梳棉机速度参数的关键分析

V. D. Chaudhari， P. S. Patil， P. P. Kolte

SVKMs NMIMS MPSTME 纺织功能中心(印度)

梳棉是纺纱过程中非常重要的工序之一。需优化梳棉机速度参数的设置，以实现棉条更好的质量和更高的生产率。梳棉机上任一运转部件都会影响输出纱条的质量。梳棉机速度参数的设置也会改变纱线的性能。目前，为生产出质量更好的纱线，需对梳棉机的运转参数，如刺辊、锡林、盖板和道夫的速度进行优化。梳棉条的变化也将给后续工序带来问题。刺辊速度对纤维除杂有影响，也可能造成纤维损伤；锡林速度对纤维分离有影响；盖板速度决定了短纤维的清除率，且影响棉纱的均匀性和弯钩纤维的产生。所有这些参数的设置和研究，都将决定棉条输出的质量。梳棉是棉纱前处理的最后一道工序，其对提高纱线质量至关重要。梳棉机的基本作用是使棉纤维分离并提高棉条的质量。梳棉过程中纤维取向度的改善能显著提高所纺纱线的性能。梳棉机的运转速度将影响纤维与纤维间的分离程度。为满足棉纤维高产的需要，必须在确保纱条质量的前提下，提高梳棉机的生产率。

1 梳棉机速度参数优化的必要性

梳棉是纺纱的核心工序。梳棉机上刺辊的运行速度影响纱线的各项性能。较高的刺辊运行速度可提高棉纱的产量，但会降低纱线的质量。需通过优化刺辊运行速度，在获取高质量产品的同时，增加梳棉机的产量。梳棉机在运转中，刺辊也起着去除纤维杂质的作用，刺辊运转越快，纤维的损伤和断裂程度越大，因此，必须使刺辊达到合适的运行速度，以确保纤维的质量。

梳棉机主要的梳理动作在盖板和锡林之间进行。锡林18～20 r/min的转速能改善纤维的取向。合适的锡林速度有利于消除纤维的缠结并减少棉结。棉结是影响成纱质量的主要问题之一。为减少成纱中的棉结和疵点率(IPI)，需对锡林的速度参数进行优化。棉纱的生产率取决于锡林的速度和负荷，合适的生产运行速度与合理的负荷有利于高质量纱线的生产。

短纤维的去除和纤维的分离在锡林和盖板之间进行。锡林和盖板负责清除棉结和短纤维，大多数短纤维和棉结由盖板去除。盖板速度影响杂质的去除，需降低杂质中可纺纤维的损失量。因此，合适的盖板运行速度是提高梳棉效果的必要条件。

梳棉机的输出速度越高，纱条产量越高，但纱条的质量越差，这是由于梳理工艺时间的缩短会使更多的棉结和棉纤维相互纠缠。为满足生产高质量纱线的需求，需优化纺纱厂棉条的输出率。

2 梳棉速度参数分析

2.1 刺辊速度

纤维的断裂或损伤率随着刺辊速度的增大逐渐增加。当刺辊速度改变时，刺辊和锡林之间会产生圆周速度差。纱线不匀率(U%)和纱线毛羽数也随着刺辊转速的增加而增加。刺辊速度的增加，一方面可实现更好的原料清洁，杂质和短纤维去除率得以提高，纱线中短纤维的含量减少；另一方面，会在一定程度上破坏纤维，导致纱线中短纤维含量的增加。

2.2 锡林速度

当纤维断裂或受损时，随着锡林速度的增加，纤维的不匀率逐渐增加，但纱线毛羽无显著变化。由于纤维断裂率提高，纱线中产生了较多的短纤维，毛羽随着锡林速度的增加而增加。当锡林速度较低时，纤维之间的分离更显著。

研究结果表明，随着纱线中纤维取向度的增加，纱线的断裂长度(RKM)得到改善。当锡林转速较小时，短纤维的去除率较高，纤维间的分离和单根化程度较高。纱线中短纤维含量越少，纱线的断裂强力(CSP)越大。随着锡林速度的增加，纱线的CSP逐渐降低。合适的锡林运行速度能最大程度地打散纤维并使纤维有序排列。

随着棉纤维开松度的增大，纱疵得到改善。通过提高锡林速度和清纱效率，可去除杂质颗粒的附着，降低纱疵的数量，毛羽和伸长率也会显著变化。当锡林处于合适的运行速度(500 r/min)时，因棉结去除效率的提高，纱条的IPI值减小，成纱质量更好。

2.3 盖板速度

当盖板速度增加时，纱线的不匀率提高。在梳棉过程中，由于纱线不匀率的改善，开松度和短纤维的去除率均得以提高。

盖板速度越高，棉结去除效率越好。由于棉结去除率和短纤维去除率的提高，纱线的毛羽数降低。纱线强力随着梳棉开松度的增加而增加。随着盖板速度的增加，纱线的RKM、梳棉的清洁效率及纱线的CSP增加。纱线中的短纤维含量越低，纱线的CSP越高，纱线强度越大。

随着盖板速度的增加，纱线的IPI降低，梳棉机的清洁效率提高，从而可获得具有良好质量的纱线。梳棉机的清梳效率随纤维开松度的增加几乎呈线性增长。较高的杂质去除率降低了成纱的IPI。杂质含量越低，成纱质量越好。

2.4 输出速度

合适的梳棉机输出速度生产的纱线具有较小的损伤率和断裂率，纱条的毛羽指标较好。随着输出速度的提高，纱线的短纤维量、毛羽数、损伤率和断裂率增加。降低梳棉机的输出速度，纱线中短纤维的含量降低，有棉结产生，纱线的CSP下降。因此，梳棉机输出速度的设置非常重要。

3 结论

——刺辊速度的增加可直接改善成纱效果。较低的刺辊速度有助于提高纱线的强度，减少纱线中的IPI和毛羽值，从而提高成纱质量。开清棉提高了纱条中棉结的去除率，但纤维的损伤率、断裂率及纱条的不匀率增加。

——盖板速度越快，棉结去除率越高。较高的棉结去除率减小了纱线的不匀率。随着盖板速度的提高，梳棉机的梳理效率增加，纱条的IPI随之降低，从而获得了具有良好质量的纱线。梳棉机清梳效率随着梳棉机纤维开松度的增加几乎呈线性增长。梳棉条的不匀率随着开松度的增加而改善。但在开松度较高的情况下，纱条的不匀率也增加，棉结数随着纤维开松度的增大而降至最小值。纱线强力随着纤维开松度的增加先增大后减小。

——通过提高锡林速度和清纱效率，清除杂质颗粒，增加纤维的分离度，可改善纱条的纱疵，从而降低纱条总体缺陷。纤维取向的增加导致纱线的RKM提高，纱线强力先增加后减小。在较高的分离度下，毛羽数随着分离度的增加而增加，纱线毛羽几乎不受较低分离度的影响。较高的锡林速度不利于提高纱线质量，较小的速度有利于提高纱线质量。

——输出速度的提高影响成纱质量，纱线的强力和IPI随着输出速度的增加而增加。单纱强力因为梳棉机输出速度的提高而下降。若使纺纱机达到预期的产量，需根据成纱质量对输出速度进行优化。