第三章　前紡各道工序工藝要求

第一節　清梳工序工藝及質量要求

一、開清棉

清花工序主要根據不同的原料和紡紗品種，確定打手形式、工藝速度和隔距。在清花工序應盡量減少對纖維的損傷和棉結的增加。一條好的清花生產線，經過該工序后，纖維的短絨增加率一般不應超過1%，棉結增加率一般不應超過75%。噴氣渦流紡紗對于清花工序原料的開松要求更高，纖維束受到氣流的作用既要開松徹底，又要避免纖維之間互相糾纏，提高纖維的取向度。

1.自動抓棉機

自動抓棉機的作用主要是從棉包中抓取原料，并喂給開清棉機組，同時伴有一定程度的開松與混和作用，如圖3-1所示為自動抓棉機。

1—伸縮管2—抓棉小車3—抓棉打手4—中心軸5—內壁6—外壁

抓棉機高速回轉的抓棉打手抓取棉塊時，受到肋條的阻滯，其工藝作用是撕扯。抓棉機不僅要滿足流程對產量的要求，而且還要對原棉進行緩和、充分的開松，并把不同成分的纖維按配棉比例進行混和。為達到這些目的，要求抓棉機抓取的棉束盡可能小，即所謂的精細抓棉。開清棉階段，浮在棉束表面的雜質比包裹在棉束內的雜質容易清除；棉束小，纖維混和精確、充分，其密度差異小，可避免在氣流輸送過程中因棉束重量懸殊產生分類現象；小棉束能形成細微均勻的棉層，有利于后續機械效率的發揮、提高棉卷均勻度。

（1）影響開松效果的工藝因素。

①鋸齒刀片伸出肋條的距離：距離小、鋸齒刀片插入棉層淺、抓取棉塊的平均重量輕，開松效果好，一般為1～6mm。

②抓棉打手的轉速：轉速高、作用強烈、棉塊平均重量輕，打手的動平衡要求高，一般為740～900r/min。

③抓棉小車間歇下降的距離：距離大、抓棉機產量高、開松效果差，一般為2～4mm/次。

④抓棉小車的運行速度：速度高、抓棉機產量高、單位時間抓取的原料成分多，開松效果差，一般為1.7～2.3r/min。

⑤精細抓棉：在工藝流程一定時，精細抓棉可提高開清棉全流程的開清效果，并有利于混和、除雜及均勻成卷。

（2）影響抓棉機混和效果的工藝因素。

抓棉小車運行一周（或一個單位）按比例順序抓取不同成分的原棉，實現原料的初步混和。

①抓棉小車的運轉效率：

在滿足前方機臺產量供應的前提下，抓棉小車的運轉效率高，單位時間抓取的原棉成分多、混和效果好。抓棉小車的運轉效率一般不應低于80%，提高運轉效率必須掌握“勤抓少抓”的原則。“勤抓”就是單位時間內抓取的配棉成分多，“少抓”就是抓棉打手每回轉的抓棉量要少。

②上包工作：每臺抓棉機可堆放20～40包原棉，棉包排列要做到周向分散、徑向叉開（橫向分散、縱向叉開），以保證抓棉小車每一瞬時抓取不同成分的原棉；上包時要“削高嵌縫、低包松高、平面看齊”；使用回花、再用棉時，要用棉包夾緊，最好是打包后使用，主要工藝參數見表3-1。

表3-1　主要工藝參數

2.多倉混棉機

混棉機的主要任務是對原料進行混和，并伴有扯松、開松、除雜及均勻給棉等作用。主要是利用多個儲棉倉進行細致的混合作用，同時利用打手、角釘簾、均棉羅拉和剝棉羅拉等機件起到一定的開松作用。多倉混棉機的混合作用，都是采用不同的方法形成時間差混合而成的。按照行程時間差的不同方法，目前國內外流行的多倉混棉機有兩種典型代表，一種是不同時喂入的原料同時輸出形成時間差實現混合；另一種是同時喂入的原料，因在機器內經過的路線長短不同，而不同時輸出形成時間差進行混合。

（1）混和。一般多倉混棉機的工作特點是逐倉喂入、階梯儲棉、同步輸出、多倉混棉。采用氣流輸送原棉，纖維在棉倉內受氣流壓縮，纖維密度均勻、容量大、延時時間長、產量高、混和效果好。

（2）開松。開松作用產生于各倉底部，即用一對給棉羅拉握持原料并用打手打擊開松。開松后的原料落入混棉通道，原料疊合后輸出，如圖3-2所示為多倉混棉機，主要工藝參數見表3-2。

表3-2　主要工藝參數

3.自動混棉機

（1）混和。通常自動混棉機屬夾層混和，而夾層混和效果取決于棉堆的鋪層數和每層包含的原棉成分數。為使棉箱中多種成分外形不被破壞，利用角釘簾抓取，在棉箱后部有搖柵（混棉比斜板）。當水平的輸棉簾加快速度時，混棉比斜板的傾角應相應增大。傾斜角在22.5°～44.5°內調節，角度過大會影響棉箱中的存棉量。

（2）開松。該機主要是角釘與角釘或角釘與打手刀片間相對運動時，經扯松而完成開松。影響角釘扯松的工藝因素如下。

①角釘規格：角釘規格包括角釘的傾角、密度、長短及粗細等，應根據加工原棉塊大小來決定。角釘傾角小，棉塊易被抓取，扯松效果好，但是過小會降低角釘的抓棉量，一般取30°～50°。角釘密度是單位作用面積內的角釘數，通常用“縱向釘距×橫向釘距”來表示。角釘密度過小，扯松作用差；角釘密度過大，棉塊會浮在角釘面上，使抓棉量減小。一般靠近抓棉機的混棉機加工的棉塊大，而靠近清棉機的混給棉機加工的棉塊小，因此，角釘密度應逐漸加大，而角釘傾角應逐漸減小。

②隔距：主要是指均棉羅拉與角釘簾間隔距以及壓棉簾與角釘簾間隔距。隔距小，角釘刺入棉塊深，抓取能力強，開松效果好，而且過大的棉塊不易通過，出棉均勻穩定；但是，隔距過小，會使產量降低。一般角釘簾與均棉羅拉間隔距為40～80mm，角釘簾與壓棉簾間隔距為60～80mm。

③速度：加快均棉羅拉轉速，可增加角釘簾與均棉羅拉間的線速比（稱均棉比），繼而可增強對棉塊的扯松作用。角釘簾速度提高，其單位時間內帶過的棉塊多、產量高。但是，角釘簾單位長度上的棉量隨均棉羅拉打擊次數的減少，開松效果減弱。由于機型和在流程中的位置不同，自動混棉機的主要作用而有所差異，有的以混和為主，有的則以均勻輸出為主，其均棉比一般為1.6～5.5。

（3）除雜。除雜作用主要發生在剝棉打手與塵格部分，在角釘簾下塵格處、吸鐵裝置及凝棉器塵籠等部位，也有一定除雜作用。影響除雜的工藝因素如下。

①剝棉打手轉速：剝棉打手轉速的高低，會影響棉塊對塵格的撞擊力。轉速過低會使落棉減少，除雜作用降低；轉速過高會出現返花，形成束絲和棉結，一般為400～450r/min。

②剝棉打手與塵格間隔距：原料被打手與塵棒逐步開松后，為使其順利輸出，進口隔距一般為8～15mm，出口隔距為10～20mm。

③塵棒間隔距：此隔距應利于大雜的排除，如原料含大雜或有害疵點多，且密度較大時，此隔距應放大，反之宜小。加工原棉時，此隔距應大于棉籽的長直徑10～13mm。

④出棉形式：采用上出棉時，塵格包圍角大，棉流輸出時形成急轉彎，據此可清除部分較重雜質，但要增大出棉風力；采用下出棉時，塵格包圍角小，對除雜略有影響。

自動混棉機靠近抓棉機，部分大雜經抓棉機抓取后與棉塊已經分離，因而除雜效率可達10%左右，而落棉含雜率在70%以上。

4.開棉機

開棉機（圖3-3）是將緊壓的原料松解成較小的棉塊或棉束，以利混合、除雜作用的順利進行。開棉機的共同特點是利用打手（角釘、刀片或針齒）對原棉進行打擊，使之繼續開松和除雜。開棉機的打擊方式有兩種，即自由打擊和握持打擊。合理選用打手形式、工藝參數和運用氣流，對充分發揮打手機械的開松與除雜作用、減輕纖維損傷和雜質破碎有重要意義。

各種開棉機的目的與要求不同，其采用的打手形式也各不相同，可以分別使用刀片式打手、梳針式打手、鋸齒打手、綜合打手等。

（1）自由打擊開棉機。自由打擊的開棉機有軸流開棉機、多刺輥開棉機和多滾筒開棉機。

六滾筒開棉機的除雜作用以第一、第二、第三只滾筒最強，第四、第五只滾筒較弱。第六只滾筒近出口端，由于下臺機器凝棉器的吸引，此部分有氣流補入，在滾筒下方采用托板代替塵格，因此，第六只滾筒幾乎沒有除雜作用。調整六滾筒開棉機的工藝參數，要結合各只滾筒的除雜特點，充分發揮各只滾筒的開松、除雜效能。影響六滾筒開棉機開松與除雜作用的工藝因素主要有以下幾個方面。

①各只滾筒的轉速：為使開松與除雜作用逐漸加強，有利于棉塊輸送，并減少滾筒返花，一般六只滾筒的轉速依次遞增，相鄰兩滾筒線速比約為1:1.1。滾筒轉速增加，開松、除雜作用增強，但過高易造成滾筒返花而產生束絲，也使落棉含雜率降低。滾筒轉速應根據原棉品級和纖維線密度確定，一般紡中、粗特紗使用的原棉品級比紡細特紗的差，為增加除雜作用，滾筒轉速可快些；加工紡特細特紗的原棉時，滾筒轉速應降低。

②滾筒與塵棒間隔距：減小此隔距可增強開松與除雜作用，但當喂入原棉較多時，隔距過小，易造成阻塞和塵棒損壞。

由于塵棒的曲率半徑大于打手半徑，滾筒與塵格的進出口隔距比中部都大，因此，滾筒與塵棒隔距以中部最小處表示。該隔距從第一到第六只滾筒隨原棉的逐步松解應逐漸增大，第一至第三只滾筒隔距為8mm，第四、第五只滾筒為12mm，第六只滾筒為18mm。滾筒與塵棒隔距可利用升降滾筒軸承的方法進行調節，調整后應校核滾筒與剝棉刀的隔距，此處隔距過大易造成返花，但隔距過小易碰剝棉刀。因此，要求滾筒角釘與剝棉刀的隔距以小為宜，一般為1.5mm左右。

③塵棒間隔距：塵棒間隔距增大，落棉增加，除雜作用加強，但過大會造成落白花，除雜效率降低。為實現先落大雜、后落小雜的工藝要求，塵棒間隔距配置應由大到小，一般第一、第二、第三只滾筒下塵棒間的隔距采用10mm，第四、第五只滾筒下塵棒間的隔距采用8mm。

（2）握持打擊開棉機和清棉機。

①打手轉速：打手轉速的高低直接影響打手對棉層的打擊或分割強度。當給棉量一定時，打手轉速高，開松、除雜作用強，落棉多，但打手轉速增加到一定程度后，落棉率增加幅度減小。打手轉速過高會造成長纖維損傷增多，雜質破碎增多，落棉含雜率降低，輸出的纖維中絲束增多。打手轉速的選擇要根據加工原料的性能、采用打手的形式以及在開清棉流程中所處的位置進行綜合考慮。加工纖維長度長、含雜少或成熟度較差的原棉，為減少纖維損傷，應采用較低的打手轉速；加工化纖比加工同線密度原棉的轉速要低，這不僅能減輕纖維損傷，而且還可以避免因化纖開松過度而造成纖維層的粘連。豪豬式開棉機打手轉速一般為500～600r/min。加工棉時，清棉機打手的轉速一般為900～1000r/min；加工化纖時，采用梳針滾筒時的轉速為600r/min左右，采用鋸齒滾筒則應控制在400～500r/min。

②打手至給棉羅拉的隔距：此隔距小，受打擊的棉塊被給棉羅拉握持得多，棉層被擊落的阻力大，開松作用加強，但較長纖維易損傷或擊落后易扭結，特別是彈性伸長大的纖維更易造成扭結現象，因此，在理論上此隔距最大限度應小于棉層厚度，最小限度應使打擊點距棉層握持線的距離大于纖維主體長度。當喂入棉層內纖維較短、含雜較多、棉層較薄時，隔距宜小，反之宜大。豪豬式開棉機加工不同長度纖維時，打手至給棉羅拉的隔距見表3-3。清棉機打手至天平羅拉表面的隔距一般在8.5～10.5mm內調節。隔距確定后，一般不常改變。

表3-3　豪豬式開棉機加工不同長度纖維時打手至給棉羅拉隔距

注51mm屬于臨界長度，可以根據生產實際情況選擇使用8～9mm或10～11mm隔距。

③打手至塵棒的隔距：隨著棉塊在打手室被打擊而逐漸松解，其體積也逐漸增大，因此，打手至塵棒間的隔距自入口到出口也應逐漸放大。隔距小，棉塊受塵棒阻扯作用強，在打手室內受打手與塵棒的作用次數增多，且棉塊在打手室內停留時間長，故開松作用好，落棉多；反之，開松作用差，落棉少。此隔距的調整應根據原料含雜及機臺產量綜合考慮，當原料含雜高及機臺產量較低時，應采用較小隔距，以充分發揮機臺的開松除雜效能。加工棉時，豪豬式開棉機打手與塵棒間隔距入口一般為10～14mm，出口為14.5～18.5mm；清棉機此隔距入口為9～12mm，出口為16～20mm。加工化纖時，由于化纖比較蓬松，且只含少量疵點，不含雜質，所以此隔距應適當放大。

④塵棒間的隔距：塵棒間隔距要根據塵棒所處的位置及喂入原料的含雜情況而定，隔距大，機臺落棉率和除雜效率提高，但過大會造成落白花。此隔距一般的規律是進口部分較大，可補入氣流，也便于大雜先落，以后隨著雜質顆粒的減小，可收小塵棒間隔距，近出口部分的隔距可適當放大或反裝塵棒，以補入部分氣流回收纖維，節約用棉。但是，若出口部分要求少回收時，也可采用從入口到出口隔距逐漸收小的工藝。加工棉時，豪豬式開棉機塵棒間隔距入口一組一般為11～15mm，中間兩組為6～10mm，出口一組為4～7mm；清棉機塵棒間隔距入口一般為4～8mm，出口為4～7mm。加工化纖時，塵棒間隔距應減小或采用全封閉。

⑤打手與剝棉刀間的隔距：此隔距以小為宜，以打手不返花為準，一般為1.5～2mm，過大，打手易返花，產生束絲。加工化纖時，此隔距應收小到0.8～1mm。

二、清梳聯

清梳聯是棉紡技術的發展趨勢，是棉紡工程實現自動化、連續化和現代化的重要標志之一，清梳聯不是清棉與梳棉的簡單連接，而是把兩者在新的條件下重新組合成一條新的生產線。清梳聯分有回棉和無回棉兩種工藝流程。

在有回棉工藝流程中，為使各臺梳棉機喂棉箱得到相同數量的原棉，不斷在配棉管路中輸送，從第一臺開始喂入，最終將多余原棉返回喂棉箱。在無回棉工藝流程中，利用各機臺棉箱排氣量及輸棉管道的壓力變化來控制棉箱的輸入量。在正常情況下，輸棉管道的壓力與喂棉箱中纖維存量成正比。當上喂棉箱纖維存量多時，出風口被蓋面變大，箱內壓力也變大，原棉輸送變慢，反之亦然。

無論是開清棉還是清梳聯，為保證纖維的充分開松和減少短絨的產生，均以“勤抓少抓、以梳代打、均勻混合、少喂勤供、連續供給、先落大后落小，多落少碎”為工藝設計的原則。

三、梳棉機

梳棉是整個棉紡的心臟，肩負著分梳、除雜、混合、均勻成條的任務，梳棉工藝對半成品指標及成品指標有著至關重要的影響。噴氣渦流紡對于纖維的伸直平行度要求很高，所以梳棉工序的梳理效果直接影響噴氣渦流紡工序的成紗質量和生產效率。

纖維梳理質量直接影響除雜、牽伸等工藝的實現效果。棉結是由纖維緊密地纏繞在一起的纖維結，還有一部分棉結內含有非纖維性物質，如籽屑、葉、莖等雜質。棉結含量過高將直接影響后期成紗質量，而梳棉工序可以有效降低棉結。

棉結從其形成的原因看，可分為兩大類：第一類是由原料造成的，第二類是在生產過程中造成的。纖維、棉結在蓋板、錫林梳理區隨氣流附面層運行時，在離心力的作用下有脫離錫林針齒握持、被拋向蓋板的趨勢。由于棉結重量大、相對單纖維的長度短，因此更容易脫離錫林的握持，而單纖維重量輕，長度長，更容易被錫林握持住。同時，由于被拋向蓋板的纖維較長，錫林蓋板梳理區隔距較小，因此，很容易再次被錫林針齒抓取，而棉結被再次抓取的概率較小。通過錫林與蓋板的有效配合，最終可以達到降低棉結的目的。在這一過程中，纖維和棉結的梳理、轉移、分離等都離不開氣流的作用，因此，穩定的氣流是有效降低棉結的前提條件之一。

梳棉機氣流控制的原則是：合理排雜落棉，均勻穩定的氣流控制，防止關鍵部位（特別是幾個三角區）附面層厚度、補入氣流的流向對纖維運動和棉網結構產生影響。控制氣流的方法與手段主要在于控制氣流的產生量。錫林高速旋轉產生的附面層是產生氣流的主要原因，其次是刺輥。因此，合理的錫林、刺輥速度對穩定氣流是至關重要的。合理分配各點的氣流（特別是三角區）的方法有：利用罩板、漏底等處的工藝隔距，合理分配氣流；利用低壓罩、棉網清潔器、排塵排雜等處負壓吸口導流及緩解釋放高壓區的氣流。合理的氣流補入有助于穩定落棉、托持棉網。

對企業來說，降低棉結是一項既簡單又復雜的工作。若機械狀態不良，如機器振動、平衡不良、錫林道夫刺輥偏心等，都會在梳理過程中產生搓轉纖維，形成大量棉結。因此，在保證氣流控制的前提下，還須做好機械控制。在機械狀態允許的情況下，緊隔距、強分梳是梳棉降低棉結的一個重要手段。刺輥與錫林間的隔距過大、鋸齒不光潔，易造成錫林刺輥間剝取不良、刺輥返花而使棉結明顯增加；錫林和道夫間隔距偏大，易使錫林產生繞花而使棉結增加。

當錫林、蓋板和道夫針齒較鈍或有毛刺時，纖維不能在兩針面間反復轉移，易浮在兩針面之間，受到其他纖維搓轉，形成較多棉結，因此應注重器材配置，提高分梳度，減少搓轉纖維。此外，合理分配除雜效率，使黏附力差且大的雜質由刺輥部位排出，黏附力強的細小雜質由蓋板排出也可達到降低棉結的效果。

針齒對纖維應具有良好的穿刺能力，能夠深入到棉結內部。因為只有針齒深入到棉結內部，才有可能在梳理力的作用下使棉結充分松解。若針齒較鈍，不能對棉結有效穿刺，只是接觸到棉結的表面，則棉結搓擦會越來越緊，同時針齒不能有效握持纖維，還會使原來已經分離的纖維經過揉搓變成新棉結。

梳棉機各部位除雜要合理分工。對一般較大且易分離的雜質應貫徹早落少碎的原則，而對黏附力較大的雜質，尤其是帶長纖維的雜質，在它和纖維未分離時不宜早落，應在梳棉機上經充分分梳后加以清除。此外，當原棉成熟度較差、帶纖維雜質較多時，應適當增加梳棉機的落棉和除雜負擔。

梳棉機的刺輥部分是重點落雜區，應使破籽、僵瓣和帶有短纖維的雜質在該區排落，以免雜質被擊碎或嵌塞錫林針齒間而影響分梳效果。因此，除少量黏附性雜質外，刺輥部分應早落和多落。合理配置刺輥轉速及后車工藝，對提高刺輥部分的除雜效率、降低棉結有明顯效果。

錫林和蓋板針布的規格及兩針面間的隔距，前上罩板上口位置、前上罩板與錫林間的隔距以及蓋板速度等，都影響生條中棉結雜質的數量。因此，對于成熟度較差、含有害疵點較多的原棉，應注意發揮蓋板工作區排除結雜的作用。

在纖維進入梳棉機前應具有良好的開松度。通過棉結研究數據的分析，證實棉結類型各異，大小不一。一般情況下，僅由纖維材料所構成的棉結至少包含5根或5根以上的纖維，其平均數接近16根或16根以上。因此，在纖維進入梳棉機前具有良好的開松度，才能使棉結更多地暴露出來，使針齒更多地接觸到棉結，為梳開棉結奠定基礎。

溫濕度對棉結雜質同樣有較大影響，須加強控制，合理調整溫濕度。原棉和棉卷回潮率較低時，雜質容易下落，棉結和束索絲也可減少。梳棉車間應控制較低的相對濕度，增加纖維的剛性和彈性，減少纖維與針齒間的摩擦和齒隙間的充塞，降低棉結。但相對濕度過低，一方面易產生靜電，棉網易破損或斷裂，另一方面會降低生條回潮率，對后道工序牽伸不利。

根據生產的品種不同，梳棉工藝也存在差異，可根據蓋板隔距、蓋板速度、錫林轉速等的不同大致分為兩類工藝。

一類純棉工藝：錫林轉速較快，蓋板隔距較小（通常為7″、6″、6″、7″），蓋板速度較快（圖3-4）。

二類化纖工藝：錫林轉速較慢，蓋板隔距稍大（7″、6″、6″、7″或9″、8″、8″、9″），蓋板速度較慢。

1.純棉工藝

圖3-4所示為純棉品種梳棉機工藝配置示意圖（1mm=39.37英絲）。

2.化纖工藝

圖3-5所示為化纖品種梳棉工藝配置示意圖。

3.梳棉專件配置

表3-4為梳棉專件配置。

表3-4　梳棉專件配置

四、梳棉工序產生疵點的成因分析

梳棉工序產生疵點以錫林為界大致可分為機后疵點和機前疵點。機后疵點是在錫林后產生的疵點，是由除塵刀掛花、小漏底掛棉簾、小漏底網眼糊塞、短絨帶入等引起；機前疵點是在錫林前產生的疵點，是由三角區積聚短絨、前罩板發毛、生頭板不凈、大喇叭掛花帶入等，其中以三角區積聚短絨帶入影響最為嚴重。梳棉工序機前機后產生的疵點形態大小在生條中表現也各不相同，兩者在生條上有明顯區別。機后產生的疵點經過了錫林蓋板分梳區，因錫林蓋板針布的放大作用，生條明顯較粗，短絨與正常纖維混合比較均勻，不能從生條主體分開；機前產生的疵點沒有經過錫林蓋板分梳區，因此，疵點短絨附著于生條主體一側，可以很容易地從生條主體上剝離下來，剝離后的生條主體粗細程度接近正常（表3-5）。

預防措施：提高操作技術水平，抓好基本操作，切實做好防疵捉疵工作、清潔工作、巡回工作，落實車前以防為主、車后以捉為主的要求，加強設備保養，維護檢查工藝上車設備完好率等。

表3-5　梳棉疵點類型及產生原因