如圖8-22所示,單粒子棉上的纖維是逐漸軋脫的;當單粒子棉初次接觸鋸齒時,由于棉子上帶有大量的纖維,故能被鋸齒勾住的纖維相對較多。隨著軋剝次數(shù)的增加,棉子上的長纖維越來越少,單粒子棉能被鋸齒勾住的纖維也越來越少,即單粒子棉的軋剝機會越來越少。此外,單粒子棉的軋剝進度和其在工作箱內的逗留時間的曲線以橫坐標為漸近線,即單粒子棉在工作箱內逗留時間無限長時,其上的長纖維才能被軋剝完。為保證高效的軋花生產率,適當操縱棉子的毛頭率,及時排出棉子是非常必要的。
(一)棉子的排出過程
在工作箱內,子棉休閑到丁區(qū)時幾乎是沿著棉子梳的傾斜方向移動到鋸齒上。帶纖維的棉子能被鋸齒帶走,原因是鋸齒直接勾住了其上的纖維,或其上纖維和被鋸齒勾住的單粒子棉相粘連。稍帶纖維或者僅有短絨的棉子既難于被鋸齒勾住又失去了和其他子棉相粘連的條件,只能被擠入鋸片間隙。這樣,在棉子梳處,鋸齒按照棉子帶纖維的多少進行了一次分選。沒被鋸齒選上的、落入鋸片間隙的棉子分為兩種情況:
1.棉子和鋸片側面直接接觸
和鋸片側面直接接觸的這部分棉子和鋸片之間產生摩擦力P,P的方向沿接觸點鋸片的切線方向。鋸片側面對棉子的摩擦作用轉化為棉子受到的沖量,如圖8-23所示。在鋸片滾筒轉速不變的條件下,沖量的大小取決于棉子和鋸片接觸的情況。當棉子含有較多的纖維時,摩擦力沖量較大,反之,較小。

設某一落入鋸片間隙的棉子質量為m,它沿棉子梳移向鋸齒的速度為v₀,接觸鋸片側面后的速度為v,棉子和鋸片之間接觸的時間為t,由動量定理可得:
mv=mv₀+P_t
即棉子在棉子梳處和鋸片側面接觸后的動量是Pt和mv₀的合成。mv₀近乎是常量,棉子上含纖維越多,mv受Pt的影響越大,棉子被拋得越遠,終落在離棉子梳較遠的軋花肋條上部較平坦的部位。反之,棉子上含纖維越少,mv受Pt的影響越小,棉子被拋得越近,終落在離棉子梳較近的軋花肋條下部較陡的部位。
2.棉子未和鋸片側面直接接觸
未直接接觸的這部分棉子可能受到鄰近被鋸齒勾拉子棉的牽引,而棉子受單粒子棉牽引作用時間的長短取決于棉子和單粒子棉的聯(lián)結程度。棉子上纖維越多,它和單粒子棉的聯(lián)結越緊密,棉子受牽引作用的時間越長,當棉子脫離單粒子棉牽引后,終落在軋花肋條上部較為平坦的地方。反之,棉子上纖維越少,棉子受單粒子棉牽引作用時間越短,終落在軋花肋條下部較陡的地方。
落在軋花肋條上的棉子受三個力的作用(由于軋花肋條表面很完滑,棉子和軋花肋條之間的摩擦力可不計),即棉子本身的重力、軋花肋條對棉子的支承力以及鋸片側面對棉子的摩擦力。棉子本身的重力使棉子沿軋花肋條表面向下滑落;鋸片對棉子的摩擦力使棉子隨鋸片轉動而沿著軋花肋條表面向上移動。當棉子落在軋花肋條上部平坦處時,棉子重力在軋花肋條表面的切向分力很小,鋸片對棉子的摩擦力起主導作用,使棉子沿軋花肋條表面上移,重新回到子棉卷中。落在軋花肋條下部較陡處的棉子受重力作用影響很大,沿軋花肋條表面下滑,離開中箱而排出機外。這樣,落入鋸片間隙中的棉子再次受到鋸片的分選,只有軋凈長纖維的棉子被排出機外。
以上敘述,即“二次分選論”是比較具有代表性的一種說法。還有一種說法認為:子棉卷休閑到棉子梳處遇到快速旋轉的鋸片滾筒時,由于鋸片滾筒表面線速度遠大于子棉卷表面線速度,被鋸齒從外到內撕開一條裂縫,子棉卷中的棉子在慣性離心力及自重作用下,沿裂縫通道排落。
(二)影響棉子排出的因素
排出的棉子毛頭率過大,會增大衣虧損失;排出的棉子毛頭率過小,會影響皮棉質量及軋花、剝絨生產率,故應把棉子毛頭率操縱在適宜的范圍內。國家標準《棉花細絨棉》
(GB1103—1999)中規(guī)定棉子毛頭率為:整理1級、2級子棉時,不大于0.4%,整理3～5級子棉時,不大于0.6%。
排出棉子通暢和否對于棉子毛頭率及棉子完毛均勻程度影響很大。棉子排出不通暢、喂花速度在中擋以上時,子棉卷很緊實,喂花速度在高擋時,子棉卷就會停轉。如果棉子排出通暢,喂花速度在中擋以上時,子棉卷不緊實;喂花速度在高擋時,子棉卷不停轉。所以,棉子排出通暢和否特別重要。它主要受以下因素的影響:
1.工作箱幾何形狀
形狀合理的工作箱能為軋凈纖維的棉子及時排出工作箱制造較好的條件。
2.子棉卷松緊程度
棉子在子棉卷疏松的情況下簡單排落。因為子棉卷疏松,棉子和子棉卷的抱和作用較弱,棉子易脫離子棉卷而順利排出。非常是子棉卷在棉子梳處和鋸齒接觸時,由于單粒子棉休閑速度突然加快,子棉卷被鋸齒撕開一條裂縫,使棉子能夠順利排出。子棉卷緊時,子棉卷遇到鋸齒時就難以形成排子裂縫通道,而且,棉子和子棉卷的抱和作用強,很簡單造成棉子排出不暢。為使棉子順利排出,可調整工作箱抱和板的曲率半徑到大,子棉卷密度為小,有利于棉子的排出。
3.棉子梳的調節(jié)
調節(jié)棉子梳的傾斜度對于排子的通暢和否、對操縱排出棉子的毛頭率是至關重要的。棉子梳向上抬起,子棉卷在棉子梳處的局部密度增加,棉子不易排落;反之,棉子梳向下傾斜,棉子易于排落。所以,棉子梳的調節(jié)操縱作用的程度和棉子梳的位置、結構有很大關系。新型鋸齒軋花機的棉子梳除能進行傾斜度調節(jié)外,還能進行進退調節(jié),以調節(jié)棉子梳和軋花肋條排的間隙。
這種雙向調節(jié)的棉子梳,加強和提高了棉子梳的調控作用,更有利于棉子的排出。
4.排子道大小
排子道是軋花肋條排和阻殼肋條排之間的通道。軋花時,該通道在長度方向上被鋸片滾筒分隔成許多“井”狀通道。排子道的大小由“井”狀通道的長、寬尺寸決策。而“井”狀通道的長、寬尺寸由軋花肋條排和阻殼肋條排之間的間隙和鋸片片距決策。在其他條件相同的情況下,軋花肋條排和阻殼肋條排的間隙大,棉子易拋射到肋條下部較陡位置,棉子易排落;反之,棉子易拋射到肋條上部平坦部位,棉子不易排落。軋花肋條排和阻殼肋條排可在小范圍內調整,但應保證軋花肋條不和鋸片滾筒隔圈相碰擦,并保證鋸片伸出阻殼肋條的高度。在其他條件相同的情況下,鋸片片距大,棉子易排落;反之,棉子不易排落,故鋸片片距的縮小是有限度的。
5.鋸片片距及鋸齒狀態(tài)
鋸片片距大,落于兩鋸片之間的棉子數(shù)量較多,和鋸片側面接觸的棉子數(shù)量相對較少,即不受沖量作用的棉子多,大多數(shù)棉子受重力作用克服子棉卷的聯(lián)結力和鋸片摩擦力相對簡單,棉子易于排落。鋸片片距小,則和鋸片接觸的棉子多,棉子不易排出。
鋸齒不銳利,殘缺過多,會嚴峻影響鋸齒在棉子梳處對帶纖維棉子的勾拉,以至于造成排落棉子毛頭率大,衣虧損失嚴峻。
6.軋花肋條的傾斜度
當軋花肋條向豎直方向調節(jié)時,排子道下部擴大,且肋條上部較平的部位趨于傾斜,增強了棉子重力對排子的作用,使排子通暢。當軋花肋條朝相反的方向調節(jié)時,則會影響排子。
(三)棉子在工作箱內的休閑軌跡
欲使符合毛頭率要求的棉子及時排出機外,除了在現(xiàn)有的機型上采取合理的工藝參數(shù)及改進操作方法以外,另一種方法是對現(xiàn)有排子機構進行革新。

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