精梳機頂梳的梳理效能量化分析與科學使用

劉允光

（聊城允光精梳技術服務中心，山東聊城，252000）

1 新型頂梳的分類

新型頂梳可分為：標準型、雙排型、自清潔型、吹氣型和新型加密型等5 大類型。

（1）標準型頂梳。齒密通常在26 針/cm 、28 針/cm、30 針/cm 和32 針/cm 之間，在梳理過程中發揮著清除短絨、棉結及雜質的功能，具有不易嵌雜、嵌花、穿刺能力強、易于插入棉叢的優點。

（2）雙排頂梳。在頂梳有效運動的有限空間內，變單排梳針為雙排梳針，前后交錯配置，成倍地增強了頂梳的梳理力度，增強其剔除短絨、結雜的能力。但由于雙排頂梳存在嵌花的問題，因而沒有得到廣泛推廣與使用。

（3）自清潔頂梳。采用特殊針型，特殊針的角度與表面處理和拋光工藝以達到最佳的精梳效果。在梳理時可以減少對纖維的損傷與嵌花。

（4）吹氣頂梳。是自清潔頂梳的一種，其設計理念是在每個頂梳針齒邊緣安裝一個壓縮空氣噴嘴，由PLC 控制中心設定吹氣清潔次數、時間程序。定時定量對頂梳針條進行清潔，可將頂梳上的積花吹入精梳落棉中，從而使頂梳一直保持清潔狀態，減少人工清潔頂梳的時間，使頂梳保持長期良好的清潔狀態，保證最佳的精梳效果。

（5）新型加密頂梳。新型的加密頂梳針條是通過增加頂梳齒片的梳理通道與梳理點共同完成的，使整個頂梳針條的空隙增加了，針與針之間的間隙決定了頂梳的梳理效果，減少了頂梳的梳理力，從而使整個精梳效能得到進一步提高。

2 頂梳梳理與棉卷的自清潔功能

在分離接合階段清除棉結可分兩部分，一是頂梳的梳理阻隔作用，二是棉卷的自清潔功能的截留作用，而兩者作用所阻隔和截留在棉須叢的雜質、棉結和短絨最終均由錫林清除。

2.1 頂梳梳理

錫林梳理結束后，分離羅拉倒轉，使上次梳理過的棉叢尾端與新棉叢搭接完成結合；當分離羅拉正轉時，因分離羅拉的快速順轉，結合后的棉網被拉直、繃緊并被動嵌入頂梳梳針內，而不是傳統技術理念認為的頂梳主動插入棉網中。在分離羅拉鉗口握持下的結合棉網，以較快的線速度強制拖動棉網通過頂梳梳針，同時從線速度較慢的給棉羅拉鉗口棉層中分離出來（注意是與原棉層分離），棉網立即從頂梳和棉層中抽出，頂梳被動接受了梳理。在分離羅拉上形成一個連續的棉網。由于頂梳后方纖維層較厚，加上被頂梳阻截的棉結、雜質及脫離給棉鉗口的短絨（含有效長纖維），對抽出棉網的尾端產生了強度較高的摩擦力界［1］。這有利于伸直、平行尾端網中的后彎鉤，被阻滯的短纖維及結雜物也就成了頂梳落棉。分離結束后鉗板后擺，上鉗板向下鉗板靠攏、閉合，由于上鉗板鉗唇下壓，將短絨、棉結、雜質等積聚在頂梳后棉網向下剝離頂梳，留在給棉羅拉鉗口控制的須叢內，在下一個工作循環中由錫林清除至落棉中。

2.2 頂梳輔助棉卷自清潔功能

小卷自清潔功能發生在分離接合階段，分離須叢中的絕大部分纖維被給棉羅拉鉗口握持，以鉗板的速度運行，只有須叢前端的少量纖維進入分離鉗口，以分離羅拉的表面速度運行，由于頂梳的強行阻擋，逐漸接受其梳理。分離鉗口快速抽出的是薄薄的一層棉網，被分離出來的纖維量也僅為16%～20%。 盡管鉗板鉗口中被分離出的纖維不到20%，少量被分離的纖維不會將雜質從棉層中帶走，頂梳后部卻是厚得多的棉層，約為棉層中80% 的未被分離的纖維與纖維之間，具有很強的摩擦控制力。棉卷質量越大，纖維與纖維之間的摩擦就越大。分離結束后，雜質、棉結和短絨就會被截留在棉層中。而殘留在棉層中的雜質、棉結等，會在下一個工作循環中由錫林清除。這就是所謂的棉卷自清潔功能［2］。

2.3 棉卷自清潔效能的合理運用

影響棉卷自清潔作用的因素有纖維平行度和棉卷定量。

（1）棉卷自清潔作用的發揮與棉卷纖維的平行度存在一定的關系。棉卷中纖維的雜亂程度越大，自清潔作用就越高。反之，如果纖維有較高的平行度，棉網的控制力迅速減小，不能把棉結截留阻止在棉卷里，甚至部分棉結也會通過頂梳梳針進入分離棉網，從而使產品的棉結數量上升。纖維平行度過高也會導致退卷時的棉層黏連，還會使棉卷產生大量毛羽［3］，纖維平行度取決于從梳棉機到精梳機之間的牽伸倍數，精梳準備工序的總牽伸倍數控制在7.5 倍～8.5 倍為宜。

（2）棉卷定量越大，棉卷自清潔作用就越好。但是，加大棉卷定量會加重錫林梳理負擔。棉卷的重定量工藝可使棉卷自清潔作用增強，棉層過厚而導致上部棉層梳理不充分的不利影響，要遠大于棉卷自清潔的效果。因此，不宜選擇較重的棉卷定量，應尋求棉卷自清潔效能與錫林齒片穿透性綜合性指標的最佳結合點［4］。

3 頂梳梳理對落棉率和短絨棉結的影響

3.1 錫林與頂梳落棉率所占的比例關系

試驗條件：品種JC 7.3 tex，配棉成分為長絨棉50%、細絨棉50%，E65 型精梳機，錫林型號JZX-4TC ，精 梳 速 度350 鉗 次/min ，落 棉 隔 距9.5 mm 。 在不同給棉方式、不同給棉長度的情況下，進行錫林與頂梳落棉率所占比例的對比試驗，試驗結果如表1 所示。

表1 錫林與頂梳落棉率所占比例試驗

（1）當采用后退給棉方式時，錫林落棉占總落棉比例為70.8%～71.4%，后退給棉工藝中錫林梳理占據了梳理的主導地位，而頂梳僅僅起到錫林梳理效能的輔助補充作用。這與傳統精梳技術理念完全相仿［5］。

（2）當采用前進給棉方式時，頂梳落棉占總落棉比例為62.7%～64.1%，可見在前進給棉工藝中頂梳梳理占據主導地位，并非是傳統技術觀念所認為的頂梳僅是對錫林梳理不夠的補充。作為精梳機上重要的梳理部件，盡管頂梳僅有一排針，對頂梳的作用不可小覷。

（3）在采用前進給棉時，給棉長度增長，錫林落棉率、頂梳落棉率和總落棉率都稍有下降，頂梳落棉率占比稍有增加，錫林落棉率占比稍有下降；在采用后退給棉時，給棉長度增長，錫林落棉率、頂梳落棉率和總落棉率都稍有上升，頂梳落棉率占比稍有下降，錫林落棉率占比稍有上升。

3.2 頂梳梳理對排除短絨和棉結的影響

試驗條件：品種JC 14.6 tex 集聚紗，JSFA288 型精梳機，精梳速度330 鉗次/min，錫林型號SLC-4C/90°（Graf 齒條），錫林總梳理齒數2.5萬齒，頂梳型號Ri-Q-Top 2030，棉卷定量82 g/m，給棉方式為前進給棉。

落棉試驗結果：總落棉率為15.4%，其中：去掉頂梳后錫林梳理產生的落棉率為5.6%，頂梳所產生的落棉率為9.8%，錫林落棉率占比36.4%，頂梳落棉率占比63.6%。頂梳梳理對精梳短絨和棉結排除作用分析如表2 所示。

由落棉試驗結果和表2 可知，頂梳對短絨和棉結排除發揮著重要作用，尤其在前進給棉工藝中，頂梳梳理落棉占比竟高達63.6%，頂梳梳理短絨排除率為14.0%，棉結排除率為32.5%。因此，在關注精梳錫林梳理效能的同時，不可忽視頂梳的梳理效能。

表2 頂梳梳理精梳條中短絨和棉結排除率占比

4 頂梳密度對成紗質量的影響

方案1～方案3：品種JC 7.3 tex，100% 長絨棉，棉 卷 定 量70 g/m ；方 案4 ～方 案5 ：品種JC 9.8 tex，配棉成分長絨棉70%、細絨棉30%，棉卷定量72 g/m。所有給棉方式均為后退給棉，給 棉 長 度4.3 mm ，E65 型 精 梳 機，精 梳速度350 鉗次/min。試驗結果如表3 所示。

表3 不同齒密的頂梳成紗質量對比試驗

由表3 可知，頂梳齒密由30 針/cm 增加到35 針/cm ，成紗質量有顯著提升，再次增加到38 針/cm 時，成紗質量反而有所下降，一般增加頂梳齒密，成紗質量有明顯改善，但頂梳齒密也并非越密越好，應根據紡紗品種、紡紗原料和工藝上機的實際情況來確定。增加頂梳齒密，會導致頂梳嵌花的幾率增加［6］。

5 充分發揮頂梳梳理效能的技術措施

5.1 結合實際合理選擇頂梳規格

增加頂梳齒密會明顯改善成紗質量，但也會導致頂梳嵌花的幾率增加，在目前用工緊張、流動頻繁、看臺量增加的情況下，不宜選擇太密的頂梳齒密，以確保精梳條的質量穩定。在紡細絨棉品種時，盡可能選擇自清潔頂梳，頂梳齒密可在29 針/cm～32 針/cm 范圍內選擇。如果所紡制品種特殊以及小卷定量較輕，也可以考慮使用齒密35 針/cm 的頂梳；而紡長絨棉時可選擇32 針/cm、35 針/cm 齒密頂梳，有特殊質量要求時，可考慮采用38 針/cm、甚至40 針/cm 齒密的頂梳。還要合理選擇頂梳規格和幾何形狀，如施爾S+U 齒密35 針/cm 的頂梳，其梳理通道空間僅相當26 針/cm～32 針/cm 的頂梳。

在前進給棉工藝中，頂梳梳理具有極其重要的作用，頂梳齒片必須具有較高的銳度、硬度、彈性、光潔度以及對棉須叢優異的穿透性能。瑞士Graf Ri- Q - Top comb 以及德國施爾S+U Top comb 頂梳，完全滿足頂梳對須叢末端的精細化的穿刺梳理，尤其是在前進給棉工藝以及紡棉麻品種時表現出優勢。國產各品牌頂梳技術進步很快，具有明顯價格優勢，能夠滿足一般精梳紡紗要求。

5.2 頂梳隔距與鉗板開口量的調整

注重工藝細節，頂梳進出隔距要做準確。頂梳越靠近后分離羅拉，頂梳梳理效果就越好，其標準隔距為0.1 mm。調整落棉隔距后必須重新核準頂梳的進出隔距，以保證頂梳梳理效果，并避免頂梳與錫林接針。在放大落棉隔距后，同時要調整鉗板的開口量，否則會導致鉗板開口量過小，鉗板會提前閉合，上鉗板鉗唇下壓將分離叢下壓，棉網過早脫離頂梳，頂梳梳理時間縮短，將影響頂梳梳理效能。而開口量過大會導致有效纖維流失并出現斷棉網現象［7］。

5.3 錫林與頂梳梳理工藝的優化組合

錫林規格、使用狀態和工藝上機與頂梳的組合方式對提高精梳成紗品質起到決定性的作用。錫林齒片嚴重嵌花，會使單根纖維梳理度降低，不利于精梳錫林排除短絨與結雜，在梳理時易損傷纖維，也會將錫林梳理負荷部分轉嫁給頂梳，從而導致頂梳嵌留短絨、雜質的幾率增加。

5.4 頂梳的清潔方法

對頂梳齒片內嵌塞的棉蠟、糖分等黏附物的清潔，通常使用汽油或酒精，但清潔效果均不好，而實施溫熱水清洗效果較佳，揩車時將頂梳浸泡在溫熱水中約5 min，用板刷徹底清潔針齒間嵌塞的黏稠物，再用壓縮空氣吹干水分［8］。

6 結語

頂梳是精梳機重要的分梳元件，有標準型、雙排型、自清潔型、吹氣型和新型加密型等5 大類。頂梳的作用包括阻隔作用和輔助棉卷的自清潔功能的截留作用。在前進給棉工藝中頂梳落棉率占比較高，在后退給棉工藝中錫林落棉率占比較高。頂梳對棉結的排除率與錫林占比幾乎相當，必須重視頂梳的規格選擇和作用發揮。注重工藝細節，調整落棉隔距等工藝隔距時，應及時配套核準頂梳隔距，日常生產中要加強頂梳的清潔工作。在選配頂梳規格時，增加頂梳齒密，成紗質量有明顯改善，并應注意與錫林規格狀態、其他精梳工藝、紡紗原料和品種質量要求相適應。