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梳棉工序總的任務是將棉卷制成生條,由于梳棉工序質量好壞直接影響成紗質量,因此被認為是紡紗的“心臟”,具體任務有:

1．梳理:

將棉卷中的束狀和塊狀纖維,基本上分離成為單纖維狀態,這是梳棉工序的核心,分離成單根纖維的程度不僅影響生條的質量,并且和后道工序的欠伸以及成紗強力、條干和紡紗斷頭率等密切相關。

2．除雜:

在分離纖維的同時,去除細小的帶纖維或粘附形較強的雜質和疵點,梳棉機的除雜效率一般可達90%左右,梳棉工序的除雜效果在很大程度上決定了成紗的結雜和條干。

3．混合:

在分離成單根纖維的前提下,梳棉機對不同性狀和比例的纖維進行單根纖維之間的充分混合。

4．均勻成條:

制成均勻潔凈的梳棉條,稱為生條,并按一定規律,圈放在條筒內以便于搬運和下道工序的加工。

梳棉機主要硬件及工作過程

1．機件與作用:

(1)錫林:作用是完成梳理、剝取與轉移；

(2)蓋板:配合錫林梳理,并除去雜質與短絨；

(3)道夫:配合錫林梳理,將棉網輸出機外；

(4)前后罩板、大漏底:包括前上罩板,前下罩板和抄針門,前后罩板由鋼板制成,上下呈刀口形。大漏底由鐵皮制成,分前后兩段；

(5)人機界面:工藝參數調整快速化,由人機界面操控整機動作管理。

2．錫林、蓋板和道夫的梳理作用:

(1)特點:自由梳理、精細梳理(針齒密度比刺輥大約15-20倍,纖維在錫林、蓋板間的較大圓弧面內梳理,且接受錫林多轉反復梳理)、具有均勻和混合的作用；

(2)梳理作用的形式和條件:根據兩針面的針齒配置的方式不同,針齒間可產生不同的作用,可分為:分梳作用、剝取作用、提升作用；梳理作用的基本條件:兩針面具有一定的密度和角度、兩針面具有較小的隔距、兩針面具有一定的相對速度。

作用過程及影響因素:

(1)錫林與刺輥間:針齒交叉配置,且錫林速度大于刺輥速度,故為剝作用,剝取的好壞,影響棉結數量,影響剝取(轉移)的因素有:錫林與刺輥表面線速比,速比越大,錫林抓取纖維的機會越多,轉移越好；錫林與刺輥隔距,隔距越小,纖維越有利于錫林針齒抓取,纖維轉移越好；錫林與刺輥鋸齒規格；

(2)錫林與蓋板間:繼續開松成單纖維、清除殘雜、去除短絨和棉結(因為V錫>>V蓋,錫林拋出雜質沉積在蓋板針面上,排出機外)、纖維縱向定位,作用性質為:針齒配置為平行,由于錫林速度大于蓋速度,故為梳理作用；影響錫林、蓋板梳理的因素有:錫林速度和直徑,速度越高,單位時間通過錫林、蓋板工作區的針齒數越多,梳理效果便越好；錫林與蓋板的隔距,此隔距越小,錫林與蓋板針齒抓取纖維的能力越強,梳理效果越好；針布規格；梳棉機的產量(生條定量或出條速度)；錫林周圍附加分梳元件的數量和蓋板的回轉方向 ；

(3)錫林與道夫間:兩者之間為分梳作用,兩針面都能抓取纖維,錫林針面抓取的纖維,尾端受到道夫針面的梳理,通過大漏底與刺輥帶來的新纖維相遇,實現新舊纖維的混和,而后來到錫林蓋板工作區梳理；道夫針面抓取的纖維,前端受到錫林的梳理,形成棉網輸出,輸出棉后彎鉤纖維較多。

梳理區纖維的轉移:

(1)錫林蓋板工作區的纖維轉移:在梳棉機開機時,錫林蓋板為清潔針面,錫林將從刺輥剝取的纖維帶入錫林蓋板工作區,一部分被蓋板抓取,一部分交給了道夫,剩下的仍由錫林帶回,與刺輥第二次交給的新纖維一起被帶入錫林蓋板工作區參加分梳與轉移；

(2)道夫轉移率:錫林一周轉移給道夫的纖維量占轉移前錫林針面上全部纖維量的百分率,轉移率的大小影響錫林負荷及梳理質量,在產量不變時,轉移率大時,錫林負荷小,錫林握持纖維的能力強,梳理效果好；過大時,錫林一轉,一次工作區梳理的機會多,梳理不充分。一般轉移為7%-10%。

錫林、蓋板和道夫的混和均勻作用:

(1)混合作用:梳棉機上的混和作用,是單纖維狀態下的混和,其混和遠比開清棉設備的混合充分細致得多,所以對提高成紗的內在質量和外觀質量尤為重要。產生混和作用的原因有:纖維在兩針面間的分梳與轉移；同一時間喂入的纖維不同時輸出,不同時間喂入的纖維同時輸出；

(2)均勻作用:梳棉機的均勻作用,只能改善喂入棉卷的短片段不勻,在喂入量波動足以引起錫林與蓋板針面負荷發生較大變化時,生條定量也隨之波動,因此更換棉卷時,采用斜搭頭,搭頭牢靠平齊可減少因棉卷搭頭不良造成的生條短片段不勻。均勻作用的原因一般有:針布具有吸放性能,梳理過程中錫林蓋板間纖維反復轉移；道夫的凝聚；棉網匯合成條。

蓋板的除雜作用:

(1)除雜方式:蓋板上的雜質,以蓋板花的方式除去；

(2)除雜內容:與纖維粘附性強的細小雜質、短絨、籽屑等,其中短絨占40%、長纖占50%、雜質占10%；

(3)影響蓋板除雜的因素有:蓋板速度、前上罩板與錫林的隔距、前上罩板的高低位置。

人機界面的監控作用:

梳棉工序作為棉紡工藝的一個重要環節,工藝參數的及時調整及監控尤為重要,采用人機界面方式對話操作簡易,工藝參數由顯示屏即可操作,并能時時顯示機臺運作狀態及運轉速度。以某紡機廠采用無錫天任電子公司生產的TP系列觸摸屏為例,簡單介紹一下觸摸屏的監控畫面及操作:

(1)參數設置畫面:可設置轉速、定長、報警值等重要工藝參數,如下圖:

(2)運行畫面:可時時觀察各班次工作狀態,并準確獲知刺輥速度、條速、產量等信息。

(3)速度監控畫面:可監控錫林、道夫、刺輥轉速及蓋板和棉條速度。

(4)報警畫面:出現不正常運行或工作狀態時,可及時顯示事件信息。

(5)產量表畫面:可監控各班次總產量或清除統計數據。

注:以上畫面由無錫天任電子公司的TPDesigner人機界面編輯軟件編輯,采用的是TP106QS系列觸摸屏,該公司另有TOD110、TOD120文本顯示器、TP106QB、TP106QBJ、TP110VL以及具有65535色真色彩的TP110VT等多個系列人機界面,程序編寫簡單、功能強大,串行接口COM1為RS-232/RS-422/RS-485,串行接口COM2為RS-232,支持多種可選擇的PLC通訊協議,可以與市場上出現的各種PLC直接通訊,還可以通過MODBUS協議跟單片機、變頻器等直接通訊,均是目前國內市場上性價比最高的觸摸屏。

結束語

梳棉工序在棉紡工藝中的重要作用不言而喻,應注重錫林道夫結構優化設計,采用交流變頻無級調速的電機達到控制靈敏、動轉穩定、噪音低的效果,據客戶回饋,配套天任人機界面監控系統,工藝參數調整快速化、操作簡易、監控及時,提高了生產效率并節約了人員成本。