浅谈毛纺梳理结构原理及工艺实践

冷月

史白雪
（恒天重工股份有限公司，郑州  450001）








摘要：为了探讨毛纺梳理的原理及工艺，文章从梳毛机的基本结构和工艺流程出发，分析了纤维的梳理过程、纤维的受力分析、针布间形成的三大作用及在三大作用下纤维的运动分析。指出在工艺实践中，隔距和速比的选择原则。






关键词：毛纺梳理  分梳作用、剥取作用、起出或提升作用  纤维的运动  沿针和绕针  隔距  速比  。





0前言
毛纺梳理一般采用的是罗拉式梳理，其任务是将开松后的纤维集合体进一步松解，在尽可能减少纤维损伤的前提下提高纤维的分离度，使纤维束比较完善地分离成单根纤维状态，使纤维得到进一步较细致的混合均匀。
一般来说，毛纺梳理机适用于长50-100mm的纤维。羊毛纤维的特点之一是纤维中含有草杂，根据工艺需要一般有粗梳，半精梳和精梳。本文以羊绒梳理机为例对毛纺梳理结构原理及应用做一些浅议。
1梳理过程
图1为梳理羊绒的梳毛机结构简图
线
首先由人工或通过管道将开混后的原料喂入毛箱1，通过升毛帘2、均毛梳辊3将一定量的纤维带上去，经剥毛耙4把纤维剥下，落入毛斗5中，通过机械或电器控制可以定时启动和停止，并可定量控制毛斗中纤维的多少，达到预定重量时，升毛帘停止转动，毛斗自动打开，完成一次喂给过程。喂下的一斗纤维落在水平喂入帘6上，水平喂入帘不断地运动，这样一斗斗的纤维就排在水平喂入帘上。当每斗纤维落下后都由推毛板7推向前方，并喂给喂入罗拉8及梳理机内。由于毛斗5定时打开和关闭，每喂入一次的时间间隔是一定的，而且每斗纤维的重量都有控制，实现了定时定量均匀喂给的目的。
进入梳理机的纤维先由胸开毛辊9进行开松，再由胸锡林10及3对工作辊，剥毛辊进行预梳理，使块状纤维变成束状纤维。束状纤维通过转移辊11转移给锡林12进入了粗梳理部分，5对工作辊，剥毛辊对锡林上的纤维进行循环梳理，实现纤维的粗梳，用风轮13将锡林上的纤维提升，然后再转移给道夫14，并由斩刀15剥下完成粗梳。在粗梳和半精梳之间通过第一过桥上的输送帘把纤维送到半精梳的开毛辊16上，进一步开松，除杂，进入半精梳部分， 5对工作辊，剥毛辊对锡林上的纤维进一步梳理，实现纤维的半精梳，之后由斩刀剥下，经过第二过桥上的输送帘传送给精梳部分的开毛辊。为使纤维梳理得更加充分，精梳部分又分精梳第一辊，精梳第二辊，通过精梳后的纤维束，再输送至分条捻线部分，对纤维进行分条，搓捻成线。
2梳理原理
2.1两针面间的基本作用
梳毛机上有几十个大大小小的辊子，如喂入罗拉、开毛辊、转移辊、锡林、道夫、工作辊、剥毛辊、风轮等，这些辊子上都包覆着针布（预梳部分包金属针布，其余部分包弹性针布），包缠了针布的各辊彼此之间相对接近时，形成一定的隔距和作用区，在作用区内，由于两辊的针向不同、转向（或速度方向）不同及速度大小不同，便构成了不同的作用区。变换针向、速度方向、速度大小这三个因素，可排列出20多种作用形式，但其作用性质仍然是三种，即分梳、剥取、起出（提升）。见图2
三大作用对应的受力分析图见图3

a) 分梳作用：两针面的针齿倾角平行配置，针尖对针尖，两针面均有抓取和握持纤维丛的能力，纤维束被一分为二，各抓走一部分纤维，被分解的纤维受到另一针面上其它针齿的梳理，从而实现了分梳作用。
b) 剥取作用：两针面的针齿倾角呈交叉配置，针尖对针背，纤维一方面沿针齿（锡林）向针跟深入，即针齿有抓住纤维的能力，另一方面沿针齿方向脱离针面（剥毛辊），完成锡林上的针齿剥取剥毛辊上的纤维，实现了剥取作用。
c) 提升作用：两针面的针齿倾角平行配置，针背对针背，两针面均没有抓取和握持纤维丛的能力，使纤维脱离针面向外运，实现起出（提升）作用。
在梳毛机中，喂入罗拉-开毛辊间，锡林-道夫间，锡林-工作辊间均为分梳作用；锡林-开毛辊，锡林-剥毛辊，剥毛辊-工作辊间为剥取作用；风轮-锡林间为起出作用。
2.2 梳理过程中纤维的运动—沿针与绕针
在梳理过程中，由于针布的作用使纤维受到力的作用，这些作用力可归纳为梳理力、挤压力、反弹力、离心力及摩擦力等，其中最重要的是梳理力。梳理力就是针布作用于纤维的力，正是这个力的作用使纤维被撕开、分梳、转移，也正是这个力的存在才使纤维产生了沿针向上或向下的运动及绕针运动。纤维沿针向针跟移动-抓取握持；纤维沿针向针尖移动-剥取转移；纤维即不向针尖也不向针跟移动-自制，处于自制状态的纤维，不会沿针运动，但仍然在受力，于是便产生了绕针运动，分劈纤维束，由大束分成小束。
绕针运动是分梳的基础，纤维被梳理的先决条件是绕针运动；而绕针运动的前提条件是纤维与针之间的角度必须在自制范围内。沿针运动是剥取和提升作用的基础。当两针齿同时满足绕针运动条件，才能有效分梳。至少要有一个针面满足饶针运动条件，否则会搓成结。没有沿针运动便不会有剥取，没有剥取便不会有转移。。
3 梳毛机工艺实践
3.1         隔距设计一般要求
隔距是指两辊表面间的距离。隔距大，作用区变小；隔距小，作用区变大，梳理弧长变大，作用效果好，锡林可转移或分配给工作辊更多的纤维，使工作辊挂毛量增大，提高梳理效果；同时，锡林转移走纤维后，针隙清晰，梳理效果会更好。
隔距小时，纤维间的压力增大，工作辊﹑锡林抓取纤维的能力增强，也会增强梳理作用。如果喂入纤维量大，作用区内纤维量大，隔距不宜缩小。隔距太小，梳理力增大，会增加对纤维的损伤，也容易损伤针布，使针齿变形，影响梳理。
3.2  隔距的选择原则
首先 考虑原料种类和性质，如果是细而卷曲的羊毛用小隔距，加强梳理。其次按照羊毛在梳理机的位置，从后到前逐渐变小，逐步加强梳理，减小对纤维的损伤。喂入罗拉与胸锡林之间隔距应为全机最大处（预梳），因为刚喂入的纤维呈块状束状的较多，同时纤维有纠结，如果隔距太小容易损伤纤维。经过几个梳理环的梳理后，纤维比较松散，顺直，单根率逐渐增大，隔距也就可以逐渐变小，也不会损伤纤维。
锡林与工作辊的隔距，应与混料的松解程度相适应，由后到前渐小，尤其是同一个锡林周围的5个工作辊，其隔距从后到前应逐渐变小，因为随着梳理点的增多，纤维被梳理得顺直了，到前面第5个工作辊时，隔距小一些也不会损伤纤维。锡林与道夫间隔距应小于最接近的那只工作辊与锡林间的隔距，以加强分梳作用并提高纤维由锡林向道夫转移。
  剥取作用区隔距的选择，以顺利完成剥取转移毛层为原则。剥毛辊与工作辊之间隔距可稍大（反向剥取），以能顺利剥取为度。按羊毛在机内的运动方向逐渐调小剥取隔距，一般同一锡林上也可采用统一隔距。斩刀与道夫之间的隔距，一般在0.25mm~0.38mm。
3.3         梳毛机速比的确定：
速比是锡林速度与工作辊或道夫速度之比。工作辊速比大，工作辊的速度就小，锡林梳理弧长愈大，锡林交工作辊的纤维就愈多，梳理作用愈强。所以工作辊上的纤维量与工作辊速比成正比。但工作辊负荷过大也会造成梳理不透。选择速比的原则一般为：
a）大锡林速度一般不变，工作辊速比原则上由后到前逐渐变大。这是因为第一工作辊处还有纤维纠结，速比太大易拉断纤维，速比适当小些，可逐步缓和梳理；到第5工作辊处速比可大些，一方面此时纤维比较松解，速比大也不容易拉断纤维，另一方面速比大还可以提高梳理效果。
b）梳理细而短羊毛时，采用大速比，加强梳理；梳理粗而长的羊毛时采用小速比。
c）当毛条中毛粒数不超过规定时，应尽量采用小速比。
d）抱合力差的纤维应加大速比，避免工作辊上有毛网剥落。
4 结束语
通过以上各方面的分析和探讨，使我们对毛纺梳理的结构和工作原理有了一定的认识，对各辊子的速度方向，大小，隔距及所包针布的方向等参数的设计有了一定的理论依据，但技术参数的确定还需根据不同的工艺流程，认真细致的安装调试及生产实践的校验等的缜密配合而定。



参考文献：
[1] 非织造学/柯勤飞  靳向煜主编.-2版-上海：东华大学出版社，2010.8
[2] 黄建 毛纺梳理 毛纺篇 针布梳理研究  纺机会展学术会论文集，2011。
[3]  郭秉臣 非织造材料与工程学  中国纺织出版社  2010年7月第1版