陳玉峰

(光山白鯊針布有限公司,河南信陽，465450)

1 新型梳理的特點(diǎn)和存在的問題

1.1 新型梳理中存在的問題

新型梳理的特點(diǎn)是：產(chǎn)量高，速度高，定量重，柔性梳理，成紗質(zhì)量高。隨著紡紗技術(shù)的發(fā)展，在梳理中容易出現(xiàn)以下問題：棉結(jié)、雜質(zhì)清除率要求高，同時(shí)短絨增長率低，纖維損傷少；纖維混紡組分多，不同纖維摩擦因數(shù)相差較大，增加了梳理難度；高品質(zhì)紗線的質(zhì)量要求由梳理轉(zhuǎn)向控制終端生產(chǎn)效率和布面質(zhì)量；針布嵌雜、生產(chǎn)中脫網(wǎng)、纏繞，蓋板落棉多；針布不耐磨，使用周期短，維護(hù)成本高。

1.2 新型梳理的特點(diǎn)和要求

新型梳理是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，新型梳理不僅是高速、高產(chǎn)、高質(zhì)量，同時(shí)要求纖維分離度好，伸直充分，纖維損傷少，落棉成本低，適紡范圍廣，針布周期長，免維護(hù)，終端產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。傳統(tǒng)梳理與新型梳理具體對比如下。

梳理類型 傳統(tǒng)梳理 新型梳理

纖維伸直三度/% 90 95以上

短絨增長率/% 2～3 1以下

棉結(jié)清除率/% 80 90以上

梳棉落棉率/% 8～10 6.5～9

針布磨針 300 t開始 免維護(hù)

成紗USTER水平

/% 50～5 25～5

針布使用周期/t 600 1 000以上

臺(tái)時(shí)產(chǎn)量/kg 30 40以上

2 新型梳理針布關(guān)鍵創(chuàng)新技術(shù)

2.1 柔性梳理關(guān)鍵技術(shù)分析

2.1.1 傳統(tǒng)梳理存在的問題

傳統(tǒng)梳理思路：緊隔距，強(qiáng)分梳，高速度，強(qiáng)打擊，多落棉，最終造成纖維損傷，強(qiáng)力降低。新型梳理要求：不僅梳開棉結(jié)，還要使纖維伸直充分，纖維損傷少。

2.1.2 柔性梳理針布的關(guān)鍵技術(shù)

(1)針高矮，齒深淺。滿足耐磨和淺齒,易于梳理的條件；減少纖維沉入齒底嵌雜，同時(shí)滿足趨向于齒尖便于交替梳理的條件；采用矮、淺設(shè)計(jì)思路，從總高最矮為2.0 mm到1.8 mm、1.6 mm，齒深從0.4 mm到0.35 mm;彌補(bǔ)錫林針布握持和釋放的矛盾，工作面從直線形改為圓弧形;齒深淺，纖維從刺輥轉(zhuǎn)移到錫林上后易停留在齒尖處，棉結(jié)、雜質(zhì)、短絨易得到排除，長纖維容易被蓋板抓取得到分梳；齒深淺，轉(zhuǎn)移性能好，錫林針布表面的纖維層厚度薄，減少重復(fù)分梳次數(shù)，減少纖維損失和雜質(zhì)的粉碎[1]。

(2)齒尖薄。薄齒尖減少正面沖切力造成的路徑依賴，利于穿刺抓取纖維提高梳理效果，齒尖鋒利，提高對纖維的穿刺能力；分離纖維齒尖梳理力大，容易損傷纖維，采用薄齒尖能夠減少?zèng)_擊，減少纖維損傷。錫林齒尖厚度由0.08 mm減少到0.06 mm；蓋板的齒尖由0.05 mm減少到0.04 mm；刺輥的齒尖由0.27 mm減少到0.18 mm；道夫齒尖厚度由0.14 mm減少到0.12 mm，同時(shí)對齒尖采取錐齒化處理，進(jìn)一步減少對纖維的損傷。具體齒尖齒形對比見圖1。

圖1 傳統(tǒng)梳理與柔性梳理錫林針布齒尖對比

(3)高齒密。新型梳理既要產(chǎn)量高，又要質(zhì)量好，梳理纖維量增加，必須增加梳理針齒數(shù)量；增加梳理齒密，提高相應(yīng)的筒體速度，參與梳理的針齒和次數(shù)增加。

(4)小角度。角度小，控制纖維向齒尖運(yùn)動(dòng)，同時(shí)利于抓取和穿刺。柔性新型梳理與傳統(tǒng)梳理錫林針布幾何參數(shù)理對比如下。

梳理類型 傳統(tǒng)梳理 新型梳理

齒距/mm 1.3～1.5 1.6～1.8

基部厚度/mm 0.5～0.8 0.4

齒密

/齒·(25.4 mm)-2720～949 900～1 100

工作角/(°) 55～65 50～60

齒高/mm 2.0～3.0 1.6～2.0

齒尖厚度/mm 0.07 0.04

表面處理技術(shù) 機(jī)械拋光 鍍層,強(qiáng)化

2.1.3 幾種柔性梳理針布特點(diǎn)

用柔性梳理針布齒形實(shí)現(xiàn)了穿刺和纖維運(yùn)動(dòng)相結(jié)合，主要有CS錐齒齒形、DS齒形、NCS齒形。

CS錐齒齒形特點(diǎn)。背邊上采用小夾角直邊設(shè)計(jì)，保持強(qiáng)抓取分梳性能；針齒二分之一處加弧形流線，形似魚脊設(shè)計(jì)，托持纖維，防止纖維沉入齒根；與蓋板緊密作用，魚脊流線強(qiáng)排雜，大齒距，淺齒隙，小夾角，大轉(zhuǎn)移。具體齒形見圖2。

圖2 CS錐齒齒形柔性梳理針布

DS齒形的特點(diǎn)。直齒尖大角度結(jié)合長齒頂，穿刺能力強(qiáng)，纖維在較短的工作邊以內(nèi)控制，有效地防止了纖維下滑沉入齒底。大齒頂托持面的設(shè)計(jì)，能夠增加錫林針齒對纖維須叢的抬頭長度，使得纖維接受蓋板的有效梳理長度增加，錫林蓋板間的接觸面積增加，不僅減少了齒面間浮游纖維的數(shù)量，同時(shí)對12 mm以上的短纖維進(jìn)行有效梳理，提高了纖維伸直平行度和棉結(jié)雜質(zhì)的清除率。具體齒形見圖3。

圖3 DS齒形柔性梳理針布

NCS齒形針布特點(diǎn)。采用高低雙臺(tái)階設(shè)計(jì)，分梳纖維時(shí)，低臺(tái)階易于托持纖維，使纖維停留于齒尖位置便于與蓋板交替分梳，同時(shí)借助于齒深淺、雜質(zhì)和短絨容易拋離，提高了錫林與蓋板間的轉(zhuǎn)移效率。齒背駝峰流線結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，使纖維能被蓋板針布及時(shí)抓取，減少了浮游纖維，進(jìn)一步提高了纖維的一次性分梳效果，減少了纖維損傷；針面負(fù)荷降低，利于高速高產(chǎn)。具體齒形見圖4。

圖4 NCS齒形柔性梳理針布

2.2 解決針布嵌雜的關(guān)鍵技術(shù)

針布嵌雜使針齒抓取纖維的能力降低，針布嵌雜后如果不及時(shí)進(jìn)行清理，會(huì)造成紗線、布面上大量的棉結(jié)。其原因主要有：針齒表面不光潔，毛刺氧化皮多，容易造成嵌雜；縱向齒距過密；與針布幾何角度小有關(guān)系。

解決針布嵌雜可從光潔度、齒距和角度入手。光潔度方面，粗糙度由Ra 0.13 μm提高到Ra 0.08 μm，降低摩擦因數(shù)，減少嵌雜。齒距方面，拉大縱向齒距，由1.3 mm增加到1.5 mm以上，減少基部厚度，增加橫向密度，減少嵌雜。角度方面，結(jié)合纖維，功能性纖維采用大角度，棉型纖維采用小角度。

2.3 解決道夫針布脫網(wǎng)和纏繞的關(guān)鍵技術(shù)

2.3.1 道夫針布脫網(wǎng)和纏繞的原因分析

道夫針布與成紗質(zhì)量有密切的關(guān)系。若道夫轉(zhuǎn)移率過高，錫林分梳強(qiáng)度太弱，纖維梳理不充分，成紗強(qiáng)力、條干會(huì)明顯惡化；若道夫轉(zhuǎn)移率過低，錫林分梳強(qiáng)度過強(qiáng)，會(huì)造成纖維損傷。在實(shí)際應(yīng)用中，道夫剝?nèi)?、控制、轉(zhuǎn)移三者之間出現(xiàn)了一對矛盾，即提高轉(zhuǎn)移率和控制纖維的矛盾。控制能力差，高速出現(xiàn)脫網(wǎng)、掉網(wǎng)；釋放轉(zhuǎn)移能力差，特別是對一些新纖維容易造成靜電纏繞[2]。為解決纏繞和脫網(wǎng)的矛盾，往往采取橫紋道夫或者溝槽來實(shí)現(xiàn)對纖維的控制。溝槽道夫和橫紋道夫見圖5。

(a)溝槽道夫

(b)橫紋道夫

圖5 溝槽和橫紋道夫?qū)Ρ葓D

2.3.2 解決道夫針布脫網(wǎng)和纏繞的關(guān)鍵技術(shù)

傳統(tǒng)道夫針布是針高高，角度大，齒深淺，齒密稀。新型道夫針布的創(chuàng)新措施：小夾角，高齒密；深齒深，增加容纖量。與橫紋道夫針布相比，新型道夫針布能減少彎鉤纖維，提高棉網(wǎng)清晰度。具體齒形見圖6。

圖6 強(qiáng)控制高轉(zhuǎn)移道夫齒形

(1)直齒尖，大通道：易導(dǎo)入纖維，便于道夫承接錫林轉(zhuǎn)移的纖維，使工作邊便于轉(zhuǎn)移。

(2)高齒密，大齒深：齒密增加到551齒/(25.4 mm)2，從針布密度上控制纖維，齒深增加到2.9 mm，增加了容纖量，為高速高產(chǎn)提供了基礎(chǔ)。道夫針布齒深大，可增加齒內(nèi)纖維容量，同時(shí)使錫林高速回轉(zhuǎn)產(chǎn)生的氣流能夠順利從道夫齒間溢出，此氣流有利于提高纖維的轉(zhuǎn)移率。

(3)總高高，角度?。嚎偢?.5 mm，錫林、道夫三角區(qū)的氣流順暢，氣流有序地從錫林、道夫的針隙中下泄，有利于纖維從錫林向道夫凝聚，提高轉(zhuǎn)移率；反之，此處氣流紊亂，纖維定向不良，不利于纖維轉(zhuǎn)移。兩種道夫齒形對比如下。

齒形類別 傳統(tǒng)齒形 新型齒形

角度/(°) 60～65 55～60

齒形 直齒 直齒、弧齒等

齒高/mm 3.5～4.5 4.0～5.0

齒深/mm 1.9～2.4 2.0～2.9

齒尖/mm 0.10～0.13 0.11～0.09

齒密/齒·(25.4 mm)-2306～550 446～550

基部高度/mm 1.2～1.4 1.0～1.3

適紡范圍 通用 專紡性強(qiáng)

道夫側(cè)面齒形 橫紋、溝槽 光潔

表面處理技術(shù) 無 拋光、涂層等

2.4 解決蓋板落棉多的關(guān)鍵技術(shù)

2.4.1 蓋板落棉多的原因分析

彈性蓋板針布的主要任務(wù)是抓取和握持纖維并除雜，錫林的主要任務(wù)是以其針齒對纖維進(jìn)行梳理。影響彈性蓋板針布落棉的因素主要有，植針形式和植針角度以及針的截面積[3]。在梳理過程中出現(xiàn)彈性蓋板針布落棉多問題的原因：針齒角度對纖維控制能力強(qiáng)，釋放不充分，造成落棉多，且容易充塞；植針形式造成橫向針布控制過強(qiáng)，增加了落棉。

2.4.2 解決蓋板落棉多的關(guān)鍵技術(shù)

彈性蓋板設(shè)計(jì)理念是：具有針尖薄、總高矮、植針漸密、角度適中、鋼絲卵形、淬火后硬度高、植針平整度好，達(dá)到控制纖維適度、抗彎能力強(qiáng)、排雜效果好、梳理效果好的目的。在柔性分梳控制纖維能力和排雜通道上要有機(jī)結(jié)合，利于梳理并要兼顧排雜。

(1)淺上膝。上膝高，利于纖維轉(zhuǎn)移；蓋板上的纖維容易向錫林轉(zhuǎn)移。

(2)大角度。角度大，利于轉(zhuǎn)移，兼顧梳理；蓋板針布大角度提高適紡能力，角度由72°增加到76°～78°，降低蓋板落棉率。

(3)高齒密。齒密高，重點(diǎn)是橫密，參與梳理的齒數(shù)增加；增加梳理，分離梳解纖維。

(4)通道順。通道順暢，采用高齒密斜紋，BNT或者緞紋漸密植針方式。具體見圖7。

(5)清晰度。磨針光潔度要好，植針清晰度好。

(a)順直通道

(6)斜紋漸密通道

圖7 蓋板橫向針密及通道示意圖

2.5 解決針布不耐磨的關(guān)鍵技術(shù)

2.5.1 針布不耐磨的主要原因分析

針布不耐磨的原因：高速后纖維梳理量增加，帶來梳理負(fù)荷加重；纖維與針齒梳理摩擦作用力造成針布的磨損加??；針齒高速對纖維的正面強(qiáng)梳路徑依賴造成齒頂磨損；纖維中雜質(zhì)和微塵以及化纖中的二氧化鈦顆粒，在高速下與針布摩擦造成磨損；針布工作邊的運(yùn)動(dòng)距離縮短，針布工作面加劇磨損，第二點(diǎn)磨損后起槽。

2.5.2 提高針布耐磨度的關(guān)鍵技術(shù)

表面強(qiáng)化處理。表面強(qiáng)化處理技術(shù)可解決傳統(tǒng)針布第二點(diǎn)不耐磨的難題；針布齒尖硬度由860 HV提高到1 200 HV±30 HV，粗糙度達(dá)到Ra0.06 μm，摩擦因數(shù)小于0.20，摩擦力降低，磨損均勻，重點(diǎn)解決了針布第二點(diǎn)硬度不夠不耐磨的問題，使用壽命大幅度提高。具體金相組織對比見圖8。

(a)普通針布金相組織 (b)涂層針布金相組織

圖8 傳統(tǒng)針布與涂層針布金相組織對比

錐齒化。通過錐齒化工藝處理，針齒棱邊被處理成0.02 mm～0.20 mm不等的圓弧，齒尖圓錐，齒體光潔，緩和梳理中對纖維的沖擊，充分實(shí)現(xiàn)柔性分梳，減少纖維切割性損傷，保護(hù)纖維，提高制成率，短絨率可降低。

高硬度。齒尖硬度提高，磨損減少，免于維護(hù)，使用壽命長。第二點(diǎn)不耐磨是影響針布使用壽命的關(guān)鍵。表面強(qiáng)化處理解決了金屬熱處理分層硬度變化，使類金剛石材料與金屬基體結(jié)合，提高了第二點(diǎn)的硬度，有效延長了針布使用壽命。表面強(qiáng)化處理效果硬度對比見表1。

表1強(qiáng)化處理針布與普通針布硬度對比

針布硬度測點(diǎn)普通針布硬度/HV表面強(qiáng)化處理針布硬度/HV一點(diǎn)二點(diǎn)三點(diǎn)四點(diǎn)860～9707803202161 187～1 309960330216

對比分析：一點(diǎn)硬度區(qū)是梳理中纖維對針布磨損集中區(qū)，一點(diǎn)硬度大幅度提高，增強(qiáng)了針布耐磨度，延長針布使用壽命。二點(diǎn)硬度區(qū)硬度相應(yīng)提高，解決了第二點(diǎn)不耐磨的情況，針布在大負(fù)荷下不出現(xiàn)倒伏、側(cè)彎、反向等不良現(xiàn)象。三點(diǎn)硬度變化很小，保證針布在包卷時(shí)既不斷裂，又不扭曲；四點(diǎn)硬度基本未變，保證針布包卷時(shí)與輥筒貼伏度好。

2.6 新型梳理針布配置的關(guān)鍵技術(shù)

2.6.1 新型梳理針布的配置誤區(qū)

針布的適紡性能要廣泛，梳理要充分，混和要均勻，轉(zhuǎn)移要順暢，終端成紗質(zhì)量要好，是針布配置的關(guān)鍵。實(shí)際生產(chǎn)中，針布配置只注重部分的選配，忽略了整體針布間的相互配合，最終影響到了產(chǎn)品質(zhì)量。因此新型梳理針布配置的目標(biāo)：錫林和刺輥、錫林和蓋板、錫林和道夫間轉(zhuǎn)移順；短絨排除、雜質(zhì)排除、棉結(jié)排除高；伸直度、平行度、分離度充分；最終達(dá)到指標(biāo)好且穩(wěn)定，落棉少、除雜效率高、適紡范圍廣的效果。

2.6.2 新型梳理針布的選配

隨著梳棉機(jī)附加分梳元件的不斷發(fā)展，針布的配套由原來的三配套，增加到目前的七配套，只有相互之間的合理配置，才能實(shí)現(xiàn)新型梳理和充分梳理。

刺輥與預(yù)分梳板針布配合。梳理柔，在分解開松的條件下，最大限度減少纖維損傷，保證預(yù)梳理效果。一般配置根據(jù)纖維種類和產(chǎn)量，在刺輥針布齒密高的情況下，預(yù)分梳板針布適度加密；反之亦然。

錫林和刺輥針布配合。轉(zhuǎn)移順，刺輥上纖維轉(zhuǎn)移向錫林的條件主要是依靠線速比實(shí)現(xiàn)一次轉(zhuǎn)移，減少返花。針布配置在錫林齒高較矮的情況下，刺輥針布的角度適度減小，齒密適度加密，提高齒尖鋒利度，增加對棉層的穿刺能力，為自由梳理區(qū)創(chuàng)造有利條件。同時(shí)采用弧齒實(shí)現(xiàn)纖維轉(zhuǎn)移時(shí)的順暢，減少揉搓造成的棉結(jié)，同時(shí)也要注意刺輥針布的排雜能力，避免刺輥針布嵌雜。為減少纖維損傷，增加除雜效率，減少纖維向齒根部運(yùn)動(dòng)，使之能順利地轉(zhuǎn)移給錫林，減少回花，降低棉結(jié)，應(yīng)適當(dāng)增大工作角并在齒形齒密等方面進(jìn)行改進(jìn)。紡棉一般采用75°～85°；紡化纖一般采用85°～90°?；↓X刺輥和直齒刺輥對比見圖6。

(a)直齒刺輥

(b)弧齒刺輥

圖9 弧齒刺輥和直齒刺輥對比見圖

錫林和后固定蓋板配合。梳理柔，且不嵌雜。后固定蓋板的作用主要是預(yù)分梳，通過與錫林兩針面的配合實(shí)現(xiàn)對纖維更進(jìn)一步的伸直。在實(shí)踐中，后固定蓋板選配不當(dāng)，一是會(huì)造成纖維損傷，二是出現(xiàn)針布嵌雜掛花，影響梳理效果。一般根據(jù)錫林針布密度和梳棉機(jī)產(chǎn)量進(jìn)行選配。低產(chǎn)時(shí)選配密度小，高產(chǎn)時(shí)選配密度大；紡化纖時(shí)密度小，紡棉型纖維時(shí)密度大。提高梳理效果時(shí)，選配85°～85°的工作角，減少嵌雜時(shí)選配90°工作角。新型梳理時(shí)，防止嵌雜和提高梳理兼顧，一般選配齒深淺，角度小的固定蓋板，便于和轉(zhuǎn)移兼顧。

錫林和活動(dòng)蓋板配合。柔且不嵌雜，注意梳理和轉(zhuǎn)移、落棉兼顧。新型梳理選擇橫向密的蓋板針布增加梳理，分離梳解纖維。同時(shí)注意與錫林間的搭配，紡棉型纖維錫林齒高矮時(shí)，選配蓋板的齒高要低，齒密要密，便于纖維轉(zhuǎn)移時(shí)之間的相互分梳，即錫林密，蓋板針布也要密，同時(shí)植針方式偏重于漸密型植針，滿足梳理的需求。紡化學(xué)纖維時(shí)，考慮到摩擦因數(shù)大，纖維易產(chǎn)生靜電，針布選配一般錫林針布高度稍高，密度小；蓋板密度以釋放能力強(qiáng)的大角度、勻密或斜紋漸密植針形式，提高纖維在梳理區(qū)的轉(zhuǎn)移和釋放能力，減少靜電與重復(fù)梳理相結(jié)合[4]。

錫林和前固定蓋板配合。柔且梳理提升，加強(qiáng)對纖維的整理，進(jìn)一步提高纖維的伸直平行度。傳統(tǒng)梳理針布配置認(rèn)為固定蓋板的配置主要是整理，起不到梳理作用，一般采用稀齒配置。新型梳理中，為了提升針布的梳理效果，對固定蓋板的角度進(jìn)行了調(diào)整，減少了梳理的工作角，從85°～90°減少到75°～80°，提升了對纖維的控制能力，加大了梳理的效果。具體對比見表2。

表2前固定蓋板針布主要幾何尺寸對比

固定蓋板型號(hào)原型號(hào)齒高/mm 工作角/(°)新型號(hào)齒高/mm 工作角/(°)WSFD-16AWSFD-26AWSFD-32AWSFD-43AWSFD-55AWSFD-66A3.23.23.23.23.23.28585858585853.03.03.03.03.03.0858585757575

錫林和道夫針布配合。錫林梳理作用，道夫主是凝聚纖維和轉(zhuǎn)移。錫林的速度比道夫的速度快，所以單位時(shí)間內(nèi)，錫林較長區(qū)域面積的纖維被轉(zhuǎn)移出來，同時(shí)被壓縮在道夫較短區(qū)域面積的針面上，以至于道夫針布上的纖維層比錫林針布上的纖維層厚。由于錫林道夫轉(zhuǎn)移率較低，同時(shí)進(jìn)入錫林道夫三角區(qū)的纖維不能同時(shí)被轉(zhuǎn)移至道夫針面表面形成棉網(wǎng)；相應(yīng)進(jìn)入道夫針面的纖維也不是同時(shí)進(jìn)入錫林表面的纖維，凝聚也意味著壓縮塞緊，如果之前的分梳不好，在錫林道夫的轉(zhuǎn)移過程中，凝聚式的壓緊就容易造成纖維再度纏繞打結(jié)產(chǎn)生疵點(diǎn)。因此在針布配置過程中，考慮錫林針布的充分分梳，在道夫針布配置上必須考慮合理的齒形。錫林針布的發(fā)展是“矮，淺，尖，薄，密，小，光，硬”，為了提高道夫轉(zhuǎn)移率，相應(yīng)的配置為“針齒高，齒深深，齒密密，角度小，工作面直，通道暢”，實(shí)現(xiàn)梳理好，又轉(zhuǎn)移適度，從而保證梳理質(zhì)量。

3 結(jié)語

隨著紡紗技術(shù)的不斷進(jìn)步，在針布梳理中常常遇到五項(xiàng)難題：梳理不充分，纖維損傷大，落棉多針布嵌雜，不耐磨周期短，適紡范圍不廣泛等。新型梳理針布關(guān)鍵創(chuàng)新技術(shù)是：針對梳理問題，采取薄齒尖、高硬度、柔性分、表面強(qiáng)化處理、針布合理配套等六項(xiàng)系統(tǒng)項(xiàng)措施和思路，解決纖維梳理難題，實(shí)現(xiàn)梳理質(zhì)量的高效提升。