沙洲工学院 史志陶

   通过对圆盘式与直线式纤维包排列方式对混和效果的对比，认为圆盘式排包方式能够实现充分、细致和均匀的混和，直线式排包方式要尽量保证各原料的混和比例相当，不适合小比例原料及回花、再用棉的混和。提出了提高棉包混和均匀性的具体方法。

    目前，国内纤维包排列方式有圆盘式与直线式两种，分别适用于圆盘式抓棉机与往复式抓棉机抓取纤维。圆盘式抓取技术属于我国具有自主知识产权的技术，特点是结构简单实用，配置在开清棉工艺流程中；而往复式抓取技术特点是单程抓取纤维多，产量高，配置在清梳联工艺流程中。随着减少用工、降低劳动强度、增产增效的提出，清梳联技术已开始被人们接受使用，圆盘式抓棉技术逐渐被淡忘。本文就两种排包方式对混和效果的影响作进一步剖析，希望对清梳工艺的合理改革提供一些参考。
1  开清棉混和的工艺流程
    排包有两种不同方式，但实现原料混和的措施基本相同。即：纤维包排列-抓棉机抓取纤维(或在其后增加自由式开棉机)-混棉机混和。纤维包排列的合理性决定了原料最终混和的均匀性，因此企业比较注重原料的选配与纤维包的排列。
    抓棉机逐包抓取纤维块是对纤维原料实施边开松边混和的操作，但抓取的方式不同混和效果也不同。圆盘式抓棉机对纤维包实施多种原料成分一起抓取开松，在抓棉机输纤管道内利用涡旋气流对多种原料成分实现充分混和。而往复式抓棉机则按照纤维包排列次序逐包抓取纤维块后，将其成分有条不紊地输送到混棉机混和。即往复式抓棉机只能在纤维包排列的基础上实施原料的粗糙混和，而且在抓包往复的两转折点对原料进行了重复抓取，从而影响了原料混和的均匀性。初步混棉机将抓棉机送来的多种成分按照一定程序排列、开松或扯松、混和，实现原料的细致混和。
    圆盘式纤维包排列方式采取了纤维包排列、圆盘式抓棉机抓取到混棉机，实施了对多种原料成分由粗到细地边抓取或开松边混和的操作过程。而直线式纤维包排列为单一成分抓取，在混棉机内按一定方式排列实现多种成分混和。可以说，圆盘式纤维包排列混和作用持久、细致，而直线式纤维包排列，多种原料混和过于集中，特别是对混和成分中的小比例纤维包很难实现均匀地混和到大比例成分中去。
2  圆盘式纤维包排列对混和效果的影响
2．1  圆盘式纤维包排列方式原料混和原理
    圆盘式抓棉机纤维包排列台是相对于抓棉机转台的圆环，如图1、图2所示。由于抓取的打手绕中心作旋转运动时，在指定的一个旋转角度α内，中心内环弧长较外环的短。因此，圆盘式抓棉机打手抓取置于内环的一包纤维时，同时可抓取外环多包纤维。即置于内环的一包纤维可以均匀地混和到外环的多包纤维中去。按这个原理，排列纤维包时，小比例成分的纤维包原料置于内环，而大比例成分的纤维包原料置于外环，即按混和比例由小变大将原料沿圆盘半径方向排列，同种原料在同一圈内沿着其放置层圈圆周均匀分布。这样抓取纤维的打手在抓取混和时就确保了各种纤维混和的充分性与均匀性，同时也充分考虑到了小比例成分的原料，使其能充分均匀地混和到整个原料中去。将同一种原料的纤维里外环上交错排列，认为能使纤维包混和更均匀是错误的。因为，纤维块的混和首先要能同时抓取多种成分，其次是在打手完成抓取纤维一周过程中，各种成分被抓取的时间间隔要均匀。而被抓取的多种成分的纤维块进入输纤管道，在涡旋气流的作用下，自然能得到充分均匀的混和。
2．2影响圆盘式纤维包排列混和效果的因素
2．2．1各种原料的混和比例
    如果各种原料的比例没有一定的规律，则影响了纤维包的排列，最终影响纤维原料的混和效果。例如选用原料有A、B、C、D、E，其混用包数分别为4、4、4、6、6，则纤维包可按如图1排列：内环均匀排列A原料4包，中环B、C两种原料置于其内，B、C两种原料纤维包在中环内间隔交错排列，而外环为D、E两种原料，也交错排放。如果原料混和比例不凑巧，纤维包排列就比较困难。如以上五种原料的混和包数分别为2、4、6、6、6，则纤维包只能按图2方式排列比较合理。但是B原料的混和均匀性就不如前种好。
2．2．2纤维包的松紧程度
    纤维包的松紧程度不同，抓棉机抓取纤维的大小不同。此外，圆盘式抓棉机打手由于运动的线速度内环较外环小，在内环抓取的纤维块要比外环的小。因此，将密度大的纤维包置于内环或置于每一打手齿密段的内侧，有利于抓取纤维块大小的均匀性。
2．2．3纤维包排列的方向
    排列在内环的纤维包底的长边沿圆周方向放置，能够将其成分分布到外环更多的原料中去，使混和更趋均匀。而外环的纤维包底的短边沿圆盘的半径方向排列，也同样可以确保小比例成分原料充分、均匀地混和到其他原料中去。
2．2．4纤维混和比例
    小比例成分置于内环，而其他成分的纤维包排列内、中、外，尽可能使其排列的圆周较大。这样，众多的大比例成分的纤维包易排列，小比例能均匀、充分地混和到原料中去，中间虚空部分可填些回花、再用棉。
3直线式纤维包排列
    绘制一个圆，画一条水平线平分圆周，接着将所需排列的各种纤维包排在上半圆上，然后将上半周的各种纤维包对称于下半圆周上，沿着整个圆周就是抓棉打手抓取纤维往复一周的情况。即整个圆上各种原料的纤维包，与打手往复抓取各种纤维原料一次的情况相同。因此，如果圆周上各种成分的纤维包排列均匀，则纤维包排列比较合理。
    但是，往复式抓棉机抓取纤维时在两纤维包排列头尾出现重复抓取的现象，这样将影响原料混和的均匀性。为了解决这一问题，可在纤维包排列的头尾使纤维包排列的方向与其他部分不同，即头尾纤维包底部的长边沿着纤维包排列的方向，而其他原料的排列则按垂直方向排列；同时，多种原料并排。这样就缩小了因排列重复抓取带来的纤维原料混和的严重不均匀性。
    此外，由于采取了直线式排列，抓棉打手抓取纤维包的时间相同，而且在同时刻抓取的原料相同，对于混和比例较小的原料成分，被抓取的时间间隔较长，不利混和，因而要求各种原料的混和比例接近，有利于原料的充分均匀混和，因此直线式排列不适合小比例原料及回花、再用棉的混和。
4结束语
    (1)圆盘式纤维包排列方式，实行边开松边混和的形式，能够实现由粗到细的充分、细致的均匀混和，确保小比例成分能够均匀地混和到其他各成分中去。
    (2)直线式纤维包排列方式，为了保证混和的均匀性，要求各种原料的混和比例比较接近。同时为降低纤维包排列的头尾抓取纤维的重复性带来的混和不均匀，可采用多种原料并排排列，纤维包底部长边与纤维包排列方向平行。该方式不适合小比例原料及回花、再用棉的混和。
    (3)为了实现原料的充分混和，并能实现小比例混和，开清棉或清梳联工艺有必要采用圆盘式抓棉机。