王丽霞 任光业 崔中浩

（青岛宏大纺织机械有限责任公司，山东青岛，266061）

随着纺纱技术的不断进步，清梳联设备得到广泛应用，纺纱质量也得到了极大提高。如何在提高纱线质量的基础上，提高单元机产量，降低设备厂房投资和生产运营成本，则成为纺纱厂和纺机设备生产厂的共同目标。我公司为此努力探索，对清梳联单元机工艺结构、清棉流程、上机工艺、针布器材配置等进行了大胆创新，取得了突破性成果。在此，重点介绍我公司生产的成套清梳联工艺流程与技术特点，及其采用新疆棉纺制中细号纱的生产效果。

1 清梳联清棉工艺流程及各单机特点

1.1 清棉工艺流程

清棉流程设计采用“多包取用，精细抓棉，均匀混和，少碎早落，渐进开松，少伤纤维”的原则。流程中，在抓棉机风机出口处配有FT124A 型重杂分离器，抓棉机和单轴流之间配有JWF0007 型重物分离器，多仓出口配有FT218 型重杂分离器，利用尘棒和管道在不损伤纤维、不增加棉结的情况下排除重物、杂质和金属。在抓棉机肋条处配有金属探测排除装置，抓棉机吸棉风机前配有FT225B 型强力磁铁，抓棉机吸棉风机和JWF0007 型重物分离器之间配有三合一金火探系列探除器，多仓混棉机配有防火装置，配置多道火星探除、重物分离、金属探除等安全措施，为清棉设备安全生产提供了保障。电气系统采用PLC 可编程序控制及各种新型电气技术，运行程序合理严谨，各单元机之间动作联锁；设置棉位光电自停、棉层过厚自停、打手绕花自停、欠压报警等声光信号保护；梳棉机、喂棉箱、圈条器三位一体电气控制，确保系统无故障稳定运行。

1.2 JWF1013 型抓棉机

JWF1013 型抓棉机工作幅宽2.5 m，可以宽松并排放置4 个棉包，排包量比传统往复式抓棉机增加1/3。增加了原料抓取点，打手刀片齿数从传统的 4 齿/片或 6 齿/片优化成 10 齿/片，在刀片有效抓取宽度上抓取精细程度提高60%，相同条件下，打手上单齿抓取棉块更小，棉束块约20 mg～35 mg，利于棉包充分开松。抓臂上打手中心距增大至400 mm，减小了打手之间高速旋转气流的相互影响，有利于棉束的顺利转移；优化了抓臂吸腔形状，利于吸腔吸风量均衡分布，减少棉束转移死角，提高棉束一次性转移效率。

1.3 JWF1111 型并联单轴流开棉机

JWF1111 型并联单轴流开棉机采用了并联轴流开棉工艺，先将进入的棉流均匀分为两路，然后两股棉流并行独立开棉，最后将棉流汇合、微尘汇合、杂质汇合，该新工艺流程在同等条件下开松除杂能力可提升50%，单机最高产量可达3 000 kg/h［1］。在该机型开棉原理和结构设计上，传承了JWF1107 型单轴流开棉机开棉圈数多、开松充分、除杂效率高的优点，完整地保留了主电机变频调速、节能稳定的优点，在开棉产量倍增的同时，能够实现柔性精细化开棉，达到“早落少碎”的开棉效果。一体化设计的入棉与排风的专利结构让清洁工作变得更加简单，而且大大降低了设备维护频率，大幅延长了设备维护周期。打手视窗优化设计，使得视窗拆卸更加方便，更换角钉全程无死角。整机占地面积更小、性价比更高。

1.4 JWF1029 型多仓混棉机

JWF1029 型多仓混棉机具有四重混和作用：原料通过气流自动喂入各储棉仓，实现第1 次自由混和；各储棉仓棉层经过90°变向和路程差，实现第2 次混和；角钉帘同时将多层棉束输出，实现第3 次混和；均棉罗拉将多余棉束剥回，在混棉仓同角钉帘输出原料充分混和，实现第4 次混和。混和原理见图1。

图1 JWF1029 型多仓混棉机四重混和示意图

棉箱储棉量大，纺纯棉时窄幅1.2 m 多仓混棉机储棉量大约在450 kg，宽幅1.6 m 多仓混棉机储棉量大约在650 kg，保证清梳联系统长期运行可靠、稳定，出棉口设置金属重物排杂装置，进一步排除金属和杂质。

1.5 JWF1115-160 型精开棉机

JWF1115-160 型精开棉机喂入形式采用无动力纤维分离器，基本无故障，不增加棉结、不损伤纤维；开松除杂形式采用大直径梳针打手+尘棒除杂部件，开松效果好，损失纤维少。

1.6 JWF1211A 型梳棉机

锡林、道夫、圆墙板均由工艺成熟的铸铁材料制成，稳定、可靠、温升变形小，确保锡林、道夫区域核心梳理隔距稳定；整体钢板焊接结构的机架精度高，刚性好，有力保障了整机机械结构的稳定。

加大锡林、道夫、刺辊之间的夹角，增加工艺分梳角度和工艺梳理弧长，工艺分梳角度从212°增加到247°，工艺梳理弧长从2 400 mm 加大到2 800 mm，较传统梳棉机增加17%。

通过回转盖板踵趾面的材料和结构优化，使摩擦负载更小、寿命更长；曲轨使用特殊工艺处理增加硬度，减少盖板同曲轨摩擦力50%。

采用顺向给棉形式，柔性开松，减少纤维损伤；落杂区长度机外可调，根据工艺要求，可以选配1 个、2 个或3 个落杂区配置，其中，第一落杂区长度可调范围为45 mm～85 mm。

通过铝合金罩板材料和结构优化，直线度、平面度好，转移、分梳气流更稳定，纤维在梳棉机横向分配更均匀，更有利于分梳和转移。棉网清洁器、双联固定盖板、U 形罩板模块化配置，根据工艺需求，灵活组合。

棉网清洁器开口尺寸有2 个配置可选，落棉工艺调整范围加大，固定盖板区气流和排除短绒、微尘能力控制更合理，工艺适应性更好。

盖板清洁部分盖罩采用铝合金拉制材料，形状稳定、外观美观、光滑，盖板花剥取刀采用钢刀，稳定、可靠。

采用四位一体的自调匀整系统。清棉向梳棉机智能连续给棉，棉箱PID 确保筵棉均匀度，后部给棉棉层检测，前部出条前环检测。梳棉机生条5 m 重量的内不匀率可控制在1.0%以内，外不匀率可控制在1.5%以内。

圈条器高速切条，切条时道夫不降速，不影响换筒时的生条质量，节约原料，断头率低，相比旋转式自动换筒结构简单，可节省占地33%。

智能化程度高。可自动检测和统计各个电机的耗能，自动统计各部位针布器材使用周期，并显示报警信息；可自动检测和统计生条粗细节和不同长度生条的重量不匀率等。

2 生产应用实践

某纺织厂配置了该清梳联一机二线16 台JWF1211A 型梳棉机，采用新疆棉纺精梳赛络集聚纱。由于在表征棉花成熟度的马克隆值指标上，机采棉与手摘棉没有显著性差异，其余各项品质指标均存在显著性差异［2］，在生产过程中，通过对清梳联工艺流程、上机工艺和针布配置进行优化，梳棉机在台产65 kg/h 情况下，生条和成纱指标都达到了优异水平，实现了高质高产，降低了设备投资和运营成本。

2.1 原料选配

纺纱品种以JC 18.5 tex 赛络集聚纱为例，原料采用50% 的新疆手摘棉和50% 的新疆机采棉。相同品级的机采棉与手摘棉细度接近，但机采棉的主体长度短，短绒率、带纤维籽屑和棉结高，而手摘棉的索丝比机采棉多，所以清梳联在设置上机参数时要综合考虑。具体配棉情况如下。

2.2 清梳联工艺流程配置

JWF1013 型往复抓棉机→FT217-70 型气流分流器+JWF0007-70 型重物分离器→JWF1111型轴流开棉机→［JWF1029 型多仓混棉机→JWF1115-160 型精开棉机→JWF1053 型除微尘机→（JWF1173A 型喂棉箱+JWF1211A 型梳棉机）×8］×2

2.3 清棉各单机上机工艺

2.3.1 JWF1013 型抓棉机

抓棉机是清梳联的第一道工序，为了把棉包中压紧的纤维块松解成较小的纤维束，同时又要避免纤维的损伤和杂质的碎裂，抓包机要做到“勤抓少抓，精细抓取”。JWF1013 型抓棉机具体上机工艺参数：抓棉器间隙下降动程1.2 mm，运行速度24 m/min，打手速度950 r/min，抓手尖顶与肋条底平面距离-3 mm，运转效率在90%～95%。

2.3.2 JWF1111 型并联单轴流开棉机

JWF1111 型并联单轴流开棉机的优势就是将棉流均匀分为两路，而这两路是并行独立开棉，每路棉量相对减半，棉花中的杂质可以充分暴露，利于杂质的排出。具体上机工艺参数：第1 组尘棒（入口/出口）安装角为18°/27°、隔距 9.12 mm/10.10 mm，第2组尘棒（入口/出口）安装角18°/27°、隔距9.12 mm/10.10 mm，打手速度450 r/min。

2.3.3 JWF1029 型多仓混棉机

JWF1029 型多仓混棉机有平帘和斜帘，其储棉量大，混和均匀。具体上机工艺参数：角钉帘线速度91 m/min，输送带线速度0.6 m/min，均棉罗拉速度582 r/min，剥棉罗拉速度412 r/min，均棉罗拉至角钉帘隔距30 mm，剥棉罗拉至角钉帘隔距20 mm。

2.3.4 JWF1115-160 型精开棉机

具体上机工艺参数：尘棒安装角度20°×27°×35°，尘棒隔距 9.7 mm×8.7 mm×7.2 mm，梳针打手速度506 r/min。

2.4 JWF1211A 型梳棉机工艺

主要针布配置及工艺参数：锡林针布C18-40-10D 型，道夫针布 D40-30-36CR4 型，刺辊针布V8-05-40型，回转盖板针布TN60型。产量65 kg/h，出条速度240 m/min，生条定量23 g/5 m，喂 棉 定 量 850 g/m，刺辊速度803 r/min，锡林速度433 r/min，盖板速度260 mm/min。给棉罗拉至给棉板隔距0.18 mm，给棉罗拉至刺辊隔距0.89 mm，握持距0.64 mm，刺辊至第1除尘刀隔距0.51 mm，刺辊至第2除尘刀隔距0.56 mm，刺辊至分梳板隔距1.02 mm，刺辊至锡林隔距0.18 mm，锡林至道夫隔距0.18 mm，回转盖板隔距0.25 mm、0.20 mm、0.20 mm、0.20 mm、0.20 mm、0.20 mm，道夫至剥棉罗拉隔距0.25 mm，后上棉网清洁器导流板/除尘刀隔距1.52 mm/0.41 mm，后下棉网清洁器导流板/除尘刀隔距1.52 mm/0.18 mm，后上罩板出口隔距0.89 mm，后下罩板入口隔距1.02 mm，后固定盖板隔距（从下到上）0.56 mm、0.51 mm、0.46 mm、0.41 mm、0.36 mm，前固定盖板隔距（从上到下）0.30 mm、0.30 mm、0.25 mm、0.25 mm，前上棉网清洁器导流板/除尘刀隔距1.52 mm/0.36 mm，前下棉网清洁器导流板/除尘刀隔距1.52 mm/0.31 mm，前下罩板出口隔距0.56 mm。

2.5 清梳联纺纱质量指标

JWF1211A 型梳棉机筵棉、生条AFIS 各项主要技术指标如下。

由以上数据可知，通过合理的清棉流程配置和工艺优化，JWF1211A 型梳棉机产量65 kg/h时，梳棉棉结去除率91.6%，籽皮棉结去除率86.7%，总杂质去除率95.4%，短绒率降低1.7 个百分点。将新疆机采棉和手摘棉混纺，梳棉生条棉结去除率和杂质去除率都达到了较高水平，重量短绒率下降明显，5 m 重量外不匀率在1.5%以内，生条条干CV值在3.5%以内，生条整体质量均达到了较高水平。

JWF1211A 型梳棉机各部位落棉率（落棉率是梳棉机产量65 kg/h，取开车20 min 后各个点的落棉量计算得出），见表 1。 由表 1 可知，JWF1211A 型梳棉机主要落杂点在第1 落杂区和回转盖板花部分，约占总落棉的50%，总落棉率为6.67%。

表1 JWF1211A 型梳棉机各部位落棉率

该条清梳联生产线以纺JC 18.5 tex 赛络集聚纱为主，主要成纱质量指标：条干CV值10.1%，-40%细节6个/km，-50%细节0个/km，+35%粗节28个/km，+50%粗节2个/km，+140%棉结 25 个/km，+200% 棉结 4 个/km，毛羽H值2.75，断裂强力354 cN。参考USTER2018 公报水平，条干CV值为10%水平，断裂强力为63%水平，其余管纱指标均达到5%水平。条干CV值和断裂强力水平不高与棉纤维马克隆值太大等有关。

3 结语

（1）根据原料、成纱质量和产量要求，创新配置了2.5 m 工作幅宽往复抓棉机、并联单轴流开棉机、四重混和无打击部件的多仓混棉机、大直径梳针打手配合尘棒除杂精开棉机等单元机，既保证了开松除杂效果，又控制了棉结增长，减少了纤维损伤，所配置的JWF1211 型梳棉机较好满足了市场采用新疆棉纺高质纱、清梳联和梳棉机高产的需求。

（2）通过设定合理的清梳联各单机和流程参数，JWF1211A 型梳棉机加工新疆棉中细号高质纱，在产量达到65 kg/h 时，设备长期运转稳定可靠，故障率低，清洁维护方便，梳棉机生条AFIS棉结去除率大于90%，重量短绒率下降1.7 个百分点，落棉率6.67%，都达到了较好水平，生条条干CV和重量不匀率、成纱指标均表现优秀。