本文发表在2024年出版的第42期《梳理技术》杂志上，更多好文章期待您的投稿。投稿/赠阅咨询邮箱：shulijishu@geron-china.com或致电13862860500杨女士
摘要：为了研究精梳机锡林前区齿距对纺纱质量的影响，在纺纱工艺条件及其它梳理区齿距不变的条件下，分别改变精梳锡林第1及第2梳理区的轴向齿距进行纺纱试验，并进行精梳质量及成纱质量测试。结果表明：当精梳锡林第1梳理区针齿的轴向齿距由0.8 mm减小至0.6mm时，成纱的IPI值显著减小，成纱断裂强力提高，成纱条干CV值减小；当第2梳理区针齿的轴向齿距由0.6mm减小至0.55mm时，成纱的IPI值显著增加，成纱断裂强力降低，成纱条干CV值增大；减小锡林第1梳理区针齿轴向齿距，精梳条棉结含量增加；减小锡林第2梳理区针齿轴向齿距，精梳条棉结含量减少；改变第1、2梳理区针齿轴向齿距，对精梳条中纤维长度分布及精梳落棉率无显著影响。
关键词：精梳；锡林齿距；精梳质量；成纱质量
0.引言
精梳机用整体锡林是精梳机的核心梳理部件，其功能是通过梳理纤维丛，排除纤维丛中的棉结、杂质和短绒，提升纤维的平行度、伸直度和分离度[1]。随着对精梳机高速高产及精梳梳理质量的要求不断提高，在整体锡林梳理面增大的同时，针齿的针密也在不断提高，以提升整体锡林的梳理度及梳理效果[2,3]。目前精梳机整体锡林共有4或5个梳理区，位于前面的第1、2梳理区主要作用是穿刺纤维层，并对纤维层进行穿刺和梳理，同时排除纤维层中的棉结、杂质和短绒，为后区梳理做准备[4,5]。锡林梳理区中部和后部梳理区主要是排除纤维丛中的细小棉结、杂质和短绒，并进一步提升精梳棉网的清晰度以及纤维的平行度、伸直度和分离度。因此，整体锡林前排齿密既要考虑穿刺梳理，又要考虑齿形设计与密度配置。[6,7]
为了探讨整体锡林前部第1、2梳理区针齿轴向齿距及精梳机速度对精梳梳理效果的影响，我们在精梳机的速度为380钳次/min时，采用90度5个梳理区的整体锡林，并分别改变第1、2梳理区锡林针齿的轴向齿距进行试验；具体实验方案是：第一，在整体锡林第2、3、4、5梳理区轴向针齿间距及纺纱工艺参数不变的前提下，将第1 梳理区轴向齿距分别调整为0.8mm、0.65mm及0.6mm，然后进行精梳及纺纱试验；第二，在整体锡林第1、3、4、5梳理区轴向针齿间距及纺纱工艺参数不变的前提下，将第2 梳理区轴向齿距分别调整为0.6mm、0.55mm，然后进行精梳及纺纱试验，并测定精梳及纺纱质量，进行对比与分析。
1.试验条件
1.1精梳小卷质量及纺纱工艺流程
本次试验采用新疆细绒棉。利用USTER AFIS PRO 2测试得到精梳小卷的棉结、纤维长度质量指标及杂质数量见表1。
表1 精梳小卷质量指标
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1.2各工序纺纱工艺参数设计
精梳至细纱工序的纺纱工艺流程为：HC500型精梳机—JWF1310并条机—BHFA498粗纱机—FA507细纱机。
精梳、并条、粗纱及细纱的主要纺纱工艺参数分别见表2、3、4及表5。
表2 精梳主要工艺参数
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给棉方式 |
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搭接刻度 |
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总牵伸倍数/倍数 |
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表3 并条主要工艺参数
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总牵伸倍数/倍数 |
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后区牵伸倍数/倍数 |
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主牵伸罗拉中心距/mm |
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后区牵伸罗拉中心距/mm |
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表4 粗纱主要工艺参数
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表5 细纱主要工艺参数
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总牵伸倍数 |
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1.3测试仪器及测试次数
精梳质量指标采用USTER AFIS PRO 2仪器测定,成纱质量指标采用USTER条干仪、YG063T全自动单纱强力仪等测定。落棉率测试3次取其均值，精梳棉卷、精梳条质量指标测试6次取其均值，成纱测试10次取其均值。
2 试验方案
精梳锡林梳理弧面采用90度5个梳理区，如图1。试验方案1：在针齿周向齿距不变条件下，改变第1梳理区的轴向齿距，进行精梳及纺纱质量的测试。第1梳理区轴向齿距分别设置为0.8mm、0.65mm、0.6mm，而第2、3、4、5排的轴向齿距保持不变。试验方案2：在锡林针齿周向齿距不变的情况下，改变第2梳理区的轴向齿距，进行精梳条质量及纺纱质量的测试。第2梳理区轴向齿距分别设置为0.6mm、0.55mm，而第2、3、4、5排的轴向齿距保持不变。两种试验针齿配置方案分别见表6及表7。
图1 精梳锡林结构
表6 锡林各梳理区轴向针齿间距（mm）
方案 |
第1梳理区 |
第2梳理区 |
第3梳理区 |
第4梳理区 |
第5梳理区 |
1-1 |
0.8 |
0.6 |
0.48 |
0.35 |
0.35 |
1-2 |
0.65 |
0.6 |
0.48 |
0.35 |
0.35 |
1-3 |
0.6 |
0.6 |
0.48 |
0.35 |
0.35 |
表7 锡林各梳理区轴向针齿间距（mm）
方案 |
第1梳理区 |
第2梳理区 |
第3梳理区 |
第4梳理区 |
第五梳理区 |
2-1 |
0.6 |
0.6 |
0.48 |
0.35 |
0.35 |
2-2 |
0.6 |
0.55 |
0.48 |
0.35 |
0.35 |
3试验结果与分析
3.1精梳质量分析
根据表2中的精梳工艺参数，按照表6及表7中的试验方案进行精梳生产，利用USTER AFIS PRO 2测试得到精梳落棉率及精梳条的质量指标见表8。
表8 精梳落棉率及精梳质量指标
| 测试指标 | 1-1 | 1-2 | 1-3，2-1 | 2-1 |
| 总棉结数（个/g） | 21 | 22 | 26 | 21 |
| 纤维棉结数（个/g） | 19 | 19 | 23 | 20 |
| 籽棉棉结数（个/g） | 2 | 3 | 2 | 1 |
| 16.5mm重量短绒率% | 10.1 | 10.5 | 9.7 | 9.6 |
| 16.5mm根数短绒率% | 20.8 | 22.0 | 20.0 | 20.1 |
| 上四分位长度/mm | 31.5 | 31.6 | 31.3 | 31.7 |
| 总杂质（个/g） | 2 | 1 | 2 | 2 |
| 落棉率% | 15.26 | 16.12 | 15.94 | 15.98 |
| 精梳条干CVm% | 3.9 | 4.03 | 3.68 | 3.64 |
由表8可知，（1）减少锡林针齿第1梳理区针齿轴向的齿距，精梳条棉结总数增加，精梳落棉率有增大的趋势，但精梳条的短绒含量及上四分位长度无明显变化。方案1-3与方案1-1相比，精梳条的棉结总量增加24%。(2)当锡林第2梳理区针齿轴向齿距减小时，精梳条中棉结总数明显减少，精梳条短绒含量、精梳落棉率等指标无明显变化；方案2-2与方案2-1相比，精梳条棉结减少19%。
3.2成纱质量分析
根据表2、表3、表4、表5中的纺纱工艺参数及表6、表7的试验方案，通过纺纱及测试得到成纱质量指标见表9。
表9 成纱质量指标
| 测试指标 | 1-1 | 1-2 | 1-3，2-1 | 2-1 |
| 精梳条干CVm% | 15.55 | 15.24 | 14.8 | 15.68 |
| -40%细节/个·km-1 | 439 | 353 | 330 | 402 |
| -50%细节/个·km-1 | 25 | 14 | 16 | 18 |
| +35%粗节/个·km-1 | 960 | 853 | 780 | 949 |
| +50%粗节/个·km-1 | 144 | 136 | 95 | 161 |
| +140%棉结/个·km-1 | 436 | 360 | 314 | 409 |
| +200%棉结/个·km-1 | 98 | 81 | 71 | 92 |
| +280%棉结/个·km-1 | 22 | 22 | 17 | 26 |
| 断裂强力/cN | 286.8 | 289.9 | 305.5 | 280.1 |
| 断裂强度/cN·tex-1 | 15.7 | 15.9 | 16.7 | 15.4 |
| 毛羽指数H | 3.37 | 3.34 | 3.66 | 3.33 |
由表9可知：当精梳锡林第1梳理区针齿轴向齿距由0.8 mm减小至0.6mm时，成纱的千米细节、粗节及棉结数量明显减少，成纱断裂强力增大，成纱条干CV值有减小的趋势，成纱毛羽指数无明显变化；方案1-3与方案1-1相比，成纱的IPI值（即成纱-50%细节、+50%粗节及200%棉结之和）减少32%。成纱质量改善的原因是：当减小锡林第1梳理区针齿的齿距时，使第1梳理区的针齿密度加大，即第一个工作周期参与梳理的针齿数量增多，有利于棉层中的纤维束分解，提高精梳条中纤维的分离度和平行度，使后道工序牵伸过程中纤维变速点的集中与稳定，从而使成纱的千米细节、粗节、棉结及条干CV值减小，成纱均匀度提高。成纱均匀度的改善，使纱线在拉伸过程中强力薄弱环节减少，成纱强力提高。
由表9可知：当精梳锡林第2梳理区针齿轴向齿距由0.6mm减小为0.55mm时，成纱的千米细节、粗节及棉结数量明显增加，成纱断裂强力及成纱毛羽减小，成纱条干CV值增大；方案2-2与方案2-1相比，成纱的IPI值增加了49%。
3.3 精梳条棉结及成纱棉结分析
表8及表9中测试结果表明：精梳条中的棉结数量随着第1梳理区轴向齿距的减小，有增加趋势，而成纱中的棉结数量随着第1梳理区轴向齿距的减小显著减少，它们之间没有明显的相关关系，主要原因有以下两个方面：
第一，棉结的测试方法及棉结定义不同：精梳条中的棉结是采用USTER AFIS PRO 2测试的，其棉结定义为两根以上相互纠缠在一起的纤维结，可分为纤维棉结及籽屑棉结两类；而成纱棉结是采用USTER条干仪测试的，其棉结的定义为直径大于成纱直径2倍的棉结、极短的粗节、棉籽壳及杂质等。
第二，成纱过程纤维对棉结的包覆作用：精梳条中的大部分细小棉结在加捻卷绕过程中会被包覆于纱体内而不被显露；所纺的纱支越粗，纱体包覆的棉结越多；因此只有附于纱体外表的精梳条棉结才能最终成为成纱棉结。
4.结论
4.1当精梳锡林第1梳理区轴向齿距由0.8 mm减小至0.6mm时，即增大第1梳理区轴向齿密，可显著减少成纱的千米细节、千米粗节及千米棉结数量，并可提高成纱的条干均匀度及成纱强力。
4.2减小锡林第2梳理区的轴向齿距由0.6 mm减小至0.55mm时，增大第2梳理区轴向齿密，成纱的千米细节、千米粗节及千米棉结数量明显增加，成纱强力降低，成纱条干CV值增大。
4.3当锡林第1梳理区轴向齿距由0.8mm向0.6mm减小时，精梳条棉结数量有增加趋势；当锡林第2梳理区的轴向齿距由0.6mm减为0.55mm时，精梳条棉结数量减少；第1、第2梳理区轴向齿距的改变对精梳条短绒含量、纤维上四分位长度及精梳落棉率无显著影响。
参考文献：
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[2] 薛庆.纺棉型化纤用精梳整体锡林和顶梳的设计与配套[J].纺织器材, 2018(2)：10-14.
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[4] 张立彬.精梳机变速锡林机构研究与设计[D].郑州：中原工学院, 2010.
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