0 引言
梳棉機從發明至今,其基本原理沒有什么根本性的改進,近年來,通過對梳理過程的深入探討,人們發現傳統梳棉機的道夫機構存在嚴重不足,嚴重阻礙紡紗流程的縮短和生產質量的提高。本文結合梳理實踐,分析了傳統道夫機構的不足,介紹了中國臺灣地區和俄羅斯關于道夫機構改進的兩種方法。這種新動向應引起廣大梳理研究者尤其是紡機制造者的高度重視,因為這可能是梳棉機今后的發展方向。
1 傳統道夫機構的不足
梳棉機道夫機構主要任務是凝聚纖維和分梳纖維。為完成上述任務,道夫與錫林用針布齒條采用了分梳配置。傳統道夫機構存在的不足,簡要分析如下:
1.1 纖維伸直度問題
纖維經錫林~蓋板(包括固定蓋板)所得到的平行伸直度結果大都消失,出現了大量的彎鉤。高速攝影研究顯示,纖維經錫林-蓋板分梳后,呈現出十分良好的平行伸直結果,但是轉移至道夫后的纖維結構變得十分混亂,具有氈狀物特征,示蹤纖維研究表明:錫林上伸直纖維由錫林轉到道夫后,其58.3%變成了彎鉤纖維!正是由于道夫機構的這種不足使得纖維經梳理后完全伸直纖維百分率由棉卷15.7%下降到11.7%。
1.2 棉結問題
錫林~道夫之間是棉結高發區域,這是因為:①纖維從錫林轉移到道夫時,由于纖維經多次減速而失去控制,因而容易造成棉結;②道夫會使大量纖維變成彎鉤,而彎鉤本身就是棉結產生的原因;③錫林與道夫回轉時,在錫林與道夫最小隔距處會形成氣流的壓縮,從而產生高壓渦流,這種情況也會使纖維轉移不規范從而形成棉結。
1.3轉移問題
當轉移率大時,梳棉機產量增加,但會使均勻混和作用減弱,同時意味著錫林必須將多得多的纖維轉給道夫,錫林負荷增大,這會使錫林+蓋板對纖維分梳能力減弱,從而造成棉網云斑,棉結顯著增加;另外,梳棉機的使用表明,當梳棉機產量提高、道夫速度加快時,對設備要求高,道夫針布銳度降低會使纖維轉移困難。高速高產還可能出現落白花現象。當轉移率低時,意味著錫林將大部分纖維重新帶回錫林~蓋板區進行分梳,這會使分梳及均勻混和作用提高;但會使梳棉機產量下降。
2 兩種道夫改進的新方法
2.1 俄羅斯改進方法
俄羅斯中央棉紡科學研究院的方法,保留從纖維網(或棉卷)喂入到以錫林剝棉區的思想體系和結構設計,取消道夫及其隨后的裝置。采用新的纖維剝離原理,然后纖維沿橫向(與錫林母線平行)定向并形成生條。這樣,條子中纖維定向度好;但伸直度不夠。用此方法制得條子的線密度可達10ktex~15ktex。其次,把有3倍~5倍倍牽伸的雙區牽伸裝置直接置在梳棉機的機前,該裝置的牽伸倍數對纖維的必要伸直是夠的;因為在最初生條中,纖維以適當方式加以定向。用此種方式制取的生條可直接喂入到轉杯紡紗機中,對環錠紡紗系統,此種機器加工的條子可直接喂入粗紗機上。
用這種思路裝備梳棉機與同型號傳統梳棉機進行質量對比,重新裝備梳棉機條子直接喂入到氣流紡紗機(不用并條);而傳統梳棉機加工生條之后,需經并條工序加工,再喂入到氣流紡紗機中。其實驗結果對比見表1。
表1 試驗用新型梳棉機與傳統梳棉機氣流紡紗質量對比
用Uster-Tester(儀測試紗的結果列于表1中,括號內指出Uster-Statistic儀測定的紗線質量水平。根據一系列指標,說明試驗紗優于控制紗。果不其然,在測量四個靈敏度時,試驗紗中白星含量(棉結在這里屬軟疵)少于控制紗。在大多數情況下,在測量靈敏度+280%時,試驗紗在白星數方面符合Uster-Statistic儀上25%的質量水平,而控制紗處在25%~95%水平。
由以上可見,新設備(又稱梳并聯合機)既能提高質量,又可縮短紡紗流程,其優越性十分明顯。
2.2中國臺灣地區的方法
其新道夫機構如圖1所示。
A-剝棉羅拉;B-傳動羅拉;C-高壓靜電電源供應器;D-吸風槽;E-清潔毛刷;
F-吸棉塵籠羅拉;G-金屬沖孔網;H-棉條卷出機構;I-錫林。
圖1 臺灣新道夫機構
本裝置系將梳棉機之道夫省略,于錫林與道夫臨接處之上方裝置一剝棉羅拉,剝棉羅拉表面用針布齒條包覆,轉向與錫林同向,配合著隔距及速度的調整,在不損傷纖維的原則下,將錫林上的棉網以單纖狀拋入兩孔狀金屬網帶間,金屬網帶表面均勻沖孔,內部配有吸風裝置;兩金屬帶間通上不同電極之高壓靜電,使金屬帶間產生極高之電位差,當纖維經由剝棉羅拉拋入后,會受此高壓電場之作用而拉伸,使纖維平行化。短纖及細小塵雜受到電場的作用力較小而上下飄浮,且移動速度較慢,當電場的作用力小于面上的吸風力時,短纖及細小塵雜就會被金屬孔帶內部的吸風裝置吸入集塵裝置內收集;而長纖維受電阻之作用,垂直于上下金屬帶間順利的通過吸風區域后,而被塵籠羅拉吸附成網,再經由兩壓輥羅拉剝離重壓后,喂入喇叭口集束形成棉條。
這種新型梳棉機具有如下特點:①去除短纖維,本機構短纖去除率可達8%以上;② 能使所有彎鉤得到消除;③ 去除微塵及細小雜質功能強;據測定,用本裝置后的生條中微塵及細小雜質含有率為0.01%~0.02%,而一般生條為0.04%~0.08%,精梳條為0.03%~0.05%;由此可見該裝置優越之處;" 減少5%的纖維損失;# 取消預并、條卷、并卷、精梳多道工序,極大地縮短紡紗流程。
3 結論
(1)傳統梳棉機道夫機構具有不可克服的缺陷。主要表現在易產生大量纖維彎鉤,且是棉結高發區,道夫速度與產質量提高成反比關系。
(2) 兩種新道夫機構克服了傳統道夫不足,為進一步縮短工藝流程提高產品質量、產量指明了思路,這些為我們進一步研究新道夫機構提供了借鑒作用。
(3)梳棉工作者應注意以上新動向,以加快研制具有中國特色的新道夫機構,為我國梳棉機趕超世界梳棉機發展新水平作出貢獻。