2.2 喂棉箱新技術創新分析
2.2.1 上棉箱儲棉室排氣裝置的設計
原料經配棉頭随氣流輸入上棉箱的儲棉室，儲棉室四面設有排氣網眼闆，一方面是為了控制系統氣流量，保證串連在一起的多台喂棉箱能夠獲得均量的原料；另一方面排氣過程中可帶走原料中的部分短絨和微塵，有效改善輸出的筵棉品質。
喂棉箱新技術多采用增加寬度、減少高度，縮短輸送流程、提高上棉箱儲棉量的方法，以利于提高産量、保證筵棉的均勻穩定性；采用棉箱濾網+網眼排風的形式，可以確定上棉箱氣流穩定。
2.2.2 給棉羅拉結構的設計
給棉羅拉的設計形式，傳統設計為給棉闆逆向給棉，給棉闆彈性加壓，強化對棉層的控制；而給棉闆順向給棉則提高了轉移率，減少纖維損傷，降低短絨率；雙羅拉給棉降低了對棉層的控制強度，減少纏挂繞及返花現象，減少纖維損傷。喂棉箱新技術則采用了氣流給棉形式，依靠離心力和纖維自重喂入，取消喂給羅拉，實作了無障礙輸送。
2.2.3 梳針型開松輥設計
傳統清梳聯喂棉箱的打手形式為四排直行排列或者螺旋排列的開松輥針布，開松細緻柔和，對纖維損傷較小。
随着清梳聯産量的不斷提高，喂棉箱新技術采用了将開松打手梳針排數增加到6-10排，部分采用全梳針打手的方法，同時減少了開松打手的開松路徑，以利用高速運轉時産生的離心力輸送原料或者排除塵雜，纖維損傷較少，棉結增長率較低，有利于提高産品的品質和産量。具體對比情況見圖6、圖7。
圖6 四排螺旋梳針打手
圖7 全梳針打手
2.2.4 風機集棉送風位置設計
傳統的設計是在喂棉箱上設定小風機吹風裝置，使原料能夠順暢地落入下棉箱的過棉通道中，同時還可以使堆積在過棉通道中的原料在吹風壓力的作用下，形成較為穩定的密度，在橫向及縱向上基本均勻一緻。
喂棉箱新技術則是采用将小風機吹風口的位置設在開松輥出棉處，風嘴朝下并與開松輥成切向方向，有利于防止開松輥産生返花和纏花等現象。小風機由機外補風，在進風口處設有風量調節闆，小風機吹風系統風量的大小可以調節，以滿足不同産量的要求。
2.2.5 過棉通道及回風氣流的設計
傳統喂棉箱在下棉箱過棉通道的内側設定有振動栅，由減速電動機、振動杆偏心軸和透氣栅組成，主要作用是讓原料中的空氣通過透氣栅釋放出去，并帶走一些塵雜，經靜壓箱輸出到濾塵系統。在清梳聯的産量提高後，這種設計形式不能有效提高輸棉量，無法滿足清梳聯系統高速生産的要求。
喂棉箱新技術采用雙羅拉或者無羅拉喂入，棉箱壓力PID調節的設計思路，可以確定下棉箱壓力的穩定性，同時采用内循環回風，始終保持集棉處于負壓狀态，保證棉層均勻，提高喂入棉層的穩定性；也有設計方案增大了下棉箱的負壓，根據棉流集聚情況調節内循環回風，部分排入除塵機組内，使氣流工作狀态始終保持穩定。下棉箱梳子闆采用梳針結構，下棉順暢，不挂花，氣流回風順暢，棉箱内的正壓配置設定棉流，負壓集聚棉流。不同梳子闆的對比情況見圖8、圖9。
圖8 傳統梳子闆形式
圖9 新型羅拉梳子闆形式
2.2.6 輸出羅拉的設計
為使堆積在下棉箱過棉通道中的原料能順利喂入梳棉機，傳統喂棉箱在出口部位設有一對輸出羅拉，并通過與梳棉機給棉羅拉連接配接的鍊傳動，選用适當的牽伸比保持運作同步，實作棉層順暢地喂入梳棉機。但是這種形式輸出的原料與導棉闆之間的摩擦阻力較大，容易出現喂棉不暢等現象。振動闆加羅拉輸棉，不适應高産清梳聯，目前已經被淘汰。
喂棉箱新技術采用等直徑羅拉輸棉、不同徑羅拉輸棉、纖維自重無羅拉輸棉等形式。等羅拉直徑采用雙羅拉輸出，控制纖維能力強，輸出穩定，見圖10；不同徑羅拉輸棉采用前小後大配置，避免棉層拱起和出現意外牽伸現象，見圖11；下棉箱出棉部分采用雙面梳針排風，落棉更通暢，確定筵棉均勻度，進一步提高喂入梳棉機筵棉的品質，保證了棉層橫向棉層的均勻穩定重量CV%。
圖10 同徑雙羅拉工作工作形式
圖11 不同徑出棉羅拉工作形式
2.2.7 棉箱一體化減少輸棉流程
傳統的給棉箱采用雙節給棉，分為上下棉箱以及輸送棉道等組成，輸送棉流棉道長，同時經過羅拉的控制造成棉流擁堵，不能适應高速高産。
新型一體化棉箱技術将棉箱下端的輸出羅拉與梳棉機的喂棉羅拉合二為一，解決了輸出羅拉與梳棉機給棉羅拉之間的意外牽伸。自調勻整采用多元勻整控制技術進行一體化集中控制，集棉箱壓力檢測、梳棉機長短片段檢測、棉箱及梳棉機給棉控制等技術于一體，無障礙輸送棉流，可有效減少纏堵現象，具有控制精度高、穩定性好、操作簡單等優點，高産梳棉機的生條内不勻率≤1%，見圖12。
圖12 一體化棉箱
2.2.8 棉箱積極喂入風機集棉系統
傳統棉箱集棉系統原料在吹氣下落後堆積後，依靠氣流栅或者網眼闆下洩集棉，容易出現氣流分布不勻，棉層集聚等問題。
喂棉箱新技術下棉箱采用積極吸風集棉，内部氣流穩定，全梳針開松輥柔和開松，減少了棉結；梳針刺輥針布的使用壽命更長，機器停車時間減少，棉層結構均勻，重量CV值穩定，用喂棉箱壓力控制取代傳統光電控制，喂棉時精确控制筵棉重量，筵棉重量不勻率CV%達到最小。見圖13、圖14。
圖13 積極風機集棉裝置
圖14 全梳針開棉損傷纖維少
三、清梳聯喂入棉箱的發展趨勢
3.1 喂棉箱與刺輥給棉一體化、智能化
喂棉系統數字化、高速化、高産化、連續化是發展方向。目前棉箱在清梳聯聯混合環勻整系統中的作用較為明顯，具有輸入信号筵棉厚度、輸出信号喂棉羅拉速度、給棉羅拉輸出信号等多個檢測點，是智能化棉箱發展的切入點。清梳聯喂入棉箱通過通信控制、監控及協調調節系統，監控吸風系統、壓縮空氣系統等的信号，聯合特殊傳感器實作無縫品質監控，喂棉時監控棉網厚點與金屬異物，持續監控生條品質，集中智能控制系統時刻檢測上棉箱喂入棉層的狀态，同時對棉網品質進行檢測，識别幹擾及顯示最佳原料準備情況，實作智能化生産，見圖15。
圖15 智能化棉箱勻整示意圖
3.2 連續喂給棉柔和開松一體化
清梳聯連續喂給采用PID計算機聯合控制，在氣流壓力作用下實作穩定的喂入，同時開松羅拉實作柔和開松，減少短絨損傷，獲得小的纖維束和較均勻的棉層結構，這是清梳聯喂棉箱的發展方向。
3.3 喂棉箱開松預梳功能一體化
喂棉箱裝置一般裝在開清裝置末端梳棉機的初始段，在喂棉箱之後，雜質和棉塊的體積直接影響梳棉的梳理品質及勻整效果，是以棉箱的開松羅拉采用梳理化配置，加大梳針工作角度，提高開松效果，或者采用鋸齒針布并适度降低開松輥速度，增加開松和預梳理的功能，實作開松和預梳的一體化，也是今後的發展趨勢之一。
四、利用喂棉箱新技術優化傳統喂棉箱的探讨
4.1 改進打手梳針排數，提高開松品質
傳統喂棉箱的開松打手植有四排螺旋狀排列的角釘，目前發展為6-10排螺旋打手，同時轉速較高，纖維得到充分開松。實踐中，将四排結構改為8排結構，增加對棉簇的開松能力，成紗切疵率降低了15%，有效提高了梳理品質。
4.2 提高打手速度，增加開松效果
新型喂棉箱打手速度的發展趨勢，是通過高速度實作預梳理，提高開松效果。現代清梳聯在産量和品質要求提升的情況，适當提高傳統棉箱的打手速度，增加對纖維的開松效果，對提高成紗品質和排除雜質有明顯的效果。實踐中，針對機采棉含雜高、短絨多的情況，将棉箱的打手速度由630r/min提高到810r/min，C18.2tex成紗品質得到了明顯改善。具體對比名額見表2。
表2 喂棉箱打手速度提高效果對比
4.3 棉箱喂入開松輸出系統綜合利用有待提高
對連續喂給的氣壓式棉箱來說，氣流控制、檢測友善是發展的方向，但是棉氣比負壓檢測的基礎資料來源需要進一步設計，以減少喂入棉層的不穩定性。
對棉層抓取、開松不勻以及喂入後原料體積的大小等都需要加強研究，盡可能地減小梳棉喂入原料塊體積，以減少梳棉機後部的梳理負荷。
在棉箱的開松部分，給棉、棉流分布、提高開松度三者為一體，目前輸出部分采用積極氣流集棉後較為穩定，但開松與給棉部分的棉束品質有待進一步研究，盡可能保證縱橫向棉層均勻喂入、開松充分、輸出均勻、集棉穩定。
4.4 增加給棉量，改善棉箱原料的分布狀态
在采用傳統的振動式棉箱加工化學纖維時，容易出現纖維層橫向不勻，棉箱内原料高度不一緻等現象，采用增加給棉量和加快打手速度的措施，可以使棉層橫向、縱向均勻度得到一定的改善。
五、結語
清梳聯喂棉技術的創新，主要是在給棉羅拉保證握持均勻，打手形式保證開松效果，上下下棉箱棉道減少輸出棉道，控制揉搓造成的棉結，輸出羅拉保證喂棉均勻不纏不繞，集棉方式采用積極集棉，下棉箱氣流回風内循環封閉運作等方面進行優化和創新，以實作喂棉均勻、品質穩定的目的。
國内外清梳聯喂棉箱數字化、高速化、高産化、連續化是發展趨勢，同時提高梳理效果、加大排雜、系統勻整智能化、棉箱梳理喂給一體化方面将會呈內建發展态勢，以适應清梳聯高效智能的發展需要。
來源：陳玉峰、光山白鲨針布有限公司
編輯：中國紗線網新媒體團隊
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