梳棉工艺设计及生条质量控制梳棉工艺设计及生条质量控制

主讲：宋如勤 教授级高工

《棉纺织技术》期刊社

梳棉在纺纱工程中的作用和地位1

（ 1 ）“清、钢、浆”历来被认为棉纺工程中是三个最关键的工序，特别是梳棉工序。

（ 2 ）“梳棉是纺织厂的心脏”“梳得怎样就纺得怎样”是长期生产实践形成的共识。

（ 3 ）梳棉是形成并奠定半成品结构的基础，是影响后工序生产及成纱质量最主要的工序之一。

梳棉工序质量控制目标2

（ 1 ）纤维分离度

（ 2 ）尽可能去除棉结与杂质 （ 3 ）控制短绒增长率

梳棉工序质量控制还应包括生条条干、生条重量、落棉控制等问题 .

梳棉工艺路线3

(1) “ 紧隔距、强分梳、好转移” 是以提高梳棉机分梳、除杂能力为核心，但“好转移”的目标不够明确。该工艺路线在提高梳棉机分梳质量、清除结杂、提升梳棉机单产方面发挥了很大的作用。

(2) “ 梳理转移适度、结杂短绒兼顾” 该工艺路线是对近年来高产梳棉机工艺实践的总结，提出了正确处理梳理与转移、结杂与短绒的关系，合理解决充分梳理与短绒控制这对矛盾的原则。比较全面地反映了对梳理工艺核心的认识。

(3) 梳理工艺的核心是处理好充分梳理与控制短绒这对矛盾、合理配置工艺参数，寻找两者较佳的结合点。

合理配置梳棉工艺、控制生条质量4

4.1 针布选用 (1) 针布型号的含义

锡林针布： A C 28 15 ×013 65

棉纺 锡林 齿高 mm 前角 ° 齿间距 mm 齿基厚度 mm

（实际齿高的 10倍）

（工角 =90°- 前角） （实际间距的 10 倍）

（厚度＜ 1.0mm 为实际厚度的 100倍

厚度≥ 1.0mm 为实际厚度的 10倍）

上述针布标识的含义：棉纺锡林针布，齿高 1.8mm ，工作角 75° ，齿间距 1.3mm, 齿基厚度 0.65mm 。其针齿密度 25.42/(1.8×0.65)=645.16/(1.8×0.65)=551 齿 /(25.4mm)2 。

棉纺道夫针布： AD 4030×01890棉纺刺辊针布： AT 5610×05611

（英文字母后的数字含义与锡林相同）

盖板针布： MCC 36 FZ93019

梳棉 盖板 横密型（植针形式） 齿密 ( 实际齿密的 1/10) 执行产品标准

植针形式： MCC- 横密型； MCB- 普通型； MCM- 密植型； MCH- 花纹型； MCZ- 截切型。

上述盖板针布标识含义：梳棉盖板针布，植针形式横密型，针齿密度360 齿 /(25.4mm)2, 执行产品标准 FZ93019 。

锡林、道夫、刺辊针布常简要表示为前 4 为数字，如锡林 2525 针布；道夫 4030 针布。盖板常用针密表示，如： 29 、 36 、 42 盖板针布等。

(2) 新型针布的基本特点

矮 : 齿高（ h1 ）小，针齿磨损主要集中在靠齿尖 0.3mm 以内，齿矮有利于提高 防轧性能；

浅：齿深（ h6 ）小，纤维不易沉入齿底，有利于纤维转移、分梳；

小：工作角小（ δ ），握持梳理能力提高；

尖：齿顶面积小（齿顶横向宽度 b3 与纵向长度 l 的乘积），利于穿刺，提高锐度；

薄：齿基厚度（ b1 ） , 可加大横向密度；利于针布包卷，提高圆整度；

密：针齿密度（ N ）大，提高梳理度。

(3) 针布选配

针布“四配套”：以锡林针布为中心，综合考虑道夫、刺辊、盖板针布的配合选用（有的还包括刺辊预分梳版、前后固定盖板配合选用）

纯棉针布：

纯棉中粗号纱：配棉一般，含杂较高，梳棉机速度与单产较高，宜选用矮、浅、工作角较小、齿密适中的针布。

如：锡林选 AC2525×01360 型 ( 或 AC2525×01550) ，齿高2.5mm ，工作角 65° ，齿密 827 齿 /(25.4mm)2 ，道夫针布可选AD4030×01890 型，齿高 4.5mm, 工作角 60° ，齿密 398 齿 /(25.4mm)2 ，刺辊选 AT5610×05611 型，齿高 5.6mm ，齿密 36齿 /(25.4mm)2 。盖板配 MCC 29 型，齿密 290 齿 /(25.4mm)2 。

纯棉细号纱：配棉较好、长度较长，细度较细，梳棉机单产较低。锡林针布应将工作角适当减小，齿密加大。

如选 AC2530×01550( 或 AC2525×01550 型 ) ，工作角 60° ，齿密860 齿 /(25.4mm)2 。道夫针布可选 AD4030×01890 型；刺辊选AT5610×05611 型，盖板配弯膝 MCC 36 型或 MCC42 型，齿密 360齿 /(25.4mm)2 或 420 齿 /(25.4mm)2 。

化纤针布：

化学纤维含杂低，纤维较蓬松，与金属摩擦系数较高、宜缠绕，易充塞，故工作角宜加大为 70° ～ 75° 。原来的 28 系列的锡林针布使用仍较普遍，如 AC2815×01865 型，单产较高时可选用AC2520×01660 型，齿密较纯棉低，分别为 551 齿 /(25.4mm)2 、 672齿 /(25.4mm)2 。

道夫针布通用性较强，可仍选用 AD4030×01890 型，或AD4030×01880 型。

盖板可在 MCZ18 ～ MCZ29 型（直膝截切型）间选择。

（ 4 ）近年来几种特殊纤维的针布选用

细特（细旦）涤纶：

—— 锡林针布由一般纺涤纶的 2810×01665 型改为 2515×01660 或 2520×01660 型，齿高由 2.8mm 降为 2.5mm ，工作角由 80° 降为 75° 或 70°( 还可带负角，降低齿深 ) ，通过增加横向密度，使总针齿密度由 620 齿 /(25.4mm)2 增加到 672 齿 /(25.4mm)2 。起到了既增加梳理效果，又不易绕花的作用；

—— 道夫针布由 4030×01890 型改为 4532×02090 型，齿高由 4.0mm 增加到 4.5mm ，工作角由 60° 减小为 58° ，针齿密度由 398 齿 /(25.4mm)2 降为 358 齿 /(25.4mm)2 ，虽齿密有所下降，但齿高增加，工作角减小，总的效果使道夫转移率提高，对减少棉结十分有利；

—— 盖板针布采用 MCZH24 或 MCZH29 型配套，针齿排列前稀后密，实现逐步细致分梳。

—— 刺辊针布由传统的 AT5815×05611 改为 AT5605×05011 ，齿高由 5.8mm 减为5.6mm, 工作角由 75 增加为 85 ，齿密由 36 齿 /(25.4mm)2 增加为 41 齿 /(25.4mm)2 ，减轻了纤维损伤，提高了梳理质量。

长绒棉：采用全长绒棉纺 7.3tex 、 5.9tex 或更细的特细号纱时。长绒棉长度长、细度细，应尽可能充分梳理并注意减少纤维损伤。除适当调整速度、隔距、垫高给棉板外。在锡林针布的选择上，应选用更矮、更浅的针布，工作角 65° 不宜再减小。如由选用 2025×01550型，道夫针布为 4030×01590 ，盖板密度增大，宜由 42变为 45 型或50 型。在少损伤纤维的前提下，实现细致分梳。

竹浆纤维：竹浆纤维强力对于普通粘胶纤维，梳棉加工时应注意减少纤维损伤，又要充分梳理。有的采用化纤针布配置，有的采用棉型针布配置。经试验采用 2525×01560 棉型针布配置质量优于 2810型的化纤针布配置，盖板宜由纺化纤的 29 型改为 36 型，可提高梳理质量。但应注意适当降低锡林速度，提高锡林～刺辊速比。

4.2 生条定量

（ 1 ）生条定量与产质量关系密切

生条定量或出条速度的增加都会使理论产量增加。梳棉定量或速度的增加对质量的影响远大于纺部其他工序，它不仅关系到生条半成品的供应量，而且与质量息息相关，必须慎重对待。

（ 2 ）生条定量设计

传统生条定量 16g/5m ～ 20g/5m 粗粗号纱或转杯纱、付牌纱 20g/5m ～ 25g/5m 重定量工艺 一般品种 20g/5m ～ 25g/5m 细号、特细号纱 20g/5m 以内

4.3 速度

（ 1 ）锡林速度

50年代 锡林速度 180r/min ～ 250r/min 60年代 锡林速度 360r/min ～ 420r/min 90年代后 锡林速度可达到 450r/min ～ 550r/min

各类高产梳棉机锡林实用速度一般在 280r/min ～ 460r/min,平均速度 394r/min 。

锡林高速是高产梳棉机提高分梳质量的重要手段之一。但过高的锡林速度会引起生条短绒增加。因此，对于单纤维强力较低的低等级棉，往往采取梳棉机整体降速的方法，将锡林速度控制在280r/min ～ 300r/min 左右。

（ 2 ）刺辊速度及锡林刺辊速比

国外普遍认为刺辊速度不宜超过 950r/min,目前刺辊速度大多控制在 650r/min ～ 950r/min 之间。

一般要求锡林刺辊速比为 : 纯棉 1.8 ～ 2.2 化纤 2.0 ～ 2.5

目前纯棉品种由于短绒问题突出，大多做了调整，但化纤速比仍偏小，应引起注意。同时也应注意，过低的刺辊速度会使未分解的纤维束数量增加，增加锡林盖板梳理区的负担，因此，合理的刺辊速度应结合纤维性能及开清棉质量状况，经过试验确定。

(3) 道夫速度、出条线速度

A186 型梳棉机（实用）：

道夫速度： 纯棉 20 r/min ～ 22 r/min 化纤 22 r/min ～ 24 r/min 出条速度： 60 m/min ～ 80 m/min

新型梳棉机：

出条速度： 80 m/min ～ 150 m/min, 最高达 170 m/min

(4) 盖板速度

盖板速度是与质量和消耗密切相关的工艺参数。

速度低，盖板花量少，短绒、结杂排除较少；

速度高，盖板花量大量增加，短绒、结杂排除较多。

A186 型梳棉机调节盖板速度有单线蜗杆与双线蜗杆选择，盖板线速度一般可在 84 mm/min ～ 274 mm/min 之间选择。

新型梳棉机盖板速度达到 400 mm/min 以上。

4.4 轻定量、低速度有利于生条质量

梳棉机理论单产 =计算常数 * 生条定量 *出条速度

在梳棉机单产一定的条件下，较轻的生条定量，较高的出条速度，有利于生条质量的提高。

如将定量降低 10% ，出条速度提高 10% ，生条质量较好。

4.5 制约高产梳棉机单产的因素

A186 型梳棉机设计单产 ( 单台每 h 理论产量 )15kg ～ 25kg, 实际多半在 20kg 以下 90年代以后的新型梳棉机一般标称 40kg ～ 50kg, 有的 50kg ～70kg, 实际运行情况看，大多在 30kg ～ 40kg左右 国外新型梳棉机号称 70kg ～ 100kg, 有的甚至 140kg, 在纺转杯纺和一些特殊品种是可能高一些，多数品种实际运行速度要大打一个折扣。

根本原因是梳棉机单产受制于质量水平。如何解决好高产梳棉机产量与质量的矛盾，今天仍然是摆在大家面前一个棘手的问题。这也是为什么在全国梳理会议中提出“梳理与转移适度，短绒与结杂并重”工艺路线的原因。

品种/tex

台时产量/kg

条干 CV /% 细节/ 个 ·km

粗节/ 个 ·km

棉结/ 个 · km

棉网棉结 黑板棉结

C14.5C14.5C14.5C14.5

24273035

15,4115.5716.3316.47

32334150

290304356406

472487553652

12 （ 93 ）13 （ 98 ）15 （ 12

1 ）16 （ 13

4 ）

26 （ 61 ）25 (65)22 (68)29 (75)

CJ9.7CJ9.7CJ9.7CJ9.7

24273035

14.5614.7115.4015.80

23275062

112106127141

134143168193

14 （ 110 ）

14 （ 106 ）

15 （ 120 ）

17 （ 133 ）

22(30)21(32)27(35)28(40)

-1 -1 -1

（杂质） / 粒 （结杂总数） /粒

表 1 不同理论台时产量棉网结杂及成纱质量对比

4.6 隔距

(1) 锡林～盖板隔距

紧隔距有利于提高梳理质量，但往往受制于针布质量、包卷质量（圆整度与平整度）、锡林动平衡状态。化纤与金属摩擦因数较高、纤维蓬松，易缠绕和充塞，固此隔距宜适当偏大掌握。

以 A186 梳棉机为例，锡林与盖板隔距配置如下：

纯棉： 0.15mm 、 0.13mm 、 0,13mm 、 0.13mm 、 0.15mm (6 、 5 、 5 、 5 、 6 ‰〞 )

或 0.18mm 、 0.15mm 、 0.15mm 、 0.15mm 、 0.18mm (7 、 6 、 6 、 6 、 7 ‰〞 )

化纤： 0.25mm 、 0.23mm 、 0.20mm 、 0.20mm 、 0.23mm (10 、 9 、 8 、 8 、 9 ‰〞 )

或 0.30mm 、 0.25mm 、 0.25mm 、 0.25mm 、 0.30mm (12 、 10 、 10 、 10 、 12 ‰〞 )

0.36mm 、 0.30mm 、 0.30mm 、 0.30mm 、 0.36mm (14 、 12 、 12 、 12 、 14 ‰〞 )

(2) 刺辊～给棉板隔距 此处隔距小易损伤纤维，隔距大，分梳不充分，未分解棉束增多。一般可取 0.18mm ～ 0.23mm(7 ～ 9 ‰〞 ) 。原料含杂较高时，隔距偏紧掌握，原料含杂低，或纤维长度长纤维宜偏大掌握。用棉型给棉板纺长绒棉时可将给棉板垫高 3mm左右，隔距的适当偏大掌握，以减少纤维损伤

(3) 刺辊～锡林隔距 此隔距偏紧掌握有利于纤维向锡林转移，减少返花。一般为 0.13mm ～ 0.18mm(5 ～ 7 ‰〞 ), 锡林园整度较好时可采用0.13mm （ 5 ‰〞 )

(4) 锡林～道夫隔距 较小的锡林～隔距有利于纤维向道夫转移道夫，一般为0.10mm(4 ‰〞 ) 或 0.13mm(5 ‰〞 ) 。

需要指出的是，近年来制造的新型高产梳棉机，由于速度大幅度提高，锡林、道夫等滚筒类部件高速后的膨胀问题，有关隔距适当有所放大。

（ 1 ）测试手段对控制生条及成纱质量的意义

采取必要的测试手段，对生条质量状况作出正确的判断，在生条质量控制中具有重要的意义。工艺参数调整、工艺部件改进、管理或技术改进措施上车，都需要尽快做出改进效果的准确及时的判断，以便为改进措施或技改方案的实施提供决策依据。

（ 2 ）按判定范围划分的方法

——本间质量判定：简单、快捷。但与成纱质量联系不够紧密。 ——本间及成纱质量判定：用时较长，能直接反映对成纱质量影响。需注意排除后工序影响。

（ 3 ）按生条质量指标特性划分

—— 棉网清晰度 :判定梳理状况（近似反映分离度），通常用合格率衡量，优点：判定迅速，准确找到梳棉落后台。 —— 生条棉网棉结、杂质测定： 目光法：优点：简单、易行，在人员稳定的条件下、在本单位有快速，较准确、可比性较强等特点。但单位之间由于目光差异，可比性较差。此法在缺少现代测试仪器条件下时必要的，关键是要配备工作认真、责任心强、相对稳定的测试人员。

梳棉质量控制的测试手段与方法5

以某工厂为例，说明控制指标：

生条棉网棉结：纯棉： 很好： 10 粒 /g 以内； 较好： 10 粒 /g ～ 15 粒 /g ； 较差： 15 粒 /g ～ 17 粒 /g ； 落后台判定标准：高于平均数 30% 。 化纤：≤ 0.3 ～ 0.5 粒 /g

—— 生条短绒率测定： Y111 型罗拉长度分析仪，或手扯棉束梳去简易方法，长度仪法耗时较长，每个试样约 40min,简易法也需 20min左右。通常用短绒增量作为衡量指标：控制标准如下：

过去 现在 开清棉短绒增量 1% ～ 3% 1% 以内 梳棉短绒增量 3% ～ 5% -1% ～ 2%

（ 4 ） 用成纱质量衡量梳棉去除结杂效果的指标

——每克黑板棉结 / 棉结杂质总数

每克黑板棉结 / 棉结杂质总数达到棉纱在、标准中的优等品为较好水平，一般棉纱杂质通过印染加工后可基本消除，但棉结对印染表面质量影响较大，尤其是深色坯，棉结造成的白星影响尤为显著。因此要求高的品种棉结应控制在优等品的一半左右。根据生产实践黑板结杂与布面结杂相关性较强。可通过制定黑板棉结及布面结杂绝对粒数的内控指标对成纱棉结杂质状况进行严格监控。以达到用户较高的要求。

——USTER检验中的千米棉结粒数

USTER检验中的千米棉结粒数实质上是一种小于 4mm 的短粗节，它是一种电容意义上的棉结，包括纤维缠结形成的棉结，也包括杂质，甚至一些很短的粗节。其数量波动较大，黑板结杂数量接近的纱，其千米棉结数可能有较大的差异。应根据纤维特性，布面结杂反映，做出合理判断，制定控制标准。

（ 5 ）采用先进测试仪器测试生条质量

AFIS测试仪器，全称“ Advanced Fiber Iformation system” ，即“高级纤维信息系统”，可对单纤维进行长度、细度、棉结、杂质，成熟状况进行测试。该仪器可用于棉花、棉卷或筵棉、棉条、粗纱等半成品质量测试。

印度普瑞美公司（ PREMIER ）： aQura 棉结和纤维测试仪。

USTER HVI 大容量纤维测试仪、印度普瑞美公司的 ART全自动大容量棉花测定仪、陕西长岭 XJ128 型快速棉纤维性能测试仪都只是用于棉花性能测试的。

AFIS测试方面的知识并应注意的几个问题：

—— 以重量计（ w ）与以根数（ n ）计，如平均长度 L(w 、 n), 短纤维率 SFC(w 、n) ，上四分位长度 UQL(w) 、

——短纤维率国外是使用≤ 12.7mm 的标准，也可以通过纤维拜氏排列图得到16mm 及以下的短纤维率。通常 12.7mmy 以下短纤维约占 16mm 以下短纤维的50% ～ 60% 。也就是由 16mm 以下短纤维率的一般左右，比较时应注意这个测试条件。

——上四分位长度是指纤维拜氏排列图中自长至短占 25% 时的那一组纤维的重量平均值。与 HVI检验中上半部平均长度 UHML 、我国罗拉长度分析仪测得的主体长度、手扯长度比较接近，但并无具体的数学相关关系。各测试方法所得的长度指标依纤维品种不同有所差异。

——SCN 为英文 Seed Coad Nep 的缩写，意为带籽屑棉结， USTER公报解读解释为棉籽壳碎片，有的文章中解释为带籽屑棉结。按我国黑板检验方法应归为杂质粒。实际就是我们通常所说的带纤维籽屑。这类杂质。特别是较小的带纤维籽屑在纺纱过程中很难去除，对成纱质量危害较大。

（ 1 ）树立正确的质量理念

—— 以顾客为关注焦点，根据用户质量要求分层次合理配置梳棉工艺。

——树立稳定质量、不断改进的质量理念：质量稳定的是赢得用户的关键。 不断改进质量水平是获得市场份额的重要途径。

梳棉质量控制中的几个问题6

（ 2 ）良好的机械状态是控制梳棉质量的基础

——做好“四锋一准”（或称“五锋一准”、“七锋一准”）。

——注重工艺上车： 做好工艺上车检查，坚持动态工艺管理。

—— 解决好梳棉落后台，是稳定梳棉质量的关键。

（ 3 ）注意棉花质量对梳理质量的影响

——必须控制好配棉的短绒率。

—— 充分注意棉花的疵点构成。

—— 充分注意生条结杂的构成。

——严格控制棉花成熟度及未成熟纤维含量。

（ 4 ）关于重定量工艺

所谓“高效工艺”的确切的说法应为“前纺重定量、细纱大牵伸”。

—— 目前推广的高效工艺与提出者的试验模式仍有较大差异。

—— 目前“前纺重定量、细纱大牵伸”主要有两种模式： A 粗纱重定量、细纱大牵伸 B 全流程增加定量、细纱大牵伸

—— 重定量工艺对工厂各项管理提出了更高的要求。