摘要：探討當(dāng)代精梳機(jī)梳理工藝技術(shù)創(chuàng)新的發(fā)展趨勢，指出提高錫林的梳理效果的關(guān)鍵技術(shù)措施是采用大齒面角或超大齒面角錫林。在有足夠容纖空間的前提下，盡可能增加錫林總梳理點，對降低成紗常發(fā)紗疵效果明顯。強(qiáng)調(diào)配置4.7mm的前進(jìn)給棉方式是高產(chǎn)、高效、優(yōu)質(zhì)的有效途徑；適當(dāng)縮小前區(qū)的梳理隔距，強(qiáng)化前區(qū)鋸齒齒片的開松及整理功能；縮小后區(qū)梳理隔距，達(dá)到了精細(xì)化梳理效果，有利于提高單纖維化程度、改善成紗質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代精梳機(jī)；技術(shù)要求；大齒面角；總梳理點；前進(jìn)給棉；梳理隔距

當(dāng)前國內(nèi)外精梳機(jī)技術(shù)的研發(fā)日新月日，車速已經(jīng)達(dá)到550-600鉗次/min。國產(chǎn)精梳機(jī)裝備技術(shù)水平也得到*大提高，其中JWF1278型、JSFA2152 0173 3840型精梳機(jī)生產(chǎn)速度也已突破500鉗次/min。國內(nèi)功能性棉型化纖精梳設(shè)備的研發(fā)以及精梳裝備的自動化、智能化技術(shù)模塊均有突破性進(jìn)展。圍繞著“產(chǎn)量*大化、品質(zhì)保優(yōu)、低落棉率及低耗能”的精梳工藝技術(shù)創(chuàng)新層出不窮。

1 現(xiàn)代精梳機(jī)對錫林頂梳設(shè)計的技術(shù)要求

1.1 新穎精梳梳理元件的評價

現(xiàn)代精梳機(jī)的技術(shù)特征集中體現(xiàn)在重定量、高速度、前進(jìn)給棉、低落棉率、低能耗等幾個方面。認(rèn)為傳統(tǒng)的精梳元件設(shè)計理念已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代化精梳生產(chǎn)的要求，精梳機(jī)的梳理元件對現(xiàn)代精梳梳理質(zhì)量及精梳機(jī)裝備水平起到?jīng)Q定性的作用。衡量精梳錫林優(yōu)劣的一個*重要的指標(biāo)是錫林齒條的使用壽命，這就對精梳錫林前后區(qū)錫林梳理點的排列分布、齒片工作角及幾何形狀、材質(zhì)的選擇、齒片光潔度及表面熱處理工藝等提出了更高的要求。之所以 Graf Primacom錫林及德國施爾VARIO-COMB錫林齒條的使用壽命長，就在于其齒條質(zhì)量好、齒形設(shè)計有特色、材質(zhì)選擇好、采用了特殊的齒條表面處理工藝、齒條硬度分布均勻合理，使齒條具有了鋒利度好、齒尖薄、穿透性強(qiáng)、硬度高、嵌花幾率小等優(yōu)良性能。

1.2 錫林的關(guān)鍵性指標(biāo)——穿透性能

精梳錫林*重要的要求之一是在高速狀態(tài)下能夠迅速刺穿棉須叢，使纖維與錫林齒片間有足夠摩擦力來完成梳理功能，如果錫林齒條的穿透性不好，就難以對纖維進(jìn)行精細(xì)梳理，精梳條的纖維結(jié)構(gòu)的就會受到影響。Graf Primacom及VARIO-COMB品牌的錫林即使車速達(dá)到500鉗次/min及以上時，纖維的梳理效果及成紗質(zhì)量也幾乎沒有變化。到目前為止，國產(chǎn)品牌錫林的關(guān)鍵性技術(shù)指標(biāo)還有待進(jìn)一步完善和提高，在車速不高的情況下（350鉗次/min以下），根據(jù)所紡品種選擇較高的頂梳密度、錫林密度并配置較小的錫林梳理隔距，成紗質(zhì)量與國外錫林品牌相當(dāng)。但當(dāng)車速超過380鉗次/min后，國產(chǎn)錫林針布的穿刺性能就會有所降尤其是在變速梳理精梳機(jī)上更為明顯。

1.3 頂梳密度及齒形設(shè)計的變化

在老式精梳機(jī)的工藝設(shè)計理念中，對頂梳作用的定位主要是作為錫林梳理作用的補充，但在現(xiàn)代精梳機(jī)中，尤其是在采用前進(jìn)給棉的工藝設(shè)計中，落棉中頂梳的排除率已經(jīng)高達(dá)50-60%，因此必須重新認(rèn)識頂梳的作用，重視頂梳規(guī)格的選擇與工藝設(shè)計[1]。在現(xiàn)代精梳機(jī)上配置高密度頂梳有利于大幅度降低成紗棉結(jié)，但也容易造成頂梳嵌花，而頂梳嵌花會嚴(yán)重影響須叢的分離結(jié)合，甚至?xí)鬼斒崾ナ崂碜饔茫瑢?dǎo)致棉網(wǎng)清晰度差、擁堵臺面喇叭口、重量不勻率波動等問題。因此，增加頂梳密度還必須要保證有足夠齒間間隙，這就需要改變頂梳齒形的傳統(tǒng)設(shè)計理念，如HDX系列頂梳的齒片設(shè)計得薄而瘦長，如HDX35頂梳在齒密達(dá)到35齒/cm的情況下，空隙與傳統(tǒng)齒形的26齒/cm的齒密相近，在齒密加大的情況下，齒隙沒有減小，在保證針齒有足夠強(qiáng)度和彈性、不斷針、不變形的情況下，還保證了針尖的鋒利度，生產(chǎn)中不會嵌花。

1.4 增大錫林的梳理面積

適當(dāng)增加錫林總梳理點數(shù)，通過錫林不同區(qū)域齒密的合理組合，可以有效提高錫林的梳理度，改善精梳條內(nèi)在質(zhì)量、降低成紗棉結(jié)。即采用大齒面角或超大齒面角錫林是增大錫林的梳理面積、增加錫林總梳理點數(shù)*直接的技術(shù)措施[2]。如Rieter公司充分利用變速梳理技術(shù)騰出來的梳理區(qū)間，*大限度地擴(kuò)展了錫林梳理區(qū)，錫林梳理齒面角已經(jīng)由90°擴(kuò)展到130°，梳理面積增加了44.4%，錫林針齒數(shù)增加60%，根據(jù)不同品種的需求，其錫林總梳理點可達(dá)4.5-6萬點，可以更徹底地清除短絨、棉結(jié)和雜質(zhì)。配合技術(shù)優(yōu)良的工藝部件，E86型精梳機(jī)將車速提高到550鉗次/min以上。

1.5 早期的變速梳理精梳機(jī)錫林齒面角改造方向

2004年以來，Rieter公司運用C．A．P．D技術(shù)分別推出了E65、E66型變速梳理精梳機(jī)，由于E65、E66型僅提供90°齒面角一種規(guī)格的錫林，在分離羅拉傳動設(shè)計中，分離羅拉的倒轉(zhuǎn)采用了開始階段較小速度配合錫林變速梳理的設(shè)計，較好地解決了錫林梳理過程中棉須叢抬頭不足的問題，也可降低了分離羅拉倒入機(jī)內(nèi)的棉須叢被末排錫林針齒抓走的幾率[3]，從而可節(jié)約1-2%的用棉量。但E 65、E66型精梳機(jī)在生產(chǎn)長絨棉時，即使落棉隔距放到*限（13.5mm），落棉率也超不過16.5%，這對生產(chǎn)高品質(zhì)精梳紗進(jìn)一步增加落棉率來提高成紗質(zhì)量造成了限制，因此需要將精梳錫林齒面角由90°改成112°，將梳理角擴(kuò)大24.4°，總梳理點增加40%以上，落棉率可增加0.6-1%。筒紗千米棉結(jié)可減少20-30%，自絡(luò)筒電清切紗下降16%[4]。因此擴(kuò)大錫林的齒面角可是改善精梳成紗質(zhì)量的重要途徑。

1.6 錫林總梳理點的變化

在有足夠容纖空間的前提下，增加前梳理區(qū)的齒條密度，盡可能增加錫林總梳理點，有利于減少成紗常發(fā)紗疵 [5]。如瑞士格拉夫公司的推出的齒面角為90°的9015、9030型精梳錫林，總梳理點已經(jīng)分別達(dá)到了29088點和32416。齒面角為112°的5028、5030型精梳錫林，其錫林總梳理點分別為40896點和和42688點，而用于E 80精梳機(jī)的齒面角為130°的Ri-Q-Comb爄700精梳錫林，錫林總梳理點可達(dá)48992點。德國施爾公司的齒面角為90°的9808型錫林總梳理點可達(dá)42648點，而齒面角為112°的LN88型錫林總梳理點已達(dá)到49354點，見表1。在梳理面積無法進(jìn)一步增大的情況下，增大錫林針齒的針密成為現(xiàn)代精梳機(jī)的必然選擇。若確保錫林發(fā)揮*大的梳理效能，必須要加強(qiáng)前區(qū)功能、大幅度增加前后分梳區(qū)的齒條密度。

表1 不同時期典型錫林齒條的密度排列圖

2 現(xiàn)代梳理工藝技術(shù)的新理念

2.1 重新認(rèn)識前進(jìn)給棉

相對與后退給棉，前進(jìn)給棉的錫林梳理長度少了一個給棉長度A，因此錫林針布對須叢的作用較為柔和；后退給棉對纖維的重復(fù)梳理次數(shù)增多，對纖維的梳理力度增強(qiáng)，對成紗質(zhì)量也會造成不利影響[6]。前進(jìn)給棉時纖維伸出鉗板外的長度（上一循環(huán)分離結(jié)合后鉗唇外的纖維長度）較短，受梳長度僅相當(dāng)于分離距，大大提高了纖維彈性上翹的剛性，有利于棉網(wǎng)的分離結(jié)合，即使車速達(dá)到600鉗次/分時，仍可獲得較好的棉網(wǎng)清晰度，如TCO12型精梳機(jī)車速在600鉗次/min下運行，配置的就是前進(jìn)給棉；后退給棉時纖維伸出鉗板外的長度為給棉長度加上分離距B，受梳理的纖維長度長，落棉率較高、纖維損傷大，纖維彈性上翹的剛性較弱，不利于高速度下的棉網(wǎng)分離結(jié)合。

2.2 給棉方式、給棉長度與成紗千米棉結(jié)的關(guān)系

為研究給棉方式、給棉長度對成紗質(zhì)量的影響，我們進(jìn)行了專題試驗，試驗條件：品種JC7.9tex，原料****新疆長絨棉，機(jī)型E 65型精梳機(jī)，速度350鉗次/min，棉卷定量70g/m，落棉隔距13mm。試驗結(jié)果見表2。

表2 調(diào)整給棉方式、給棉長度的成紗質(zhì)量對比試驗

（1）由表2可知，在其它條件不變的情況下，采用前進(jìn)給棉比采用后退給棉時精梳條中的棉結(jié)、短絨增加，但對成紗棉結(jié)影響不明顯。這是因為由于前進(jìn)給棉梳理作用柔和，纖維損傷小，有效纖維利用率高，雖然精梳條棉結(jié)及短纖維含量均不同程度增加，但AFIS的單纖維測試儀棉結(jié)(cnt/g)與成紗千米棉結(jié)/ (Nep/km)是概念完全不同的棉結(jié)，兩者并不是一一對應(yīng)的線性關(guān)系。

（2）采用4.3mm給棉長度的前進(jìn)給棉工藝時，落棉量比后退給棉減少2.6個百分點但成紗IPI值差異不大，由而采用前進(jìn)給棉時有利于提高精梳機(jī)的運行性能。但后退給棉可以有效提高落棉率，在生產(chǎn)長絨棉超高檔精梳紗時會有明顯的優(yōu)勢。

（3）在前進(jìn)給棉時，采用4.7mm的給棉長度比4.3mm的給棉長度產(chǎn)量增加9%以上，但不會對成紗質(zhì)量產(chǎn)生不利影響。

2.3 不同給棉方式相同落棉隔距精梳落棉率的變化情況

（1）當(dāng)采用前進(jìn)給棉、4.3mm給棉長度時，錫林與頂梳所承擔(dān)的精梳落棉率的比例約50：50；當(dāng)采用后退給棉、4.3mm給棉長度時，錫林與頂梳所承擔(dān)的精梳落棉率的比例約為75：25。

（2）在其他條件不變的情況下，后退給棉改為前進(jìn)給棉，落棉率約可降低2.5-3.5個百分點。采用前進(jìn)給棉方式時，給棉長度由小到大，比如由4.3mm增加到5.2mm時，錫林承擔(dān)落棉率的比例約由50%降低到40%，頂梳所承擔(dān)的落棉率的比例則由50%提高到60%。

2.4 前進(jìn)給棉工藝已經(jīng)成為現(xiàn)代精梳機(jī)的**

現(xiàn)代精梳工藝技術(shù)發(fā)展出現(xiàn)了日新月異的變化，高速度(550鉗次/min以上)、重定量（75 -80克/米）、前進(jìn)給棉、長給棉、低落棉的工藝配置成為趨勢。前進(jìn)給棉可有效利用棉卷的自清潔作用，實現(xiàn)柔性梳理，提高產(chǎn)品質(zhì)量水平。

2.5 棉卷自清潔與錫林梳理效能的辯證關(guān)系

現(xiàn)代精梳機(jī)可以加工定量達(dá)80克/米的棉卷，棉卷橫截面纖維根數(shù)約為550000根。小卷定量越大，纖維和纖維之間的摩擦就越大，棉卷的自清潔效果就越好。小卷定量還要綜合考慮錫林的品牌、針齒密度、齒片鋒利度、穿透性等指標(biāo)，因為重定量棉卷會導(dǎo)致上部棉層梳理不充分[7]。尤其是采用高密度錫林配置過重的棉卷定量時，纖維須叢就不易梳理透徹，單纖維化程度就會降低，成紗質(zhì)量也會下降。因此，棉卷的重定量工藝選擇也要有個度。

2.6 130°齒面角錫林梳理隔距的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

2.6.1 130°齒面角錫林梳理隔距的現(xiàn)狀

早期的變速梳理精梳機(jī)，錫林齒面角為90°，梳理開始時間向后推遲而結(jié)束時間提早，使得梳理隔距的*大值與*小值減小，更接近等隔距梳理，且*緊點可控制在0.25-0.30mm之間，從而取得較好的梳理效果。隨著130°超大齒面角錫林的使用，錫林梳理時間增加，為避免錫林末排針抓走纖維，錫林定位提早。由于錫林定位決定錫林與鉗板梳理隔距的變化曲線，因此不同齒面角的錫林，起始隔距位置與后區(qū)梳理隔距也就不同，130°超大齒面角錫林定位前移幅度較大，始梳點的梳理隔距也就較大，如E 80精梳機(jī)開始梳理時的錫林梳理隔距高達(dá)0.9mm，在經(jīng)過約1.5個分度的梳理區(qū)間后又急劇縮小，*緊點梳理隔距在0.25-0.30mm之間，梳理隔距的*大值與*小值的差異較大，不利于錫林前區(qū)齒片對須叢的穿刺、開松及整理，也不利于后區(qū)錫林針布對細(xì)小結(jié)雜和短絨的排除。尤其是棉卷采用重定量時，錫林開始梳理時棉須叢不能被錫林齒片梳透，部分須叢仍浮游在錫林針布表面，必然會對成紗質(zhì)量產(chǎn)生一些不利的影響。變速梳理精梳機(jī)不同齒面角錫林梳理隔距的變化曲線見圖1。

圖1 不同齒面角錫林梳理隔距的變化曲線

2.6.2 錫林梳理隔距變化要求

在梳理過程中，梳理隔距變化量要平穩(wěn)且小，對纖維的梳理負(fù)荷越要均勻。因此針對現(xiàn)代精梳機(jī)始梳點隔距偏大的實際情況，應(yīng)盡采取相應(yīng)的技術(shù)措施來減少前區(qū)錫林梳理隔距。大量的生產(chǎn)實踐表明：適當(dāng)縮小錫林前區(qū)、中區(qū)和后區(qū)的錫林梳理隔距，尤其是縮小前區(qū)的梳理隔距，強(qiáng)化了前區(qū)鋸齒齒片效能，為后區(qū)的精細(xì)化梳理創(chuàng)造了條件，成紗質(zhì)量可得到大幅度改善[8]。

2.7 高效低能耗

通過優(yōu)化關(guān)鍵機(jī)構(gòu)的平衡設(shè)計，減輕機(jī)件重量，減小各機(jī)構(gòu)的振動、提高機(jī)件使用壽命，如采用高強(qiáng)度鋁合金材料的錫林托架、錫林殼體及鉗板的骨架，可大大減少運動部件的慣量。借助計算機(jī)輔助工藝設(shè)計，使運動順序進(jìn)一步優(yōu)化，可以有效降低精梳機(jī)的能耗。

3結(jié)語

目前，精梳機(jī)在設(shè)計制造和使用方面，都取得了許多創(chuàng)新技術(shù)，特別是在提高精梳機(jī)效能、提高纖維利用率、節(jié)能降耗等方面。充分發(fā)揮精梳機(jī)的效能是一個系統(tǒng)工程，要不斷優(yōu)化精梳專件器材，合理配置各項工藝參數(shù)，才能進(jìn)一步發(fā)揮現(xiàn)代高效精梳機(jī)的優(yōu)良性能。（劉允光聊城允光精梳技術(shù)服務(wù)中心 李子信 李正臣山東聊城華潤紡織有限公司）

參考文獻(xiàn)：

[1]劉允光，肖際洲，李子信.高效能精梳機(jī)梳理工藝分析[J].棉紡織技術(shù)，2016，44（1），47-50

[2]劉允光，肖際洲，李子信.精梳梳理元件與成紗質(zhì)量的關(guān)系[J].棉紡織技術(shù)，2016，44（9），55-60

[3]劉允光，肖際洲，段昕.恒速梳理精梳機(jī)錫林定位工藝的技術(shù)探討[J].棉紡織技術(shù)，2016，44（6），63-67

[4]李偉，牛宇.現(xiàn)代高速精梳量化梳理元件對紗疵及落棉量控制[C].2016天門-昊昌杯全國精并粗技術(shù)研討會論文集，杭州.蕭山， 紗線網(wǎng)，2016年6月，132-145

[5]劉允光.國內(nèi)外精梳機(jī)梳理元件的應(yīng)用[J].棉紡織技術(shù)，2016，44（12）12-45

[6]劉允光，歸玉成.兩種精梳給棉方式的比較[J].棉紡織技術(shù)，2014，42（1）17-30

[7]劉允光，肖際洲，李子信.合理控制精梳有效纖維損傷與流失的探討[J].棉紡織技術(shù)，2015，52（9），52-57

[8]郭安波，劉允光，肖際洲.精梳機(jī)變速梳理與恒速梳理技術(shù)特點探討[J].棉紡織技術(shù)，2015，43（7）8-12