深化开清工艺研究推进清梳联技术发展

清梳联已是一项成熟的技术，在国际上使用量占整个清棉梳棉机的50％左右。清梳联实现了两个工序的连续化、自动化生产，有利于减少用人，改善生产环境，减轻劳动强度，减少回花、降低成本；如后道工序(并、粗、细)配以合理先进的设备，成纱条干CV％值，三节(结)可达89年乌斯特公报25％的先进水平，能保证无梭织机高效生产及高档针织用纱高标准的要求。因此清梳联的开发应用，在当前和今后都是棉纺织技术中的重要内容。

在我国随着清梳联设备的引进、消化、吸收和国产清梳联的开发、使用，清梳联技术的优越性也越来越多地为广大纺织企业认识和接受，但我国引进和国产清梳联加在一起也仅占5％左右，因此清梳联技术在我国尚处于起步阶段。为此，拟就清梳联的一些技术问题，共同探讨，以期推进我国清梳联技术的健康发展。

1开清棉机械的发展趋势

在80年代，我国各地引进的开清棉机一般为三个开清棉点，基本上为一抓、一开、一混、二清的流程，这个流程的特点是流程短、效率高、通用性强，除杂效率一般可在55％～60％(原棉含杂1．6％左右)，加上高产梳棉机后，清梳联全流程总除杂效率可达95％左右。

开清棉机械从90年代的发展看，趋向更短的流程，提出“流程要短，开松要好，除杂要高要早”的要求，一般均采用两个开清棉点，即一抓、一开、一混、一清的工艺流程。现代开清棉机由于采取了有效措旅后，即使两个开清棉点，总除杂效率也可高达60％～70％。从设备流程看，有三种做法，一种为柔和清除型，主要是加强前部开棉机除杂开松功能，如瑞士立达推出Bl型轴流开棉机，采取早落多排的工艺，据石家庄一棉测试B1型机单机除杂效率可达25．27％～77．6％，一般在40％～50％，为减轻后部清棉机的除杂负担创造条件，为此后部原则配一台B50或B60型清棉机即可，据介绍，在原

棉含杂2％时清棉总除杂效率可由原来55％提高到69％。

另一种主要是把两台清棉机的功能合并成一台，简化了设备提高了除杂开松功能，如德国特吕茨施勒尔和赫格特推出CVT3／4，MACⅢ／MACl000型高效清棉机，都为三滚筒开棉，下装预分梳板，因此可提高开松度和除杂效率最高可达809，6，一般为50％～60％，整个流程除杂效率也可达70％左右。

第三种为台湾王田公司的静电转移除杂型，在’95米兰国际纺机展第一次展出，山东省潍坊四棉购置一套，也属于柔和清除型，它虽然也是三滚筒清棉机，但不同于特吕茨施勒尔和赫格特的机械除杂，机械转移的工艺采用静电辅助除杂、静电辅助转移，因此据介绍在除杂效率较高的条件下棉结上升率可不高于30％。

国产清梳联近期也有较大发展，除澄江的CJFA-108型为三刺辊清棉机外，郑纺机为消化吸收德国特吕茨施勒尔型，金坛为消化吸收瑞士立达型，都属80年代水平。

在清棉机械的流程越来越短的情况下，要保持原来的开松度和除杂效率，必须要强化开清棉作用，加大清除强度，这就带来了短绒和棉结的增长问题，因此我们有必要对开松、除杂、短绒、棉结之间的关系和清梳合理分工等问题进行研讨。

2开清效率与半成品质量的关系

2．1清除强度与除杂效率及质量的关系

瑞士立达公司，对使用多锯齿滚筒作为精细清除机，把梳棉增加短绒问题挪到清棉，持不同看法，认为清棉过大的清除强度对纤维质量、除杂效率不利，如图1所示。

2．2开松度、除杂效率、短绒增长率、棉结增长率之间的关系

河北某厂用AFis纤维测试仪测精清棉机不同工艺对棉结杂质及短绒的影响如表1、表2。

从表1、表2看出，当精清棉机的主除杂辊速度由2100r／min提高1／3到2800r／min，即开松度提高1／3时，棉结的数量由比原棉增加5

6．14％提高到104．6％，增加了86．32％；杂质的数量由下降52．68％提高到69．77％，除杂增加了32．44％，但经精清棉机后，棉流中的细小杂质数增多；短绒数由8．2％降到7．9％，但工厂介绍，由于在2800r／min时排杂系统风口的加大，所以被排除的短绒增加了，实际上在2800r／min时短绒也是增加的。

注:在试验中当主除杂辊速度加到2800r／min时，排杂系统吸风口加大。从以上的数据说明清棉机在开松度、除杂效率、棉结增长率和短绒增长率之间的关系基本上为：

(1)开松度和除杂效率为正相关；

(2)开松度、除杂效率和棉结增长率为正相关；

(3)开松度、除杂效率和短绒增长率也为正相关。

当前我们对开清棉的要求有一个倾向，即要求棉束(即开松度)越小越好，除杂效率越高越好，虽然最近对短绒的增长引起大家的注意，但只看筵棉及生条的短绒率，也就是不计较排除的短绒量，但对棉结的增长率基本上不考虑，这是不够全面的，所以作者认为在评价开清棉的性能时必须全面分析开松度、除杂效率、短绒增长率和棉结增长率四个指标，并进行综合评价较好。

3关于清梳合理分工问题

清梳合理分工，大家看法不尽一致，有的主张开清棉要以梳代打、清棉梳理化，最大限度地做到棉束越小越好，除杂越多越好以减少梳棉负担；也有提出清梳合理分工，系统考虑，该在清棉去除的别留到梳棉，该在梳棉排除的别交给清棉，也就是在开松、除杂上清梳要合理负担，达到最佳的效果。

3．1清梳过程中，棉结杂质的变化情况

原棉经过清梳设备的开松、除杂、混合、梳理之后的棉结、杂质变化，北京三棉用AFis纤维测试仪测定情况如表3。

根据表3可以看出以下规律：

(1)棉结在清棉工序中是逐步递增的，特别是清棉机的握持打击导致棉结急剧增加，而杂尘(粒数／g)是逐步递减的；

(2)开

清棉工序设备配置愈多，棉结产生的机会愈多，而杂尘(粒／g)减少的机会也愈大；

(3)棉结和杂尘(粒／g)在梳棉工序都可以得到大幅度降低，一般梳棉工序棉结清除效率占65％～85％左右。

开清棉工序棉结增长率都在56％～104％间，一般认为开清棉棉结增长率在50％～60％之间为最佳，最高不能大于1倍，过高将影响成纱质量。

3．2关于清梳工序中除杂效率的问题

清梳总除杂效率一般均在90％～95％之间，但由于清棉设备配置和工艺措施不同，开清棉和梳棉之间的分配差异很大。究竟清梳除杂效率如何分配，作者认为要从保证成纱质量要求出发，并根据不同原料而异。

梳棉机的除杂规律是棉卷含杂率高，除杂效率低，棉卷含杂率低，除杂效率高。一般梳棉机除杂效率的经验规律如表4。

所以一般梳棉机喂入棉层含杂率等于或大于1．3％时，环锭纱将出现二级纱。细纱断头也将增加。因此对棉层含杂率的要求：环锭纱在1％以下，转杯纱在1．5％以下。生条含杂率的要求：环锭纱达到0．04％～0．05％，转杯纱在0．15％以下，根据以上的经验要求，我们可以得出不同原棉含杂情况下的最低除杂效率，见表5。

即当原棉在2．5％含杂情况卜，清棉除杂效率在60％左右较合宜。

但在实际生产中，掌握清棉总除杂效率应比最低除杂效率稍高，一般以增加5％左右为宜。

综合以上情况，我们认为清梳除杂效率必须合理分配。清棉总除杂效率要适度，过高了，虽能减少棉杂，但必导致短绒及棉结的增长，过低了，势必增加梳棉负担，影响质量，所以清棉总除杂效率只要能保证成纱质量就可。

4加强预开清能力，合理选用打手形式

4．1加强预开清能力

所谓预开清能力，指在多仓混棉机前的开松清除作用。瑞士立达公司认为，加强预清除作用后，只需配以一个握持处理的锯齿滚筒作为精细清除机，即仅用两个清除点就可完

成清棉的清除作用；另外加强预清除作用后，实践证明可以做到在提高除杂效率情况下，减少短绒和棉结的增长率，见表6。

表6中I型工艺为先轴流开棉机后多仓混棉加清棉机(混开棉机)，它的预清除机除杂效率为31．4％，Ⅱ型工艺为先多仓混棉加混开棉机后再轴流开棉机，它没有预清除作用，结果清棉总除杂效率前者为68％，后者为44．1％，虽然Ⅱ型工艺经过梳棉弥补了清棉的不足，清梳总除杂效率达96．5％，但棉层及生条短绒，Ⅱ型工艺都比I型工艺高2．15％～1．48％，成纱结杂I、Ⅱ型工艺都达到乌斯特25％水平。

总之，在清棉工艺流程中宜采取“先开后混”的工艺，一是加强了预清除作用，二是符合“早落少碎多排”、“渐进开棉”及“先自由打击，后握持打击”的工艺原则。

为了加强预开清能力，瑞士立达公司推出UnicleanB1型机作为预清除机，它在原B4／1型机基础上进行改进，加长到1600mm，使棉块在开棉机内回转次数由三次增加到六次，同时打手齿形棒改为“V”形，两旁有网眼吸风取代凝棉器，尘棒根数由30根增加到55根，从而加大了落棉，提高了除杂效率，后部配一台握持型清棉机即可。

金坛纺机厂已对该机进行消化吸收，型号为FA102B型，工艺性能相当但智能化程度低

于引进设备，已在’96北京国际纺机层展出，山东潍坊四棉等已选用。

4．2往复抓棉机和圆盘抓棉机

加强预开清能力，除了工艺流程配置外，还要从第一台设备抓起，即抓棉机的选用。国外设备都采用往复抓棉机，国产设备现往复式和圆盘式抓棉机兼用。

开清棉的工艺原则中要求多包取用，精细抓棉。精细抓棉是基础，它使抓取的棉束重量小而均匀，

杂质浮于表面。为后续机台早落少碎，均匀混棉创造了条件，这个任务就落在抓棉机上。某厂曾在引进清梳联生产线上分别用一台A002型抓棉机和BDT019型抓棉机进行了成纱质量的对比，结果如表7。

表7表明往复抓棉机开松度好棉束小，成纱质量好，尤其粗节、棉结少。同时说明—台圆盘抓棉机是不适宜的，两台并联是必要的。

由于圆盘抓棉机抓取棉束不甚均匀，离散性大，因此如山东高唐棉纺织厂、河北宁晋棉纺厂等在圆盘抓棉机和轴流开棉机中间加—台A035C型机，目的是使棉束更小而均匀些，同时也加强了预开清能力，但在A035C型机及轴流间宜加间道，以适应不同含杂原棉的工艺需要。

因此，我们认为，有条件的企业，应尽可能配往复抓棉机，如用圆盘式抓棉机，至少需两台并联。

4．3开清棉打手形式和梳理方式

目前我国引进或国产开清棉设备的流程，基本是类同的，主要差别在于精开棉机的打手形式和梳理方式。一般有两种类型。

(1)精开棉为二道组成，前道为双刃豪猪或粗锯齿，后道为细锯齿或梳针。在80年代引进和现在国产的都属此类型。

(2)精开棉仅为一台设备，由3～4个锯齿滚筒组成，有的第一滚筒为梳针滚筒，全流程中只有一处为握持打击，锯齿和细锯齿起转移和梳理作用。

采用锯齿滚筒作为除杂点，它的清除作用强，但对短绒、棉结增长多。

在新型三滚筒高效清棉机中，由于使用一台设备替代两台设备的清除作用，势必强化清除能力，因而短绒棉结增长都较高，同时小细杂也有较多增加，为此，特吕茨施勒尔公司在CVT3型机后都配一台DX型微除尘机，借以排除短绒及细杂，以掩盖和弥补CVlT3型机的缺陷，赫格特MATⅢ型机后虽没有采用DX类型微除尘机，但在主除杂辊后，加大了出风口的吸力，同样起到加大排短绒和杂质的作用。

在开清棉工艺中开松度和除杂效率、棉结增

长率，短绒增长率是一组相互关联的矛盾，用传统的工艺措施是很难解决的。1995年米兰国际纺机展览会上，台湾王田纺织机械厂展出一台三滚筒高效清棉机，它改变了传统的机械方式，采用新型的静电辅助转移、除杂的机理，据介绍，可获得高除杂、低棉结的效应，如图2。

1一给棉罗拉；2一梳针滚筒；3、4一锯齿滚筒，5一吸尘罩；6一除尘刀×10带高压静电除尘装置；7一高压静电转移装置。

静电除短绒，静电除杂，最早应用在德国因果尔斯塔KU一12型梳棉机上，现被应用于清棉工程。王田公司的CⅢ型高效清棉机，为三滚筒开清棉，滚筒直径都为250mm，第一滚筒为梳针，第二、三滚筒为锯齿速度分别为600r／min、1320r／min、l800～2300r／rain，表面速比为1：2．2：3～4，因之到第三滚筒时纤维层已很薄，瞬间纤维量在20g以内，由于滚筒表面纤维层很薄，使原棉中含的杂质大部分露在表面，并由静电把埋在锯齿针尖里的纤维吸出和引直，因此，就很容易被除尘刀除去，然后经吸风管道吸走，因而除杂效能较高。

在清棉机中纤维转移很重要，一次转移的效率低就容易产生棉结。王田CⅢ型清棉机采用静电辅助转移装置，做到了几乎100％的转移，因之棉结增长很低。同时由于纤维转移率高，短绒的产生机会也低。

据王田公司介绍，选用该公司全流程清棉机，在原棉含杂1．5％时，总除杂效率55％；原棉含杂4％时，总除杂效率可达78％，纤维细度1．48drex以上时棉结增长率不高于25％，纤维细度1．48drex以下时棉结增长率不高于35％。它解决了除杂效率和棉结增长率之间的矛盾。现在第一套已在山东省潍坊第四棉纺织厂安装使用。

为此，我们认为，用锯齿滚筒进行开清、除杂、开松效果是明显的，但它的副作用也是大的，因此建议，如在多仓后用二道清棉，除原棉条件较差外，一般宜用一

个鼻型(或梳针)一个锯齿；如采用三滚筒高效清棉机，最好第一个滚筒用梳针，后道配用DX型微除尘机较为理想。

除此之外，在工艺上也应加强研究，如三滚筒清棉机的给棉罗拉和梳针打手之间的隔距，对纤维损伤及开松都有较大影响，隔距大开松度小，纤维损伤小，短绒增长低，反之则开松度大而短绒增长率高；主除杂辊的速度对开松除杂短绒棉结也有密切的关系(如表1)，在保证生产供应和质量的条件下，应尽量降低主除杂辊速度。

河北省纺织工程学会李妙福