清梳過程中棉結與短絨變化分析
周 宇 王 兟 摘要:對AFIS纖維測試儀與傳統目測方法就半制品棉結含量的測試進行了比較。揭示了棉結含量在清梳加工過程中的一般演變情況。通過對C4型梳棉機與棉結相關的主要工藝性能分析及與FA201型梳棉機的比較,提出蓋板倒轉是C4型梳棉機在高產量、高喂入品棉結含量情況下生條棉結數優于FA201型梳棉機的主要原因之一,而使用好這一技術的關鍵是優選較小而合理的蓋板入口第一點隔距。對棉結的處理,排除比梳解更有利。高產梳棉機應注意在主梳理區之前增強棉結和短絨的排除。從棉結及纖維損傷的角度看,高產梳棉機錫林轉速在381r/min、刺輥轉速在1099r/min時增速仍有一定空間。
關鍵詞:棉結;AFIS纖維測試儀;清梳加工;短絨率
棉結一直是紡紗工作者感興趣的主要問題之一,研究人員對此進行了許多研究。從棉結的檢測到棉結的控制,從棉結的形成機理到棉結對最終產品的影響,都已獲得許多成果,并以此促進了紡紗技術的發展?，F代梳棉機的發展與棉結的研究成果關系密切。隨著紡紗技術、檢測技術的不斷發展,出現了許多與棉結有關的新問題,如現代高產清梳聯系統對生條棉結、成紗棉結有何影響,現代高產梳棉機棉結梳解對短纖維含量的影響等,因此需要對棉結問題進一步研究。
1半制品棉結的概念和檢測
1.1半制品棉結概念
根據美國D1446—53T標準,棉結為單根或多根雜亂糾纏的纖維組成,其中含雜棉結內有籽屑,籽屑上粘附有長短不一的短絨。我國一般對棉結的理解是:纖維糾纏而成的圓形小結或粒狀纖維結。迄今為止在儀器檢測中以核心部分投影直徑大于某一極限值的纖維結為棉結。
1.2半制品棉結的檢測
中國大部分企業目前大多采用目測來評定半制品棉結數。這種方法的測試結果很大程度上取決于測試人員的感觀,而且由于人眼分辨率的限制,細小棉結往往不能測出。
UsterAFIS纖維測試儀是近幾年進入商業化階段的纖維檢測系統,能夠進行棉結數和棉結大小分布的自動檢測。該儀器首先將試樣分離成單纖維、棉結、雜質三個部分,纖維和棉結在氣流輸送過程中通過一個可產生波形的光電傳感V/T器一個棉結形成一個“波峰”曲線按棉結大小劃分成個20個參考等級，其極限值是0.1mm。儀器輸出每克重試樣的棉結數(粒/g)及變異系數(CV/%)、棉結平均投影直徑(mm)、棉結大小分布直方圖。其檢測結果具有良好的重現性。
本文在無特別指明時,有關棉結的指標均指AFIS纖維測試儀測試指標。
2 瑞士立達清梳聯與國產清梳機組棉結含量的演變
瑞士立達清梳聯由下列單機組成:A1/2型抓棉機,Mono型開棉機,Unimix型混棉機,ERM型鋸齒開棉機,Aerofeed型棉箱喂棉機,C4型梳棉機。加工過程中棉結變化的情況見圖1。從圖1中可見,瑞士立達開清棉流程中,棉結含量隨加工過程逐步增加,最終輸出半制品的棉結含量是一個隨加工過程逐步積累的過程,輸出半制品的棉結含量約為原棉的2.5倍。C4型梳棉機使棉結含量大大減少其生條棉結含量約為原棉棉結含量的1/2。
國產清梳機組配置如下:FA002型自動抓棉機,FA104型六輥筒開棉機,A036B型豪豬開棉機,A092AST型雙棉箱給棉機,A076型單打手成卷機,FA201型梳棉機。加工過程中棉結變化的情況見圖2。從圖2中可見,國產開清棉流程中原料經FA002型抓棉機其棉結數增加最多,然后經FA104型六輥筒開棉機減少,再經A036B型豪豬開棉機減少,經A092AST型雙棉箱給棉機增加較多,再經A076型單打手成卷機略減,棉卷棉結數約為原棉的1.4倍。FA201型梳棉機使棉結含量大大減少,其生條棉結含量約為原棉的5/9。
  3錫林速度、輸出速度與生條棉結短絨含量的關系
3.1試驗方案
C4型梳棉機錫林速度、輸出速度與生條棉結含量的關系,采用二因子三水平試驗方案(見表1),按L9(34)正交表進行試驗,生條定量4.5g/m,并、粗、細同錠,紡紗品種為C13.9tex。
 3.2錫林速度、輸出速度與生條棉結含量
據正交試驗,得到此關系的回歸方程為:
Y7=45.901-0.092X1+0.292X2(1)
式中:Y7為生條棉結數(粒/g),X1為錫林轉速(r/min),X2為輸出速度(m/min)。
該回歸方程的顯著性檢驗值為:
t1=2.299Pt=0.061
t2=2.022Pt=0.090
t3=3.163Pt=0.019
F=7.048PF=0.027
從以上各P值可見該回歸方程成立,其圖形
見圖3
 從圖3可見:生條棉結數隨輸出速度(產量)增加而增多,這是因為隨產量增加,棉結平均受梳理時間減少,使棉結梳解的幾率降低。生條棉結數隨錫林轉速的增大而減少,這是因為錫林增速降低了梳理負荷,且棉結平均受梳理時間增加。生條棉結數與錫林轉速呈線性相關,曲線中部無凹凸處,且無臨界點,說明C4型梳棉機的梳理場布置對附加棉結的控制是有效的。從棉結的角度看,在保證錫林、刺輥一定速比的條件下,刺輥轉速隨錫林同步增速仍有一定空間。
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