JSFA2188型精梳機(jī)錫林齒面圓心角的研究及應(yīng)用

張海洋，張立彬，任家智，蘇 生，劉 明

(1.江蘇凱宮機(jī)械股份有限公司，江蘇 昆山 215300；2.中原工學(xué)院，鄭州 450007)

0 引言

JSFA2188型棉精梳機(jī)，是江蘇凱宮機(jī)械股份有限公司在原系列棉精梳機(jī)基礎(chǔ)上進(jìn)行智能化、適用性、主要技術(shù)性能指標(biāo)及可靠性方面提高的智能型精梳機(jī)[1]。精梳錫林是棉精梳機(jī)上最重要的梳理器材，影響半成品及最終產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo)[2-4]；而其齒面圓心角是決定錫林總齒數(shù)、齒密排列的重要因素，也影響梳理效能。JSFA2188型棉精梳機(jī)擴(kuò)大了精梳錫林齒面圓心角，能滿足梳理質(zhì)量和產(chǎn)量的動(dòng)態(tài)目標(biāo)要求，是增加精梳產(chǎn)品品種及其附加值、拓展利潤空間的有效措施。

為研究不同齒面圓心角錫林對(duì)精梳半成品及產(chǎn)品質(zhì)量的影響，將齒面圓心角為90°，110°，130°的錫林分別安裝在JSFA2188型棉精梳機(jī)上進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)及分析，為紡紗企業(yè)合理快速選擇精梳錫林齒面圓心角提供參考。

1 不同大小齒面圓心角錫林的特點(diǎn)

精梳錫林的齒面圓心角應(yīng)根據(jù)精梳機(jī)型、紡紗品種、產(chǎn)量、質(zhì)量及效能要求合理選擇[5-8]。隨著齒面圓心角的增大，錫林總齒數(shù)、梳理效能大幅提高，能滿足精梳機(jī)重定量、大卷裝、高效能的梳理要求。精梳錫林的齒面圓心角大小不同，對(duì)應(yīng)的錫林總齒數(shù)、齒密、梳理時(shí)間及梳理隔距均不同。表1為3種規(guī)格的齒面圓心角錫林的總齒數(shù)對(duì)比。

表1 3種規(guī)格齒面圓心角錫林總齒數(shù)對(duì)比

錫林型號(hào)實(shí)測齒面圓心角/(°)總齒數(shù)錫林Ⅰ9036 480錫林Ⅱ11244 240錫林Ⅲ13546 800

由表1可知：錫林Ⅱ比錫林Ⅰ的齒面圓心角增大了24.44%，錫林Ⅲ比錫林Ⅰ增大了50%；錫林Ⅱ比錫林Ⅰ總齒數(shù)增加了21.27%，錫林Ⅲ比錫林Ⅰ增大了28.29%；隨著錫林齒面圓心角的增大，錫林總齒數(shù)增大。

圖1、圖2分別為3種錫林的齒條排數(shù)、齒密分布曲線。

由圖1可知：錫林Ⅰ的4根齒條、錫林Ⅱ的5根齒條以及錫林Ⅲ的6根齒條的周向排數(shù)均沿錫林梳理方向逐步增大；3種錫林梳理區(qū)的齒條周向最大排數(shù)均為18排；錫林Ⅲ前區(qū)齒條的周向排數(shù)變化最為平穩(wěn)。

由圖2可知：3種錫林齒條的齒密均沿錫林梳理方向逐步增大；錫林齒面圓心角越大，錫林Ⅰ與錫林Ⅱ最后排齒條的齒密相同，整個(gè)錫林梳理面的齒密變化越為平穩(wěn)，錫林Ⅲ則比錫林Ⅱ最后排齒條的齒密大，但能保證前面幾排齒條的齒密變化較為平穩(wěn)；錫林Ⅲ的第1根齒條的齒密配置最小，增大了齒片厚度，提高了齒條開松的耐用性且減少纖維損傷，其第6根齒條的齒密配置最大，齒條總齒數(shù)增大且相鄰齒片間隙變小，提高了對(duì)纖維作用的平均齒數(shù)，能排除更小的棉結(jié)。

圖1 精梳錫林齒條排數(shù)變化曲線

圖2 精梳錫林齒條齒密變化曲線

表2為3種錫林的錫林定位[9]及梳理時(shí)間對(duì)比。由表2可知：隨著錫林齒面圓心角的增大，錫林定位逐步提前、鉗板閉合定時(shí)越早，錫林梳理時(shí)間逐步增多，限制了恒速梳理機(jī)構(gòu)精梳機(jī)使用130°錫林[10]。

表2 3種錫林的錫林定位及梳理時(shí)間

錫林型號(hào)錫林Ⅰ錫林Ⅱ錫林Ⅲ錫林定位/分度37.036.034.6梳理開始時(shí)間/分度36.635.534.1梳理結(jié)束時(shí)間/分度2.52.62.5梳理時(shí)間/分度5.97.18.4

精梳錫林的齒面圓心角大小不同，其在整個(gè)梳理時(shí)間內(nèi)的梳理隔距呈動(dòng)態(tài)變化，圖3中梳理隔距變化曲線指沿著錫林梳理方向每個(gè)齒條周向中間點(diǎn)測試的16個(gè)數(shù)據(jù)均值的變化情況。

圖3 精梳錫林梳理隔距變化曲線

由圖3可以看出：錫林Ⅰ的梳理隔距由第1根的0.45 mm逐步減少到第4根的0.20 mm，第2根齒條之后的梳理隔距均小于0.30 mm，梳理隔距變化較平緩；錫林Ⅱ梳理隔距由第1根的0.50 mm逐步減小到第5根的0.20 mm，第3根齒條之后的梳理隔距均小于0.30 mm，梳理隔距變化較平緩；而錫林Ⅲ梳理隔距則由第1根的0.75 mm逐步減小到第4根的0.30 mm，第4根齒條之后的梳理隔距趨于平緩且均小于0.30 mm，34.1分度～36.0分度的梳理隔距均大于0.50 mm，整個(gè)梳理區(qū)域的梳理隔距極值最大；3種錫林的最緊點(diǎn)梳理隔距為0.25 mm～0.30 mm。實(shí)際生產(chǎn)中，紡織廠也可根據(jù)生產(chǎn)需要調(diào)整并獲得理想的梳理隔距，以發(fā)揮不同齒面圓心角錫林的梳理優(yōu)勢，滿足不同紡紗品種的質(zhì)量要求。

2 試紡方案

根據(jù)棉精梳工藝設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)及成紗質(zhì)量要求，設(shè)置JSFA2188型棉精梳機(jī)主要工藝參數(shù)：速度為400 Nip/min，前進(jìn)給棉，頂梳為Graf 2030型、插入深度為0.5 mm，搭接刻度為“+0.3”，錫林定位見表2。為保證落棉率為16%±0.5%，試紡方案及調(diào)整變量的工藝參數(shù)見表3。

表3 試紡方案及調(diào)整變量參數(shù)

方案123錫林型號(hào)錫林Ⅰ錫林Ⅱ錫林Ⅲ給棉長度/mm4.74.75.2落棉隔距/mm7.67.67.0

3 試紡結(jié)果分析

3.1半成品試紡結(jié)果分析

紡CJ 14.6 tex品種，原料為100%細(xì)絨棉精梳小卷，定量為77 g/(5 m)，相對(duì)濕度為65%±2%，溫度為25 ℃±2 ℃，按照試紡方案做JSFA2188型棉精梳機(jī)落棉率、精梳條AFIS指標(biāo)檢測，其數(shù)據(jù)見表4。

表4 精梳條質(zhì)量指標(biāo)

項(xiàng)目精梳小卷方案1方案2方案3落棉率/%—16.216.416.5總棉結(jié)數(shù)/(粒·g-1)4014118纖維棉結(jié)數(shù)/(粒·g-1)3613118纖維棉結(jié)大小/μm5825795865815%長度(n)/mm36.637.337.738.0長度(w)/mm25.626.126.526.8上四分長度(w)/mm31.831.932.232.816.0 mm及以下短纖維(w)/%15.613.211.710.116.0 mm及以下短纖維(n)/%33.126.023.520.8總雜質(zhì)數(shù)/(粒·g-1)14785總雜質(zhì)大小/μm226167163149線密度/mtex180182180189未成熟纖維/%7.94.64.44.0

由表4可知：試紡方案3的精梳條質(zhì)量指標(biāo)最優(yōu)；在保證精梳落棉率的情況下，隨著錫林齒面圓心角的增大，精梳條的纖維棉結(jié)數(shù)、纖維長度、短絨含量指標(biāo)逐步變優(yōu)。根據(jù)棉精梳機(jī)棉結(jié)效果評(píng)價(jià)方法[11-12]，計(jì)算出3種試紡方案的棉結(jié)去除率分別為69.74%，74.78%，81.44%，短絨的去除率分別為29.26%，37.30%，45.94%。隨著錫林齒面圓心角的增大，精梳棉結(jié)、短絨的去除率逐步增大，即棉結(jié)、短絨的排除效果逐步增強(qiáng)。

3.2成紗試紡結(jié)果分析

成紗的測試數(shù)據(jù)見表5，管紗紗疵、長粗節(jié)測試數(shù)據(jù)見表6。

由表5可知：試紡方案3的成紗測試數(shù)據(jù)最優(yōu)；在保證精梳落棉率的情況下，隨著精梳錫林齒面圓心角的增大，成紗的條干CV值、強(qiáng)力、+140%棉結(jié)指標(biāo)逐步變優(yōu)，其余指標(biāo)幾乎相同。

表5 細(xì)紗測試數(shù)據(jù)

方案條干CV/%強(qiáng)力/cN-50%細(xì)節(jié)+50%粗節(jié)+140%棉結(jié)+200%棉結(jié)+280%棉結(jié)+400%棉結(jié)個(gè)·km-1111.64294.2161813051211.57294.4051702351311.53298.3051662351

表6 100 km管紗紗疵測試數(shù)據(jù)

方案大紗疵中紗疵小紗疵標(biāo)準(zhǔn)紗疵長粗節(jié)123275221825643052550平均152652

由表6可知：試紡方案3管紗指標(biāo)中大紗疵、長粗節(jié)為0，表明錫林Ⅲ在管紗的大紗疵、長粗節(jié)指標(biāo)控制中表現(xiàn)最優(yōu)；3種試紡方案的100 km管紗紗疵指標(biāo)與其均值差為±3，表明3種試紡方案的管紗處于相同水平。

由表3～表6可以看出：在保證精梳落棉率的情況下，隨著精梳錫林齒面圓心角的增大，精梳條和成紗質(zhì)量逐步變優(yōu)，管紗質(zhì)量處于同級(jí)水平；試紡方案3相對(duì)于試紡方案1，2，落棉率相當(dāng)，給棉長度由4.7 mm增大為5.2 mm，其精梳條、成紗質(zhì)量指標(biāo)有一定的優(yōu)化，產(chǎn)量提高了10.64%，表明130°齒面圓心角的錫林有利于提高梳理效果和產(chǎn)能。

4 結(jié)論

4.1增大精梳錫林的齒面圓心角，為精梳錫林總齒數(shù)的增加、齒密的平穩(wěn)分布創(chuàng)造了有利條件，增加了錫林針齒對(duì)鉗口外纖維叢的梳理時(shí)間。

4.2增大精梳錫林的齒面圓心角，在保證其他精梳工藝條件不變的情況下能提高錫林的梳理效能和半成品、成品質(zhì)量、產(chǎn)能，齒面圓心角為130°的錫林提高梳理效果和產(chǎn)能表現(xiàn)最佳。

4.3JSFA2188型棉精梳機(jī)可裝配不同大小的齒面圓心角錫林，可最大限度地滿足紡織企業(yè)對(duì)精梳機(jī)梳理工藝廣適性的要求，為紡織企業(yè)提高紡紗質(zhì)量提供更優(yōu)的精梳梳理基礎(chǔ)條件。