現(xiàn)代高產(chǎn)梳棉機及梳理技術(shù)的發(fā)展趨勢

1、現(xiàn)代高產(chǎn)梳棉機及梳理技術(shù)的發(fā)展趨勢郭東亮 董志強 （鄭州宏大新型紡機有限責任公司）梳棉機是紡紗流程中的核心設(shè)備，梳棉機和梳理技術(shù)的發(fā)展是相輔相成的，梳棉機是各種梳理技術(shù)和梳理理論的載體，梳理技術(shù)則為梳棉機的快速發(fā)展提供動力和方向。1 國外梳棉機的發(fā)展歷程早在500年前，人們已經(jīng)開始利用簡單的工具對纖維進行梳理，19世紀初，先后出現(xiàn)了羅拉式梳棉機和固定蓋板梳棉機。1834年英國的斯考脫曼·約翰·斯密斯設(shè)計了回轉(zhuǎn)式蓋板，1857年首批基于回轉(zhuǎn)式蓋板梳棉機出現(xiàn)，許多專家認為這就是現(xiàn)代梳棉機的原型機。在隨后一百多年的時間里，梳棉機并沒有太大發(fā)展，直到20世紀中期才開始迅猛發(fā)展。從現(xiàn)

2、代梳棉機的結(jié)構(gòu)特點和發(fā)展歷程來看，可以將其進行簡單劃分三個階段。1.1 第一階段第一階段是從20世紀50年代末70年代后期，這一階段是國外梳棉機的真正起步發(fā)展階段，梳棉機出現(xiàn)百家紛呈的局面。具有代表性的主要有：瑞士立達公司的C1/1、C1/2、C1/3型，德國特呂茨勒公司的DK2、DK3型，日本的CK-7C型和CKW型，意大利馬佐里公司的C40型，英國的潑拉脫600型以及Crosrol的MK3-80雙聯(lián)型，法國SACM公司的HP7型，西德因果斯塔脫公司KB-8型以及KB-4008型等。 這一時期金屬針布開始取代彈性針布，使梳棉機的單臺產(chǎn)量從35kg/h迅速提升至3050kg/h，梳棉機在結(jié)構(gòu)上

3、也發(fā)生了巨大改變。例如德國特呂茨勒在幾年時間內(nèi)先后推出DK2、DK3型以及DK715型梳棉機，基本結(jié)構(gòu)和基本梳理技術(shù)迅速定型，在隨后幾十年的發(fā)展中，特呂茨勒公司一直是在對這些基本機構(gòu)和梳理技術(shù)進行完善和挖掘。1.2 第二階段第二階段是從20世紀80年初20世紀末，國外梳棉機進入高速發(fā)展階段。各公司梳棉機的功能和結(jié)構(gòu)在第一階段的基礎(chǔ)不斷改進完善，梳棉機產(chǎn)量得到進一步提升，梳棉機的理論產(chǎn)量達到了80kg/h左右。各種先進的梳理技術(shù)、梳理理念、控制檢測技術(shù)紛紛亮相。這一時期有代表性的梳棉機主要有：立達的C4型、C10型、C50型，特呂茨勒的DK760型、DK803型、DK903型，Crosrol公司

4、的MK4型、MK5型，馬佐里公司的CX300型、CX400型，霍林沃思的Platt 2000型等。1.2.1立達C10/C50型梳棉機瑞士立達C10型和C50型梳棉機采用了多項新型梳理技術(shù)，這些當時看來的新技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)成為國內(nèi)外各大公司的基本技術(shù)。（1）C10型梳棉機C10型梳棉機最早采用了倒置式給棉裝置（即順向喂棉技術(shù)），如圖1所示。給棉羅拉表面采用菱形滾花，可調(diào)的小型給棉板反裝在給棉羅拉上，可根據(jù)不同纖維長度調(diào)節(jié)給棉板握持點至隔距點的距離；刺輥下加裝由一把除塵刀和兩塊預(yù)分梳板組成的小漏底結(jié)構(gòu)。圖1 C10型梳棉機給棉及刺輥部件示意圖采用500mm的小直徑道夫，同時抬高錫林中心，使梳理面積相

5、對C1/3增大了16%；錫林前后加裝4塊固定蓋板以增強分梳力，并把由6根固定蓋板和一個棉網(wǎng)清潔器組成的TREX系統(tǒng)作為選配件，如圖2所示；活動蓋板工作根數(shù)增加到43根（總數(shù)為112根）；活動蓋板反轉(zhuǎn)，利用傳統(tǒng)擺動抄針方式將剝?nèi)〉纳w板花吸走，C10型全機共有10個吸點(加上TREX共有12個吸點)。圖2 C10型梳棉機TREX系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖（2）C50型梳棉機C50型是在C4、C10型的基礎(chǔ)上，進一步完善設(shè)計，首次提出了模塊化概念，使保全保養(yǎng)更加方便，工作效率更高，錫林速度最高可達600r/min(最高)，理論產(chǎn)量80kg/h·臺。C50型梳棉機罩殼采用了自行支撐的罩殼設(shè)計，具有寬敞的

6、罩門，打開后就能接觸到機器的各個地方，保全保養(yǎng)工作方便、省工、提高效率；用傳動帶代替鏈條，不需潤滑油，可防油污，延長使用壽命；刺輥模塊化設(shè)計能保證更換刺輥或刺輥鋸條后分梳元件與刺輥隔距保持不變，降低換刺輥工時，提高生產(chǎn)效率；蓋板用齒形帶傳動；可選配錫林變頻傳動，可快速調(diào)整速度；車肚落棉與蓋板花分開；結(jié)合智能集中控制系統(tǒng)，監(jiān)控所有梳棉機的運行狀況和生產(chǎn)數(shù)據(jù)。1.2.2 特呂茨勒DK760/DK903型梳棉機特呂茨勒DK760型和DK903型梳棉機分別是上世紀80年代中后期和本世紀初期具有代表性的兩款經(jīng)典機型，這兩種型號的梳棉機對當時世界梳棉機的發(fā)展和特呂茨勒公司自身的發(fā)展壯大都有著特殊的意義。（

7、1）DK760型梳棉機（單刺輥梳棉機）DK760型梳棉機是DK740型梳棉機的改善型，也可以將其認為是DK740的“plus”版。DK760型梳棉機的機框由高強度鋼板焊接而成，具有良好的抗扭曲變形性能；錫林、刺輥及蓋板采用交流電機驅(qū)動（錫林也可選用變頻無級調(diào)速），給棉羅拉和道夫采用交流變頻電機；刺輥下裝有兩塊預(yù)分梳板、二組吸風(fēng)除塵刀和兩組活動閥門，可以通過調(diào)整活動閥門的角度來調(diào)整落棉；錫林前后各裝三根固定蓋板，并在后部裝一只、前部裝二只棉網(wǎng)清潔器，錫林底部用罩板及二個吸風(fēng)除塵管代替大漏底，環(huán)繞錫林有五個連續(xù)吸風(fēng)的除塵管，能有效地把錫林纖維層中的塵雜清除，使棉網(wǎng)清潔；整個清潔器及錫林罩殼均用鑄鋁

8、制成；回轉(zhuǎn)蓋板總數(shù)為80根，其中工作蓋板30根；蓋板采用同步齒形帶替代過去的鏈條傳動，蓋板反轉(zhuǎn)；能夠?qū)崿F(xiàn)機上磨蓋板；采用三羅拉剝棉，并采用弧形板棉網(wǎng)集束導(dǎo)棉裝置；全機共12個吸點，機上兩側(cè)設(shè)有專門形狀的注塑吸落棉部件與吸口相連，代替原來多根塑料軟管吸塵。（2）DK903型梳棉機（三刺輥梳棉機）DK903型梳棉機1999年在巴黎國際紡機展首次展出，該機是在DK803基礎(chǔ)上改進而來，采用多項新技術(shù)，出條速度最高可達500m/min以上，理論產(chǎn)量為140kg/h。DK903型采用Sensofeed順向給棉機構(gòu)，該機構(gòu)包括給棉羅拉、給棉板由基座和10塊鋼板彈簧片組成，反裝在給棉羅拉上方，具有分段握持和

9、加權(quán)檢測全寬度棉層的功能。利于改善對喂入棉層的握持控制和厚度檢測，可有效改善分梳質(zhì)量和生條均勻度。DK903型高產(chǎn)梳棉機配置了新型三刺輥系統(tǒng)“wedfeed”，包括三只分梳除雜刺輥，每個刺輥都配有一塊分梳板和一個帶吸風(fēng)管的除塵刀組合件，這三只刺輥包覆三種不同的針布，速度逐步增加，第一刺輥為短梳針型，第二、第三刺輥為鋸齒形針布。三個刺輥均為172.5mm的小直徑刺輥，各刺輥表面線速度逐步增大，各刺輥的齒密依次逐漸增加。 DK903型梳棉機活動蓋板的總根數(shù)為84 根，其中工作蓋板30根，蓋板反轉(zhuǎn)，蓋板花由單獨電機傳動的新型清潔裝置剝?nèi)∥?。蓋板骨高度加大，由鋁材制成，蓋板兩端各固裝有兩根軸銷式踵趾

10、棒代替?zhèn)鹘y(tǒng)蓋板加工而成的踵趾面，由兩組齒形帶連接傳動，沿著一個特制的工程塑料軌道導(dǎo)帶滑動，蓋板裝拆方便，不用使用工具，可無級調(diào)整蓋板速度，不需維修、加油。DK903型梳棉機還采用了多項精確檢測控制裝置，包括FCT電子式蓋板隔距測量裝置、PFS精確蓋板隔距調(diào)節(jié)裝置、PGS精細蓋板磨針裝置、復(fù)式蓋板和清潔吸口裝置組成的WEBCLEAN裝置、WEBSPEED三羅拉剝棉和導(dǎo)棉裝置、NCT在線棉結(jié)檢測裝置、IDF預(yù)牽伸裝置等。1.2.3 Crosrol公司的MK5/CST梳棉機早期的Crosrol公司以專業(yè)開發(fā)和生產(chǎn)梳棉機聞名，該公司的MK系列梳棉機在結(jié)構(gòu)上有設(shè)計者獨特的理解。 （1）MK5系列梳棉機C

11、rosrol公司的MK5系列梳棉機有MK5型和MK5D型兩種。MK5系列梳棉機的四根立柱組成一堅固的剛性底框，每個立柱上端由鋼珠支撐著剛性的側(cè)面機框；錫林鋼軸上套著四只深槽球面軸承，軸承座與半圓形曲軌為一整體，使曲軌弧面與錫林軸心保持很高的同心度，既使梳棉機產(chǎn)生走動，曲軌與錫林弧面的同心平行度也不會改變；刺輥與道夫墻板、錫林側(cè)架用支軸聯(lián)結(jié)，調(diào)節(jié)隔距方便準確，刺輥墻板上裝配著可調(diào)節(jié)的除塵刀組合件；MK5型梳棉機錫林漏底保留著傳統(tǒng)的塵格，以加強塵屑和短絨的排除能力。MK5系列梳棉機每根活動蓋板的兩側(cè)都裝有球面軸承，軸承在曲軌上運行，每根蓋板及墊片在上機前逐根測量，使其高度一致，新蓋板上車不用磨針。

12、由于活動蓋板的軸承結(jié)構(gòu)極大減小了摩擦，因此蓋板速度理論上可提高至1200mm/min，增強了梳理作用。MK 5系列梳棉機刺輥名義直徑為254mm，錫林直徑為1016 mm，道夫直徑為508 mm，錫林與道夫直徑比為2：1，Crosrol公司通過大量研究認為該直徑比能夠最大提升道夫的一次轉(zhuǎn)移率，減少纖維損傷；給棉羅拉直徑放大至100mm，給棉羅拉上包覆刺條，使給棉羅拉由面控制變?yōu)辄c控制，并由剛性控制變?yōu)閺椥钥刂疲@樣纖維經(jīng)過刺輥開松時不易被損傷，大大減少了短絨的產(chǎn)生。 （2）CST型雙錫林梳棉機 雙錫林梳棉機有兩個錫林。Crosrol的CST型雙錫林梳棉機繼承了MK3-80型和MK5的優(yōu)點，在第

13、一臺梳棉機的道夫與第二臺梳棉機的刺輥間，用一套包括一個剝棉羅拉、一個高速清潔輥、一對軋碎輥和兩個轉(zhuǎn)移輥組成的棉網(wǎng)轉(zhuǎn)移組件相聯(lián)。第一錫林采用較粗的針布和較低的速度；第二錫林采用較細的針布和較高的速度。雙聯(lián)梳棉機除雜效率高(最高可達96)，分梳、均勻混和作用好，棉結(jié)少，成紗條干好，粗細節(jié)少，紗線光潔、毛羽少、強力高。對于轉(zhuǎn)杯紡紗，紡杯積塵少，延長了紡杯的壽命，減少了斷頭，提高了轉(zhuǎn)杯紗的結(jié)構(gòu)均勻度和強力。對于普梳紗有“半精梳”的效果，用于精梳紗可減少精梳落棉，既使采用等級較差的原棉，仍可紡出品質(zhì)較好的紗線。國內(nèi)有些專家至今認為雙錫林梳棉機在加工氣流紡時產(chǎn)量和質(zhì)量的優(yōu)越性能是單錫林梳棉機難以比擬的。1

14、.2.4 馬佐里的CX400型梳棉機20世紀80年代，馬佐里公司推出了C300型梳棉機，根據(jù)資料反映，梳棉機的實際產(chǎn)量約為3550kg/h。1992年前后，推出了CX300型梳棉機，19961998年推出了CX400型梳棉機。 CX400型梳棉機的喂棉刺輥部分由給棉板、給棉羅拉和一只直徑為350mm 的刺輥組成，刺輥下裝有4塊分梳板和2把除塵刀，分梳板的齒密逐漸增加。CX400型梳棉機的活動蓋板為52根，工作蓋板20根，由一單獨電機傳動，正向回轉(zhuǎn)。鑄鐵制成的蓋板加大了盡寸，以防彎曲；曲軌表面覆有特制的低摩擦導(dǎo)棒，以減少蓋板磨損，且無需潤滑；蓋板清潔機構(gòu)由一把斬刀和一根毛刷組成。后固定蓋板14根

15、，針布密度逐漸增加，前固定蓋板9根，中間裝有一個帶吸風(fēng)的除塵刀。CX400型梳棉機的錫林直徑1290mm，最高旋轉(zhuǎn)速度600r/min。錫林主電機通過5根三角帶和離合器傳動錫林，裝有剎車裝置，可以使錫林在30s內(nèi)停止。道夫直徑為706mm，由變頻電機單獨傳動，可在2295r/min內(nèi)無級調(diào)速。采用由剝棉羅拉、一對傾斜軋輥和一個毛刷組成的三羅拉剝棉裝置，并配兩相對回轉(zhuǎn)膠圈組成的膠圈導(dǎo)棉裝置，最大出條速度可達350m/min。CX400型梳棉機裝有預(yù)牽伸機構(gòu)，牽伸倍數(shù)為11.5倍之間。1.3 第三階段第三階段是從本世紀初至今，國外梳棉機進入成熟時期，梳棉機的功能和產(chǎn)量被進一步挖掘，梳棉機的理論產(chǎn)量

16、甚至達到了260280kg/h。但是梳棉機在整體結(jié)構(gòu)上沒有太大的創(chuàng)新和突破，基本延續(xù)了第二階段梳棉機的特點。進入21世紀以來，中國紡織工業(yè)的快速崛起和市場環(huán)境的惡化，致使國外生產(chǎn)銷售清梳聯(lián)設(shè)備的企業(yè)急劇減少。這一時期生產(chǎn)梳棉機的國外公司僅剩德國特呂茨勒公司、瑞士立達、Crosrol公司、意大利馬佐里公司，印度朗維公司等，其中馬佐里公司的梳棉機在國內(nèi)市場上已經(jīng)銷聲匿跡。1.3.1 特呂茨勒TC系列梳棉機2000年以后，特呂茨勒在DK903型梳棉機的基礎(chǔ)上陸續(xù)推出了TC系列梳棉機，型號有TC03、TC5-1/TC5-3、TC06、TC07、TC08、TC11等。特呂茨勒公司的TC系列梳棉機共同的主

17、要技術(shù)特點有：（1）不再將喂棉箱作為一個獨立的單元，而是將其作為梳棉機的一個部分；（2）錫林中心位置抬高200mm，使錫林梳理弧長由原來的2.17米增加到2.82米，梳棉機的預(yù)分梳區(qū)域和再分梳區(qū)域較原來分別增長了48%和63%，從而在保證質(zhì)量的前提下進一步提升產(chǎn)量，其示意圖如圖3所示；圖 3 特呂茨勒梳棉機梳理弧長示意圖（3）TC系列梳棉機三刺輥喂入系統(tǒng)在DK903的基礎(chǔ)上進一步優(yōu)化，由原來的直線型排列方式，更改為傾斜排列方式，第二刺輥略高于其余兩刺輥，使梳棉機開松更柔和； （4）給棉部件的簡化設(shè)計。特呂茨勒對梳棉機的給棉板進行了簡化設(shè)計，將給棉羅拉上檢測版和給棉板合二為一，使用這一結(jié)構(gòu)的梳棉

18、機有TC05、TC06、TC08、TC11，其結(jié)構(gòu)如圖4左側(cè)所示。而TC03、TC07兩種型號的梳棉機喂棉機構(gòu)仍采用與DK903相同的設(shè)計，即給棉羅拉上設(shè)有檢測板和給棉板，其結(jié)構(gòu)如圖4右側(cè)所示；（5）特呂茨勒公司在TC03型梳棉機以后，相繼研發(fā)了磁力蓋板MAGNOTOP系統(tǒng)、T-CON最佳梳理檢測控制系統(tǒng)以及四位一體的自調(diào)勻整技術(shù)，這些技術(shù)在隨后的產(chǎn)品中加以應(yīng)用。圖 4 特呂茨勒TC系列梳棉機給棉檢測部件示意圖2011年，特呂茨勒公司推出了工作幅寬為1.28米的TC11型梳棉機，在原有基礎(chǔ)上，將梳棉機錫林梳理面積擴大至5.3m2，機架結(jié)構(gòu)形式發(fā)生了較大變化，道夫、刺輥給棉組件采用獨立小墻板以擺

19、臂形式與中間錫林短機架鏈接，加大了棉箱容量，其它基本性能、組件基本延續(xù)了TC06、TC08的技術(shù)特點。 圖5 TC11梳棉機側(cè)視圖 圖6 TC11梳棉機結(jié)構(gòu)示意圖1.3.2 立達C60/C70梳棉機進入21世紀，瑞士立達公司在保留了C50、C51技術(shù)特點的基礎(chǔ)上，對新一代梳棉機進行優(yōu)化升級，重新采用小錫林結(jié)構(gòu)，全方位提升梳棉機的生產(chǎn)效率，并著重提出梳棉機的模塊化應(yīng)用、人性化操作等設(shè)計理念。（1）C60型梳棉機C60型梳棉機將梳棉機工作幅寬由1000mm增加到1500mm，錫林工作直徑縮小至814mm，錫林工作轉(zhuǎn)速可達800r/min以上，與1290mm的大直徑錫林相比，814mm錫林可使離心力

20、增加50%左右，因而可以充分發(fā)揮錫林蓋板分梳區(qū)的除雜作用。梳棉機錫林直徑的減小，意味著錫林道夫接觸弧長的減小，因此C60型梳棉機的道夫直徑增加到680mm，轉(zhuǎn)移弧長較C51有所增加，以提高梳棉機道夫的一次轉(zhuǎn)移率。C60型梳棉機錫林中心在C50基礎(chǔ)上抬高40mm，使錫林表面的梳理夾角增加到292º，僅留下自動磨針系統(tǒng)的空間。同時對錫林梳理區(qū)域進行了重新分配，增加后固定蓋板的數(shù)量（后固定蓋板的總分梳面積是C51的1.75倍）；活動蓋板由C51的104根（工作蓋板40根）減少至79根（工作蓋板22根）。（2）C70型梳棉機據(jù)立達宣傳，自2003年正式發(fā)布以來，1500mm工作寬度高性能梳棉

21、機已在全球推廣應(yīng)用了近萬臺；其中2009年正式發(fā)布的C70高性能梳棉機擁有27項專利。立達C70型梳棉機對道夫、剝棉羅拉、上下軋輥、喇叭口、高速清潔輥、托棉板、皮圈導(dǎo)棉等結(jié)構(gòu)匹配及其相互間傳動進行綜合優(yōu)化設(shè)計，最高產(chǎn)量可達280kg/h。該機型與C60主要區(qū)別在于：梳棉機的活動蓋板根數(shù)增加到99根（其中工作蓋板32根），活動蓋板區(qū)向前下延伸，減少了1組固定蓋板，使活動蓋板梳理區(qū)顯著增加；操作面板由C60的分離式改到了左前罩殼頂面的位置，整體上顯得更加簡潔，操作方便；巧妙利用喇叭口特殊結(jié)構(gòu)和壓縮空氣實現(xiàn)了自動生頭功能；提供3種圈條器供用戶根據(jù)需要選配，CBA模塊為正常配置圈條器，SB模塊為帶有1

22、 5倍牽伸的圈條器；RSB模塊為帶有自調(diào)勻整器的并條機模塊。 圖7 C70梳棉機 1.3.3 Crosrol公司的MK7D型梳棉機MK7D梳棉機是在MK7基礎(chǔ)上優(yōu)化改進的最新機型，采用了獨特的“A”字型無應(yīng)力組合式機架，錫林直徑為1016mm，錫林轉(zhuǎn)速可達900r/min，道夫直徑504mm；MK7D的梳理弧為245º，采用鋁合金活動蓋板，活動蓋板根數(shù)為84根（工作蓋板28根），固定蓋板為前5后5配置，最高出條速度為350m/min，最高產(chǎn)量140kg/h。該機采用氣壓控制的兩半式喇叭口，實現(xiàn)了生頭自動化，采用鋼針加毛刷活動蓋板清潔裝置，不受濾塵故障或突然斷電影響。 圖8 MK7D

23、梳棉機 圖9 MK7D梳棉機A型機架1.3.4 馬佐里C501/C701 型高產(chǎn)梳棉機馬佐里公司的C501型梳棉機在CX400的基礎(chǔ)上進行了較大的改進，給棉部件采用下喂棉結(jié)構(gòu)，由運送羅拉、給棉羅拉、給棉板等組成；刺輥直徑為350mm，刺輥下部設(shè)置兩組預(yù)分梳板，三把除塵刀和三個吸口；活動蓋板數(shù)量增加到75根（其中工作蓋板25根），固定蓋板采用前6后6配置，每3根結(jié)合成一個組合件。C701型梳棉機是在C501、C601的基礎(chǔ)上將梳棉機工作機幅增加到1500mm，采用單刺輥、錫林抬高結(jié)構(gòu)，錫林直徑為1019mm，道夫直徑為700m，梳理面積由其上一代C601的2.34m2增加到了3.74m2，理論產(chǎn)

24、量可達250kg/h。C701型梳棉機給棉羅拉喂棉機構(gòu)仍采用比較傳統(tǒng)的下喂棉方式，固定蓋板采用單根單聯(lián)調(diào)節(jié)方式；活動蓋板數(shù)量增加到90根（其中工作蓋板32根），采用鋁合金同步帶傳動；出棉采用三羅拉標配皮圈機構(gòu)。該機比較新穎的是左右各兩扇安全罩門采用吊裝推拉門結(jié)構(gòu)，且兩扇門在機器后部可以重疊，可以騰出較大的安裝和操作維護空間。2 國內(nèi)梳棉機的發(fā)展歷程我國梳棉機的研究發(fā)展開始較早，建國初期就已經(jīng)開始，但在上世紀7090年代期間發(fā)展十分緩慢。從我國梳棉機的結(jié)構(gòu)特點來看，可以簡單將其分為四個階段。2.1 第一階段（1181系列梳棉機）1950年起，我國通過對日本豐田CM型和英國潑拉脫梳棉機的研究，設(shè)計

25、生產(chǎn)了1181系列梳棉機，其間機型經(jīng)歷了1181A、1181B、1181C、1181D、1181E、1181F、1182等幾種。其中1181E和1181F型生產(chǎn)量相對要稍高一些，產(chǎn)量從最初5.5kg/h增加到15kg/h，并于1956年開始援外出口。2.2 第二階段（A186系列梳棉機）1955 1957年，原紡織部紡科院牽頭組織北京、天津、上海、青島等專家和技術(shù)工人組成金屬針布實驗工作組，對金屬針布的工藝特性及其包卷與使用進行了系統(tǒng)實驗研究工作，1957年又對青島紡機生產(chǎn)的金屬針布進行了包卷實驗工作，開創(chuàng)了我國金屬針布在梳棉機上的應(yīng)用。1958年紡織部根據(jù)紡織工業(yè)發(fā)展狀況，在青島組成高產(chǎn)梳棉

26、機試驗工作組。由紡織部紡織科學(xué)研究院、山東省紡織科學(xué)研究所、青島紡織機械廠和青島第四、五、六棉紡織廠等參加，集中了一批科研技術(shù)專家、技術(shù)工人和試驗人員，開展了清梳聯(lián)、高產(chǎn)梳棉機的科研、設(shè)計、制造、生產(chǎn)、試驗等工作。于1964年前后研制成功A185型、A186型梳棉機，梳棉機最高產(chǎn)量提升到25kg/h。隨后我國又相繼推出了A186C型、A186D型、A186F型，直到1990年前后新型FA系列梳棉機研發(fā)成功后，才慢慢開始退出歷史舞臺。2.3 第三階段（FA系列梳棉機） 上世紀80年代中期，鄭州紡機和青島紡機在國家的大力扶持下，在借鑒國外先進技術(shù)的基礎(chǔ)上，陸續(xù)研發(fā)了FA系列梳棉機，梳棉機采用大錫林

27、結(jié)構(gòu)，鑄鐵活動蓋板鏈條傳動，反向旋轉(zhuǎn)，理論產(chǎn)量最高可達80kg/h左右。比較經(jīng)典的機型分別為鄭州紡機的FA221/A/B/D/E、FA225系列清梳聯(lián)高產(chǎn)梳棉機，F(xiàn)A224/D系列棉卷喂入梳棉機，青島紡機的FA203/A/B、FA231系列梳棉機等。這個階段的梳棉機除鄭州紡機外，機架、錫林道夫筒體基本上都采用鑄鐵材質(zhì)，給棉以逆向喂棉為主，錫林周圍分梳元件配置少不靈活，刺輥、錫林周圍吸口以及錫林周圍罩板也多采用鋼板加工而成。這個階段初期吸落棉為靠機上風(fēng)機、落棉收集箱、板閥配合的間歇式吸落棉方式，后期逐步過渡到了集中連續(xù)吸落棉方式。 圖10 FA221D梳棉機結(jié)構(gòu)示意圖 圖11 FA203A梳棉機

28、結(jié)構(gòu)示意圖2.4 第四階段（F12xx系列梳棉機）步入本世紀后，我國紡織行業(yè)開始迅猛發(fā)展，紡織機械裝備也迅速壯大，國產(chǎn)梳棉機在經(jīng)過借鑒、摸索等階段之后，陸續(xù)研發(fā)了具有中國特色的新一代F12xx系列高產(chǎn)梳棉機，最具典型的是鄭州紡機于2004年率先推出的JWF1204梳棉機，通過抬高錫林中心和首次將機幅增加至1220mm寬度，以及重新分布固定蓋板與棉網(wǎng)清潔器配置來提高梳棉質(zhì)量和產(chǎn)量。隨后的10年來，鄭州紡機又相繼推出了抬高錫林的三刺輥JWF1206、JWF1206A型梳棉機、抬高錫林的1500mm機幅1000mm直徑小錫林的JWF1208梳棉機，特別是JWF1208型梳棉機首度提出了寬幅梳棉機雙出

29、條理念，為梳棉機在保證質(zhì)量前提下進一步提升產(chǎn)量提出了新方法和思路。青島紡機相繼推出了抬高錫林的JWF1205、JWF1207、JWF1211梳棉機和1500mm機幅的JWF1209梳棉機。卓郎金壇推出了抬高錫林的1280mm機幅的JSC326梳棉機。 圖12 JWF1204B梳棉機結(jié)構(gòu)示意圖 圖13 JWF1208梳棉機結(jié)構(gòu)示意圖 圖14 JWF1211梳棉機結(jié)構(gòu)示意圖 圖15 JSC326梳棉機這個階段的梳棉機，廣泛采用鋁合金型材和鑄鋁合金件，主要包括鋁合金基體的活動蓋板骨，固定蓋板骨，錫林道夫周圍罩板，鋁合金型材吸口，鋁合金道夫、三羅拉墻板，廣泛采用整體吸塑吸風(fēng)罩，活動蓋板單獨傳動，固定蓋

30、板和棉網(wǎng)清潔器工藝配置靈活，在線監(jiān)測及網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用，錫林、活動蓋板、道夫等針布壽命顯著提高，適宜高產(chǎn)、改善梳理性能等新型針布應(yīng)用等等，以上這些新措施、新發(fā)展使設(shè)備可靠穩(wěn)定性顯著提高，梳棉機理論和實際產(chǎn)量也得到較大提升。3 梳棉機和梳理技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢3.1 梳棉機及梳理技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀從國內(nèi)外梳棉機的發(fā)展歷程來看，梳棉機的發(fā)展一直緊緊圍繞著“產(chǎn)量”和“質(zhì)量”兩個核心，如何提高梳棉機的梳理質(zhì)量和產(chǎn)量是梳理技術(shù)研究的重點。相同的核心和目標使現(xiàn)代高產(chǎn)梳棉機在發(fā)展過程中出現(xiàn)了嚴重的同質(zhì)化現(xiàn)象，主要表現(xiàn)為：（1）給棉部件順向喂棉技術(shù)的廣泛應(yīng)用。在梳理技術(shù)中，順向喂棉能有效減少纖維損傷，提高生條和紗

31、線質(zhì)量已經(jīng)成為業(yè)內(nèi)共識；同時順向喂棉裝置有效解決了下喂棉結(jié)構(gòu)中纖維握持點到始梳點（分梳長度）不可調(diào)的難題，這使梳棉機在加工不同長度纖維時具有更廣泛的適應(yīng)性。（2）增強刺輥部件的分梳作用。刺輥的預(yù)開松作用主要有兩點：一是盡可能地將大棉束分解成小棉束，甚至是單纖維，二是在分梳過程中盡可能去除原料中的雜質(zhì)等異物，但同時不能過渡損傷纖維?，F(xiàn)代梳棉機通過在刺輥部件增加預(yù)分梳板、除塵刀以及落棉吸口等裝置，來提升刺輥的分梳和除雜作用。但有資料表明，單刺輥在開松過程中，常存在棉束頭尾端梳理差異，棉束內(nèi)外層梳理差異，這種梳理差異在隨著梳棉機產(chǎn)量上升時，導(dǎo)致分梳效果急劇下降，進入錫林區(qū)域的棉束不均勻程度的加大會導(dǎo)

32、致生條質(zhì)量指標急劇惡化，從現(xiàn)在的生產(chǎn)經(jīng)驗來看，單刺輥梳棉機再加工中高支紗線時，產(chǎn)量不宜高于60kg/h。當單刺輥結(jié)構(gòu)不能滿足梳棉機高產(chǎn)狀態(tài)下的開松要求時，三刺輥結(jié)構(gòu)應(yīng)運而生。通過不同排列結(jié)構(gòu)、不同針齒形狀及密度的三個刺輥漸進開松，能夠有效解決刺輥開松過程中的棉束差異，可以滿足梳棉機在高產(chǎn)狀態(tài)下所需的開松要求。但是從生產(chǎn)使用效果看，高產(chǎn)梳棉機即使采用三刺輥結(jié)構(gòu)，其開松效果也不是無限增大。經(jīng)驗表明，當三刺輥梳棉機產(chǎn)量80kg/h時（標準機幅），梳棉機生條質(zhì)量明顯下降，梳棉機生條比較適用于環(huán)錠紡Ne21Ne40；當梳棉機產(chǎn)量100kg/h時，梳棉機生條只適用Ne21以下的氣流紡或者噴氣紡。（3）通過

33、提升梳棉機錫林的有效梳理面積，來增加梳棉機產(chǎn)量。無論是立達公司提出的有效梳理指數(shù)（ACI），還是李妙福先生的“錫林針面負荷及梳理度”理論，其關(guān)鍵都離不開梳理度這一基本概念，既如果要保證高產(chǎn)下的梳理質(zhì)量，就必須保證纖維在單位時間內(nèi)所受到的單位針齒數(shù)不發(fā)生巨大變化。因此現(xiàn)代高產(chǎn)梳棉機為了保證纖維的梳理度，從縱向、橫向以及旋轉(zhuǎn)速度等三個方面擴展錫林的有效梳理面積?？v向擴展，相對抬高了錫林中心，降低刺輥和道夫中心，使錫林上部梳理圓弧角度從190º拓展到250º，甚至是290º；橫向擴展，工作幅寬從1000mm增加到1200mm和1500mm；錫林旋轉(zhuǎn)速度提升至600r/m

34、in左右，個別型號梳棉機達到900r/min。（4）活動蓋板是主要的分梳元件，其分梳作用是不可替代的，固定蓋板和棉網(wǎng)清潔器具有較強的輔助分梳功能，通過增加前后固定蓋板和棉網(wǎng)清潔器數(shù)量，能改善梳棉機的預(yù)分梳、再分梳以及微塵去除效果。這一點與張文賡教授的梳理理論基本吻合，即固定蓋板的預(yù)分梳、再分梳功能屬于接觸分梳，只能輔助改善纖維的分梳效果，對生條質(zhì)量起決定作用的還是活動蓋板的轉(zhuǎn)移分梳。（5）鋁合金活動蓋板及齒形帶傳動方式的廣泛應(yīng)用極大減輕了工人的勞動強度，這一技術(shù)特點已經(jīng)成為現(xiàn)代高產(chǎn)梳棉機的基本要求。但是在生產(chǎn)使用中，部分用戶反映鋁合金活動蓋板的梳理效果相對于鑄鐵蓋板要差；也有部分專家認為，鋁合

35、金活動蓋板較輕，在工作過程中通過兩端加壓，很難保證錫林橫向梳理的均勻性，以及當錫林高速旋轉(zhuǎn)時，附面層氣流對鋁合金活動蓋板產(chǎn)生的向上分力會影響梳理質(zhì)量。關(guān)于這一點，我們采用在鋁合金蓋板骨空腔內(nèi)填充材料，以使鋁合金蓋板重量略高于鑄鐵蓋板進行對比單紡試驗跟蹤，實際成紗質(zhì)量并無差異。（6）梳棉機傳動控制部件的精確檢測和控制，尤其是喂棉箱給棉羅拉、梳棉機給棉羅拉、道夫、大壓輥、圈條器小壓輥之間牽伸伺服控制更加精確。（7）在線智能化控制進一步加強，尤其是德國特呂茨勒TC系列梳棉機的在線檢測、在線識別、在線調(diào)整和在線控制等技術(shù)的日益成熟，已經(jīng)成為新一代梳棉機的主要技術(shù)優(yōu)勢。（8）整體吸落棉已經(jīng)成為梳棉機標準

36、配置，現(xiàn)代高產(chǎn)梳棉機全封閉的連續(xù)吸結(jié)構(gòu)，吸風(fēng)罩采用吸塑或注塑結(jié)構(gòu)，光滑美觀，梳棉機全機吸點從最初的10個增加到20個以上甚至更多，單臺梳棉機吸落棉風(fēng)量在40005000m3/h之間。（9）梳棉機的人性化設(shè)計、操作簡單、易保養(yǎng)維修的設(shè)計理念進一步得到增強。3.2 梳棉機及梳理技術(shù)的發(fā)展趨勢進入21世紀，梳棉機在經(jīng)過多年的快速發(fā)展后步入成熟期，梳棉機的結(jié)構(gòu)和功能被進一步挖掘完善，并向著高速度、高質(zhì)量、高產(chǎn)量、穩(wěn)定可靠、自動化、智能化、模塊化、生產(chǎn)管理高效化、低耗能、少用工、操作簡單的趨勢發(fā)展。（1）12001300mm機幅的梳棉機將成為新常態(tài)。從本世紀初立達公司推出1500mm機幅的C60以來，世

37、界各國主要的梳棉機制造商，紛紛推出了寬幅梳棉機。但從近10年國內(nèi)市場實際應(yīng)用情況看，盡管1500mm機幅梳棉機在產(chǎn)量方面具有較大優(yōu)勢，但是設(shè)備在高產(chǎn)下的生條質(zhì)量呈下降趨勢，產(chǎn)量越高這種下降的趨勢越明顯，目前高產(chǎn)梳棉機的理論產(chǎn)量已經(jīng)達到260kg/h以上，但是國內(nèi)現(xiàn)階段使用進口梳棉機紡精梳Ne40紗線的用戶，能夠?qū)⑹崦迿C產(chǎn)量穩(wěn)定在60kg/h，成紗質(zhì)量穩(wěn)定在2013公報525%左右的幾乎沒有。同時1500mm機幅梳棉機的配套件及維護成本較高，其綜合優(yōu)勢并不突出。與此對應(yīng)的是12001300mm機幅的梳棉機在制造維護成本上與1000mm的梳棉機相差不大，通過小幅度增加梳棉機工作機幅，使得梳棉機產(chǎn)量

38、提升1020%左右，梳棉機生條質(zhì)量保持基本不變，梳棉機制造維護成本小幅上升，其綜合優(yōu)勢較為明顯。因此預(yù)測在未來一段時間內(nèi)，1200mm檔次機幅的梳棉機將成為新常態(tài)。（2）梳棉機的差異化會越來越明顯。有資料表明，未來十年內(nèi)，紡織品的消耗量還會繼續(xù)增長，但是棉花產(chǎn)量不但不會增長甚至還會下降，這就使人造纖維的產(chǎn)量和使用范圍會越來越大。各種新型化學(xué)纖維、纖維素纖維的廣泛應(yīng)用，必然要求梳棉機從結(jié)構(gòu)上進行差異化配置，以滿足不同特性原料的加工需求。例如，色紡的需求是小批量、多品種，翻改頻繁；高端動植物蛋白纖維成本高，要求制成率高，梳棉機以分梳和改善纖維狀態(tài)為主；超細旦纖維纖維細，不易分梳，容易纏繞等等。這些

39、產(chǎn)品的附加值遠高于普通紗線，它們對梳棉機的性能要求已經(jīng)從產(chǎn)量轉(zhuǎn)移到質(zhì)量和穩(wěn)定性上。（3）梳棉機活動蓋板的核心功能將被進一步加強。從梳棉機結(jié)構(gòu)發(fā)展歷程和梳理技術(shù)的角度來看，活動蓋板的梳理區(qū)域是減少生條棉結(jié)和短絨含量、改善生條條干的重要部位。同等條件下，活動蓋板中工作蓋板的數(shù)量、蓋板根差、蓋板針布的平整度、鋒利度、密度、針布排列形式等都會直徑影響梳棉機生條乃至紗線的質(zhì)量。從已有的生產(chǎn)數(shù)據(jù)看，活動蓋板在工作中盡管在進入錫林區(qū)域第七根時，蓋板內(nèi)已經(jīng)嵌滿纖維，但是仍然具有分梳作用，其分梳作用遠大于固定蓋板，因此有些專家提出雙活動蓋板結(jié)構(gòu)，或者是增加活動蓋板的梳理面積，其目的都是進一步增加活動蓋板的分梳效

40、果。（4）新型鋁合金材料在梳棉機上的應(yīng)用會越來越廣泛。新型鋁型材的應(yīng)用不僅能夠優(yōu)化梳棉機結(jié)構(gòu)，提高旋轉(zhuǎn)部件的裝配精度，還能大幅減輕工人的勞動強度，降低梳棉機的能耗。根據(jù)德國特呂茨勒的相關(guān)資料，大量新型鋁合金材料的應(yīng)用，相對鑄鐵件每臺梳棉機每小時能夠降低500800m3的系統(tǒng)風(fēng)耗。2014年國際紡機展上，11家制造商展出的12臺梳棉機，只有青島東昌、青島膠南和江蘇晨陽三家的梳棉機仍然采用鑄鐵活動蓋板，其余全部采用鋁合金龍骨活動蓋板。其中德國Truetzschler公司梳棉機主體材料的鋁合金化在本世紀初已經(jīng)超過了90%；鄭州紡機新一代梳棉機的錫林、刺輥周圍分梳元件及道夫墻板等也都已采用鋁合金材料。

41、（5）梳棉機針布的細化研究進一步增強。針布是梳棉機的關(guān)鍵梳理部件，以錫林針布為例：錫林針布在刺輥區(qū)域時，要盡可能的將刺輥上的棉束轉(zhuǎn)移剝?nèi)∵^來，保證抓取的纖維不被刺輥針布再次轉(zhuǎn)移，要求針布對纖維的抓取牢靠度為100%；在活動蓋板區(qū)域，為了保證分梳質(zhì)量，要求錫林針布對纖維即要有一定的抓取度，又不能完全控制，讓纖維可以在錫林和活動蓋板之間完成數(shù)次交替分梳；在道夫區(qū)域，為了提高道夫一次轉(zhuǎn)移率，要使錫林針布對纖維的抓取牢靠度盡可能低。同時隨著梳棉機產(chǎn)量的增加，針布纖維負荷和容纖率增加，梳理度下降，這就對錫林針布提出了更高的使用要求。最近有針布制造商推出的駝峰形錫林針布，對純棉原料在加工高支紗線時，增加分

42、梳，改善纖維握持力度，以提高梳棉機生條的產(chǎn)量和質(zhì)量。同時貝卡爾特針布公司試驗推出的0.7mm厚、密度450的弧形齒道夫針布用來紡細特黏膠產(chǎn)品，據(jù)說在改善棉網(wǎng)狀態(tài)、提高轉(zhuǎn)移率、降低成紗棉結(jié)等方面效果不錯。隨著新材料，新工藝以及整體社會的技術(shù)進步和協(xié)作水平的提高，針布齒形，針布密度，針布結(jié)構(gòu)，針布材料，針布熱處理方法和效果，針布梳理性能，錫林、道夫、蓋板、給棉、刺輥、預(yù)分梳等針布兼顧發(fā)展，科學(xué)搭配等方面的細化研究會越來越深入。（6）在線自動化控制及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用范圍逐步擴大。精確控制和在線檢測系統(tǒng)一直是國外高端梳棉機制勝的重要法寶之一，Truetzschler落棉識別、落雜區(qū)長度在線調(diào)整、棉結(jié)在線監(jiān)測、蓋板隔距檢測調(diào)整、錫林道夫等隔距