第三章2-開清棉技術(shù)的新發(fā)展

開清棉機械的類型：1、抓棉機：環(huán)行抓棉機、往復式抓棉機。2、混棉機：自動混棉機、多倉混棉機、振動棉箱給棉機。3、開棉機：六滾筒開棉機、豪豬開棉機、單軸流、雙軸流開棉機等。4、清棉成卷機：清棉機、單打手成卷機。5、輔助機械：凝棉器、配棉器、除金屬裝置、異纖分離器。開清棉工序是整個紡紗生產(chǎn)流程的首道工序，其工藝的優(yōu)劣，與紡紗、織造、染整、后整理各工序的加工質(zhì)量關(guān)系密切。開清棉工序具有流程長、機臺多、加工復雜、技術(shù)難度大等特點。近年來國內(nèi)外對開清棉新設備、新工藝的研究開發(fā)予以極大關(guān)注，取得一定成績。發(fā)展背景一、開清棉工藝路線新概念與新原則（一）新概念：精細抓棉均勻混合以梳帶打強力除塵機電一體化流程組合系統(tǒng)論1．精細抓棉（1）傳統(tǒng)概念認為抓棉只是解決原棉自動喂入的手段，以代替繁重的手工喂棉勞動，這已很片面。（2）精細抓棉、多包抓取是高效開松除雜、充分混和的基礎(chǔ)。2．均勻混和（1）不是傳統(tǒng)概念中一般的成份混和；（2）而是要充分應用時差混和，疊并混和、瞬時強化混和、密集混和、成份混和、氣流交替混和等多種技術(shù)手段，實現(xiàn)棉流超長片段大范圍的纖維間充分均勻細致的混和。3．以梳代打（1）區(qū)別于傳統(tǒng)概念中的刀、箱工藝；（2）不以強烈的握持打擊為手段來開松除雜；（3）多采用具有梳理性能的新型打手，如角釘錫林、鼻形打手，梳針打手等使其作用細微而柔和，既可提高除雜效率，又可少損傷纖維。4．強力除塵以較高真空度的氣流充分除去棉層中的微塵。5．機電一體化把機械設備與電氣控制、氣動控制技術(shù)、計算機等統(tǒng)一于新型設備，即機電一體化。它是高新技術(shù)向傳統(tǒng)工藝滲透的結(jié)果。6．流程組合系統(tǒng)論開清棉工序作為首道工序，與紡紗質(zhì)量及后工序質(zhì)量關(guān)系密切，一切工藝措施的實行應以系統(tǒng)優(yōu)化的原則為指導。（二）新原則多包抓取，精細抓棉，均勻混和；漸進開松，早落少碎；以梳代打，少傷纖維；輸出棉卷（或棉流）結(jié)構(gòu)均勻。二、開清棉新技術(shù)發(fā)展方向總趨勢：

高效能、高質(zhì)量、自動化、連續(xù)化，并伴隨著高新技術(shù)的滲透1．抓棉精細化抓棉棉束盡量小，便于后方機臺進一步開松除雜、均勻混和。為實現(xiàn)抓棉精細化：（1）國外先進設備：采用抓棉打手高速、高密度鋸齒等技術(shù)。（2）國內(nèi)先進設備：FA系列圓盤式抓棉機采用抓棉刀片改鋸齒，等密度排列改稀密鋸齒排列，雙臺并列等技術(shù)。國內(nèi)外新型抓棉機，棉束理論重量均可達到0.03g。自動抓棉機的“精細抓棉”德國特呂茨勒公司的BDT019型全自動電腦抓包機

采用鋸齒盤式雙抓棉打手，雙向回轉(zhuǎn)，直徑為250mm，每只打手由24片鋸齒盤組成，每片8齒，速度高達1500r/min。這種高速度多鋸齒打手，可以滿足“精細抓棉”的要求，纖維束平均理論重量為0.025g/束。

兩個抓棉打手，無論抓棉小車向前或向后運動，總有一個抓棉打手是順向抓棉，而另一個則逆向抓棉。因此，由電動機驅(qū)動的抓棉打手抬高轉(zhuǎn)換裝置將逆向抓棉打手抬高大約10mm（高度可調(diào)），防止了該逆向抓棉打手的抓棉深度過大，保證兩個抓棉打手抓取的棉塊重量均等，確保“精細抓棉”。FA009型往復抓棉機（青島紡機廠）主要特點：（1）產(chǎn)量1000㎏/臺·h（FA002為800㎏/臺·h）。（2）堆放棉包的數(shù)量多，一側(cè)不少于5000㎏（FA002二臺為4000㎏），可進行多包混和。（3）打手速度更高，為1650r/min，抓取的棉塊更小，有利于開松除雜（FA002為900r/min）。（4）更換品種方便，打手間歇下降的距離為0.1~20㎜/次（FA002為3~6㎜/次）。（5）由微機控制，自動檢測，實現(xiàn)全自動抓棉。2．多倉混棉技術(shù)：根據(jù)“時差混棉”新工藝理論，達到充分混和的目的，國外研究了不同類型的多倉混棉機，通過加大棉倉的容量來實現(xiàn)。瑞士立達B7/3型，德國特呂茨勒MPM多倉混棉機的儲棉量達到了300㎏以上。FA022型多倉混棉機：該機是鄭紡機對德國特呂茨施勒爾公司的MPM型多倉混棉機消化吸收，結(jié)合國情研制的。利用多個棉倉以棉流不同時喂入，而同時輸出，形成“時差混和”來達到混棉目的，該系列分為6、8、10倉三種形式。FA025型多倉混棉機：

該機是金壇紡機廠對瑞士RIETER公司的B7/3型多倉混棉機消化吸收，結(jié)合國情研制的。該機以棉流同時喂入，而偏轉(zhuǎn)90度后產(chǎn)生路程差，形成不同時輸出的時差混和。新型一體化混棉機FA028本機最大的特點是通過一組輸棉簾子直接將棉筵喂入清棉機給棉羅拉。給棉速度由交流變頻無級調(diào)節(jié)，與清棉機給棉速度同步，保證喂入清棉機的棉筵能夠達到極高均勻度。同時，此種連接方式能節(jié)省一臺凝棉器或輸棉風機，使開清棉流程更為簡潔，減少了設備占地面積。3．高效能開松除雜技術(shù)（1）原則：高效除雜的同時作用柔和，大雜被剔除而不破碎。（2）機型：FA102軸流開棉機，F(xiàn)A112四刺輥開棉機，F(xiàn)A111單刺輥開棉機等。（3）工藝特點：自由打擊，避免損傷，以梳代打，細微開松，以利除雜。（4）獨特的打手結(jié)構(gòu)設計：如單軸流開棉機采用螺旋排列的角釘錫林，鋸齒開棉機鋸齒刀點排列成螺旋線，F(xiàn)A106、107、108豪豬開棉機有刀片、梳針和鋸齒等不同形式的打手，一些開棉機上采用鼻形打手等，開松除雜效率有明顯提高。FA105A型單軸流開棉機（青島紡機廠）主要特點：（1）“V”形角釘富有彈性，開松柔和充分，除雜效率高（2）變頻電機傳動打手，實現(xiàn)無級調(diào)速。（3）具有連續(xù)或間歇式吸落棉裝置。（4）產(chǎn)量：1000kg/h。（5）角釘打手：直徑750㎜，轉(zhuǎn)速：480~800rpm。4．強力除塵技術(shù)

在紡紗開清棉流程中，采用強力除塵設備，可大量吸除棉層中的微塵，對減少積塵非常重要。5．均勻給棉新技術(shù)

主要采用振動棉箱，棉流采用振動片的振動和箱內(nèi)空氣壓力的作用，使縱橫向棉層密度均勻，改善了棉卷的均勻度，如A092AST、FA046振動式棉箱給棉機。A092AST型給棉機采用振動棉箱（由振動板和輸出羅拉等組成），棉束在棉箱內(nèi)自由下落，棉層橫向均勻度較均勻，為降低棉卷重量不勻率和提高生條質(zhì)量創(chuàng)造了條件。FA046型給棉機同A092AST，振動板以200次/分的頻率振動，使振動棉箱內(nèi)的原料密度增大，輸出棉層均勻。6．自調(diào)勻整（1）傳統(tǒng)天平調(diào)節(jié)裝置，因其作用滯后，傳遞誤差大，調(diào)整困難等原因，已不適應勻整要求。（2）我國自研的SYH301自調(diào)勻整儀，以機電結(jié)合的方式，用單相交流調(diào)速電機替代了整套鐵炮的變速裝置，勻整作用靈敏可靠，顯著提高了勻整效果。1-變頻調(diào)速電動機2-勻整控制器3-位移傳感器7．自動控制和監(jiān)測技術(shù)

防火、防堵車等安全保護方面的監(jiān)測與自動控制，是開清棉工序一項很重要的技術(shù)工作。國內(nèi)外新型機器均采用了新的技術(shù)，如：（1）對各機打手的速度監(jiān)測；（2）打手繞花降速自停、噎車自停；（3）金屬雜物探測和清除裝置；（4）火警、煙霧監(jiān)測和報警裝置等。異性纖維在線檢測和清除裝置德國特呂茨勒公司的SCFO異纖檢測及分離裝置。安裝位置：安裝于開清棉生產(chǎn)線最后一道刺輥開棉機之后，梳棉工序之前工作原理：在清棉機工作寬度上分布多個CCD數(shù)碼像機，對開松輥上形成的棉網(wǎng)進行高速掃描，掃描信號送計算機進行圖像識別，分析判斷異纖和雜質(zhì)，當探測到異性纖維或雜質(zhì)時，計算機準確控制相應位置處的噴嘴電磁閥瞬間開啟，噴嘴會射出一股壓縮空氣，將異纖和雜質(zhì)吹入廢棉收集裝置。探測點到分離點的距離非常短，以確保異纖和雜質(zhì)分離的可靠性。人工異纖檢出在機器1.6ｍ寬度范圍內(nèi)，均勻分布了32個噴嘴，當發(fā)現(xiàn)異纖和微小雜質(zhì)時，只啟動1～2個噴嘴，因此每次清除動作損失的纖維很少(僅1～2ｇ)，這種有選擇性的清除，及通過調(diào)節(jié)檢測的敏感度，可使好纖維的損失降至最低。原料開松度的在線檢測原料的開松程度一般用棉束或棉塊的大小衡量。傳統(tǒng)的開松度評定方法如重量法，比體積法等，均屬于離線檢測，不客觀，不準確。原料的開松程度的在線檢測常用聲吸收法。多數(shù)纖維是良好的吸聲材料，吸聲的強弱與纖維單位體積的重量直接有關(guān)系。體積重量大，吸收聲波的能力也大。所以，可以用纖維吸聲的大小表示其蓬松程度。聲吸收法開松度檢測原理纖維V2V1振蕩器功放發(fā)聲器件聲傳感器測量電路聲吸收法中，纖維對聲音的吸收不是完全的，部分被吸收，部分穿過纖維。V