第二章 开清棉,第二章 开清棉 第一节 概述 一、开清棉工序的任务 1、开松 将棉包中压紧的块状纤维开松成为小棉束或小棉块。 2、除杂 去除原棉中的杂质，尤其是棉籽、籽棉、不孕籽、砂土等大杂。,3、混和 将各种原料按配棉比例充分混和。 4、均匀成卷 制成一定重量、一定长度且均匀的棉卷，供下道工序使用。或输出纤维流到梳棉工序各台梳棉机的储棉箱中。,二、开清棉机械的组成 1、抓棉机械 作用：从棉包中抓取原棉喂给前方机械，在抓取时有开松、混和作用。 类型：环行式和直线往复式自动抓棉机。 2、混棉机械 作用：将各种原料充分混和，并有扯松和除杂作用。 类型：自动混棉机、多仓混棉机、双棉箱给棉机等。,3、开棉机械 作用：利用打手对原棉进行开松，并清除杂质和疵点。 类型：自由打击开棉机、握持打击开棉机。 4、清棉机械 作用：对原料进行细致的开松、除杂，并制成均匀的棉卷。或输出均匀的棉流，供梳棉机加工使用。 类型：单打手成卷机、清棉机等。,三、开清棉联合机的工艺流程 1、纺棉 FA002A型圆盘式抓棉机2TF30A型重物分离器（附FA051A型凝棉器）FA022型多仓混棉机FA106型豪猪式开棉机（附A045B型凝棉器）A062-电器配棉器FA046A型振动棉箱给棉机2FA141A型成卷机2,2、纺化纤 FA002A型圆盘式抓棉机2FA022型多仓混棉机FA106A型豪猪式开棉机（附A045B型凝棉器）A062-电器配棉器FA046A型振动棉箱给棉机2FA141A型成卷机2,四、开清棉工序棉卷的质量指标 1、棉卷的重量指标 棉卷的质量指标：棉卷重量偏差、正卷率等。 （1）棉卷重量偏差 =（G- G0）/ G0100% 式中： G清棉机实际生产的棉卷重量 （kg/只）； G0设计棉卷重量（kg/只）； 棉卷重量偏差。 棉卷重量偏差控制范围：1%。,（2）正卷率 重量合格的棉卷数量占全部棉卷数的百分率称为正卷率，要求正卷率在99%以上。 2、棉卷重量不匀率 棉卷的重量不匀率反映棉卷每米棉层重量的差异程度。一般应小于1%。 3、棉卷含杂指标 棉卷含杂的多少应根据原棉含杂量而定。当原棉含杂多时，棉卷含杂率可偏高掌握。当原棉的含杂率在1.5-2.0%时，棉卷含杂率应控制在1%以下。,第二节 抓棉机械 分类：环行式（简称园盘式）和直线往复式（简称往复式）自动抓棉机两类。 作用：从棉包中抓取原棉，喂给前方机械；同时还具有初步的开松、混和作用。 一、抓棉机的结构与作用 1、FA002型环行式抓棉机 （1）机构和工艺过程,1-地轨 2-抓棉打手 3-外墙板 4-抓棉小车 5-伸缩管 6-输棉管 7-小车升降链轮 8-内墙板 9-肋条,图2-1 FA002型自动抓棉机,（2）抓棉打手的结构 由打手轴、隔盘、锯齿刀片、端盘等组成。锯齿刀片的齿数自里向外由稀到密分为三组，第一组为9齿/片，第二组为12齿/片，第三组为15齿/片，使抓取的纤维束更小而均匀，有利于后机台混和、除杂。 2、FA006型往复式自动抓棉,图2-2 抓棉打手结构,图2-3 FA006型往复式自动抓棉机,1-光电管 2-抓棉头 3-打手 4-肋条 5-压棉罗拉 6-伸缩输棉管 7-转塔 8-抓棉小车 9-卷绕装置 10-覆盖带 11-输棉道,二、抓棉机的工艺调整 抓棉机打手抓取的棉块愈小，则纤维混和愈充分，且有利于除杂，但产量降低。 1、抓棉打手的转速 增加抓棉打手转速可提高开松效果，抓取棉块的平均重量减小。 环行式：740r/min；往复式：1200 r/min。 2、打手锯齿刀片伸出肋条的距离 距离小，抓取棉块平均重量轻，开松效果好；反之，开松效果差。一般2.5-7.5mm。,3、抓棉小车的下降距离 每次下降距离大，抓棉机产量高，抓取棉块重量大，开松效果差。一般3-6mm。 4、抓棉小车运行速度 提高该速度，单位时间内抓取原料成分增多，有利混和，且产量提高。一般25-30m/min。 5、棉包排列 要求纵向分散，横向错开。上包时要做到削高填平，回花、再用棉分散在棉包之间，最好打包后使用。,第三节 混棉机械 类型：棉箱混棉机、多仓混棉。 一、FA022型多仓混棉机 （一）结构与工艺流程 （二）作用原理 气流输棉，逐仓喂入，阶梯储棉，同时输出。 （三）混和作用分析 1、混和时差 混和延时可用第一仓与最后一仓的喂料间隔时间表示，混和延时越长，则混和效果越好。,图2-4 FA022多仓混棉机,1-储棉仓 2-输棉风机 3-回风道 4-活门 5-孔板 6-光电管 7-打手 8-给棉罗拉 9-混棉通道,式中：T第一仓与最后一仓喂料时间差； n棉仓个数； Q棉仓容量(kg)； Q0与光电管平齐时的棉仓容量(kg)，； P前方机械的产量(kg/min)； P0FA022型多仓混棉机的产量(kg/min)。,2、影响混和的因素 （1）棉仓个数n n大，混和延时T大，混和效果好，但占地面积大，一般为6、8、10仓。 （2）棉仓容量Q 增大Q，混和延时T长，混和效果越好。 Q与棉仓尺寸及换仓气流压力有关。压力越大，棉仓容量就越大。,（3）光电管安装位置 光电管安装位置高时，Q0增大，混和延时T减小，混和效果差。 （4）输出量及喂入量 适当增大输出量P0或减小喂入量P，可提高混和效果，输出量P0要小于喂入量P，否则会现空仓。,二、FA025型多仓混棉机 （一）结构和工艺流程,（二）混和原理 气流输棉，同时喂入，水平储棉，错位输出。 三、其它类型的混棉机 （一）FA028型多仓混棉机 与FA109、FA111等清棉机配套使用，适用于各种原棉、棉型化纤、中长化纤的混和。 （二）A006BS型自动混棉机 1、结构与工艺过程 2、作用原理 横铺直取，多层混和。,图2-6 FA028型多仓混棉机,图2-7 A006BS型自动混棉机,（三）A092AST型双棉箱给棉机 1、机构与工艺过程 2、作用 混和作用：利用原料在箱内翻滚实现混和； 均匀作用：通过均棉罗拉、摇板和光电管控制。,图2-8 A092AST型双棉箱给棉机,四、混和效果的评定 1、混入有色纤维法 在混和原料中混入一定数量的染色纤维，经机械混和处理后取样，用手拣法分拣出有色纤维，称其重量，计算有色纤维百分率的平均数、均方差、变异系数等，进行对比分析混和效果。,2、切片法 将条子或纱线切片，放在显微镜下观察，分析混和效果。 3、染色评定法 将成纱或织成布后再经染色，由染色的结果来分析混和效果。,第四节 开棉机械 作用：对原料进行开松和除杂。 过程：通过打击，破坏纤维与纤维、纤维与杂质的联系力，将原棉松解成小棉束，使纤维与杂质分离，通过机械部件清除杂质。 要求：合理配置工艺参数，避免过度打击造成纤维损伤和杂质碎裂，同时要防止可纺纤维下落造成浪费。 类型：自由打击开棉机、握持打击开棉机。,一、原料的开松方式 1、自由式开松 （1）定义 棉块在无握持状态下的开松、打击称自由开松。 （2）作用分析 棉块AB在自由状态下打手刀片对其进行打击，当打手刀片对棉块打击力P在棉块轴向AB的分力P1大于棉块AB之间的联系力时，棉块AB分解成较小的棉块。 （3）作用特点 开松作用缓和，纤维损伤少，大杂质不易击碎，但除杂效果稍差。,图2-9 自由开松,图2-10 握持式开松,2、握持式开松 （1）定义 棉块在罗拉握持状态下喂入时，受到打手机件的开松、打击称握持开松。 （2）作用特点 开松强度比自由式大，开松、除杂效果好；但纤维易损伤，杂质易破碎。 所以，在工艺上一般先安排自由打击开松，再安排握持打击开松。,二、自由开松式开棉机 （一）FA104A型六辊筒开棉机 1、机构和工艺流程 2、影响开松和除杂作用的因素 （1）辊筒转速 辊筒转速开松和除杂作用，但转速易造成辊筒返花形成束丝，落棉，落棉含杂率 （落白） 。 制定依据：原棉品级和含杂率。,图2-11 FA10A4型六辊筒开棉机,图2-11 FA105A型单轴流开棉机,（2）辊筒与尘棒间隔距 隔距开松和除杂作用，但过小造成通道堵塞和损坏尘棒。 调节：升降辊筒轴承座位置。 （3）尘棒间隔距 隔距落棉率，除杂作用。 选择：应先落大杂，后落小杂，减少大杂碎裂，提高落棉含杂率，隔距应由大到小。 调节：调节机外手轮变化尘棒安装角。 （4）前方机台风扇速度 风速原棉在机内停留时间，开松除杂差。,（二）FA105A型单轴流开棉机 轴流开棉机类型：双辊筒和单辊筒。 1、机构和工艺流程 2、打手与尘棒 结构：直径750 mm，转速480-800 r/min；每只尘棒都可绕其轴回转，以调节落杂。 特点：适用于各种等级原棉的加工，除杂效率高，原料在自由状态下经受V形角钉多次均匀、密集、柔和的撕扯，开松除杂充分。,图2-12 辊筒与角钉,图2-13 尘棒与辊筒的安装关系,（三）FA103A双轴流开棉机 1、机构 采用二个角钉辊筒，对原棉进行自由打击。 2、作用过程,1凝棉器； 2入口； 3出口； 4辊筒； 5尘棒； 6排杂打手； 7排杂出口,三、握持打击式开棉机 （一）FA106型豪猪式开棉机 1、机构和工艺流程 2、打手与尘棒结构 （1）豪猪打手结构 打手轴上装19个园盘，12把刀片/园盘，刀片为矩形。 12把刀片不在一个平面上，而是以不同的角度向园盘两侧倾斜，保证打手回转一周，对整个棉层宽度都有打击作用。 注意：纺化纤时宜采用梳针滚筒 。,图2-15 FA106型豪猪式开棉机,图2-16豪猪打手结构,（2）尘棒的结构 （尘棒截面为三角形） acdf工作面，杂质撞击其上，利用反射排出尘杂； abef顶面，托持纤维，防止下落； bcde底面，与相邻尘棒工作面形成尘棒间隔，杂质从其间下落； 清除角， 开清作用好，托持作用差； 尘棒安装角；,图2-17 尘棒的结构及安装,（3）尘棒的安装与尘棒隔距 安装时尘棒的顶面与打手的轨迹线基本重合。 安装角从打手中心到尘棒顶点的连线与尘棒工作面的夹角。 尘棒间隔距从一尘棒的顶点到另一尘棒工作面的垂线距离。 安装角（机外手轮调节）尘棒间隔距，落棉率，落棉含杂率。,3、影响开松除杂作用的主要因素 （1）打手速度 打手速度开松除杂作用，落棉率。但打手速度纤维易损伤，杂质易破碎，落棉含杂率，甚至出现束丝。 依据：纤维长度、成熟度、强力低。 举例：棉与化纤,（2）尘棒间隔距 隔距落棉；过大易产生落白现象。 设计依据：原棉含杂多少、杂质性质和加工要求。 入口出口隔距变化规律：大小大 原因：入口隔距大，便于补入气流，大杂先落，此后逐渐缩小尘棒间隔距，落小杂。出口部分又放大尘棒间隔距或反装尘棒，可回收纤维节约用棉。,（3）打手与给棉罗拉间隔距 隔距刀片深入棉层，开松作用；过小易损伤纤维。 依据：纤维长度。 纤维长度短于38mm，隔距6 7mm； 3851mm纤维，取89mm；5176mm纤维，取1011mm。,（4）打手与尘棒间隔距 隔距棉块受尘棒阻刮作用，开松作用，落棉率。 设计：隔距从进口至出口逐渐增大；产量高时纤维量多，隔距应放大。 （5）打手与剥棉刀的隔距 为防止打手返花，隔距以小为宜，一般，1.5 2mm。,1输棉帘；2角钉罗拉；3给棉罗拉；4吸风管； 5、6、7锯齿辊筒； 8出棉口；9补风口10分梳板,（二）三刺辊开棉机 1、机构 2、作用过程 本机具有较高的除杂效率，尤其适合去除带纤维籽屑等杂质。,四、开松和除杂效果的评定 1、开松效果的评定方法 （1）称重法 取试样拣出棉块称重，求出棉块的平均重量，计算最大和最小棉块所占重量比例，进行比较。 （2）压缩法 取试样放入一定容积的容器，加一定压力后比较受压缩高度的变化。,（3）比容法 将试样放满于5000ml的烧杯，再在试样上放置250g有机玻璃盖，经