“Δ”型轉移系統梳理機挑棉現象的剖析及解決方案

馬月雙 靳向煜 韓 旭

(1.東華大學產業用紡織品教育研究工程中心，上海，201600; 2.紹興縣和中合纖有限公司，紹興，312000)

“Δ”型轉移系統梳理機挑棉現象的剖析及解決方案

馬月雙1靳向煜1韓 旭2

(1.東華大學產業用紡織品教育研究工程中心，上海，201600; 2.紹興縣和中合纖有限公司，紹興，312000)

通過對梳理原理及纖維在梳理時受力情況分析，探討了羅拉式“Δ”型轉移系統梳理機出現挑棉現象的原因，提出了在第四工作羅拉處安裝伺服電機和改變“Δ”道夫旋轉方向的解決方案。

非織造梳理機，挑棉現象，解決方案

梳理機的挑棉現象是指在梳理/轉移區域因針布針齒對纖維握持作用喪失，工作羅拉、道夫無法從纖維承載部件(錫林)表面分梳轉移纖維，纖維直接隨纖維承載部件回轉，導致工作羅拉、道夫表面無纖維的現象。

非織造專用梳理機為羅拉式梳理機，是梳理成網水刺或針刺非織造生產線的核心設備。在某型號“Δ-σ”(Delta-Sigma)高速高產梳理機［1］的生產過程中，當“Δ”道夫和主錫林最后一個工作羅拉線速度較高(如胸錫林線速度1 000 m/min，Δ道夫線速度120 m/min;主錫林線速度1 100 m/min，最后一個工作羅拉線速度80 m/min)時，在其表面均會出現挑棉現象，造成產品布面褶皺，影響產品外觀。

1 桃棉現象的原因分析

在梳理機梳理纖維過程中，由于剛喂入梳理機的纖維松散性差，纖維間糾纏較強。為了減少對纖維的損傷，根據逐步加強梳理的原則，各工作羅拉與錫林之間的速比應該有所不同，并逐步加大，即第一梳理單元中工作羅拉與錫林的速比應較小，而后速比依次逐漸增加，以逐漸增加梳理強度，減少梳理元件對纖維的損傷，并保證纖維能夠得到充分梳理。錫林與工作羅拉之間的速比是指兩者的線速度比值，在錫林線速度一定的情況下，可通過改變工作羅拉線速度來改變速比。工作羅拉線速度越小，速比越大，錫林梳理弧長和梳理強度也就越大，有利于對纖維進一步梳理［2］。

上述“Δ-σ”型梳理機的設計是同一個錫林上的4個工作羅拉(按機器從前到后方向依次為第一、第二、第三和第四工作羅拉)的線速度均相同，且其與錫林間的隔距也都相同。此種設計方式與梳理理論原理相悖。

纖維在梳理機內隨著梳理過程的進行，纖維從團纖維或束纖維逐漸被梳理成為單纖維狀態，纖維相對針布針齒的順直平行度增加，針齒對纖維的抓取能力下降。由于上述“Δ-σ”型梳理機工作羅拉線速度保持不變，第四組梳理單元的工作羅拉相對于錫林線速度較高，梳理強度低，針齒對纖維的作用力小，握持力較弱，纖維不能被針布有效地抓取并轉移到工作羅拉表面，從而出現挑棉現象。

當工作羅拉線速度減慢時，即速比增大，纖維受到錫林針齒梳理的時間增加，梳理強度增加，有利于纖維得到充分梳理［3］;同時工作羅拉針齒對纖維的握持力增加，從而避免挑棉現象的發生。

為使分梳更充分并降低棉結含量，還應適當縮小工作羅拉與錫林間的隔距，采用較小的分梳隔距有利于加大分梳作用區的范圍，但隨著分梳隔距的縮小，纖維在梳理過程中的斷裂損傷有可能加劇。因此，隔距應該控制在一定的范圍內，以避免對纖維造成過度損傷［4］。

2 桃棉現象的解決方案

2.1 獨立驅動第四工作羅拉

在第四工作羅拉處安裝一臺伺服電機，由其獨立驅動第四工作羅拉，使第四工作羅拉線速度較前面的工作羅拉更低。

由于第四工作羅拉的線速度會影響梳理機的產量，因此應根據梳理機的實時產量及其他工作羅拉線速度值，對第四工作羅拉線速度進行實時調節，達到既不影響產量又不出現挑棉現象的最佳線速度值。例如:原主錫林上4個工作羅拉的線速度均為78 m/min，在第四工作羅拉處安裝伺服電機后，第四工作羅拉的線速度可降低到60 m/min，而其余3個工作羅拉線速度仍保持78 m/min不變。

通過試驗得知，當第四工作羅拉線速度在60 m/min左右時，該羅拉不會出現挑棉現象;當線速度達到65 m/min左右時，偶爾會出現挑棉現象;當線速度提高到70～75 m/min時，會很快出現挑棉現象。

2.2 改變“Δ”道夫旋轉方向

改變“Δ”道夫旋轉方向，由原來的逆時針旋轉改為順時針旋轉，見圖1。

“Δ”轉移系統技術改造是對道夫的旋轉方向進行更改，使道夫與胸錫林之間的作用由原來的被動剝取變為主動分梳剝取，道夫與錫林針布針齒之間的線速度方向相反，相對速度變為兩者線速度之和，故道夫與錫林上針齒之間的分梳作用加大，可保證在提高纖維轉移量的前提下仍可對纖維進行充分的梳理，作用類似于錫林與雜亂輥之間的作用原理［1］，這樣既可避免因其線速度較高而導致挑棉現象的發生，又可一定程度地提高纖維轉移量。

“Δ”系統在雜亂三角區及胸錫林與“Δ”道夫間具有3個分梳作用點，對纖維的梳理作用大為增強。下面對“Δ”道夫處的纖維在技術改造前后的受力情況進行分析。

根據物理學公式:

得出:

式中:M——單根纖維質量(kg);

V——兩羅拉針齒相對線速度(m/s);

V1——胸錫林針齒線速度(m/s);

V2——“Δ”道夫針齒線速度(m/s);

F——纖維受到的分梳力(N);

S——從纖維開始受到分梳作用到此次分梳作用結束時，針齒移動的相對位移(m);

t——纖維受到的分梳作用時間(s)。

圖1 “Δ”轉移系統技術改造示意

圖2是纖維受力情況分析示意圖。表1是“Δ”轉移系統技術改造前后的一組線速度數據比較。

由表1可知，改造后胸錫林與“Δ”道夫針齒相對線速度為1 060 m/min，是改造前兩者針齒相對線速度的1.2倍。

圖2 纖維所受分梳力示意

表1 技術改造前后線速度值舉例(單位:m·min－1)

由式(1)計算得出，技術改造后纖維受到的分梳力是改造前的1.44倍。

纖維所受到的分梳力增大44%，使得“Δ”道夫針布針齒對纖維的握持作用大為增加，纖維能夠得以順利轉移，從而避免了挑棉現象的發生。另外，由于“Δ”道夫轉速降低為原來的50%，同時也節約了能耗。

3 結語

提高道夫線速度可以達到使梳理機高產的目的，但由以上分析可知，提高道夫線速度也可能會出現桃棉現象。因此，在保證道夫有足夠的纖維抓取轉移能力的前提下，適當地調整工藝參數，如針布技術參數、縮小道夫與主錫林隔距等，來增加道夫纖維轉移量，也是達到梳理機高速高產目的的正確思路。

［1］馬月雙，靳向煜，韓旭.先進非織造梳理機機構與性能特點初探［J］.產業用紡織品，2010，28(1):24-27.

［2］劉奉濟，趙承英.梳理機理分析［J］.非織造布，2009，17(5):35.

［3］郁崇文.紡紗學［M］.北京:中國紡織出版社，2009:89.

［4］郁崇文.紡紗學［M］.北京:中國紡織出版社，2009:81.

The analysis and solution to the can’t capture fibers phenomenon of the“Δ”transitive system carding machine

Ma Yueshuang1，Jin Xiangyu1，Han Xu2
(1.Donghua University Engineering Research Center of Technical Textiles，Ministry of Education; 2.Shaoxing Hezhong Fibre Co.，Ltd.)

By analyzing the carding principle and the forcing when the fibers were carding，the reason of the can’t capture fibers phenomenon of the“Δ”transitive system carding machine was discussed.The solution framework was pointed out that it was installed a servo-actuator at the fourth worker and changed the rotation direction of the“Δ”doffer.

nonwoven carding machine，can’t capture fibers，solution

TS173.2+2

A

1004－7093(2011)05－0031－03

2011－04－02

馬月雙，男，1986年生，在讀碩士研究生。研究方向是非織造工藝技術。