清梳過程中棉結(jié)與短絨變化分析
周 宇 王 兟 摘要:對AFIS纖維測試儀與傳統(tǒng)目測方法就半制品棉結(jié)含量的測試進(jìn)行了比較。揭示了棉結(jié)含量在清梳加工過程中的一般演變情況。通過對C4型梳棉機(jī)與棉結(jié)相關(guān)的主要工藝性能分析及與FA201型梳棉機(jī)的比較,提出蓋板倒轉(zhuǎn)是C4型梳棉機(jī)在高產(chǎn)量、高喂入品棉結(jié)含量情況下生條棉結(jié)數(shù)優(yōu)于FA201型梳棉機(jī)的主要原因之一,而使用好這一技術(shù)的關(guān)鍵是優(yōu)選較小而合理的蓋板入口第一點(diǎn)隔距。對棉結(jié)的處理,排除比梳解更有利。高產(chǎn)梳棉機(jī)應(yīng)注意在主梳理區(qū)之前增強(qiáng)棉結(jié)和短絨的排除。從棉結(jié)及纖維損傷的角度看,高產(chǎn)梳棉機(jī)錫林轉(zhuǎn)速在381r/min、刺輥轉(zhuǎn)速在1099r/min時(shí)增速仍有一定空間。
關(guān)鍵詞:棉結(jié);AFIS纖維測試儀;清梳加工;短絨率
棉結(jié)一直是紡紗工作者感興趣的主要問題之一,研究人員對此進(jìn)行了許多研究。從棉結(jié)的檢測到棉結(jié)的控制,從棉結(jié)的形成機(jī)理到棉結(jié)對最終產(chǎn)品的影響,都已獲得許多成果,并以此促進(jìn)了紡紗技術(shù)的發(fā)展。現(xiàn)代梳棉機(jī)的發(fā)展與棉結(jié)的研究成果關(guān)系密切。隨著紡紗技術(shù)、檢測技術(shù)的不斷發(fā)展,出現(xiàn)了許多與棉結(jié)有關(guān)的新問題,如現(xiàn)代高產(chǎn)清梳聯(lián)系統(tǒng)對生條棉結(jié)、成紗棉結(jié)有何影響,現(xiàn)代高產(chǎn)梳棉機(jī)棉結(jié)梳解對短纖維含量的影響等,因此需要對棉結(jié)問題進(jìn)一步研究。
1半制品棉結(jié)的概念和檢測
1.1半制品棉結(jié)概念
根據(jù)美國D1446—53T標(biāo)準(zhǔn),棉結(jié)為單根或多根雜亂糾纏的纖維組成,其中含雜棉結(jié)內(nèi)有籽屑,籽屑上粘附有長短不一的短絨。我國一般對棉結(jié)的理解是:纖維糾纏而成的圓形小結(jié)或粒狀纖維結(jié)。迄今為止在儀器檢測中以核心部分投影直徑大于某一極限值的纖維結(jié)為棉結(jié)。
1.2半制品棉結(jié)的檢測
中國大部分企業(yè)目前大多采用目測來評定半制品棉結(jié)數(shù)。這種方法的測試結(jié)果很大程度上取決于測試人員的感觀,而且由于人眼分辨率的限制,細(xì)小棉結(jié)往往不能測出。
UsterAFIS纖維測試儀是近幾年進(jìn)入商業(yè)化階段的纖維檢測系統(tǒng),能夠進(jìn)行棉結(jié)數(shù)和棉結(jié)大小分布的自動檢測。該儀器首先將試樣分離成單纖維、棉結(jié)、雜質(zhì)三個(gè)部分,纖維和棉結(jié)在氣流輸送過程中通過一個(gè)可產(chǎn)生波形的光電傳感V/T器一個(gè)棉結(jié)形成一個(gè)“波峰”曲線按棉結(jié)大小劃分成個(gè)20個(gè)參考等級，其極限值是0.1mm。儀器輸出每克重試樣的棉結(jié)數(shù)(粒/g)及變異系數(shù)(CV/%)、棉結(jié)平均投影直徑(mm)、棉結(jié)大小分布直方圖。其檢測結(jié)果具有良好的重現(xiàn)性。
本文在無特別指明時(shí),有關(guān)棉結(jié)的指標(biāo)均指AFIS纖維測試儀測試指標(biāo)。
2 瑞士立達(dá)清梳聯(lián)與國產(chǎn)清梳機(jī)組棉結(jié)含量的演變
瑞士立達(dá)清梳聯(lián)由下列單機(jī)組成:A1/2型抓棉機(jī),Mono型開棉機(jī),Unimix型混棉機(jī),ERM型鋸齒開棉機(jī),Aerofeed型棉箱喂棉機(jī),C4型梳棉機(jī)。加工過程中棉結(jié)變化的情況見圖1。從圖1中可見,瑞士立達(dá)開清棉流程中,棉結(jié)含量隨加工過程逐步增加,最終輸出半制品的棉結(jié)含量是一個(gè)隨加工過程逐步積累的過程,輸出半制品的棉結(jié)含量約為原棉的2.5倍。C4型梳棉機(jī)使棉結(jié)含量大大減少其生條棉結(jié)含量約為原棉棉結(jié)含量的1/2。
國產(chǎn)清梳機(jī)組配置如下:FA002型自動抓棉機(jī),FA104型六輥筒開棉機(jī),A036B型豪豬開棉機(jī),A092AST型雙棉箱給棉機(jī),A076型單打手成卷機(jī),FA201型梳棉機(jī)。加工過程中棉結(jié)變化的情況見圖2。從圖2中可見,國產(chǎn)開清棉流程中原料經(jīng)FA002型抓棉機(jī)其棉結(jié)數(shù)增加最多,然后經(jīng)FA104型六輥筒開棉機(jī)減少,再經(jīng)A036B型豪豬開棉機(jī)減少,經(jīng)A092AST型雙棉箱給棉機(jī)增加較多,再經(jīng)A076型單打手成卷機(jī)略減,棉卷棉結(jié)數(shù)約為原棉的1.4倍。FA201型梳棉機(jī)使棉結(jié)含量大大減少,其生條棉結(jié)含量約為原棉的5/9。
  3錫林速度、輸出速度與生條棉結(jié)短絨含量的關(guān)系
3.1試驗(yàn)方案
C4型梳棉機(jī)錫林速度、輸出速度與生條棉結(jié)含量的關(guān)系,采用二因子三水平試驗(yàn)方案(見表1),按L9(34)正交表進(jìn)行試驗(yàn),生條定量4.5g/m,并、粗、細(xì)同錠,紡紗品種為C13.9tex。
 3.2錫林速度、輸出速度與生條棉結(jié)含量
據(jù)正交試驗(yàn),得到此關(guān)系的回歸方程為:
Y7=45.901-0.092X1+0.292X2(1)
式中:Y7為生條棉結(jié)數(shù)(粒/g),X1為錫林轉(zhuǎn)速(r/min),X2為輸出速度(m/min)。
該回歸方程的顯著性檢驗(yàn)值為:
t1=2.299Pt=0.061
t2=2.022Pt=0.090
t3=3.163Pt=0.019
F=7.048PF=0.027
從以上各P值可見該回歸方程成立,其圖形
見圖3
 從圖3可見:生條棉結(jié)數(shù)隨輸出速度(產(chǎn)量)增加而增多,這是因?yàn)殡S產(chǎn)量增加,棉結(jié)平均受梳理時(shí)間減少,使棉結(jié)梳解的幾率降低。生條棉結(jié)數(shù)隨錫林轉(zhuǎn)速的增大而減少,這是因?yàn)殄a林增速降低了梳理負(fù)荷,且棉結(jié)平均受梳理時(shí)間增加。生條棉結(jié)數(shù)與錫林轉(zhuǎn)速呈線性相關(guān),曲線中部無凹凸處,且無臨界點(diǎn),說明C4型梳棉機(jī)的梳理場布置對附加棉結(jié)的控制是有效的。從棉結(jié)的角度看,在保證錫林、刺輥一定速比的條件下,刺輥轉(zhuǎn)速隨錫林同步增速仍有一定空間。
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