胡振龙 赵卫华 杨美霞 张 萍

（东营市宏远纺织有限公司，山东东营，257500）

梳棉机机后工作区即给棉刺辊工作区是梳棉机的核心工作区之一，具有对纤维层进行预梳理，排除尘杂和短绒的功能，合理控制好气流和各部工艺，是提高梳棉机除杂效率，提高产品质量的关键。

1 气流附面层形成原理

物体做平移或回转运动时，运动表面因摩擦带动空气流动，又因空气分子间的黏度和摩擦，里层的空气带动外层空气，层层带动，在运动体表面形成气流层，该气流层中的气流速度变化剧烈，形成一定的分布，这一气流层称为“附面层”。附面层在一定的范围内离生成点越远，则厚度越厚。速度则是离回转体越近，速度越大[1]。

1.1 纤维与杂质在气流附面层内的分布原理

由于附面层具有速度分布，在梳棉机运行中，纤维与杂质在气流中总是倾向于流线的切线方向，同时附面层又具有径向压力分布，而纤维和杂质的质量、密度有差异，使两者的终末速度不同，以及附面层内速度分布对其空气的阻力等影响，使纤维与杂质获得分离的机会，附面层外层杂质多于纤维，而内层纤维多于杂质。因此对附面层给予分割深度与切割方向，可以达到调节落棉、去除杂质的目的。

1.2 梳棉机机后气流分布及除杂原理

根据纤维与杂质在附面层中的分布情况，对梳棉工艺进行合理分工。首先刺辊高速回转带动周围气流，气流随刺辊回转，回转的刺辊携带纤维，通过给棉板与刺辊隔距点，因为此处隔距小，且有棉须可看成附面层的形成点。在给棉板与除尘刀之间，即机后第一落杂区，刺辊带动的气流逐渐增加，附面层厚度也随之增加。由于附面层的形成与增厚，这就要求给棉板的下方补入气流，补入的气流对刺辊的纤维有托持作用。增厚的纤维层至除尘刀处，由于除尘刀与刺辊隔距很小，在0.31 mm～0.43 mm之间，所以大部分气流被除尘刀挡住，而沿除尘刀背向下流动，从而使杂质和短绒也从除尘刀背处落下，形成落棉。落棉多少与刺辊转速、除尘刀高低及角度有密切关系。部分气流通过除尘刀后，附面层又开始逐渐增厚，到预分梳板入口处（这段是机后第二落杂区），大部分气流进入预分梳板，其余厚度超过预分梳板入口隔距的气流，又折回车肚，随即气流中所含的杂质和短绒落下。由于第二落杂区气流需要增厚，同样需要从除尘刀下补入气流，所以除尘刀背流下的气流有部分从除尘刀底向上流动，形成回收气流，使从刀背落下的长纤维随气流回收至预分梳板，刺辊带动气流通过预分梳板，进入小漏底入口，同样小漏底入口切割附面层，排出短绒和杂质。分梳板至小漏底入口称为第三落杂区。通过小漏底的气流，进入刺辊与锡林交接的三角区，此区是小漏底出口、大漏底出口以及后罩板入口三者汇合处，当小漏底出口隔距增大时，带出漏底的气流量增多，三角区的静压增高，排出的短绒和尘屑增多，三角区内刺辊带动的气流与锡林带动的气流合二为一，在通过刺辊与锡林隔距点后一分为二，一部分进入刺辊罩，一部分进入后罩板[2]。

2 影响梳棉机机后落棉的因素和控制措施

2.1 刺辊速度对落棉的影响

提高刺辊速度有利于分梳棉束，暴露杂质，加强抛掷力。刺辊上的纤维、杂质所受的离心力与刺辊转速的平方呈正比增加。因此，提高刺辊速度可以使落棉增加，除杂效率提高，但不利于向锡林转移纤维[3]。

2.2 除尘刀高低角度对落棉的影响

除尘刀安装在刺辊下方，刀两端装有可调节除尘刀高低和角度的托脚，其主要作用是配合刺辊排除原料中的破籽、叶屑、不孕籽和僵片棉等杂质，还对刺辊上纤维有托持作用，使其顺利地转移给锡林。除尘刀的高低位置，以机架平面为准，或高于、或平于、或低于机架平面，调节范围±6 mm。当给棉板与小漏底位置不变时，放低除尘刀位置，会增加第一落杂区的长度，使较大杂质有较多机会落下，同时由于第一落杂区的增长，刺辊转动形成的气流附面层增厚，也有利于除杂。除尘刀安装角度是指刀背与机框平面的夹角，调节范围一般在70°～110°。通常情况下，原料含杂多时（尤其大杂），宜采用“低刀，大角度”工艺，含杂少时采用“高刀，小角度”工艺。

2.3 刺辊与分梳板隔距对落棉的影响

刺辊与分梳板的隔距小，在入口处被分割掉的附面层厚度大，落入车肚的落物较多。因此，如果筵棉或棉卷含杂率较高时，刺辊与分梳板的入口隔距宜收小，避免过多的杂质进入，一般入口隔距调节范围一般为0.3 mm～0.5 mm。

2.4 工艺调整试验对比

梳棉机型为JWF1203型，品种为JC 9.8 tex集聚纺纱，原料为新疆细绒棉，平均等级3级，平均长度29 mm；马克隆值4.2，含杂率2.0%，16 mm短绒率8.7%。梳棉后部工艺试验方案试验结果如下。

项目 方案1 方案2

刺辊速度/r·min-1900 1 050

除尘刀位置/mm -2 -5

除尘刀角度/（°） 95 105

刺辊与分梳板

入口隔距/mm 0.5 0.4

落棉率/% 1.43 2.13

落棉含杂率/% 29.5 25.4

除杂效率/% 53.70 70.18

生条棉结/粒·g-147 38

16 mm短绒率/% 13.2 14.8

通过试验对比可以看出，工艺方案2比方案1除杂效率高很多，棉结也少，短绒率有所增加。

2.5 小漏底与刺辊隔距对落棉的影响

入口隔距加大，进入小漏底的气流量增加，小漏底内部的气流与落棉的排除就会有所增加。但因为小漏底入口分割附面层深度减少，故第三落杂区排除的落物减少，所以总的落棉率减少，落棉含杂率有所提高。

小漏底出口隔距加大，小漏底出口处静压增加，其静压的传导造成漏底内部静压增高。同时流出小漏底的气流量增加，使刺辊与锡林隔距点三角区处和小漏底出口处静压增高，造成三角区飞花。所以小漏底与刺辊隔距要适当，隔距过小不利于排除短绒，过大易造成三角区挂花。

2.6 刺辊吸风罩部位对气流影响

刺辊和锡林带动的气流在三角区处混和，通过刺辊与锡林隔距点时一分为二，一部分随锡林进入后罩板，一部分进入刺辊盖罩。进入刺棍盖罩的气流，由于刺辊与给棉板隔距很小，气流难以通过，故在刺辊罩下形成高压区，会有大量气体逸出，因为气体中带有短纤维，如果处理不好就会造成绕罗拉现象，严重影响生条质量。

我公司有一台JWF1203型梳棉机就出现绕罗拉现象，保全维修工采用了多种解决方法：调整刺辊吸风罩位置；处理罩板、罗拉表面毛刺；调整吸风量等都未达到理想效果。最后在吸风罩内放置一根直径20 mm的铁管，这种方法虽然解决了绕罗拉问题，但治标不治本，短绒又绕在铁管上，给值车工清洁带来麻烦。经过仔细观察发现，其原因是吸风罩上的密封胶皮软，由于气压大，密封胶皮与罗拉密封不严，气流带短纤维逸出绕在罗拉上。于是维修人员对该密封胶皮进行更换，利用薄尼龙平带双层安装在护罩上，替换原密封胶皮，问题得到解决，使用效果良好。后期我们又对其他梳棉机也进行了更换。

3 提高刺辊工作区除杂的措施

3.1 合理控制气流

控制气流的产生量，刺辊速度对稳定气流量至关重要，随着新型针布的不断出现与改进，增加了刺辊齿密度，采用齿密度和锋利度来提高分梳度的工艺手段。合理分配各点的气流（特别是三角区），合理利用罩板、漏底等处的工艺隔距。新型梳棉机由于锡林、刺辊速度高，必须合理利用低压罩、棉网清洁器、排尘排杂等负压吸口导流，及时缓解释放高压区气流。合理的气流补入，有助于稳定压力，稳定落棉，并托持棉网及自动清洁等功能。

3.2 保持棉层良好的握持状态

要求握持牢固，保证给棉板和给棉罗拉无毛刺、无弯曲，自调匀整装置作用灵敏，喂入棉层结构良好，厚薄均匀。

3.3 合理设置刺辊速度

刺辊速度高，分梳度好，但易损伤纤维，过高不利于纤维转移，纺纯棉建议锡林刺辊线速比在2.1以上。

3.4 保持良好的刺辊锯齿状态

要提高刺辊工作的分梳除杂质量，除了配置合适规格的刺辊刺条外，还必须要适时更换刺辊刺条，保持其良好的锋利度、光洁度。

4 结束语

梳棉工序是落棉最多的工序，而刺辊工作区落棉的数量和质量对最终产品的质量及成本都有直接影响。本文分析了影响梳棉机机后落棉的因素，并通过调整刺辊速度、除尘刀位置、刺辊与分梳板隔距、小漏底与刺辊隔距等措施，提高了除杂效率。在保证分梳质量的前提下，合理利用气流，优化工艺，控制好落棉率，保证落棉质量，是梳棉机刺辊工作区重要的任务。