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双齿锡林针布在差别化纤维上的应用实践
雒书华、曹爱国 （德州富华生态科技有限公司）
0 前言
随着纺织品市场竞争形势的日趋严峻和人们对多样化、个性化消费需求的增加，消费市场对织物风格及质量要求越来越高，迫使纺纱厂加紧对色纺和差别风格纱线产品的研发，对纺纱工艺和专件器材的研究和创新也越来越深入。在这种情况下，梳棉工序对产品质量的决定性作用也被越来越凸显出来，并强化了行业对此的认知和重视。俗话说，纺纱的心脏在梳棉，梳棉的心脏在针布。梳理针布是决定成纱质量优劣的关键性纺专器材。梳棉金属针布经过几十年的发展演变，不断朝着“矮、小、薄、浅、尖、密”的方向发展。同时，对针齿表面粗糙度的要求越来越高，齿形结构的变化也样式繁多。然而，伴随着梳棉机产能的不断提高及针布密度的不断增加，生产过程中，特别是差别化纤维的加工中，频繁地出现锡林缠花、嵌花、盖板花厚等众多影响梳理并导致成纱质量恶化的问题。对于如何解决上述问题，既能保证梳理充分，又能防止缠花、嵌花、盖板花厚等异常现象，成为摆在我们工程技术人员面前的一道难题。
2015年6月，金轮蓝钻双齿锡林针布成功研制并亮相于上海纺机展，其打破了传统针布齿形的设计，开创了全新的设计理念。为当下梳棉机产量和质量难以兼顾的矛盾提供了解决方案。金轮双齿锡林针布在我公司使用，很好的解决了锡林缠花、嵌花、盖板花厚等异常现象。在确保产品质量基本稳定的前提下，提高了梳棉机的产能，实现了一定条件下清梳联高速、高产和高质的目标；从成纱质量及使用周期上能够替代进口针布，达到性价比的最大化。下面就金轮双齿锡林针布生产差别化纤维方面的应用实践做一浅析。
1 金轮蓝钻双齿锡林针布的设计原理及性能特点
1.1 双齿锡林针布的设计原理
（1）齿型采用大小双齿设计：传统的锡林针布为单齿，其设计思路主要考虑的是针布的穿透性能和握持性能，以增强分梳能力。而双齿锡林针布的齿形设计主要考虑释放性能和转移性能。在分梳时，双齿更易于托持纤维，使纤维停留在齿尖位置，由于齿深很浅，杂质和短绒容易抛离，从而提高了锡林与盖板间的转移效率。
（2）齿背采用驼峰结构设计：齿背驼峰结构的设计提高了纤维末端抛离锡林针布表面的高度，保证了纤维能被盖板针布抓取，长纤维得到充分分梳，从而提高纤维的一次性分梳效果，减少纤维损伤［1］。
（3）特殊工艺的表面处理：双齿锡林针布表面采用了等离子表面处理技术，表面光洁，棱角圆滑，能够大大减少纤维的损伤［2］，特别是新针布上机阶段对纤维的损伤。
1.2 双齿锡林针布的选材及加工
（1）材料选择：双齿锡林针布钢丝采用了欧洲进口的第三代针布专用优质高碳低合金钢GRST3#材料［3］。
（2）加工工艺设备：双齿锡林针布采用直进式拉丝技术和无氧化罩式炉进行生产，坯片表面粗糙度Ra≤0.10μum，坯片尺寸公差±0.005mm，钢丝球化组织均匀，球化硬度极差≤10HV［4］；同时采用第六代自动智能冲淬卷联合生产线，对总高和齿形进行全流程动态监测，确保了齿形的精确、一致；其中的淬火环节采用高纯度专用燃烧介质和进口高精度数字流量计，流量控制精确，淬火硬度一致性好，淬火金相组织均匀，晶粒度达到5-8μm［5］。
1.3 双齿锡林针布性能特点
（1）大齿采用驼峰齿，小齿采用尖齿的双齿设计结构，既提高了纤维的一次性分梳效果和转移率，同时又减少了纤维损伤。
（2）双齿锡林针布表面采用等离子表面处理技术，粗糙度好，棱角圆滑，实现了柔性分梳，大幅度减少了纤维损伤，新针布上机短绒率降低20%左右。
（3）采用大齿距浅齿深的结构可提高纤维的释放和转移能力，转移率可提高30%以上，在质量保持不变的条件下，产能可提高20%~30%。
（4）针对细度较细的差别化纤维具有适应能力强，生条、成纱质量可达到国际一流品牌同等水平。
2 双齿锡林针布在生产差别化纤维方面的应用实践
为了验证双齿锡林针布对差别化纤维成纱质量的影响，我门进行了除锡林针布和梳棉机台变化外，其他工序均为同机台、同锭号的单唛纺实验。
2.1 金轮蓝钻双齿锡林针布与其它同等锡林针布的配置对比
详见表1。
上述针布配置，第一种与后两种锡林针布存在差异，道夫针布型号相似，齿密相同；盖板针布和刺辊针布系同一厂家的相同规格型号，且后两种针布配置为我们比较成熟的针布配置。
2.2 梳棉机上机工艺参数
见表2。
2.3 对比分析梳棉针布新包后运行初期的质量指标情况
梳棉机新针布包覆后，金轮双齿锡林针布与国内同等锡林针布先经过抛光，表面不再覆盖有氧化层，仅含有少量油污；格拉夫针布因表面氧化层脱落而出现毛刺，光洁度稍差，需经过一段时间的磨合后方能达到最佳的梳理效果。
（1）我们在M-2 40SKG2品种上，对各新包针布进行了跟踪实验。表3为一个月内各针布配置单唛纺质量指标测试结果对比情况（每3~5天测试一次）。
以上数据做变化折线图如下（图1~4）：
图1 +200%棉结变化折线
图2 A1纱疵变化折线
图3 生条棉结变化折线
图4 生条短绒率变化折线
通过以上数据及其变化折线图可以看出：新针布上车后，随着设备运转时间的延长，针齿粗糙度改善，锋利度、光洁度明显提高，减少了纤维在针齿间的充塞，使梳理转移能力增强，半成品及成纱各项指标均在逐渐好转。金轮蓝钻双齿锡林针布和国内其他同等品牌的针布均为抛光针布，磨合时间在7天左右，格拉夫针布没有经过抛光处理，磨合时间较长在20天以上。且从生条短绒率（重量百分比）来看，金轮蓝钻锡林针布和另一国产针布均明显好于格拉夫针布。
（2）经过第一个月的针布运转磨合，设备、专件状态及工艺参数等均已处于最佳状态，接下来我们通过试验不同车速的单唛纺实验，来验证在不同生条出条速度的情况下，三种针布对成纱质量影响的变化趋势（见表4）。
表4中数据在不同生条出条速度时所对应的变化趋势折线图分别为（图5~10）。
①当出条速度为85m/min时：
图5 +200%棉结变化折线
图6 A1纱疵变化折线
②当出条速度为95m/min时：
图7 +200%棉结变化折线
图8 A1纱疵变化折线
③当出条速度为110m/min时：
图9 +200%棉结变化折线
图10 A1纱疵变化折线
通过以上数据及变化折线图可以看出：当出条速度在85 m/min和95 m/min时，三种型号的针布配置同比所纺成纱棉结和纱疵略有差异，格拉夫针布指标最好，其次是金轮蓝钻双齿针布，国内其他同等针布指标稍差；但随着出条速度的增加，当速度达到110 m/min时，就能看出明显差异。格拉夫针布指标稍有恶化，但金轮蓝钻双齿针布指标却略有好转，基本和格拉夫指标持平，而国内其他同能针布指标却明显恶化。
2.4 在其他品种上的验证
为了进一步验证金轮蓝钻双齿锡林针布的使用效果。我们接着又在R-1品种上进行了进一步跟踪实验，由于出条速度和定量均有增长，所以，我们对设备工艺进行了如下调整：
（1）梳棉上机工艺参数（见表5）。
（2）我们选择在R-1 40SKG2品种上进行跟踪试验。出条速度分别为120 m/min和150 m/min。具体试验数据明细如下：
①当出条速度为120 m/min时，对应的成纱实验数据（见表6）及变化折线图（图11和图12）。
图11 +200%棉结变化折线
图12 A1纱疵变化折线
②当出条速度为150 m/min时，对应的成纱实验数据（见表7）及变化折线图（图13和图14）。
图13 +200%棉结变化折线
图14 A1纱疵变化折线
通过以上数据对比可以看出：在梳棉机产能相同的条件下，金轮蓝钻双齿锡林针布同格拉夫锡林针布在产品质量方面没有明显差异；金轮蓝钻双齿锡林针布远远好于国内同等品牌锡林针布的产品质量，且在较高的梳棉机产能下，金轮蓝钻双齿锡林针布的优势更明显。
3 结束语
（1）金轮双齿锡林针布打破齿形设计中惯用的利用齿尖形态增强握持和分梳的设计理念,开始向兼顾握持分梳与释放转移的思路转变。给针布的设计带来更多的想象空间。
（2）从目前的实验数据分析来看，在产品质量一定的前提下，金轮蓝钻双齿锡林针布的产能可以提高20%~30%，且产能较高时梳理效果及成纱质量反而更好，所以该系列针布更适合应用于清梳联设备。
（3）从齿型设计看，金轮蓝钻双齿锡林针布在抓取和释放纤维与短绒的能力方面要优于单齿。双齿针布两个齿的工作角度和高度设计均有变化，抓取和释放纤维的能力同时得到了增强，因此对纤维抓取好，对短绒等释放好，并提高了锡林和道夫之间的转移率。
（4）金轮蓝钻双齿锡林针布所采用特殊的抛光处理工艺，表面粗糙度好，棱角圆滑能够大大降低对纤维的损伤。新针布上机短绒率降低20%左右，实现了对纤维的低损伤分梳。
（5）金轮蓝钻双齿锡林针布很好的解决了因针布密度增加、产能提高而出现的缠锡林、针布嵌花、盖板花厚等一系列问题的困扰，减少了设备隐患的发生，稳定了产品质量。
（6）根据梳棉机产能的不同，梳棉机各部的上机工艺要随之做相应调整，以确保设备的平稳运转。
参考文献：
［1］秦贞俊 . 驼峰型金属针布优点探析［Ｊ］． 纺织器材，2012（01）.
［2］严敏杰,王怡刚,等. 金属针布的表面亮光处理工艺研究［N］．上海工程技术大学学报，2002（01）.
［3］费青.新型针布高耐磨钢丝材质的分析与研究［Ｊ］.1998，26（12）：7－13．
［4］孙勇,朱卫忠,周建平,等.罩式炉在针布齿条钢丝球化退火工艺上的应用［Ｊ］. 纺织器材，2005（02）.
［5］包晓萍,吴良,潘增荣,姜文浩,等.淬火加热工艺对金属针布耐磨性影响的研究［Ｊ］. 《热处理》, 2005（03）.
《梳理技术》创刊于2000年，由金轮针布公司和原上海纺科院部分老专家，在梅自强院士（已故）的指导下联合创办。黄锡畴（已故）、许鑑良、孙鹏子（已故）、周建平先后任主编。并拥有一支国内外学界权威、行业技术专家组成的编委队伍。《梳理技术》每期发行一万多份，读者覆盖高校、科研机构、纺织企业各层面。成为纺织行业梳理领域内公认的具有极高专业性、权威性的技术刊物。《梳理技术》的宗旨是助力纺织行业进步，致力于行业技术的突破与提升，积极倡导学术争鸣，为技术交流提供平台，坚持免费提供给读者的原则，愿与广大客户和各界朋友携手共创梳理技术美好未来！
