清梳過程中棉結(jié)與短絨變化分析
周 宇 王 兟 摘要:對(duì)AFIS纖維測(cè)試儀與傳統(tǒng)目測(cè)方法就半制品棉結(jié)含量的測(cè)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(duì)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(duì)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(cè)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(duì)此進(jìn)行了許多研究。從棉結(jié)的檢測(cè)到棉結(jié)的控制,從棉結(jié)的形成機(jī)理到棉結(jié)對(duì)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?，F(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(cè)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(duì)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(duì)短纖維含量的影響等,因此需要對(duì)棉結(jié)問題進(jìn)一步研究。
1半制品棉結(jié)的概念和檢測(cè)
1.1半制品棉結(jié)概念
根據(jù)美國(guó)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(zhǎng)短不一的短絨。我國(guó)一般對(duì)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(cè)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(cè)
中國(guó)大部分企業(yè)目前大多采用目測(cè)來評(píng)定半制品棉結(jié)數(shù)。這種方法的測(cè)試結(jié)果很大程度上取決于測(cè)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(cè)出。
UsterAFIS纖維測(cè)試儀是近幾年進(jìn)入商業(yè)化階段的纖維檢測(cè)系統(tǒng),能夠進(jìn)行棉結(jié)數(shù)和棉結(jié)大小分布的自動(dòng)檢測(cè)。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(jí)，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(cè)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(cè)試儀測(cè)試指標(biāo)。
2 瑞士立達(dá)清梳聯(lián)與國(guó)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(guó)產(chǎn)清梳機(jī)組配置如下:FA002型自動(dòng)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(guó)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(chǎng)布置對(duì)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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