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新型固定盖板的研制与试验
张少华［金轮针布（江苏）有限公司］
0 前言
梳理机用固定盖板齿条是一种纺织企业梳理机附加分梳元件，其功能是对进入锡林、盖板主梳区域前的大棉束进行预梳理及对经过锡林、盖板主梳区域后的纤维进行后整理，以提高纤维的平行度，进一步清除棉纤维中的杂质、尘屑、棉结［2］。近年来随着梳棉机性能不断改进，产量不断提高，提高成纱质量成为当前棉纺厂的当务之急。梳棉机要提高产质量，就要增加梳理度，以满足高产需求。但对于如何进一步提高固定盖板梳理度的研究相对偏少。目前国内外各纺器厂生产的固定盖板齿条宽度相同，均为34.2mm左右，固定盖板中间与锡林相切，无踵趾差。通过研究分析国内外各厂家生产的各型单列或双联固定盖板，结合梳理原理，创新设计出新型固定盖板，其梳理效果已达到或超过目前国内外同类先进产品。
1 新型固定盖板的研制
1.1 设计
1.1.1 固定盖板齿条宽度设计
固定盖板齿面与锡林针布表面对纤维的梳理究竟是线分梳还是面分梳，纺织界对此一直有争论，笔者在对拆下的废旧固定盖板齿条进行研究后发现，固定盖板齿条有8~12mm宽度的磨损特别严重，齿尖发白，呈圆弧头状，其余地方磨损较轻，有部分地方没有磨损。甚至于齿条表面的氧化皮仍然存在，没有明显的磨损痕迹。因此，笔者曾在2013年与辽东学院合作，进行了14、18、22、26 mm四种不同齿面宽度固定盖板齿条对棉型梳理效果的试验。试验在辽东学院孙鹏子教授的指导下进行，每个试验方案均纺10个纱管，用Premier PT 7000条干仪对成纱条干及常发性纱疵进行检测，检测试样长度为400 m，用YG（B）021DX单纱强力仪对成纱强力进行检测，检测试样长度为500 mm，用YG172型纱线毛羽仪对成纱毛羽进行检测。试验结果表明：从成纱质量的各个指标而言，当针面宽度为18 mm时，总体上最有利于成纱质量的改善。因此，新型固定盖板采用齿面宽度为18 mm的固定盖板齿条来进行设计。
1.1.2 固定盖板踵趾差设计
固定盖板中间与锡林针布相切，最小隔距出现在固定盖板中间，如图1。
图1 0踵趾差固定盖板针布与锡林隔距示意
当锡林盖板间最小隔距与出口隔距相差较大时，将会对分梳产生不利影响，应尽量避免产生隔距大→小→大的配置，这种隔距变化将会产生：（1）锡林与盖板间气流运动不顺畅，在最小隔距处气流速度会加快，可能会造成气流紊乱，从而影响分梳过程正常进行；（2）分梳强度会产生弱→强→弱的形式。以上两种情形对分梳过程均会产生不利影响，因而在实际生产中应尽量避免。［１］
固定盖板究竟采用多大的踵趾差才不至于锡林盖板最小隔距与出口隔距相差较大，又能降低锡林与固定盖板的整体隔距，使固定盖板的梳理度达到最大，根据文献［１］推导出的锡林与盖板隔距和锡林直径、盖板宽度及踵趾差的理论关系式，如图2。
图2 盖板与锡林隔距示意
图2中：O为锡林滚筒截面圆心，G为盖板针面踵点，I为盖板针布趾点，GI＝l，FI＝h，板长AB＝L，出口点隔距GM＝g0，锡林半径为R，盖板踵趾差为DK＝d，盖板针面与上平面夹角为α。P为针面上任一点，其距针面踵点G的距离为x，P点的隔距为PN。盖板针面上任一点与锡林的隔距为：［１］
盖板宽度为33.3 mm，锡林半径R＝645 mm，踵点隔距0.2 mm，齿面宽度为18 mm，利用MATLAB计算软件对上述公式进行分析，对0.56、0.66、0.76、0.86 mm四种踵趾差的齿条上各点与锡林的隔距的曲线图。如图3如示。
图3 齿面宽度18mm时踵趾差变化对隔距的影响
从图3可以看出，当齿面宽度、锡林直径和盖板宽度一定时，盖板踵趾差越小，平均隔距越小，因而越有利于整体隔距的降低［１］。为此，与辽东学院合作进行了在同等条件下0.56、0.66、0.86 mm和0四种不同踵趾差的固定盖板对棉型梳理效果影响的试验，试验结果表明：当固定盖板采用0.56 mm踵趾差时时，总体上最有利于成纱质量的改善。
综合以上分析可以看出：
（1）选择合适的踵趾差，会有利于整体平均隔距的降低，增加梳理面积，故有利于分梳过程进行；
（2）选择合适的踵趾差，分梳强度不会产生弱→强→弱的情况，分梳从弱→强，出口隔距即为最小隔距；
（3）踵趾差选择过大，不利于整体隔距的降低，影响分梳效果。［１］
1.1.3 新型固定盖板设计
通过以上对齿条宽度和踵趾差尺寸的计算分析，新型固定盖板采用18 mm的齿面宽度、0.56 mm的踵趾差来进行设计。由于齿面宽度较窄，为增加强度，骨架采用双联的结构形式。改变了以往在盖板两端加踵趾差的结构形式，新型固定盖板在骨架大平面加工出符合尺寸要求的踵趾差。齿条吊装后，齿条贴合骨架大平面从而产生踵趾差。如图4。
图4 新型固定盖板结构示意
新型固定盖板特点：（1）骨架带踵趾差；（2）齿条宽度减窄；（3）骨架采用双联结构；（4）骨架强度高，调节方便；（5）有效解决固定盖板与锡林隔距中凹和中凸问题。
在同等宽度范围内，新型固定盖板减窄了齿条宽度，增加了齿条根数。后固定盖板数量增加，意味它对喂入锡林针布的纤维和棉束进行预分梳能力增强，前固定盖板增加，使梳理变得更细致，纤维后弯钩减少，棉网变得更清晰［2］。固定盖板根数的增加，整体隔距的降低，意味着梳理度增大；通过提高锡林、道夫转速，从而可以达到提高产量的目的［2］。
2 新型固定盖板梳理效果试验
2.1 试验条件
在江阴某厂进行了常规固定盖板和新型固定盖板对比试验，梳棉采用同机台、同工艺、同配棉、同一天完成生条试纺，并条，粗纱、细纱采用同眼同锭。
纺纱品种：纯棉色纱C32 Ne；
梳棉机型：FA221B；
常规固定盖板配置：前四后四（单列）；
新型固定盖板配置：前三后三（双列）。
试验过程中，新型固定盖板与常规固定盖板采用相同的工艺隔距：前固定0.18 mm［3］；后固定0.36~0.51mm［3，4］
纺纱工艺流程：FA006C往复抓棉机→TF30A凝棉器→FA103A双轴流开棉机→FA028多仓（6仓）混棉机→FA109三辊筒清棉机→FA151强力除微尘机→FA177喂棉箱→FA221B梳棉机→FA306A头并→FA326A末并→FA458A粗纱机→FA507B细纱机
常规固定盖板与新型固定盖板所纺的生条各纺10个纱锭，检测后取平均值。
两种盖板对比方案见表1。
新型固定盖板与常规固定盖板对棉的梳理效果的试验，生条检测数据见表2。
由表1可以看出，新型固定盖板由于线分梳数量的增加，盖板与锡林平均隔距变小，对纤维的梳理度较常规固定盖板有所增加，生条棉结和杂质都都有所降低，黑结有所增加，短绒有所增加。
新型固定盖板与常规固定盖板梳棉的成纱检测。
细纱条干检测：YG135G条干均匀度测试分析仪，速度400 m/min，测试时间1 min。
毛羽检测：试验次数10管/2次，片段长度10 m，测试速度30 m/min，温度20℃，相对湿度60%。
常规固定盖板所纺细纱条干及常发性纱疵检测数据见表3。
新型固定盖板所纺细纱条干及常发性纱疵检测数据见表4。
注：剔除异常数据107。
经对细纱检测数据分析，剔除异常数据，换算成千米细节、粗节、千米棉结，常规固定盖板与新型固定盖板梳棉的成纱检测数据统计见表5。
由表3、4可以看出，新型固定盖板的细纱条干和常发性纱疵明显改善，提高幅度较大，但毛羽有所增加，强力稍有下降。分析其中的原因在于，同等条件下，新型固定盖板对纤维的梳理度增加，对纤维的梳理更充分，单纤维增加，同时也提高纤维的伸直度［5］，因此新型固定盖板纺的细纱条干和常发性纱疵要优于常规固固定盖板。但由于新型固定盖板对纤维的梳理度增加，在一定程度上引起纤维损伤，短绒增加，从而造成细纱强力略有下降和毛羽少量增加。
3 结论
通过对新型固定盖板产品介绍和与常规固定盖板梳棉效果的对比试验，可以得到如下结论：
（1）新型固定盖板齿条减窄，有利于在相同宽度区域内增加线分梳数量，增加梳理度；
（2）固定盖板采用合适的踵趾差，分梳由弱→强，避免了产生弱→强→弱的情况，有利于盖板与锡林整体隔距的降低，增加梳理效果；［1］
（3）新型固定盖板对纤维具有更好的混和均匀作用，因而对细纱条干CV%值比较有利；［2］
（4）由于新型固定盖板较常规固定盖板梳理度的增加，可考虑在保证质量的前提下，提高产量，提高生产效率。
参考文献：
［1］孙鹏子，鞠衍清，张明光.锡林和盖板隔距与锡林直径、植针宽度及踵趾差关系研究［Ｊ］．梳理技术，2009,（总17）:2－6．
［2］陆忠，徐良.新型固定盖板的工艺试验与研究［Ｊ］．纺织器材，2006，33（6）:12－17．
［3］孙鹏子，邵敬党.确定梳棉机后固定盖板隔距的研讨［Ｊ］．棉纺织技术，2003，（4）．
［4］许兰杰，曹继鹏.梳棉机前后固定盖板相关参数问题的探讨［Ｊ］．2010，17(4)．
［5］费青.高产梳棉机附加分梳件的分析［Ｊ］．纺织科技进展，2008，（5）：21－26．
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