结的多少。该区的握持纤维根据其在梳理区内的抛转过程又分为3种纤维,其中锡林多转一次经过梳理区的纤维是梳理较为理想的纤维,尤其是2转~3转中被转走的纤维;而锡林多转多次经过梳理区的纤维会加剧损伤,增加短绒。

适当的小隔距会控制自由纤维量的减少和搓擦棉结的产生;增大有效梳理面积、提高辊筒的转速会提高纤维梳理度,松解更多的棉结,但速度增大导致梳理力增大则纤维的损伤也增大(梳理力一般只有几毫克,其更多表现为对纤维的拉伸)。试验表明:转速不大于500 r/min时,随着锡林转速的增加,棉结会呈现减少趋势,短绒增加率不显著(见表5),而盖板花短绒含量增加(见表6)。可见,梳理力增大使短绒增加,但排除量也增加(锡林的高转速带来了更大的、利于短绒抛向盖板的离心力),从而导致生条的短绒含量无明显变化。在追求高产量或重定量工艺时,虽然梳理度和棉结含量能到得控制,但由此由于速度增大会带来纤维损伤增加的负作用,因此抬高锡林高度、增大锡林幅宽成为保证梳理度而又不增大梳理强度的好方法(锡林幅宽有1280 mm、1300 mm)。需要注意的是,锡林齿尖面纤维层变薄或锡林筒体变形将使纤维向道夫转移困难。

表5锡林转速对生条质量的影响

锡林转速/(r·min-1)纤维棉结/(个·g-1)有效长度/mm短绒率/%3603827.5317.844303027.3817.98 注:盖板线速为240 mm/min。

表6锡林转速对盖板花质量的影响

锡林转速/(r·min-1)纤维棉结/(个·g-1)籽屑棉结/(个·g-1)有效长度/mm16 mm(n)短绒率/%3603114526.5144.314302964026.5148.44 注:盖板线速为240 mm/min。

带来的梳理强度(梳理力)的增大和纤维损伤是很难控制的。梳理力和梳理度之间适当的平衡点是控制棉结、短绒含量,完成优质梳理的关键。

3.2.2.2金属针布齿条选择

金属针布齿条齿形选择对棉结、短绒的有效控制很关键。锡林金属针布的穿刺能力应强,兼顾对纤维的握持和释放能力,有向小高度、小齿形、大工作角、小齿尖宽、高齿密方向发展;在针布总齿密增大的同时,横向齿密大、纵向齿密小,既增大了梳理度又提高了纤维的伸直度;齿部两侧面应光洁以避免纤维搓擦和影响纤维释放;齿底大曲率半径或大负角,能防止纤维下沉;齿部两侧面和齿前面的棱角钝(圆弧)化处理能减少纤维割伤;应用“双齿”“驼峰齿”型针布,就是为了兼顾握持、穿刺和释放能力;齿尖角小有利于穿刺、梳理,齿顶面和齿背面应使锡林运转时能带动气流产生一个向上的径向力以托持纤维尾端,避免纤维沉入齿隙造成释放困难。弹性盖板针布适当增大针密会增加梳理度而松解更多的棉结,其工作角和植针角的选择、钢丝刚性、侧磨系数及作用力引起的工作角动态变化,关系着盖板针布握持和释放纤维的能力及是否容易充塞纤维;梳针下膝高减小会降低弹性盖板针布充塞的程度。高速梳棉机盖板花抄取及A186系列梳棉机大螺旋毛刷的持续改进,是提高弹性盖板针布清洁度及提高梳理质量的重点。目前用高质量的尼龙丝抄辊取代原弹性针布抄辊,已取得了良好效果。

3.2.2.3排除和气流控制

棉网清洁器排泄掉的气流平衡了锡林表面周向气流;固定齿条盖板则平衡了锡林表面横向气流,控制了纤维横向紊乱移动。

后棉网清洁器能将初梳理暴露的籽屑排除,减少盖板针布充塞,利于主梳理区使用齿密较大的盖板针布;降低了锡林与罩板、后罩板出口处的气压,利于锡林对纤维的有效握持。前棉网清洁器能增加短绒排除,提高棉网质量;排泄掉的气流减小了锡林与道夫三角区气流对转移纤维的冲击,有利于纤维顺利转移,使转移过程中产生更少的棉结和纤维弯曲、紊乱。加装棉网清洁器后,应控制清洁器内的负压,尤其是老机改造,导流板或同向提升盖板、除尘刀与锡林隔距要灵活掌握,导流板与锡林隔距大、除尘刀与锡林隔距小利于排除更多的短绒和籽屑。试验表明:导流板—锡林隔距约为1 mm时,对质量和成本最经济;隔距约为1.5 mm时,意味着高质量和高付出[7]。如果按一个标准控制隔距,当负压不能排除清洁器内的短绒时,会造成短绒充塞而增加生条棉结和短绒;正转回转盖板负压过大时,会使前上罩板入口气流过大,吸入盖板花,恶化棉网质量。

回转盖板进入主梳理区后,纤维会快速充满弹性盖板针布针隙;约在前5根盖板就被短绒和杂质充塞,虽然在此后运行中的梳理作用更大,但只能容纳少量短绒;而杂质由于离心力的作用也会挤入盖板针隙,不会因为盖板的充塞而进入到更深的梳理区[8]。产量一定的情况下,提高盖板线速会增加盖板花,使棉结和短绒排除量增加而改善生条质量;但是,也会排除更多的长纤维而增加耗棉量。盖板回转速度快,单根盖板的梳针面负荷较小,盖板清洁周期缩短,对梳理和排除较为有利。试验发现,单根盖板的纤维负荷量是有限的,约为2.5 g。反转盖板能抓取更多的纤维和杂质,且正、反转盖板的盖板花分布不同,反转盖板的踵、趾两端针面上的盖板花棉结、短绒量是不一样的。注意反转盖板后上罩板上口隔距不要放大,否则会抓走更多的长纤维而得不偿失,且棉结有增加趋势 (见表7)。此处隔距放大,会使锡林针布上的纤维上升起浮,加之这里的锡林表面气压是不同于前上罩板上口处的正高气压,对纤维的提取作用强烈,纤维会主动随气流转移到盖板上。前上罩板上口处是负压,纤维是靠补入气流的被动作用转移到盖板上。回转盖板清洁周期缩短,有利于减轻盖板梳针面负荷,利于提高排除率和梳理质量。虽然处于梳理区的盖板会快速失去排除功能,但其梳理功能依然存在,设计主机的工作盖板根数时经历了由多到少、又少量增加的过程,而工作盖板的最佳根数和清洁周期的平衡点还有待进一步研究。现在,研发的二区或三区单独回转盖板梳棉机,提高了梳理质量和排除率,就是基于缩短盖板的清洁周期;但每区工作盖板的减少带来盖板—锡林隔距变化大的问题。这是因为工作盖板就是圆的外切多边形,进口和出口2根以上的盖板—锡林隔距较大,未有效参与梳理,且工作盖板与锡林的稳定隔距是从进口到出口逐渐形成的,每增加一个盖板分梳工作区,就增加了一组进、出口盖板,消耗了几根有效工作盖板,这样会使有效工作盖板减少而不利于梳理度的保持。通过调小进口、出口盖板与锡林罩板上口隔距(1.2 mm),达到进口、出口盖板以接近锡林圆周切线方向进入梳理区,虽然能在一定程度上降低这种不足,但会出现:① 增加盖板碰撞罩板的概率;② 盖板与锡林罩板紧配合影响此处负压区气流的补入而降低盖板花量。如果盖板链条略有伸长,便使这种看似精密的设计变得无法运行。而全固定盖板的理念是在保证梳理良好的同时,降低原料和机物料消耗,保持针布的表面圆柱度,这种梳理使梳理区只有两种握持纤维:锡林一转一次经分梳区;锡林多转多次经分梳区;没有锡林多转一次经过分梳区纤维。由于金属针布对纤维具有破坏性,且一次性梳理不充分,另外梳理—提升—再梳理的重复性以及金属针布齿条的齿型、齿密和气流排除的合理设置是技术人员应努力攻克的要点。

表7锡林与后上罩板隔距对生条和盖板花纤维质量的影响

项目盖板隔距/mm纤维棉结/(个·g-1)籽屑棉结/(个·g-1)3%跨距长度/mm有效长度/mm16 mm(W)短绒率/%16 mm(n)短绒率/%生条0.480.664055131633.5933.4029.3129.2212.8313.8922.0124.28盖板0.480.66270221424132.4632.2627.6227.2229.7734.8943.7049.12

3.2.3转移梳理区的控制

锡林、道夫金属针布间,在锡林转动时的离心力作用下,使其上纤维自由端抛向道夫针布而被道夫针布握持,由于锡林齿尖面线速远大于道夫齿尖面线速,锡林针布握持纤维另一端拉向前方而完成了对纤维的一次梳理和伸直;二者间的转移率约为 8%~18%,部分纤维会多次返回主梳理区被过度梳理和损伤,从而形成更多的棉结和短绒。当转移率过大时,返回负荷减小则会造成纤维梳理不充分,纤维的分离度、伸直度差,纤维的凝聚、混合效果差;所以,道夫转移率约为15%时,对纤维质量较为有利。

锡林—道夫三角区的气流控制也是高速化后要面对的问题:锡林经三角区后的表面气流要重新组织和补充,该气流会对下三角区道夫表面的纤维产生冲击;锡林气流与大漏底入口的匹配,道夫高速化带来的高凝聚比和表面高速气流对纤维的冲击,都会影响棉结、短绒以及纤维的伸直和平行。

4 结语

4.1梳棉机在梳理过程中,棉结和短绒的控制受多方面因素制约,不是改变一两处工艺点或一两处器材配置就能解决的,应根据原料性状和喂入棉层结构灵活设置各项梳理工艺参数,不能片面地强调所谓地柔性梳理或刚性梳理。

4.2纤维回潮率和环境温湿度影响梳理效果,在梳理中棉纤维呈放湿过程,环境相对湿度过低会使纤维放湿加快,棉纤维回潮率低则其强力下降而不利于梳理;当回潮率高于7.5%时,纤维与杂质的粘附力增大,这是由于毛细管现象和胞腔大使不成熟纤维最先吸湿而与成熟纤维粘结在一起,不利于不成熟纤维和棉结、杂质的排除。当温度低于18.3 ℃时,纤维弹性会降低而容易断裂;当温度高于35 ℃时,棉蜡粘化将使纤维与杂质粘结力增加而不利于排除;当环境温度为20 ℃~27 ℃时,棉纤维承受打击和梳理的能力最强。

4.3梳理过程中:70%的棉结被松解,15%的棉结被排除,15%的棉结进入生条。由于纤维损伤而增加(1~3)个百分点的短绒,短绒的增加量和排除量决定梳理后产品的最终短绒含量。刺辊的握持梳理是短绒的主要增长点,同时也是短绒的最大排除点。锡林—回转盖板梳理是主梳理区,决定纤维的伸直度、分离度、取向度和棉结松解效果。

梳理质量在纱线条干CV值和IPI 疵点上有时不会有明显的反映;棉结、短绒量的微小变化及其结构有时在棉纤维检测仪上也不会有明显反映;但是,检测10万m纱疵时会发现其梳理对于纱线质量影响的重要性。同样配棉、不同梳理的纱线 A1纱疵有显著差距,而 A1纱疵在电子清纱环节不能切除,只能靠细致的梳理来减少,其对最终布面效果的影响则显而易见。

全国纺机标委会纺织器材分会开展15项国际标准复审工作

国际标准号及名称:

ISO 344:1981 纺纱机械 粗纱筒管

ISO 8489-1:1995 交叉卷绕用锥形管 第1部分:主要尺寸推荐值

ISO 8489-2:1995 交叉卷绕用锥形管 第2部分:半锥角3°30′锥形管的尺寸、公差和标记

ISO 8489-3:1995 交叉卷绕用锥形管 第3部分:半锥角4°20′锥形管的尺寸、公差和标记

ISO 8489-4:1995 交叉卷绕用锥形管 第4部分:半锥角4°20′染色用锥形管的尺寸、公差和标记

ISO 8489-5:1995 交叉卷绕用锥形管 第5部分:半锥角5°57′锥形管的尺寸、公差和标记

ISO 363-1:2006 闭口综耳钢片综——第1部分:热轧钢带钢片综的尺寸

ISO 363-2:2006 闭口综耳钢片综——第2部分:淬火钢带钢片综的尺寸

ISO 366-4:2005 筘 第4部分:塑料线绕扎金属筘 尺寸和标记

ISO 366-5:2006 筘 第5部分:异型筘 尺寸和标记

ISO 8118-1:2006 织机边撑 第1部分:刺环边撑

ISO 8118-2:2006 织机边撑 第2部分:全幅边撑

ISO 8119-1:1989 针织机用针 术语 第1部分:舌针

ISO 8119-2:1989 针织机用针 术语 第2部分:钩针

ISO 15228:2005 喷气织机用异型筘 尺寸

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