开发清梳联的必要性和现状

赵峰

实现清梳联可以取消成卷和毋需储备棉卷，节省占地；取消落卷、储卷、运卷、上卷、换卷操作，因而减少质量不匀机会和清花车头值车工、过配工、运卷工等工序，节省劳动力；避免化纤加工中的粘卷；消除棉卷搭头，有利于提高质量，节省约3%的回花率；避免棉卷重复处理时带来的纤维损伤和杂质分裂。
但实现清梳联合后，由于取消了成卷机车头部分的天平调节装置对花卷均匀度的机械调整，特别是撤消了满卷后挡车工的调配工作，因而会直接影响生条均匀度，进而影响成纱支数不匀率。
# u9 L# b- a5 b- p9 c+ h此外，不便翻改品种，对多品种小批量的适应性差，总生产效率有所降低；成纱的混棉效果下降，交接班和关车时对质量有影响。
& X5 n9 X/ n) d- L近三十年来清梳联的发展过程，实际上也是研究解决上述问题的过程，解决途径有三种。
) L: q8 [1 x  e2 ~缩短和改进开清棉联合联机的工艺流程，提高棉束开松程度，使棉束尽量变小，尺寸尽量均匀；在输棉管道中棉流量均匀，减少对长片段不匀率的破坏，主要改造部件是输棉管和棉箱。
% ]1 p2 |4 h3 {! b+ }输棉管道的设计
管道长度
管道长度越短，对生条长片段不匀率破坏的机率越小，所以一般都希望缩短每组梳棉机输棉管道的长度。
国外除立达（Rieter）外，其它公司的输棉管道都采用横向喂入，也就是延梳棉机横向一排配置。这种方式的优点是输棉管道短，值车工巡回路线短，条筒输送路线短。
立达则采用纵向喂入方式，即输棉管道按梳棉机前后排列布置。国内最近引进的立达Aerofeed清梳联的10台梳棉机的输棉管道作U形排列，管道长达30米，如果按横向排列只需21米左右，所以立达最近也供应横向排列组合方式。
7 H; D% v4 c! V% `; n* l& K" \为了更好克服纵向排列的缺点，Aerofeed的输配棉管道截面积三倍于FBK，在同样产量下，Aerofeed采取低风速、低纤气比，因此开松的棉束在管道内不易再凝聚，以近似雪飘状态喂入棉箱，为均匀喂棉创造了良好条件。
有回棉或无回棉
8 e. P/ L" N. h% Q+ m) a! l9 |回棉存在“积累效应”。当供应量大于需棉量时，随着时间的增加，回棉量和管道输棉量会逐步增加，到一定程度时形成管道堵塞，故需断续或阶跃供棉。
6 C1 J! }1 b' S/ A4 Q; C: }清梳联输棉一般采用气流输送，无回棉输棉管道短，避免了回棉重复打击之弊；而有回棉管道则长，回棉一般控制在5~10%。回棉率高时，各喂棉箱存棉量较稳定，但回棉率过大，棉块的重复打击会增加，且多次通过输棉管道由摩擦而产生丝束，回花率过小，最后几台喂棉箱内存棉量波动频繁，作用次数过多时也会增加喂棉箱存棉量的波动。
所以总的趋向是要走向无回棉，这样不仅节省满溢棉箱的占地，减少产生棉结的可能，更重要的是带来了变化产品生产规模的机动性，为清梳联适应多品种、小批量生产创造了条件。
" b  c% t+ Q) D5 j2 G' I5 b2 _7 v5 U现在从技术上已经可以在同一组梳棉机上同时加工2～4个品种，而且方便地调整品种、产量规模；与之配套的梳棉机的排列不受连接装置的限制，既可纵向也可横向，提高了适应性和适应范围；适纺纤维长度扩大，有的喂棉机构可以加工80mm以内的化纤；有回花连续喂棉可以使喂棉箱储棉高度恒定，因而使棉箱内压力稳定而获得一致的储棉密度。
无回棉通常采用间歇给棉，以控制储棉箱棉层及储棉箱内气压的稳定。由于输棉管有一定长度，使棉箱压力与电气信号间经常产生电气信号迟后现象，造成棉箱压力波动更大，只有依靠灵敏度很高的电子压力开关，才能使压力的变动控制在允许范围内。
据对FBK棉箱上采用的电子开关多次测定显示，电子压力开关的回差压仅为工作压力的2%，棉箱内最大压差约是工作压力的10%。所以，无回棉要稳定储棉箱压力的关键是将输送原料的空气有组织地排放掉，此外要有一个灵敏可靠的压力控制系统，选择采用光电或超声波可对棉箱实现有阶控制。
1 D7 O# _, A1 t! E9 z/ Y生产实践证明，采用无回棉方式的输棉管道中，棉块在管道中的悬浮运动速度低于气流流动速度。在气流速度一定时，棉块速度相互较为接近，在平均值附近波动，所以管道内气流最好经常处于正压状态为佳。
管道设计的主要要求
要合理安排开清棉联合机的工艺流程，加强对筵棉的开松除杂作用，减轻梳棉机的开松除杂负担，其关键问题是要尽量设法减小棉束尺寸，持别是缩小棉束间质量差异，以免在输棉管道内同一气流速度下，由于棉束质量不同而造成棉束在管道内流动速度不同而使各截面中流过棉束的密度不同，从而破坏生条长片段不匀率。
3 p  B) _7 b8 ^  j5 u为了缩短输棉管道长度，一般都采用横向喂棉；若采用无回棉方式，管道中气压以控制在正压状态为佳；有可能适当增加输棉管道直径，以稳定输棉管道内的气压和棉束流输送的均匀性，并控制棉流和储棉箱中储棉高度。
储棉箱设计
国内外无回棉清梳联所配置的储棉箱型式较多，代表性的如特吕茨勒（Truetzsohler）的Exactafeed FBK喂棉装置、马佐里（Marzoli）的B130型喂棉装置和Hergeth DS振动棉箱。
FBK喂棉装置作用原理
3 I2 q7 q0 x; X1 v% kFBK喂棉装置由MTV-R375型无级调速风机、输棉管道和FBK棉箱组成，一组供应12台梳棉机。
' Q7 A4 Q, C1 {# p$ G: ^: K喂棉箱分上下二部分，上棉箱厚100mm，四排角钉对上棉箱的纤维团打匀松解成均匀的小块，打气摇板以70～80次/分的频率摆动；下棉箱厚40～80mm，分五档调节棉层厚度，每只下棉箱都有一只电子压力开关控制喂棉罗拉电机的开停，以保证出棉层的均匀度，压力控制在10~150mm水柱。
输棉风机MTV-R375将棉流送到配棉头，下棉箱底部前后各有一块同上棉箱一样规格的锦纶丝排气滤网，空气经排气滤网逸出，纤维则落入棉箱。当上棉箱充满后，压力增高到使第一只配棉箱上的压力开关达到规定压力时，RK清棉机的输出罗拉停转，中断棉流输送，此时输棉风机仍然运转，以维持配棉头内一定的压力。
) b1 Z9 _# W' w8 j! k当下棉箱需要原料时，上棉箱的喂棉罗拉由下棉箱的压力开关控制而转动。清梳联要开车时，鼓风板始终往复打气，以维持下棉箱一定压力，并使下棉箱形成均匀密度的棉层。
0 l8 T1 F8 ~5 Q# Q: W当下棉箱压力增高到给定上限值时，喂棉罗拉停转，下棉箱底部的一对出棉罗拉恒速地将棉层通过连接板输向梳棉机给棉罗拉；随着下棉箱储棉量下降，滤网的透气量增加，压力开关所受压力降到下限值时，喂棉罗拉重新转动，向下棉箱喂棉，此时上棉箱的储棉高度逐渐下降，排气滤网的排气量逐渐增加，配棉头及输棉管道中的压力逐步降低，当压力降到给定的下限值时，RK清棉机的输出罗拉转动，清梳联管道和棉箱连续均匀地喂棉，保持清梳联正常运转。
7 H' H7 y; j4 g$ F' p清梳联的质量控制
" Z  b* Y  ]# ^# \- l9 X棉箱内主要需控制单台静压的大小和各台间的压差，静压较高时棉层密度较大，上棉箱容棉多，下棉箱单台输出棉层的纵向不匀率较低，纺出定量较重。各台棉箱间静压差小时，可使各台间棉层的密度差减小，静压值过高会增加台与台间压差，且多耗动力。
0 f1 [% M. h8 [* U上棉箱静压值以调到RK清棉机停止喂棉而惯性棉不堵塞输棉管道为止，各棉箱落棉量差异不要太大，第一台与最后一台压差不要超过15mm水柱。给棉下限值以低为宜，上下限给定值差异一般为7mm水柱。
5 v: |# O5 }: u2 x  E/ Z8 p, T下棉箱静压最低值以棉层不低于下棉箱放气网孔上缘为准，同时喂棉和停喂静压差不宜过大，使下棉箱喂棉罗拉勤喂。喂入下棉箱的棉块越小越松越好，最好象雪花一样飘落到下棉箱内时，这样棉层密度越均匀。台与台间下棉箱因滤网状态各台泄放气阻力有差异，落棉率有所差异等，不能强求缩小台与台间压差，只要求台与台间输出生条重量一致。下棉箱滤网板要定期消除大块挂花，以保持下棉箱静压稳定。
上棉箱厚度一般在90~100mm，打气式下棉箱利用气压控制存棉密度，厚度40~80mm，可分五档选择。棉层过厚时在梳棉机给棉罗拉处不易收拢，一般筵棉厚度薄些对质量有利，也就是说只要不影响筵棉移动时脱头或隆起，下棉箱控制狭些较好。
要维持各梳棉机台后输棉箱的送棉均匀度，控制从第一台到最后一台的输棉管和配棉头的风速、动压和风量非常重要。输棉管道内要均匀输棉，定量地落入各个喂棉箱，气流输送速度适当，速度过小由于管道内壁的摩擦和弯头的阻力会引起管道阻塞，流速过大棉块不易落入棉箱。
) C+ h* H) u: }9 [8 W1 t$ V& M输棉管内风速一般在6~10米/秒，风速、动压、风量以第一台最高，然后逐台放气而变小，空箱时头上几台车泄气量大，所以首尾差异很大。静压值在空箱时较低，并且首尾差异很大，并随着上棉箱存棉量的增加而增高，直到给定的上限值时达最高值。
3 s$ K& T5 E/ A2 p$ {- B& ]实现清梳联后，要把开清棉联合机、输棉管、各台梳棉机后储棉箱的均匀输棉、各梳棉机的正常运转看成一体，加以控制和调整，减少各环节的故障和停台。
典型的工艺流程
( k- O" a( i9 S% ~1 {/ D+ A! P/ e马佐里清梳联机组
- \$ y  n/ h' e流程的优点是：自动化程度高，无回棉连续喂棉；梳棉机高速高产，分梳效果好；自调匀整机构实现稳定而均匀的喂棉。
5 ^' y, ?+ U/ Q/ {2 o' P$ F该配置自动化程度高，机、电、气、仪”四位一体，全流程实现无回花连续喂棉，这种喂棉对稳定生产、稳定生条重量和减少生条重量不匀率起到重要作用。公司提供的三种梳棉机可供选择使用，都属高速高产、分梳效果好的梳棉机。最高产量可达60kg/台．h，大压辊出条速度250m/min，总牵伸82~240倍，锡林速度300~600r/min，道夫转速16~65/min，刺辊转速300~1100r/min，并具有定长、满筒自动落筒和换筒机构。
# B6 A# G5 \6 V, Q/ ]& i梳棉机采用LOEPFESLT-4型自调匀整器，对梳棉机棉罗拉喂入处和出条大压辊处进行二点检测，将检测出的信息传递至自调匀整器的信息处理机构，再返馈给给棉罗拉电机，保证梳棉机输出的棉条、生条重量一致。
明正–青机清梳联
& Z, @  b; g" H4 e台湾明正公司的开清棉机与青岛FA20/B型梳棉机配套的清梳联符合中国国情。
该系统连续喂棉，采用一台高压风机对12台棉箱连续吹气加压，风压可总调节也可以单独调节；滤网格将棉气分离，棉箱上部四列针状罗拉保证小棉抟棉块的开松状态，振动板的振动使棉层密度和输出均匀得到改善，梳棉机生条条干不匀率和支数不匀率稳定。
: V- T4 ^8 Z$ n4 Y( J+ `4 z" Q化纤清梳联工艺流程
# T% P9 S8 l6 A; m, N" }# F* v化纤与棉具有不同的特性，化纤比重小，纤维间抱合力差，比较蓬松，在输棉管道中容易输送，但单位重量的化纤占有的体积要大于棉纤维，在管道中气力输送时末段输棉管道易堵塞，尤其在气力输送刚开机时，末台输棉管道及上棉箱容易堵塞。
& c* E. h, i2 r8 }3 O& b! R2 I纺化纤清梳联输棉管道气流参数要按以下原则设定：设置较高的上棉箱静压，以保证末端机台下棉箱通畅；适当提高输棉管道风量及风速增大气棉比；减小末台配棉头排气量，以减小首、尾机台上棉箱静压差；在运转操作上必须遵守先开末台梳棉机然后逐渐向首台开车的顺序，保证各台棉箱落棉通畅。
3 S/ a3 a. x" b2 Q2 z0 i0 K文章关键词： 清梳联