一、清梳联开清设备新技术
发展及存在的问题
1.1清梳联开清设备新技术发展
清梳联实现了开清和梳棉两工序之间纤维流的自动分配与平衡调节，实现了从原棉到生条生产过程中的开松、除杂、混合、分梳的任务，同时减少了用工，降低了生产成本，提高了生条、纱线质量。随着纺纱技术智能化、数字化、自动化的发展和进步，开清工序的设备存在开松不足、棉结增长幅度大、短绒增长率高的问题，针对这些问题，开清设备采用一些新的理念，应用新技术、新工艺、新设备、新理念，取得了进步和提升。国内外清梳联的发展很快，目前形成新的生产线，在提高质量、产量方面取得了很大进步，具体国内外清梳联流程见表1.
1.2 清梳联新技术发展存在的问题
1.2.1 高质、高产、高效、低消耗的新趋势
传统的清梳和梳棉是以轻定量、慢车速、高能耗来满足后部纺纱的需求。清梳联以重定量大卷装高效工艺为基础，出条速度有100m/min提升到了200m/min以上，定量有3.5g/m提高到10g/m以上，棉块重量减少到0.3mg/块，产量、质量得到了有效的提升，同时质量要求短绒增长率不大于2%，开清棉结增长率低150%，梳棉棉结清除率85%以上，梳棉杂质清除率99%以上，纤维伸直度好，自动化程度高，用工少，维护方便。因此，当今国内外清梳联新技术面临高效能、高质量、自动化、连续化、智能化、低耗能等方面的挑战。
1.2.2 加工纤维原料多样化
随着纺纱技术的发展，小批量棉麻丝毛、化学纤维、纤维素纤维、功能性纤维成为今后的纺纱发展趋势，需要利用各种新技术、新工艺、新设备来实现产品质量的提升和稳定，对纺纱新技术提出了新要求，清梳联的各种单机的适应性受到了挑战。
1.2.3 新型纺纱形式不断发展
随着新型纺纱不断的发展，各种环锭、转杯纺、花式纱线、半精纺、赛络纺、包芯纱、涡流纺、喷气纺、色纺纱等新型纺纱形式不断完善，这些纺纱形式部分需要多次梳理提高取向度伸直度，部分则需要开清梳棉化、梳棉精梳化，因此需要新工艺和新技术来完成。
1.2.4 高效梳理排除结杂与保护纤维
新型清梳联在高产高质的情况下，纤维梳理量的增加，各部速度的提高是发展的趋势。但在纤维开松、除杂、混合、梳理过程中，一般是通过角钉、梳针、锯齿渐进松解，实现粗、细、精的反复打击梳理，出现纤维短绒增长率高、棉结去除率低、梳理效果差的问题。因此，需要清梳联新技术解决这一对矛盾。
1.2.5 纺纱设备智能化、数字化、自动化不断提高
目前纺织企业存在劳动用工紧缺，用工工资居高不下，设备高耗能，操作技术力量和设备维护力量越来越薄弱，对系统中的有关便捷操作、维护方便、在线检测、在线控制的需求越来越高。同时纺纱装备的智能化生产和制造，对清梳联提出了新的任务。
二、抓棉机关键技术发展进步分析
2.1 抓棉机发展存在的问题
抓棉机抓棉精细化，棉束尽量小，便于后方机台进一步开松除杂、均匀混和。抓棉机的主要形式：圆盘抓棉机、往复式抓棉机、门式抓棉机三种形式。
国内外抓棉机的发展，经历了棉包平台上升往复式抓棉机、打手下降圆盘环行式抓棉机、打手下降往复式抓棉机几个过程。目前打手下降往复式抓棉机是主流机型，抓棉宽度从1600mm发展到了2300mm，3400mm，一些做小批量产品的企业及技改相对缓慢的企业还在使用圆盘抓棉机。
存在的问题：抓棉的棉束过大，纤维损伤与纤维揉搓造成棉结增加；设备运行不稳定，故障率高；混合效果差，不能适应小批量、多品种的需求。
2.2 抓棉机关键技术进步和创新分析
2.2.1 提高抓棉质量关键技术措施
（1）增加肋条厚度
传统肋条厚度在5mm,在运行过程中容易损伤造成事故和火警，同时抓取棉块较大。新型清梳联肋条厚度在10mm，增强型一体式栅板，栅板结构稳定性强，原料握持效果好，工艺隔距调整精准，肋条间距离缩小，抓取棉块小，安全性能提高。具体见图1.
（2）打手形式及数量变小变浅
为实现精抓、细抓，把棉块尽可能的控制在小的范围之内，打手形式有传统的锯片式，改为精细小刀片，同时增加刀片数量为112只，最高可达366只。打手刀片几何尺寸变小、变浅，增大工作角度5-8°提高棉束的控制力，减少棉块被打手进入打手底部造成开松不良，使棉块位于打手的齿尖部位提升转移效果。直线排列改为螺旋排列，减少漏抓，增加开松效果。抓棉机打手采用顺向抓棉技术，两个打手的旋转方向与抓棉机行走方向一致，两个打手始终保持齿尖抓棉。具体见图2。图3。图4。图5。
（3）采用双打手控制下降精度
传统打手一般采用φ300mm单打手，清梳联为提高速度采用打手φ250mm的双打手，同时工艺可调节，减少伸出距离，部分采用负隔距，尽可能利用风力把小棉块吸入；抓棉打手采用顺向抓取纤维的设计，抓取的纤维损伤小，成分均匀、离散性好。
（4）提高混合均匀度减少色差
增加幅宽，增加打手齿密，实现棉块抓小和不匀。控制下降精度小于0.1mm,保证了“抓小、抓全、抓匀、勤抓、少抓”，提高各种纤维成分抓取精度，混合均匀度，减少色差。
（5）优化抓棉器吸腔转移曲线
进一步优化设计的抓棉打手几何曲线，打手密度增加25%。抓棉打手的刀片可单独更换，维修保养极为方便。整体式流线型吸腔有利于吸腔内吸风均衡分布，提高抓臂打手处吸棉负压，提高棉束一次性转移效率，具体见图6。
抓棉区域采用双通道，一次转移率高，棉束均匀，节约能耗。具体见图7.
抓棉机的打手均为顺向抓取，纤维束的平均重量小且离散度小，杂质暴露的比较充分。
2.2.2 提高产量的措施
（1）提高抓棉打手速度
高产必须高速，打手速度提高到1300r/min，为产量提高奠定了基础。
（2）增加工作幅宽
工作幅宽有传统的1900mm,增加到2300mm，2800m，3400mm，最高产量可达3000kg/h。由于工作幅宽增加，其产量相较目前2.3米抓棉机大幅增加25-50%。
（3）增加抓棉机长度
增加抓棉机长度，减少转向的时间，最长可以达到72m，为提高产量奠定了基础。
（4）提高抓棉小车行走速度
提高小车行走速度最高可以达到20m/min，能够实现伸出肋条工艺、混合效果、产量提高三者兼顾。
2.2.3 提高稳定性的措施
（1）采用新型抓棉器悬挂结构
传统的清梳联往复采用抓棉器一侧配重悬挂的结构，运行不稳定，专区棉块大。新型抓棉机采用门式悬挂措施，减少一侧配重，一侧运转的中心偏移造成的不稳定。具体见图8。
（2）伺服电机调整工艺
采用变频进行工艺更换，打手下降速度，打手转速，抓棉小车行走速度进一步精准。
（3）打手刀片可以调节
打手刀片可以单独更换，更换刀片时不会影响打手的动平衡，用户维修保养方便，设备运行稳定性更高。抓棉打手采用双刃刀片，刀片薄且耐磨，抓取效率高且纤维损伤小。工作时不缠绕打手。
2.2.4 智能化
（1）配置棉包压力监控系统
配合智能棉包压力监控系统，确保开松更加柔和。
（2）多组纤维多区抓取自动调整
采用自动平包、自动探包、自动调节抓棉量智能系统，同时抓取三个品种；自动平包、探包功能，根据运转效率和后道需求智能调整抓棉量。具体见图9。
（未完待续）
作者：陈玉峰 光山白鲨针布有限公司 倪敬达 青岛宏大纺织机械责任有限公司
编辑：中国纱线网新媒体团队
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