二、分梳效能的比较 根据纤维分梳时受力的分析，为梳针所握持的纤维，除了在纵向最为稳定的条件下，可得到最为有效的梳理外，其次在横向转移及充塞的过程中，则也可产生各种不同程度的梳理，而不利于分梳作用的，仅是当盖板与锡林两者均充塞有一定数量的纤维，在盖板区中易形成K＜（R+F-Z）cot2φ，纤维产生滑脱的条件，则使得被分梳的纤维束在两者梳针之间相互搓滚而产生棉结，而弹性针在梳理纤维的过程中由于不断地充塞着纤维，而纤维层弹力R也不断增加，如此所反映出的棉网品质也随之恶化。然而根据前面充塞作用的分析，弹性梳针的充塞现象是随纤维层的弹力R增大而减弱，关于这两者之间的矛盾，也即是弹性针本身结构所造成的不可弥补的缺陷，而金属针在分梳纤维的过程中如受到较大的挤压力时，虽有纤维充塞入针中，但在外力取消的条件下，其回复作用很强，使得充塞的纤维易浮于针的顶部，为道夫所抓取，从而使得整个锡林上的纤维层，长久地保持一定的弹性力R及喂入输出数量上平衡关系，如此在盖板区间就可较久地保持S=-1zw1cosφ（R+F-Z）＞0的条件，可避免纤维的滑脱，从而获得良好的梳理，唯有当梳针嵌塞有大量破子后，分梳效能才较为恶化，金属针的此种特性是较为合理的。 关于分梳效能的实验除检验棉结之外，其结果见图1-10，并根据统计原理的推论，分梳效能是与产品横截面不匀率有关的，从波松定理得出产品理想横截面不匀率 CV理=100zw1 图1-10棉结频数分布 而由于分梳效能不良，在纱条中所分布的个体则是由S根纤维所组成即： CV实=S·CV理 故我们曾对棉网均匀度进行了实验，其结果见表1-2及图1-11，根据以上实验结果，金属针的分梳效能较之弹性针为优。棉网均匀度的试验方法是在梳棉机上取出一定面积（32cm×7cm）的棉网，置于光度密度计上，读出其密度变化，从而计算出其均匀度指标。 表1-2棉网均匀度的试验结果 类别zw1实验次数zw1不匀率平均值 CV（%）zw1σ2zw1t值zw1显著性 弹性针zw156zw18.94zw15.27 金属针zw162zw1802zw1397zw12315zw1显著 图1-11棉网均匀度的频数分布 三、均匀作用的比较 根据某些学者的研究，梳棉机的均匀作用是由于喂入的纤维层在分梳过程中多次分离反复并合及梳针积聚的结果，通过我们多次的实验与观察证实此种理论是正确的，同时还获得它们两者之间的关系，从而在弹性理论的基础上，阐明金属针与弹性针均匀作用的比较以何者为优，则更为清晰，按照分离并合作用的分析：设锡林第一转所补给得到的纤维量为qi，而在锡林补充纤维量qi后，其后第一转转至道夫的纤维量为r1qi，第二转为r2qi，…，第m转为rmqi，而锡林m转后其在整个一回转时间内可转移至道夫的纤维量则为： q1rm+q2rm-1+…+qm-1r2+qmr1 设锡林每一回转所喂入的量均相等： q1=q2…qm=q 即：q（r1+r2+…+rm）=q 则在锡林每一回转的时间内所转移至道夫的纤维量亦是相等的（不考虑落棉）。如第m+1转所喂入的棉量qm+1=2q，则转移至道夫的纤维量则为： q（r2+r3+…+rm）+2qr1=q（1+r1） 第m+2转所喂入的棉量qm+2=2q， q（r3+r4+…+rm）+2q（r1+r2）=q（1+r1+r2） 如第m+i转喂入的棉量亦为2q， 则q（ri+1+ri+2+…+rm）+2q（r1+r2+…+ri）=q（1+r1+r2+…+ri） 如此当每次喂入的棉量均为2q，直到锡林第2m转以后其转移至道夫上的纤维量才可达到2q（r1+r2+…+rm）=2q。 由此可说明在喂入锡林的纤维量改变时，其转移至道夫的纤维量变化的迟缓特性是与某一时间喂入锡林上的纤维量qi及其每次为道夫的抓取的量rqi有关的，rqi越小即m越大，从而说明其均匀作用越强，然而其m值是与梳针的积聚能力有关的，如积聚能力越强其m值越大，根据前述，梳针的积聚作用又是与纤维层的弹性力有关的，如弹性针在分梳过程中，由于纤维层的弹性力R不断地增大，喂入量突然增加时，弹性针其所发挥的积聚能力就较弱，同时此等为弹性针所积聚的纤维量其回复能力较差，而当喂入量减少时其补给能力也较弱，而金属针由于梳针中弹性力R在一抄针周期几乎为定值，而且梳针中的纤维层均浮于针的上部，如喂入量突然增大时，则此等纤维层可向针的底部移动，从而能积聚大量的纤维，同时此等积聚的纤维量储蓄的弹性能很大，在喂入量减少时其补给能力很强，以上的分析可参考实验五、实验六及图1-7。 实验五在弹性针及金属针梳棉机的白色棉卷上放置20cm长同样定量之红色棉卷，一并喂入机中，然后将棉条以20cm长度分段称出其重量，同时并将此等棉条放置在光度白度计上测量其白度，如此能更为清晰地说明附加喂入的棉卷在棉条中的分布情况，两者的实验结果可参考图1-12，同时此种均匀作用按照纤维层的弹塑性原理可求出以下方程式。 （1）弹性针： 积聚方程式为：Q=3401+3569（1-e-03x）（1-20） 补给方程式为：Q′=3401+3569e-014x（1-21） （2）金属针： 积聚方程式为：Q=3635+3105（1-e-02x）（１-22） 补给方程式为：Q′=3635+3105e-012x（１-23） 以上的方程式，可对弹性针与金属针均匀作用的特性，给以综合的评定，如以此方程式曲线部分所包围的面积来作为两者积聚及补给能力的比较，参考图1-13则： A弹=∫x0［3569-3569（1-e-03x）］dx=3569∫x0e-03xdx A金=∫x0［3105-3105（1-e-03x）］dx=3105∫x0e-02dx B弹=3569∫x0e-014xdx B金=3105∫x0e-012xdx 图1-13积聚及补给能力的比较 从以上方程计算出的面积为： A弹=1184单位A金=1531单位 B弹=2499单位B金=2519单位 由此可知金属针的积聚及补给能力均较弹性针为优，同时说明不论是弹性针或金属针，其积聚能力均是小于补给能力的。 实验六梳棉机在正常运转的条件下停止喂入然后将道夫输出2min的棉条按20cm长度分段称重，其结果参考图（1-14）并求出其补给方程式。 弹性针：Q=087e-009x（1-24） 金属针：Q=089e-007x（1-25） 由式（1-24）、式（1-25）及图1-14可看出弹性针的补给纤维量较金属针收敛得迅速，并求出其补给纤维量。 图1-14有效自由纤维量的比较 令x=40，则： B弹=087∫x0e-009dx=9403 B金=089∫x0e-007dx=11928 根据实际实验及理论的推算均可证实，金属针的补给纤维量即有效自由纤维量较之弹性针为多，并在正常运转的梳棉机上停止喂入2min，道夫所输出的棉网（并将一部分飞花也设法收集在内）其总重量弹性针为1502g，金属针为2112g金属针较弹性针几乎多出40%。 综合以上的实验及理论分析可较全面地证实金属针的均匀作用较之弹性针是较优越的。 四、混合作用的比较 梳棉机的混合作用是喂入的纤维量在分梳过程中分离与并合的结果，它与均匀作用相比前者是属于质的变化，而后者则属于量的调和，根据前述，锡林每一回转所转移至道夫的纤维，即为锡林上原有各次回转所喂入的纤维所组成，其代表式即： q1rm+q2rm-1+…+qm-1r2+qmr1 即使锡林每一回转所喂入的纤维量均相等： q1=q2=…=qm 但其在质量的概念上，则q1≠q2≠…≠qm，现以其中锡林某一回转时间内所喂入的棉量qi分析之，其在锡林m转时间内每一回转所转移至道夫的纤维量即： qirm+qirm-1+…+qir2+qir1=qi（r1+r2+…+rm） 而这qi种棉量每一回转所转移至道夫上的量的分布，则可按照统计学上的泊松分布解释之。设在某一定时间内喂入某种性质的纤维为qi，而锡林每一回转此种性质的纤维为道夫所剥取的机会为p，而此种纤维全部为道夫所剥取的机会之和为qip即qip=n，它即为锡林每一回转为道夫所剥取的平均纤维量，而此种性质的纤维为道夫所剥取的量的分布即e-m·mxzw1x！为泊松分布。此种推论并由实验七所证实。 实验七将3cm长的红色棉卷（白色棉卷同定量），嵌入原有白色棉卷中喂入梳棉机，然后将棉条切割成20cm的片段，顺序放到白度计上进行测量棉条中红色纤维的分布，则表现在白度分布上，其结果可参考图1-15，并由实验结果推算出的m值弹性针为 1117，金属针为935。根据此实验证实，弹性针由于每次为道夫所剥取的此种性质的纤维量Δqi比金属针小，则其m值较大也即是它沿产品长度方向混合作用的范围较金属针为广，以上的混合作用我们可简称为横向的混合作用，其次我们对两者的纵向混合作用亦进行了实验。 图1-15喂入3cm的红色棉卷其红色纤维在棉条中的分布 实验八将50%的红色棉与50%的白色棉混在一道做成棉卷，然后从棉卷中任意取出50个一定面积的棉块在白度计上测量，求其均方差，并将棉卷喂入梳棉机做成生条，求出其均方差值见表1-3。 表1-3均方差值 混合成分（%）zw1棉卷zw1生条弹性针zw1金属针 50zw132zw1067zw1061 从表1-3可看出，梳棉机的混合效能是很高的，此外还说明金属针的纵向混合效能较之弹性针为优，此点是与金属针良好的分梳作用有密切关系的。 关于这两种混合作用从工艺观点来评定则是以纵向混合作用尤为重要。 综合前面的分析及实验，已可充分地证实金属针在充塞、分梳、均匀、混合等作用方面均是优于弹性针的，从而其反映在工艺的效果上则也是如此。 ……
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