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摘要：探討影響梳棉機道夫轉移率的因素。分析了梳棉機道夫轉移率對于生條質量及成紗指標的影響，通過相關試驗數據分析，闡述了錫林和道夫規格、針布參數、工藝參數等因素對道夫轉移率的影響情況。認為：梳棉機道夫轉移率的優化分析有助于梳理工藝設計的改進和梳棉機產量的提高。

關鍵詞：轉移率；道夫針布；梳理；棉網質量；梳棉機

梳棉機在整個紡紗流程中占有極其重要的地位，錫林與道夫三角區是梳棉機最關鍵的工藝區域之一，此區域影響纖維的轉移、凝聚、均勻、混和和分梳效果。道夫轉移率完整的含義應屬于錫林與道夫間纖維的轉移與凝聚作用的范疇，是研究梳棉工藝的重要基礎理論［1］。20世紀60年代之前，由于當時梳棉機設備機械、電氣、工藝配置存有很大的局限性，其產量、速度都很低，且梳棉機錫林針布、道夫針布以彈性針布為主，所以梳棉機道夫轉移率普遍很低，在5％左右；20世紀60年代到20世紀90年代，隨著金屬針布全面推廣使用及梳棉機整體工藝結構的優化調整，梳棉機道夫轉移率提升至10％左右；20世紀90年代至今，高速、高產梳棉機百花齊放，梳棉機道夫轉移率又提高到了一個新的層次。國內外研究專家、梳棉機主機制造商及針布制造商在各自的領域極力提作者簡介：劉曉靜（1993—），女，在讀碩士研究生；邢明杰，通信作者，教授，xmjqdu＠126．com收稿日期：2018－07－07升梳棉機道夫針布的轉移率，通過對市面上主流高產梳棉機的道夫轉移率測試，梳棉機道夫轉移率已經達到了15％～25％。梳棉機道夫轉移率對梳棉機的整機性能意義重大，必須從梳棉工藝角度出發，分析梳理度和道夫轉移率之間的關系，加強對梳棉機道夫轉移率的理論認識和試驗探究，進而分析總結出影響道夫轉移率的因素，并針對梳棉機結構優化和紡紗生產實踐提出有借鑒指導性的建議。

1梳棉機道夫轉移率和梳理度

1．1梳理度

提出梳理度概念，目的在于表達梳棉機及其工藝部件對喂入品加工的工作強度，包括對纖維叢的分解、清潔和伸直程度［2］。現有高速梳棉機設備狀態和配套針布較好，其梳理力強度較大，所以適當提高道夫轉移率至30％以上，減少纖維在梳棉機主分梳區的作用時間即減少針齒作用于纖維的次數，可以滿足梳棉機提高分梳度的要求。

1．2道夫轉移率

梳棉機道夫轉移率是指錫林每轉一圈交給道夫的纖維量q占錫林接近道夫時其針面攜帶的纖維（包括沉積層）總量Q的比值，然而在實際生產過程中，由于Q難測，轉移率并不容易測出，本文涉及試驗測量的道夫轉移率數據均采用統計數學計算方法，按照如下公式所測。式（1）中，r為梳棉機道夫轉移率，ti為第i個樣本點錫林轉數，yi＝lgQdi為重量樣本點，n為轉數。在梳棉機分梳過程中，應該遵循柔性梳理的設計理念，少損傷、多伸直，以實現降低棉結、減少短絨率、充分梳理這一目標。柔性梳理的設計理念不應該僅僅體現在錫林與蓋板區域，錫林與道夫三角區應該受到格外重視。在錫林與道夫轉移的過程中，由于錫林與道夫兩者表面線速比極大，兩針面針布齒尖相反，所以轉移至道夫針布上的纖維層比錫林針布的纖維層厚，這屬于分梳中的凝聚作用。道夫轉移凝聚的本身就有均勻和混和作用［3］。凝聚也意味著壓縮塞緊，若道夫轉移率過高，纖維在錫林表面的重復梳理次數太少，分梳作用不充分，過多的纖維凝聚在道夫針布表面，導致棉層過厚容易再度產生新的棉結，影響纖維的分離度、平行度、伸直度和取向度；若道夫轉移率過低，即有過多纖維再次進入錫林與蓋板主分梳區，經過過多重復梳理會造成纖維過度損傷，短絨率增多，蓋板花增加，設備溫度升高，嚴重影響生條、成紗質量指標。

2梳棉機道夫轉移率的試驗及其結果分析

2．1梳棉機道夫轉移率的試驗

試驗條件：JWF1203型梳棉機，紡C19．7tex紗。（1）分別測試同一試驗機臺，錫林速度為390r／min、435r／min，出條速度A1為105m／min、A2為130m／min、A3為180m／min及生條定量B1為20g／5m、B2為24g／5m、B3為28g／5m時不同工藝條件下，普通針布（1＃針布）和新型針布（2＃針布）的道夫轉移率試驗結果見表1。（2）控制梳棉機刺輥速度890r／min、錫林速度400r／min、出條定量25g／5m不變，在不同的產量下，比較同種形狀道夫針布，將齒密加大，由普通針布（3＃針布）的360齒／（25．4mm）2增加至加密針布（4＃針布）的520齒／（25．4mm）2，轉移率試驗結果見表2。

2．2梳棉機道夫轉移率的試驗結果分析

由表1試驗數據可知，同一試驗機臺控制其他條件相同，提高生條定量，道夫轉移率相應提高；提高出條速度，道夫轉移率相應提高；提高錫林速度，道夫轉移率不一定提高。在試驗誤差允許范圍內，相同條件下，2＃針布的道夫轉移率要高于1＃針布，即試驗道夫針布要高于普通道夫針布，特別是在高產量時，試驗道夫針布要明顯高于普通道夫針布。由此可見，道夫針布的形狀規格對道夫轉移率有著極其重要的作用。由表2試驗數據可知，合理增加道夫針布齒密，可有效提高道夫轉移率。

3影響梳棉機道夫轉移率的因素影響

梳棉機道夫轉移率的因素很多，而且影響因素之間也存在密切復雜的關系。為此，基于理論研究和試驗相關數據對影響道夫轉移率的因素進行分析。

3．1產量保持

梳棉機上機工藝不變，適當增加產量，不論采用提高出條速度，還是增加生條定量，雖然錫林與蓋板間纖維負荷增加，但錫林表層纖維量Q增加的倍數小于單位時間內轉移至道夫表層的纖維量q增加的倍數，因此道夫轉移率都是加大的。

3．2出條速度

梳棉機產量不變，提高出條速度（道夫速度），由于道夫速度加快對于道夫針布的握持能力會有改善提高，道夫轉移率增加。梳棉機產量不變，降低出條速度，單位時間內轉移至道夫針布纖維量減少，道夫轉移率降低。

3．3錫林速度

雖然隨著錫林速度提高，錫林表面自由纖維減少，且纖維的離心力以錫林速度二次方的幅度提高，但事實上道夫轉移率不是一直隨著錫林速度提高而提高的，存在臨界錫林速度。即道夫轉移率隨著錫林速度的提高先降低后增加再降低，此臨界速度與梳棉機設備本身、針布、產量、工藝條件等有關。

3．4錫林直徑

在相同表面線速度下，隨錫林直徑減小，離心力大大增加，被轉移至道夫的纖維數量多，故道夫轉移率增加。一般認為，錫林直徑小，道夫轉移率大，但不宜過小，避免因“分梳不足，轉移有余”而影響梳理質量。

3．5錫林與道夫隔距

減小錫林與道夫隔距，道夫轉移率增加。隨著隔距減小，錫林表面纖維更容易轉移至道夫表面，道夫轉移率增加；道夫針面握持接觸纖維的針數增加，提高了道夫針布對纖維的握持抓取能力，減少了錫林與道夫間的懸浮纖維，因而道夫轉移率增加。

3．6錫林與道夫隔距點位置

隨著高速高產梳棉機的發展，錫林抬高，刺輥、道夫降低，增加分梳弧長，錫林與道夫隔距點位置下移，其主要目的是增加梳理區面積，提高梳理度。從道夫轉移率角度來看，隔距點位置下移，錫林與道夫三角區的氣流會更大，利于纖維轉移；但纖維經過更充分的分梳后，伸直度更好，纖維間抱合力變差，會造成道夫轉移率變低。所以在合理控制引導氣流下，促進纖維轉移至道夫針布表面才能更有效地提高道夫轉移率。3．7道夫速度關于道夫速度這一因素，一般不單獨分析，都是和產量、生條定量一起做試驗總結，即與出條速度影響道夫轉移率這一因素保持一致。

3．8道夫直徑

道夫直徑大小直接影響錫林道夫轉移區面積，對錫林道夫三角區轉移氣流的影響是決定性的，道夫直徑不宜過小。道夫直徑變小會造成錫林、道夫轉移區面積減小，造成道夫轉移率低，生條和成紗質量指標差，并可引起道夫掉棉網等嚴重問題。但是道夫直徑大小和道夫速度能夠影響錫林與道夫間的凝聚比，進而影響道夫轉移率。錫林與道夫間的凝聚比，是指錫林表面線速度與道夫表面線速度的比值。錫林與道夫間的凝聚比越小，道夫轉移率越高［4］。

3．9錫林前下罩板與錫林漏底進口位置及隔距

圖1為道夫和錫林相繼接觸的協作弧段工作原理圖。圖1道夫和錫林相繼接觸的協作弧段工作原理圖由圖1可見，在纖維離心力以及氣流作用下，被錫林針布抓取的纖維尾部會翹起，在隔距點上方的上協作弧部位，部分纖維被道夫針布抓取。隨著錫林快速向下轉動α1越來越小，α2越來越大，即纖維越來越不容易被道夫針布抓住。在下協作弧，因為錫林速度高，道夫表面的氣流向錫林區運動，即便是被道夫針布抓住的纖維也可能會被再次帶回錫林針布表面。所以適當調整錫林前下罩板隔距及位置，有利于纖維更好地轉移至道夫針布表面，同時，調整錫林漏底進口位置和隔距，以便阻止纖維返回錫林針布表面。

3．10附加分梳元件及其針布規格

附加分梳元件及其針布規格等會對道夫轉移率有較小的影響。前固定蓋板及其工藝隔距對道夫轉移率的影響。高速高產梳棉機普遍配置一定數量的固定蓋板。如果前固定蓋板齒密過大，與錫林針布隔距過小，會將纖維擠壓在錫林針布表面，不利于纖維轉移至道夫表面。因此，要提高道夫轉移率，必須選擇合適的前固定蓋板針布，并控制其與錫林針布的隔距不能太小。棉網清潔器對道夫轉移率的影響。棉網清潔器吸口對于梳棉機內的氣流影響較大，在前固定蓋板處，棉網清潔器不僅僅排除短絨和雜質，更能有效疏導氣流，使得纖維層不完全壓在錫林針布底部，利于纖維轉移至道夫針布表面。

3．11錫林針布影響

道夫轉移率的錫林針布規格主要有針齒形狀、齒密、工作角（前角）、齒深、針齒隙容量、縱橫齒密比等。錫林針布總齒高和齒深。錫林針布使用淺齒、矮齒將大大提高纖維的轉移率，在錫林與蓋板主分梳區，其分梳、均勻混和性能也會有不同程度的增強。錫林總齒高減少，會引起錫林針布容纖量變小、錫林與道夫纖維容量比發生改變，道夫轉移率將成倍地增加［5］。錫林針布總齒高和齒深越小，纖維越易處于針尖，露出針面的纖維即增加了道夫針布對纖維的作用齒數和握持剝取力，道夫轉移率增加，梳理作用加強，生條質量改善。一般來說，接觸長度接近纖維長度的一半時，道夫就能有效抓取纖維，當錫林齒深減小時，纖維的握持深度減小，抓取接觸長度增加，道夫轉移率也增加。若齒密小、工作角大、齒深小、針齒隙容量小，道夫轉移率就相對更高些。針布表面處理和加工工藝質量對道夫轉移率影響也很大，針布狀態和制造質量不良時，道夫轉移率下降，針布容易刮花嵌雜，造成錫林針布繞花甚至發生噎車。

3．12道夫針布道夫針布的技術規格

能夠影響其對纖維的抓取、握持和釋放能力，直接影響梳棉機道夫轉移率［6］。道夫針布的技術規格對于道夫轉移率的影響與錫林針布的規格影響恰好相反，即齒密小、工作角大、齒深小、針齒隙容量小，道夫轉移率就相對更低些。為了滿足高速高產梳棉機的需要，解決道夫針布出現的各種問題，提高道夫針布的品種適應性，道夫針布齒形變化較大，先后出現了香蕉齒形、弧背齒形、折線齒形、鷹嘴齒形和各種組合齒形，同時還有道夫針布斜側面帶橫紋的齒形，提高了梳棉機道夫轉移率，改善了棉網質量和最終成紗指標。

3．13原料特性

一般情況下，纖維長度長，摩擦因數大的纖維不利于轉移。

4結語

影響道夫轉移率的因素有：錫林和道夫針布的種類、規格、針齒形態、工作角、齒高等技術參數以及兩者的配合，錫林與道夫隔距，錫林速度及產量，生條定量，錫林與道夫隔距點的位置以及附加分梳元件的配置情況，道夫速度等。提高梳棉機道夫轉移率對提高梳棉機產量，提高生條和成紗質量有著十分重要的作用。針對提高梳棉機道夫轉移率這一課題，還應該解決的重點問題有：提高梳棉機道夫轉移率的工藝結構優化；針對紡紗原料和紡紗品種，配置好梳棉機上機工藝；合理選擇各部位分梳器材，配置好附加分梳、轉移器材；繼續研發能夠更好提高道夫轉移率的新型道夫針布。

參考文獻：

［1］王兟，崔萍，張建平．道夫轉移率的測定和計算研究［J］．棉紡織技術，2004，32（4）：17－19．

［2］賀福敏．梳理度與道夫轉移率及其實用意義［J］．遼東學院學報，2007，14（1）：36－38．

［3］張文賡，郁崇文．梳理的基本理論［M］．上海：東華大學出版社，2011：36－42．

［4］王學元．道夫轉移率簡易測算方法探討［J］．紡織器材，2013，40（3）：39－41．

［5］王迎，童步章．梳棉機錫林道夫針齒容量的計算［J］．大連輕工業學院學報，2010，20（3）：225－228．

［6］陳玉峰．道夫針布齒形設計的進步和應用［J］．紡織器材，2017，44（2）：63－66．

作者：劉曉靜 邢明杰 倪敬達 任光業 單位：青島大學