影响轧花机轧花质量的因素分析

2017-08-15 00:47
中国棉花加工 2017年5期
关键词:棉籽锯齿皮棉

〔山东天鹅棉业机械股份有限公司,山东济南250032〕

一、籽棉状态

高等级籽棉由于成熟度好、纤维弹力大、抗断裂强度大、纤维整齐度好、含杂少、色泽洁白,皮棉加工质量就好;低等级籽棉由于成熟度差、纤维弹力小、抗断裂强度小、纤维整齐度差、含杂多、色泽发黄,皮棉加工质量就差。

二、籽棉含水率

籽棉含水率的大小主要影响纤维的弹力和纤维抗断裂强度。含水率大的籽棉纤维的弹力小,但纤维抗断裂强度大,表现在皮棉加工质量上就是纤维含杂多、索丝多、纤维不蓬松、纤维排列方向性差、纤维不顺溜、感官差,排出的棉籽光毛不均,有时棉籽带小尾巴纤维;但纤维损伤小、短纤维率低。含水率小的籽棉纤维的弹力大,但纤维抗断裂强度小,表现在皮棉加工质量上就是纤维含杂少、索丝少、纤维蓬松、纤维排列方向性好、纤维顺溜、感官好,排出的棉籽光毛均匀;但纤维损伤大、短纤维率高。籽棉含水率太大或太少都不利于皮棉整体质量的提高,综合多种因素,付轧籽棉的含水率在6%~6.5%最好。

三、籽棉清理效果

轧花机上部的清花喂棉效果对轧花机的轧花质量起着非常重要的作用。均匀的籽棉流连续地进入工作箱,有利于在棉籽卷中形成均匀连续的排籽空洞,便于控制棉籽的毛头率;蓬松的单粒籽棉有利于锯齿钩拉纤维,同时减少了纤维间的纠缠、摩擦,减少了索丝的产生;洁净的籽棉避免了在工作箱内,大杂质被锯齿打碎变成更多、更难清理的细小杂质的可能。如果籽棉中含有较多的铃壳、僵瓣棉、不孕籽、棉叶、棉枝等杂质,不仅增加了皮棉细杂的含量,而且皮棉更容易产生索丝、僵片,致使短纤维率高、纤维整齐度差、皮棉感官质量差。

四、工作箱

工作箱是锯齿轧花机最重要的部件,棉纤维与棉籽的分离就在此完成,工作箱形状对轧花质量产生至关重要的影响。工作箱是由肋条、松板、抱合板、棉籽梳、锯轴组件组成;有的工作箱还有排籽管组件或搅拌轴组件。肋条、胸板、抱合板外形尺寸和曲率半径是影响轧花质量的最重要因素,锯齿前角面与肋条工作点曲面形成的压力角应为58°~60°,压力角小、轧花质量好,压力角大、轧花质量差。籽棉在工作箱中运动时形成棉卷,棉卷在各处的运转速度和密度是变化的,各处的功用也是不同的。

(一)肋条

从肋条曲面下端开始锯齿钩拉带纤维的籽棉向上、向肋条间隙方位运动,同时分选掉已轧净纤维的棉籽。运转过程中棉卷速度和密度逐渐增大,直至工作点处达到最大值,此时棉卷对肋条的压力最大,有利于纤维脱离棉籽,提高产量;但压力过大,虽然能提高产量,但是因锯齿钩拉纤维过多致使有的纤维容易拉脱,在工作箱中形成游离纤维,游离纤维在工作箱中重复运转形成索丝。被锯齿钩拉通过肋条的纤维因产量高被束缚得过于紧实,纤维不蓬松不利排杂,影响轧花质量。

(二)胸板

肋条以上是胸板,胸板是棉卷运转的控制件,胸板压合的角度决定了此段棉卷运转阻力,进一步影响了肋条工作点处棉卷的运转速度和密度,影响轧花产量和质量。胸板压低,棉卷运转半径增大,运转阻力增大,轧花产量提高,但质量有所下降;反之,胸板抬高,棉卷运转半径增大,运转阻力减少,轧花质量提高,但产量有所下降。

(三)抱合板

棉卷沿胸板逆时针旋转,过了胸板进入抱合板控制区。胸板曲率半径很大,上下比较陡直,棉卷进入此区域时密度逐渐变小,有利于籽棉间的扩散;轧净纤维的棉籽由于密度大,离心力大,逐渐向外层转移。在抱合板下端工作箱空间进一步加大,棉籽和籽棉分层更加明显,棉卷密度更小。

(四)棉籽梳

棉籽梳布置在抱合板下端,棉卷进入棉籽梳区域,工作箱空间最大,棉卷密度最小,棉籽和籽棉分层最明显,为棉籽和籽棉的分选创造了有利条件,部分棉籽通过棉籽梳条间隙漏下。

(五)棉籽道

棉籽梳和肋条拐点之间形成棉籽道,它是棉籽排出的主要通道。棉卷运动到此处,锯齿钩拉带纤维的籽棉瞬间加速,在棉卷表层形成一个个孔洞,受离心力的作用,轧净的棉籽从棉卷表层孔洞排出。通过调节棉籽梳位置、梳条角度,可以改变排籽道的尺寸和棉籽排出的流向,控制棉籽的排出量。在棉籽道的入口处,排出的棉籽含纤维有多有少,含纤维少的棉籽由排籽道直接排出;含纤维多的棉籽被锯齿二次钩拉重新进入工作箱。棉籽梳控制棉籽毛头率大小,棉籽梳位置低、梳条角度陡,排出的棉籽毛头率大;反之排出的棉籽毛头率小。

五、锯齿状态及锯轴转速

锯片状态及锯轴转速是影响轧花机轧花产量和质量的重要条件。锯片厚度δ=0.94,锯齿前角为40°,齿尖厚度为0.35 mm~0.55mm,这些参数对锯齿钩拉纤维的效果有重要影响。虽然薄齿轧花对皮棉质量有益处,但锯齿过薄,锯齿强度减少,高产量情况下,棉卷过紧,锯齿容易损坏。锯齿前角小于40°时,锯齿钩拉纤维在棉卷移动时,被钩住的纤维容易拉脱产生游离纤维,形成索丝,影响皮棉质量。锯齿前角大于40°时,被钩拉的纤维聚集齿根部,纤维束过紧不利于纤维中杂质的扩散、排除。

锯片齿尖转速一般为11 m/s~14m/s。锯轴转速快,虽然有利于提高轧花产量,降低皮棉含杂量,但是受棉纤维强度所限,容易拉断棉纤维造成短纤维量过高,影响皮棉质量。

六、刷棉效果

刷棉是利用毛刷或气流将棉纤维从锯齿上吹刷下来,无论是毛刷刷棉还是气流刷棉,吹刷速度必须大于锯齿旋转线速度2.5倍以上,吹刷速度越快,刷棉越净,皮棉品质越好;但由于受机械强度和轧花工艺配置的限制,因此吹刷速度也不能过快。再者,吹刷点位置和吹刷方向的选择非常重要,吹刷点位置确定必须考虑纤维排杂和气流补风等综合因素;吹刷方向必须切向锯齿运动方向。只有刷棉干净,才便于锯齿进入工作箱重新钩拉纤维,提高轧花产量,避免棉纤维被重新带入工作箱产生索丝,影响轧花质量。

七、排杂效果

轧花机下部排杂有上排杂和下排杂两处。上排杂主要排除一些较大的不孕籽和僵片,上排杂板或排杂刀与锯齿的间隙影响排杂效果:间隙大,排杂效果差;间隙小,排杂效果好。但受结构强度限制,为避免机械碰撞,上排杂板或排杂刀与锯齿的间隙也不能过小,一般为2 mm~3mm。

八、皮棉道引风

皮棉道引风的风压风量主要影响轧花机下排杂、皮棉道中皮棉输送顺畅与否。风压风量大,风的引力大,杂质容易回吸,皮棉含杂量高;风压风量小,容易产生落棉造成不必要的衣亏。同时,皮棉输送不顺畅容易产生回棉,造成索丝,影响皮棉质量。皮棉道引风的确定必须综合考虑轧花机本身产生的风和工艺配置中皮棉输送需要的风等因素;皮棉道引风的风压风量应既能满足将轧花机本身产生的风量消耗掉,又能满足皮棉输送和皮清机集棉所需的风压风量。各种轧花机、皮清机配置工艺不同,所需皮棉道引风的风压风量也不同,一般由理论计算和现场实际测量共同确定。

以上几点是笔者在工作中总结的影响轧花机轧花质量的因素,希望与广大同行共同探讨分析。☆

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