项目1-4　梳棉

教学目标

1.了解梳棉工序的目的与作用；

2.知道梳棉机的主要构成及作用原理；

3.认识梳棉工序的生产工艺单，知道工艺单中各参数确定的依据。

任务说明

1.任务要求

通过本项目的学习，完成以下工作任务：根据实际生产工艺单，知道本工序的主要工艺参数，并简单分析这些工艺参数制订的依据。

2.任务所需设备

梳棉设备，棉卷和生条。

3.任务实施内容及步骤

（1）学习理解梳棉工序的过程和梳棉机的作用原理；

（2）认识给棉机构、刺辊、锡林、道夫、盖板及成条圈条机构，了解自调匀整机构及应用，了解针布的结构与规格；

（3）了解梳棉工艺；

（4）检测生条的质量指标，分析影响生条质量的因素。

4.撰写任务报告，并进行评价与讨论。

项目导入

在元朝时，已开始使用脚踏三锭纺车，可以单独纺三根纱，但必须先卷制棉条，它使纺纱前的棉纤维排列较为整齐，有利于成纱条干的均匀，用棉条纺纱是纺纱工艺发展中的又一大贡献。把弹松的棉絮平铺在桌面上，用手将棉絮卷于用无节细竹或高粱秆做的锭杆上，制成约30cm（8～9寸）的中空棉条。

在现代纺纱中，为了得到高质量的纱线，要进一步清除细小的杂质和疵点，并实现较细致的混和，经开清棉加工的棉卷中的小棉块或棉束，也须经梳棉机的梳理，松解成为单纤维状态，并制成条子，俗称生条。

一、概述

经过开清棉加工后，棉卷或散棉中纤维多呈松散棉块、棉束状态，并含有40%～50%的杂质，其中多数为细小的、黏附性较强的纤维性杂质（如带纤维破籽、籽屑、软籽表皮、棉结等），所以必须将纤维束彻底分解成单根纤维，清除残留的细小杂质，使各配棉成分纤维充分混和，制成均匀的棉条，以满足后道工序加工的要求。

梳棉工序的任务主要有以下几项。

1.分梳　在尽可能少损伤纤维的前提下，对喂入棉层进行细致而彻底的分梳，使束纤维分离成单纤维状态。

2.除杂　在纤维充分分离的基础上，彻底清除残留的杂质疵点。

3.均匀混和　使纤维在单纤维状态下充分混和并分布均匀。

4.成条　制成一定规格和质量要求的均匀棉条并有规律地圈放在棉条筒中。

梳棉工序的任务是由梳棉机来完成的，梳棉机如图1-4-1所示，FA201型梳棉机结构如图1-4-2所示。

二、梳棉机构的作用

（一）松解作用

1.握持开松　梳棉机的握持开松作用主要发生在盖板梳棉机的喂给罗拉和给棉（绵）板组成的握持钳口与刺辊之间，如图1-4-3（a）所示，以及罗拉梳理机的喂给罗拉与刺辊（或开毛辊、胸锡林）之间，如图1-4-3（b）所示。

握持开松是靠锯齿（或梳针）刺入被握持的纤维层内，通过分割纤维束实现细致的开松作用。

2.自由梳理　梳棉机上有许多相互接近且包缠有针布或齿条的工艺部件，每两个接近的部件间构成一个作用区。

如图1-4-3所示，A、B分别表示相互作用的两个针面，针向关系有针向相对[针齿的倾斜方向为平行配置，如图1-4-4（a）所示]和针向相顺[针齿的倾斜方向为交叉配置，如图1-4-4（b）所示]两种情况。

图1-4-5是针向相顺的四种类型。在针向相顺的情况下，只发生剥取作用，至于哪个针面起剥取作用，取决于转动方向与速度的大小，从而实现纤维的转移。

当图1-4-5的针齿改为平行配置时，其针面间的作用就变为另外四种类型。依据其转向和速度的不同，有分梳作用和起出（提升）作用之分。当两针向相对，且针向与转向均为一致时，发生分梳作用；针向与转向均为相反时，发生起出作用。当一个针面的针向与转向一致，另一个不一致，且一致的针面速度大时，发生分梳作用；当不一致的那个针面速度大时，则发生起出作用，如图1-4-6所示。

3.影响分梳作用的工艺因素　影响分梳作用的工艺因素很多，主要有隔距、速比、纤维层负荷、针布状态等。

（1）隔距：隔距即两机件对纤维作用时的最近距离。当两机件都为回转件时，用两回转件中心连线与机件针尖表面相交点间的距离来表示。

①锡林与盖板间隔距：梳棉机锡林与盖板的隔距分5点校正，自进口至出口的配置为：大、小、大。进口点的隔距大些是为了减少纤维进入作用区时发生充塞及满足纤维束逐渐分解的要求；出口点隔距稍大，可使锡林针面上的纤维向针尖移动上浮，有利于锡林上的纤维向道夫上的凝聚转移。中间部分隔距小，可使纤维受到的挤压力增加，针齿刺入纤维层深，接触的纤维多，梳理力大，分梳长度长，从而使纤维束易获得松解。纺纯棉低线密度纱时，生条定量轻，隔距应适当减小；纺化纤时，由于纤维长且与针布摩擦系数大，导电性差，应适当放大隔距，以使梳理缓和，转移顺利，减少充塞和避免缠绕。如纺化纤时采用0.38mm×0.33mm×0.28mm×0.28mm×0.33mm。

②锡林与道夫间隔距：隔距相对较小配置，有利于加强梳理作用，但隔距太小，易损伤纤维；而且，当超过道夫针面握持纤维的能力范围时，增加自由纤维量，会产生搓揉，产生棉结。一般为0.1～0.15mm。

（2）速比：速比是指锡林表面速度与刺辊等机件表面速度的比值。锡林与刺辊的表面速比影响纤维由刺辊向锡林的转移，不良的转移会产生棉结。高产梳棉机上锡林与刺辊表面速比纺棉时宜在1.7～2.0。另外，锡林与盖板、道夫速比的确定原则是使纤维得到充分的梳理，并尽可能地减少纤维损伤和较多地除去杂质。在同样喂入负荷的情况下，锡林与盖板、道夫速比增大，纤维在梳理区内时间长，能得到较长时间的梳理，梳理效果好。当喂入负荷增大，速比大时，则盖板上的纤维层较厚，不利于梳理，此时速比应适当减小。

（3）喂入负荷：在锡林速度不变的情况下，锡林的喂入负荷（单位锡林面积上喂入纤维的多少）是梳棉机生产率高低的标志。喂入负荷越大，产量越高。但喂入量增大，势必增加梳理负担，降低梳理效果。

（4）针布的规格和针面状态：针布是完成梳理工作的最主要机件，针布规格中的工作角、齿密、齿高等都影响梳理效能。除此之外，针布的整齐度及锐利度等也是提高针齿穿刺能力、增强梳理、减少挂花和疵点的重要因素。

（二）混和均匀作用

1.混和作用　纤维在锡林与盖板间的反复梳理和转移，达到纤维之间的细致混和。同时，由于道夫从锡林上转移纤维的随机性，造成纤维在梳棉机内逗留时间的差异，使同一时间喂入的纤维，输出时间不同，而不同时间喂入的纤维，同时输出，从而使不同时间喂入的纤维之间得到混和。

2.均匀作用　如对梳棉机突然停止喂给，可以发现输出的纤维网并不立刻中断，而是逐渐变细，一般金属针布的梳棉机持续几秒钟，而弹性针布梳棉机要长些。混和与均匀作用是同一现象的两个方面，它是通过针面对纤维的储存、放出来达到的，实质上是针面上的负荷变化。

（三）除杂作用

梳棉机的除杂作用主要发生在给棉板和除尘刀之间的第一落杂区，除尘刀和小漏底之间的第二落杂区，以及小漏底落杂、大漏底落杂和盖板走出工作区时，被上斩刀剥下的盖板落棉（盖板花）等。

三、生条质量控制

生条质量与细纱质量关系密切，而梳棉机的生条质量、产量与落棉率三者之间有着密切的关系。一般情况下，若增加落棉，则生条质量提高，但会降低梳棉产量，纺纱成本相应提高；反之亦然。

（一）生条质量指标及控制范围

反映生条质量或梳棉工序工艺技术水平的质量指标，可分为生产运转中的经常性检验项目和参考项目两大类，见表1-4-1。

表1-4-1　梳棉工序质量参考指标

（二）控制生条中的棉结杂质

生条中的棉结杂质对普梳纱来说，直接影响纱线的结杂和布面疵点；对精梳纱会影响精梳工序的梳理质量。控制生条棉结杂质的主要手段有以下几点。

1.配置好分梳工艺　配置好分梳工艺与“四锋一准”“紧隔距”相结合，减少返花和搓转纤维，提高梳棉机排除棉结杂质能力。

2.合理分工清、梳工序的除杂　对一般较大且易分离的杂质应贯彻早落少碎的原则；黏附力较大的杂质，尤其是带长纤维的杂质，应在梳棉机上经充分分梳后加以清除。一般开清棉工序除去原棉中60%左右的杂质。梳棉机本身也要合理分工，刺辊部分是重点落杂区，应使破籽、僵瓣和带有短纤维的杂质在该区排落，以免杂质被击碎或嵌塞锡林针齿间而影响分梳作用。锡林和盖板部分适于排落细小杂质、棉结和短绒等。

3.加强温湿度控制　温湿度对棉结杂质也有很大的影响。原棉和棉卷回潮率较低时，杂质容易下落，棉结和束丝也可减少，一般纯棉卷上机回潮率控制在6.5%～7%。梳棉车间应控制较低的相对湿度，使纤维放出水分，增加纤维的刚性和弹性，减少纤维与针齿间的摩擦和齿隙间的充塞；但相对湿度过低，易产生静电，棉网易破损或断裂，纺化纤，尤为明显。一般控制在55%～60%。

（三）控制生条不匀率

生条不匀率分为生条重量不匀率和生条条干不匀率两种，前者表示生条长片段间（5m）的重量差异情况，后者表示生条短片段的粗细不匀情况。

1.生条条干不匀率的控制　生条条干不匀率影响成纱的重量不匀率、条干和强力。影响生条条干不匀率的主要因素有分梳质量、纤维由锡林向道夫转移的均匀程度、分梳机件的机械状态以及棉网中是否存在云斑、破洞和破边等。隔距不准，圈条器部分齿轮啮合不良，道夫至圈条器间各个部分牵伸和棉网张力牵伸过大，生条定量过轻等，也会增加条干不匀率。

2.生条重量不匀率的控制　生条重量不匀率和细纱重量不匀率及重量偏差有一定的关系。一方面控制棉卷重量不匀率，消除棉卷粘层、破洞和换卷接头不良，合理使用自调匀整装置。另一方面统一纺同线密度纱的各台梳棉机隔距和落棉率，定期平揩车，确保机械状态良好，防止用错牵伸变换齿轮等。

（四）控制生条短绒率

生条短绒率直接影响成纱的条干均匀度、细节、粗节和强力。

生条短绒率是指生条中16mm以下纤维所占的重量百分比。一般生条短绒率控制范围为：中特纱在18%左右，细特纱在14%左右。降低生条短绒率的方法是减少纤维的损伤和断裂，增加短绒的排除。保证刺辊下要有足够长度的落杂区，控制后车肚落棉和盖板花，发挥吸尘装置的作用，保持针齿表面光洁及适当的锡林、刺辊速度。

四、清梳联系统

清梳联设备如图1-4-7所示。

清梳联（清钢联）棉纺工程实现自动化、连续化和现代化的重要标志之一，经气流技术和自调匀整技术，将开清棉输出的棉流均匀地分配于多台梳棉机生产加工。

由输棉风机、管道和喂棉箱连接清棉机和梳棉机，一台开清棉机组可供8～12台梳棉机。在喂棉箱管道上方有压力（气压）传感器，通过检测棉箱中压力，感知棉箱中的棉量（密度），当棉箱中的棉量到达设定值时，传感器通知前方机台停止喂棉。检测输出条子的厚度，来调整输入或输出速度，达到自调匀整。

（一）清梳联系统的特点

与传统流程相比，清梳联流程短占地少，能源消耗小，车间环境污染少，生产效率高。

纺纯棉精梳纱和长绒棉纺纱流程（郑州）：FA006D-230（TF27）→AMP2000→TF45A→FA051A（5.5）+FA113B→TF2212→FA028B-120×2+F1124-120（TF34）×2→JWF1051A×2→TF2202×2→（FA177B+FA221D+TF2511）×5×2×2。

（二）组合的原则

纺纯棉清梳联流程真正贯彻了“多包取用、精细抓取、均匀混和、渐进开松、早落少碎、高效除杂、以梳代打、柔性梳理、自动控制、高质高产、节约用棉”的工艺路线，使流程配置成为“一抓、一开、一混、一清、多梳”。

1.流程选用　根据所纺品种、使用原料的情况选用合理、较短的流程。

2.质量指标　生条重量不匀率、生条重量偏差、生条短绒率、短绒增长率、生条棉结数、棉结增长率、落棉率、除杂效率。

3.工艺调试　合理的较高的机台运转效率、合理的较低的车速、稳定的纤维流量、较好的滤尘设备吸风稳定性。

①抓棉机行走速度对FA029多仓运转率＞90%；

②FA029斜帘对FA116上给棉罗拉运转率为100%；

③FA116下给棉罗拉对梳棉机组首台上棉箱运转率为100%；

④梳棉机上下棉箱运转率为100%。

4.自调匀整　合理维护、视原料性状及外部环境做到有效使用。

5.降低故障率与断头率　降低故障率与断头率的方法有提高滤尘效率，稳定各工艺点压力，适当降低车速，有效维护使设备及其各部位传感器正常工作。

（三）清梳联质量控制

1.生条重量不匀率控制　生条重量不匀率控制要求：生条5m重量内不匀率≤1.5%；生条5m重量外不匀率≤2.0%；生条乌斯特条干不匀率≤3.5%。

2.生条棉结杂质控制

（1）棉结变化：清花棉结增长少，梳棉棉结去除率高；抓棉机棉结增长率要求＜10%；单轴流开棉机棉结增长率为0～15%；主除杂机棉结增长率为5%～20%；除微尘机棉结增长率为1%～4%；机组运行棉结去除率＞85%。

（2）短绒变化：往复抓棉机短绒增长率做到不增长，轴流开棉机短绒增长率为-3%～2%，主除杂机短绒增长率为-1%～1%，除微尘机短绒增长率为-0.2%～-1%，喂棉箱短绒增长＜0.1%，梳棉机可使短绒增长0～-1%。

（3）高效除杂（除杂效率）：轴流开棉机除杂效率为25%～35%，主除杂机除杂效率为40%～50%，除微尘机除杂效率为1%～3%，梳棉机除杂效率＞92%，机组运行除杂效率＞95%。