机采棉纺纱清梳工艺与设备优选

摘要：为提高机采棉的纺纱质量，阐述棉纤维物理指标与纱线质量的相关性及影响显著性、检测方法及选用原则，分析清理工序开棉机的工艺选择、清棉机不同型式打手和打击方式下纤维质量指标及成纱指标，对梳棉工序的梳理质量评定指标、梳理区工艺要点以及针布齿形选择及磨损失效机理等进行剖析。认为：原棉质量是纱线质量的决定性因素，需掌握选配原则、合理选用棉纤维检测方法，严格把控原棉质量；清梳工艺应依据原料性能设计，重视开松度的提高以及棉结和短绒的控制，设置合理的梳理隔距、锡林与刺辊线速比，同时选择适合的针布齿形以及更换周期；做好原棉、清理和梳理工艺的协同，重视设备、器材等的使用维护，能有效提升梳理质量和效率。

关键词：机采棉；清理；梳理；针布；隔距；棉结；短绒；齿形

0  引言

原料质量是纱线质量的决定性因素，清理和梳理是决定纱线质量的基础性因素。为保证纱线质量，需对原料做出正确选择，并根据原料配置合理的清梳工艺^［1］。由于人工、机械化作业等诸多因素影响，纺纱原棉中机采棉占比越来越高，因其含杂、棉结、短绒均较高，故机采棉纺纱工艺处理要求较高。为纺好机采棉，根据原棉质量和清梳工艺对纱线质量的影响，笔者从原棉性状与纱线质量的相关性、清梳工艺优选原则等方面进行观点阐述与论证。

1  原棉质量与纱线质量的关系

1.1  棉纤维物理指标与纱线质量的相关性

不同织物对纱线的质量要求有其特异性，而棉纤维各项物理指标也与纱线不同质量指标存在特定相关性，具体见图1（颜色越深代表相关性越强）。因此，应根据纱线质量要求选择合适的棉纤维。

图1  棉纤维物理指标与纱线质量指标的相关性

1.2  棉纤维物理指标对纱线质量影响的显著性

纱线质量是生产者和使用者共同关注的焦点。笔者认为以下观点是不正确或不全面的：优良质量是高成本的付出；优良质量是低成本原料的优质工艺处理；低劣质量是优良原料遭到了破坏性的工艺处理。这是因为在现有技术的支持下，很少有企业采用低品质原料生产出高质量的纱线：同品种产品质量差距较大时，一般为原料问题；而同样的原料，不合理工艺与合理工艺之间产品质量的差距并不是很大。图2为棉纤维各项物理指标对纱线质量影响的显著性（颜色越深代表影响越大），可以看出棉纤维各项物理指标对纱线综合质量影响的权重不同。

图2  棉纤维物理指标对纱线质量影响的显著性

1.3  棉纤维的检测

要选到合适的原棉，需对棉纤维指标进行测试，测试方法主要有以下3种。

1.3.1  手感目测法：高效，但准确性差，操作工要有足够的经验。

1.3.2  试验法：传统试验仪器的操作精度要求高，试验误差大；HVI大容量棉纤维检测仪价格较高。

1.3.3  单唛试纺法：单唛试纺法费工费时但门槛低，所有工厂都可以进行，采用此方法获得的数据可信且具有指导意义。依据单唛试纺数据对棉花进行优化、选配，结合长期积累的数据也能从中总结出一些纤维指标与纱线指标的相关性。

1.4  棉纤维的选用

很少有单一棉花能同时具备各项优良的物理性能，即便有成本也较高，还存在单一配棉带来的稳定性等问题。因此，纺织厂通常选用不同产地、不同质量的棉花进行搭配，以达到纱线成本适当、质量稳定等要求。需要注意的是，配棉时棉纤维的“取长补短”是有条件的，即长度或马克隆值差异较大的棉花严禁按均匀的两组分、三组分混配^［2］。

配棉方案的落地执行非常关键，企业需要建立完善的棉花质量档案、配棉表、配棉图，还要对混配棉各项指标进行统计、分析、记录，以保证各项指标的缓慢过渡与稳定。这些工作可依据企业实际，应用办公软件制定合理的智能或半自动配棉软件与表格来完成。

原棉选配需掌握以下原则：① 抛开原料谈工艺处理方法是不科学的，加工工艺要结合原料来制定；② 同样的含杂率，不同的加工性状，处理方法与难度不同；③ 针对不同的含杂率、杂质结构需制定不同的工艺处理方法；④ 原棉预开松处理，有利于提高开棉效率和节约用棉；⑤ 对原棉进行预加湿养生处理，有利于保护纤维。

2  清理工序

2.1  工艺理念

清理工艺是对纤维处理的初加工工艺，能最大限度地排除非纤维物质、松解纤维块、保护纤维，并将其均匀混和成稳定的纤维流。控制索丝、短绒、棉结的增加与杂质破碎，是清理工艺的关键。清理的工艺理念包括：① 遵循“一抓、一开、一混、一清”简洁高效的短流程工艺；② 棉箱机械对棉结形成有重要危害，但是混和棉花时棉箱不可或缺；③ 打击设计合理与否关系到纤维开松、分解、排除、暴露的效率；④ 根据棉花轧工质量的不同，需灵活调整工艺，要求做到大杂早落少碎、细杂充分暴露；⑤ 开松度作为一项重要指标需引起足够关注，过度强调保护纤维而降低打手转速是不合适的；⑥ 清理工艺对原棉的预处理质量直接影响梳理质量。

2.2  清理设备与工艺优选

2.2.1  开棉机的工艺与选择

2.2.1.1  棉流运行方式选择

开棉机根据棉流进出打手室的方式，分为轴流式和切向式。轴流式开棉机的棉流以轴向进入打手室，棉流在打手室绕转2圈多，以达到充分开松的目的。轴流式又分为单轴流式与双轴流式，双轴流式又衍生出高低式。高低式开棉机相比双轴流开棉机，避免了因两打手互相干扰导致棉结增加的问题，也增大了排除的圆弧面，使开松与排除效率提高。切向式开棉机的棉流经气流凝棉器后以切向进入打手室，切向式也可设计成一种高低打手开棉机^［3］，具体见图3，专利号为CN 114540993 A。这种开棉机打手呈高低错落分布，两只打手可分开用也可同时用，增加了开棉机对不同原棉开松、排除的需求，具有高效性、普适性优良的特点。

图3  高低打手开棉机

2.2.1.2  打手型式的选择

自由打击打手多为扁铁（刀片）式和角钉式（包括V型）打手，如图4所示。扁铁式打手具有更强的打击冲击力，其纵向较长的摩擦面可以增加棉块松解并减少棉束缠绕及索丝的产生，但对纤维具有更大破坏性；角钉式打手对纤维破坏性小，但打击冲击力弱，更容易产生棉束缠绕及索丝。

a)扁铁式          b)  角钉式         c)  角钉式（V型）

图4  自由打击不同打手型式

2.2.1.3  打手密度的选择

打手密度影响开松效果。打手纵、横向齿距过密，会使纤维（块）浮于打手表面无法得到开松；打手数量少、打击点少，则会严重影响开松效率。图5为不同质量棉块的开松效果，由于机械打击的原因，棉块多为不规则长方形。

a)80 mg            b)  30 mg            c)  10 mg

图5  不同质量棉块的开松效果

当抓棉机抓取的棉块质量约为80 mg时，其表面积约为100 mm×30 mm；抓棉机抓取的棉块质量约为30 mg时，其表面积约为50 mm×20 mm；抓棉机抓取的棉块质量约为10 mg时，其表面积约为25 mm×10 mm。据上述原理，开棉机打手在纵向间距P不小于100 mm、横向间距S不小于30 mm的前提下，可以适当增加打手密度。

2.2.1.4  打手转速的选择

若打手密度确定，则打手转速需根据松解想要得到棉块的质量来确定，实际就是确定开松度（单位质量的棉花在单位时间内所受到的打击次数）。

打手转速的设定，需根据不同的原棉轧工状况重点考虑开松度，然后综合考虑打击力度和排除效率，不能因过度强调次要作用如保护纤维而改变打击的根本任务。强调棉块大小对分梳作用发挥的重要性，就需设计适当的打手转速。

假定台时产量为500 kg，打手为300只，滚筒转速为600 r/min，开棉运行效率为90%，若每次打击都能开松、分离1块棉块，那么理论上每次能松解的棉块质量为51.4 mg，具体计算见式（1）。

2.2.2  清棉机的工艺与选择

2.2.2.1  打手型式的选择

豪猪式打手由于打击点少而被逐渐摒弃，使用大锯齿式打手或梳针式打手的清棉则非常高效。一般认为梳针式打手比大锯齿式打手具有更多的打击点，相应也具有更强的开松效果与更大的纤维损伤。笔者公司对此做了长期的跟踪对比试验，不同打手型式的AFIS纤维检测仪测试指标对比见表1，不同打手型式的纱线质量指标对比见表2。

表1  不同打手型式的AFIS纤维测试指标对比

表2  不同打手型式的纱线质量指标对比

从表1、表2可知，大锯齿式打手进口到出口具有较小的棉结增加率，但却有较高的纤维损伤率。

2.2.2.2  打击方式的选择

通过大量试验分析，笔者认为三打手精清棉机对棉块的松解与杂质的充分暴露极为有利，尤其针对高含杂的机采棉效果明显，故在此对三打手精清棉机进行重点讨论。

三打手精清棉机并不是以更高的落棉率来取得优良的筵棉纤维质量，而是以更细致地开松让细杂充分暴露，使梳理工序能更高效地排除细杂。三打手精清棉机只有第1只打手是握持打击，无需担心纤维破坏度。此外，打手转速与线速度也对纤维处理效果有一定影响，转速关系到棉结、索丝的产生与杂质的排除；线速度关系到纤维的松解与损伤。笔者公司对此也做了长期的跟踪对比试验，不同打击方式下的AFIS纤维检测仪测试指标对比见表3。

表3  不同打击方式的AFIS纤维测试指标对比

通过试验得知，由于三打手具有更高的开松度，故与单打手相比，具有更低的棉结增加率、更小的棉块及索丝。索丝存在于棉花清理的每个过程中，通常认为是纠缠严重的纤维束，目前对此尚无统一的定性与定量界定标准，因此也没有仪器检测。但索丝是真实存在的，控制索丝数量能很大程度地降低梳理负荷，从而改善成纱质量。表4为不同打击方式的纱线质量指标对比。

表4  不同打击方式的纱线质量指标对比

3  梳理工序

3.1  工艺理念

3.1.1  梳理的作用

梳理工艺是纤维纺纱工程的基础处理工艺，梳棉工序被称作纺纱工程的“心脏”工程，足见梳理的重要性。梳理的作用是提供单体质量与整体结构优良的纤维集合体，不良的梳理工艺会给成纱质量造成后工序无法弥补的缺陷。

3.1.2  梳理质量的评定指标“五度”

评定梳理质量的指标为“五度”，比传统的“三度”增加了“两度”，即为分离度、取向度、伸直度、整齐度和清洁度。整齐度可视为纤维的短绒率，清洁度可视为纤维的棉结、杂质含量。

在实际生产中，很难通过测定纤维集合体的“三度”直接评定梳理质量的优劣，而是通过测定整齐度与清洁度间接评定梳理质量的优劣。因此，分离度、取向度、伸直度更多的是理论上的概念，而整齐度、清洁度具有更加实际的生产指导价值。

“三度”中的取向度又称为平行度，笔者更倾向于用取向度，是因为梳棉生条纤维集合体中的纤维还称不上平行，它们只是沿生条轴线方向有一个取向而已；也就是说实际上梳棉对纤维的伸直、分离与平行作用是十分有限的，有很多工作必须由牵伸来完成。生条和半熟条的放大镜照片见图6。

直接测定纤维集合体“三度”的试验方法适用于科研机构。对于生产单位，笔者认为可以采用拉断生条强力的方法间接评定纤维集合体的“三度”，并考虑修正纤维长度、马克隆值等对强力的影响，这种方法会以纤维间摩擦抱合力的大小间接反映纤维间的分离、伸直、卷曲和纠缠状况。

a)生条              b）  半熟条

图6  生条与半熟条的放大镜照片

3.1.3  棉结的观点论述

棉结是纤维的纠缠，是纤维系成的结，也可能包裹了其他非纤维物质，可分为松棉结与紧棉结。紧棉结看上去不像纤维，但在放大镜下可清楚看到它仍是纤维纠缠（见图7）。

图7  棉结的放大镜照片

3.1.3.1棉结的危害

纤维棉结与纱线棉结的相关性是业内广泛讨论与争论的问题。在不考虑纱线号数的前提下，纤维棉结与纱线棉结含量的相关性系数仅为0.46。这是因为有部分尺寸较小的棉结被包裹在纱线里面，而当为每种纱线的棉结设定一个临界尺寸时，这个相关性系数达到0.85^［4］（见图8）。

图8  纤维棉结与纱线棉结的相关性

棉结在牵伸过程中会影响纤维的正常变速，从而影响纱线条干不匀率，形成粗、细节；棉结在分梳过程中也会影响纤维的正常变速，从而影响纤维的梳理质量。图9为精梳锡林上一个被梳离的棉结，由于棉结尺寸大于锡林齿隙，被针齿钩挂，然后被毛刷刷到落棉里面。在排除这个棉结的同时，棉结周围与它相关联的多根纤维（目测约有100根）未沉入锡林齿隙，未得到锡林齿隙的摩擦、拉梳，即未得到有效梳理，故未能像其他纤维一样正常变速。这点在精梳锡林的定向梳理上便于观察，而在梳棉机锡林与盖板之间不便于观察，但是情况相同。喂入棉层中棉结多，一方面会带来棉结梳开与排除的难度，另一方面影响一些纤维的正常梳理，但这个危害极易被忽视。因此，提高梳理质量还须强调喂入棉层的质量，尤其是其中的棉结含量。

图9  被精梳锡林梳离的棉结

3.1.3.2  梳理过程棉结的减少

从筵棉到生条棉结的数量统计见表5。在此过程中，后车肚落棉率为4.2%，纤维棉结为550个/g，籽屑棉结为120个/g，短绒率为42%；盖板花落率为1.95%，纤维棉结为380个/g，籽屑棉结为44个/g，短绒率为38%；生条实测纤维棉结为45个/g，籽屑棉结为14个/g，短绒率为14.9%。

表5  筵棉到生条棉结的数量统计

由表5分析可知，棉结在轧花和开松过程中是不断增加的，而在梳理过程中均是被大量松解的，排除的只有少量；且在开松过程中形成的棉结大部分为大棉结，梳理过程中松解的棉结也基本为再生性松棉结（紧棉结基本依靠排除减少）。

3.1.4  短绒观点论述

短绒的来源有2种，即原棉在自然状态下就存在未成熟纤维和短绒，以及纤维在机械处理过程断裂形成的短绒；在清理、分梳、牵伸过程中都有纤维断裂，短绒可以说是分梳工艺的一种副产品。

3.1.4.1  短绒的危害

短绒在牵伸过程中难以控制且不规律变速，被称为浮游纤维。其影响纱线的条干均匀度，在加捻过程中易外露形成毛羽，也易纠缠形成棉结、粗节等偶发性和常发性疵点，纱线中约有24%的粗节是短绒造成的（见图10）。纤维长度小于12.7 mm的短纤维与环锭纺普梳纱线的条干CV值，粗、细节的相关性系数均在0.75以上。

图10  短绒形成的粗节

短绒在梳理过程中不被针齿所握持，被称为自由纤维。尤其在锡林—盖板主梳理区，自由纤维量的多少与不被握持时间的长短，严重影响梳棉机对纤维的分梳及均匀混合作用。

3.1.4.2  梳理过程短绒的减少

短绒在梳理过程中不断增加，只是排除量大于产生量，使我们看到梳理后的棉条短绒呈微量下降趋势。

梳棉机排短绒的能力较低，且排除短绒是随机的，不像精梳机一样具有定向性，所以在梳理过程中需注意控制梳理强度与梳理度的辩证关系。分梳过程中注重纤维保护是正确的，但不能“因噎废食”，纤维是靠量取胜的，最先断裂的纤维个体也许是不成熟纤维，或是因纤维集合体的外层与机件撞击而断裂，但是它们保护了内部纤维。故合理的梳理工艺需针对喂入品（原棉或筵棉）的性状，结合产品的重点需求，做出正确的工艺取舍。

3.2  预梳理区

3.2.1  工艺优选原则

预梳理区的目的是依据渐进梳理的原则对纤维进行预分梳，为主梳理区发挥效能做好准备工作，兼具排除大杂、颗粒的作用，不能因为其他考量而淡化预分梳的作用。预梳理区的工艺优选原则主要包括以下几点。

重视棉层握持的牢固性，利用好纤维间的摩擦抱合力；充分认识原料特性，对于抱合力差的原料需加强纤维层的握持力。

给棉隔距需根据原料性状灵活控制。放大给棉隔距实际上是变相降低握持力度，若为了强调某些梳理无法完成的任务（如3.1.2中提到的“纤维平行度的控制需在牵伸工序完成”）而放大给棉隔距，会适得其反，对于高含杂的机采棉更应注意。表6为不同给棉隔距生条及落棉的质量指标对比。

表6  不同给棉隔距生条及落棉的质量指标对比

分析表6可知，随着给棉隔距的增大，生条短绒率变化较小但落棉率增加，这是因为纤维的握持力随着给棉隔距的增加在减弱。

预分梳板隔距，需根据原料变化灵活设定。

重视梳理度的灵活控制。在刺辊齿密一定的情况下，需根据原料性状、结合产品需求合理设定刺辊转速。

适当增加刺辊齿密，降低刺辊转速。在相同梳理度下，增加齿密比增加转速对纤维的损伤小，最终产品的综合性能更好。

需针对原料特性、结合产品需求和生产流程，在强烈分梳与柔和分梳之间做出适当选择。相关试验证明，在精梳品种中，梳棉工序采取强烈分梳的成纱质量会更好，这主要得益于精梳机具有较高的排短绒能力。

三刺辊梳棉机因为较高的梳理度与转移率获得了更加清洁、分离度更高的纤维集合体，因此加工机采棉精梳品种优势明显，而在普梳品种则表现一般。

3.2.2  锡林与刺辊线速比论述

刺辊与锡林之间的转移率以达到100%为佳，否则随刺辊返回的纤维负荷会增加棉结与短绒的产生，故锡林与刺辊之间需采取合适的线速比来保证纤维的转移率。实际上，锡林与刺辊之间的转移还有混和与均匀纤维负荷的作用。传统理论把单根纤维作为锡林与刺辊之间转移的研究对象，图11为纤维在锡林与刺辊间的转移过程示意。

1—刺辊；2—纤维束；3—锡林。

图11  纤维在锡林与刺辊间的转移过程示意

如图11所示，假设当刺辊针齿握持纤维进行转移时，锡林针齿握持了纤维的自由尾端，在刺辊与锡林上的2个握持纤维的针齿以各自的转速通过转移区时（一般弧长为57 mm～63 mm），锡林针齿要比刺辊针齿多运行约1根棉纤维长度的距离，这样锡林就能从刺辊上将这根纤维顺利转移走。锡刺比的计算公式^［5］为：

R=

式（2）中：V_cm/V_tm为锡刺比；S为锡林—刺辊转移弧长度/mm；L为纤维主体长度/mm。

然而笔者认为，在刺辊与锡林之间进行纤维转移时，并未发生单根纤维的转移过程，以单根纤维作为研究对象建立数学模型来研究分析锡林和刺辊间的纤维转移过程是不确切的。这是因为刺辊握持的是更大的纤维束，在进入转移区时，实际发生的是锡林多个针齿分多次把刺辊握持的大纤维束分散转移到锡林周向更长的弧面上，在转移过程中将纤维束松解成更小的体积，也把纤维束分散地更均匀（在锡林周向上）；若锡林横向纤维负荷不均匀，那么纵向纤维负荷的均匀度越高，对梳理越有益。故锡刺比以保证锡林把纤维束全部分散到锡林上为最佳，若纤维束已经完全分散、转移，锡刺比再高就会有害无益。笔者通过大量试验得出，生产纯棉品种时，锡刺比约为2.5最佳。

3.3  主梳理区工艺优选原则

锡林与盖板之间的分梳区是梳棉工序的主梳理区，超过70%的棉结在主梳理区被梳散和排除，约有40%的短绒也是通过主梳理区的梳理与长纤维的分离而被排除。主梳理区的梳理质量决定了生条的棉结和短绒含量，其工艺优选原则主要包括以下几点。

3.3.1  梳理效率为实际梳理度与理论梳理度的比值。提高梳理效率需调整设备的机械状况，并按要求平装设备基础，保证锡林、道夫、盖板的机械状况优良、工艺隔距准确，让理论梳理面积内的每个针齿都能有效参与梳理。

3.3.2  控制自由纤维量。自由纤维量的多少与自由状态的时间长短，严重影响棉结；紧隔距会控制相对自由纤维量的减少和搓擦棉结的产生。盖板与锡林间的隔距大小决定漏梳棉结的大小：若两针面间隔距为0.23 mm，那么直径小于230 μm的棉结就可能被漏梳而进入生条，而27.8 tex纱的直径约为205 μm，因纱线无法包裹棉结，故棉结在纱线上会充分显现；若将隔距降低为0.18 mm，则27.8 tex纱的棉结就会大幅度减少；此外，纱线条干测试仪测试的棉结还有其他形成原因，且定义更宽泛。

3.3.3  控制纤维的梳理度和梳理力。为了提高纤维的梳理度，可适当提高锡林转速，转速高离心力大，更容易抛转杂质，转移率也会提高。虽然梳理力会增加，但是锡林与盖板间自由梳理的梳理力量级很小，不足以对纤维造成大的损伤。增大有效梳理面积，会提高纤维梳理度、松解更多的棉结。

3.3.4  适当提升回转盖板线速度会增大梳理度与排除效率。增加回转盖板根数，对高含杂机采棉的梳理更为有利；当锡林握持的纤维与盖板针齿进行梳理时，盖板的纤维负荷能起到过滤纤维内颗粒的作用。

3.3.5  充分发挥后固定盖板的预分梳作用，可降低锡林、盖板梳理区的梳理负荷。后固定盖板能均匀锡林表面横向的纤维负荷，使锡林横向纤维负荷稳定；后固定盖板还有利于纤维内部细小杂质、棉结及短绒的暴露，对其排除较为有利。

3.3.6  棉网清洁器的排除效率非常高，其排泄掉的气流平衡了锡林表面的纵向气流。导流板和锡林间的隔距约为1 mm，对质量而言是经济且实用的；导流板和锡林间的隔距约为1.5 mm时，意味着高质量和高付出。

3.4  梳理针布的选择

3.4.1  针布齿形选择

3.4.1.1  刺辊针布

针对不同的原料性状，需选择合适的齿形，以得到较好的预梳理效果。图12所示的2种齿形分别适用于要求梳理柔和的化纤与梳理强烈的机采棉。

图12  梳理不同原料的刺辊针布齿形

3.4.1.2  锡林针布

依据原料性状选择合适的锡林针布齿形、齿密和工作角等。图13所示的异形齿对高含杂机采棉的梳理非常有利，其普遍特点是异形齿的齿背对纤维有托持作用，能确保转移分梳顺利进行；齿背的异形设计还承接了来自盖板针布方向的摩擦压力，可对齿尖起保护作用；较长的齿身使两针齿所形成的纵向纤维通道的摩擦面增大，增加了对纤维的摩擦、梳理。

图13  异形齿

需要注意的是，不同的异形齿也各有优缺点，如大平顶齿或双驼峰齿因压力承接面大、齿尖更耐磨，但穿刺性能略差；齿尖比较突出的单驼峰与其他类似齿形则穿刺性好但不耐磨；大圆弧齿形的齿前侧线是整体圆弧，理论上具有高速转移、释放的优势，其具体使用情况还有待验证。

笔者设计了一种新型锡林针布^［6］（专利号：CN 208379074 U），如图14所示。

图14  新设计锡林针布齿形

该齿形设计的出发点是：锡林针布的握持和释放其实是一对矛盾体，要求锡林针齿既能将纤维束握持牢固进行分梳，又要求其针齿在适当时间把纤维释放。那么设计一种齿形，使主齿起主要的握持与梳理作用，第1辅齿和第2辅齿对主齿进行辅助、补充梳理；因两辅齿的工作角较小，基本不会对纤维产生握持，只起一定拉拽式的一次性阻梳作用，即主齿未有效握持的纤维会在第1辅齿和第2辅齿受到不同程度的补充式拉拽、梳理；第1辅齿和第2辅齿也不强调梳理所有不被主齿握持的自由纤维。

3.4.1.3  弹性盖板针布

适当加大弹性盖板针布的齿密会增加梳理度而松解更多的棉结。弹性盖板针布的植针形式、工作角和植针角的选配、钢丝材料性能及热处理质量、侧磨表面粗糙度等对梳理作用的发挥影响显著。

3.4.2  针布磨损失效机理探讨

3.4.2.1  刺辊针布

刺辊针布齿条的齿形大、工作角小，手感锋利比较刺手，磨损情况易被错误判定。如图15所示的刺辊针布齿条齿形，看似齿尖锋利，但放大后会发现齿尖有锯齿痕，会影响纤维的穿刺与释放，故刺辊针布需根据产量设定10～12个月的更换周期；若加工高含杂机采棉，则会加剧刺辊针布齿部的磨损，更换周期应偏短掌握。

图15  刺辊针布齿条齿形

3.4.2.2  固定盖板针布

固定盖板针布由于没有踵趾差，梳理主要发生在进口端，最先磨损的是进口端齿部（见图16）。拆下一片固定盖板针布齿条可以清楚看到，后排针齿完好，但第1，2排齿已经严重磨损。故固定盖板针布也需根据产量与原料采取约2 a的更换周期。

图16  固定盖板针布进口端齿部

3.4.2.3  锡林针布

锡林针布齿部的磨损失效与针布齿条的材质、梳理隔距、梳理速度、梳理纤维的性状等密切相关，齿部磨损最明显的是齿尖磨灭。在梳理过程中，纤维束受到向锡林齿根方向的力，使其滑到齿前侧直线与齿底圆弧相交处进行拉拽式分梳，此处即针布齿条行业标准中所说的第2测点位置会最先磨损^［7］。故在选择锡林针布齿条时要注意到这些情况，如图17所示，齿条的第2测点磨损是相当严重的。图18则是梳理800 t纤维后的境泉针布，因其在针齿表面做了很好地处理，提高了第2测点的硬度，有效解决了第2测点易于磨损的问题。

图17  锡林针布齿条磨损情况

图18  境泉针布齿条

4  结论

通过分析原棉质量与纱线质量的关系、清梳工序的工艺原则及生产要点，笔者认为：提高机采棉的纺纱质量，需要了解产品质量需求，选择适合的原料；需深入了解原料的性状，依据原料设计合理的清梳工艺；需重视清理设备的选择，选择简洁、高效的清理工艺流程，并重视清理工序的开松度；开松度的提高不能只站在清理工艺自身角度来考量，开松度的提高对梳理质量提高作用明显；需做好梳棉机的设备基础工作，提高梳理效率；棉纤维是以量取胜，而不以个体的损伤论得失；纺织业未来需继续致力于新设备、新材料、新器材的应用与开发，以更好地改善纺纱质量、提升纺织企业经济效益。

参考文献：

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