点击上方，轻松关注！！
本文发表在第21期《梳理技术》杂志上，更多好文章期待您的投稿。投稿、咨询邮箱：shulijishu@geron-china.com
起毛针布磨针工艺优化
王敏 金轮针布（白银）有限公司
0 前言
起毛针布直接影响织物面料的起毛效果。众所周知，判定针布的制造质量通常用五度：锋利度、平整度、粗糙度、耐磨度、清晰度。其中平整度、锋利度、粗糙度等三度都是由磨针工序来保证，因此，磨针非常关键，我们优化了磨针工艺，改善磨针方法，有效提高了起毛针布五度。
1 现状
在起毛针布的五度中，如果锋利度不好，针尖不能够刺入织物，起毛将根本无从谈起，只有将针尖插入织物组织中，通过针尖与织物转速之差，起出毛羽；平整度以整条起毛针布针高极差衡量，针尖高度极差越小，平整度越好，织物起出毛羽一致性越好；粗糙度越高织物落毛（掉毛）越少，起出的毛羽手感越丰厚；耐磨度通常以针布的有效使用寿命来衡量，其主要取决于钢丝材质及热处理和针尖形状，尖锐而丰满的针尖使用寿命长。清晰度磨针虽然有一定的作用，但主要取决于植针前道来料针形和行列控制。
2 分析
在压磨型起毛针布品种中，由于QRT27/31-4产品工艺的特殊性——针尖密度大，上膝短，压磨刀口大，因此，磨针最难控制，特别具有代表性。下面就以该产品进行分析。经过连续三个月的统计，起毛针布QRT27/31-4产品磨针合格率很低，一直徘徊在30%~60%之间，主要原因为：针尖侧磨形状差、压磨刀口不合格（包含刀口圆头、平头和压磨未到针尖）、针尖毛刺、底布吸灰、侧磨深度超差、角度（工作角和植角）超差，其不合格占比如图1所示。
图1 磨针工艺优化前QRT27/31-4质量缺陷占比
针对QRT27/31-4磨针不合格因素及占比进行系统分析，主要从4个方面采取相应措施：一是要严格控制植针来料，特别是针形、工作角、弯膝处曲率半径、两只针脚与针体连接处夹角等。二是对现有磨针机进行改造，增加磨头横动装置实现变频调速和增加碳刷抛光功能。三是磨针工艺进行优化、细化，根据不同起毛针布产品制定不同的磨针工艺操作规程。四是尽量将定性指标加以量化后进行磨针检验——设计压磨刀口、针尖锥形投影比对模板，为产品检验提供判定参考。
3 起毛针布QRT27/31-4磨针工艺试验
（1）磨针机横动丝杠和磨头速度恒定条件下，定人员定设备进行工艺试验。
实验1： 3#磨针机采用工艺：首先进行轻平磨，采用分次进给，每次进给量不超过0.10 mm，每次磨针时间大约20 min左右，通过数次进给使针尖磨得平整，针高高于工艺规定0.1~0.2 mm。浅侧磨采用进给量1.8 mm，分两次进行，磨针时间40 min左右。深侧磨采用进给量2.0 mm，分两次进行，磨针时间40 min左右；精侧磨进给量1.8 mm磨针一个来回，磨针时间40 min左右；重压磨采用进给量1.5 mm，磨针一个来回，经投影压磨刀口R1≥1.6，侧磨锥度出现轻微圆头、压磨刀口无平头、手感针尖锋利度一般，基本符合要求。
实验2：3#磨针机工艺试验，平磨工艺不变，浅侧磨进给1.8 mm，磨针时间40 min两次进行，往复15 min左右；深侧磨采用进给2.0 mm再退1.0 mm，分两次进行，磨针时间40 min左右，退出粗侧磨片，换上精侧磨片进给1.8 mm进行修锥度，磨针20 min，再进给2.5 mm进行深精侧磨30 min；砂轮进给量1.8 mm压磨两个来回，经投影压磨刀口R1≥2.1，压磨刀口无平头，针尖手感锋利有所提高，但侧磨锥形不理想，锥尖圆头。
实验3：新增一台5#磨针机与3#同步工艺试验，延续实验1平磨工艺，进给量1.8 mm分4次进行浅侧磨，磨针时间30 min，往复120 min左右；深侧磨采用3次进行，第1次进给2.0 mm磨针时间30 min退出0.1 mm磨针时间10 min，第2次进给1.9 mm磨针时间30 min，退出0.1 mm磨针时间10 min，第3次进给1.9 mm磨针时间30 min，退出0.1 mm磨针时间10 min，往复120 min左右；进给1.9 mm精侧磨时间50 min；采用进给量2.0 mm压磨往复两个来回，经投影针尖锥形R＜0.05，压磨刀口R1≥2.0，极大的提高了针尖手感锋利度，工艺参数完全达到技术要求。
实验4：为了改善针尖表面粗糙度，在精侧磨后、压磨前增加碳刷刷光工艺，进给量2.0 mm往复三个来回，经模板投影压磨圆弧针背出现凹坑现象，因此，不采纳碳刷刷光工艺。经过精侧磨后针尖侧磨面经显微放大对照标准模块检验，其表面粗糙度Ra≤0.4 μm，符合技术要求。
（2）磨针机横动丝杠和磨头实现变频调速条件下，定人员定设备进行工艺试验。
实验1：首先对磨针机大滚筒转速确认，经检测，3#、5#磨针机主传动大滚筒转速都为28 r/min；其次根据设定的频率确定丝杠转速，然后磨针试验，实验结果如表1所示。
实验2：5#磨针机，进给量1.9 mm，精侧磨采用横向丝杠频率35.20 Hz，丝杠转速24 r/min；磨片频率40 Hz，磨片转速2320 r/min，磨针时间10 min，调整磨片频率38.5 Hz，磨片转速2200 r/min，磨针时间40 min，针尖锥形和压磨刀口基本消除圆头和平头现象，提高了针尖锋利度，达到工艺要求。由于精侧磨主要起修正锥形及抛光作用，因此，必须提高侧磨相对速度，磨片频率范围由当前的43 Hz提高到50 Hz左右，磨片转速达到2500 r/min，从而确保QRT27/31-4产品精侧磨工艺要求。
实验3：5#磨针机，进给量1.9 mm精磨，调整丝杠运转频率35.5 Hz，转速24 r/min，磨片频率43 Hz，转速2480 r/min，磨针时间12 min，然后调整磨片频率38.5 Hz，转速2205 r/min，磨针时间40 min，停车拔针投影检验，针尖锥形和压磨刀口等参数达到工艺要求。
实验4：3#磨针机，横动变频调速浅侧磨、轻压磨、深侧磨、精磨频率45.5 Hz、重压磨50 Hz、磨片变频调速频率45.5 Hz、精磨片频率50 Hz，经检验锥形R未达到工艺要求。经验证确定3#、5#磨针机横动丝杠频率分别为42.55 Hz（丝杠转速22 r/min）和35.55 Hz（丝杠转速26 r/min）。
实验5：根据植针来料针形状况，对于诸如针形截面歪扭、扒脚、翘脚、两只针脚弯膝处过渡圆弧不一致、角度变化等植针缺陷，变频调速不需做大的调整，可以做微调，经验证3#、5#磨针机横动丝杠变频调速频率范围分别为36.5 ～42.5 Hz，33.5～36.5 Hz左右；磨片调频范围分别为40.55~45 Hz、38.5~43.5 Hz。
4 工艺调整和优化
（1）在对起毛针布各工序技术参数指标进行分解的基础上，重新讨论确定起毛针布磨针工艺检测方法，对针尖锥形控制投影模板进行量化：针尖过渡圆弧R≤0.05；增加长短脚检验项目。
（2）压磨型起毛针布磨针工艺。轻平磨：轻压磨、浅侧磨4次；深侧磨加退磨3次、精侧磨加1次、重压磨两个来回。同时要保证工艺稳定性，提高磨针合格率，变频速度范围不要做太大调整，应根据植针来料针形做适度微调。
（3）修整刀口圆头及锥形。针布上车张紧，进给0.6 mm补压一个单程，如果刀口还有圆头，采用小直径（外径≤160 mm）精磨片，精侧磨修锥形30 min左右，再进给0.6 mm补压一个单程，就可以使锥形、刀口达到工艺要求。
（4）磨针辅料砂轮及磨片直接影响针布的磨针质量，首先砂轮及磨片规格选型非常重要，比如砂轮结合剂、磨料及粒度，磨片外径、厚度及粒度等，其次，磨针过程中一定要格外关注和随时掌握辅料消耗及使用状况，特别要注意磨片缺损和碎裂，一经发现应及时停车，金刚石修整或更换。表2为加工一条QRT27/31-4产品辅料消耗表。
（5）工艺优化前后，QRT27/31-4产品磨针针尖对比如图2所示。
图2 磨针工艺优化前后针头照片
（6）图3为实施磨针工艺优化期间起毛针布磨针合格率月度统计表，3月开始磨针工艺试验，4月至8月工艺调整及优化，9月以后实施新的起毛针布磨针工艺操作规程。
图3 工艺优化期间起毛针布磨针合格率月度统计
5 修订起毛针布磨针工艺操作规程
（1）按照磨针试验结论，对压磨型起毛针布整个磨针过程进行细化，增加横动丝杠、磨片变频调速，确保磨片既不允许漏磨又不重复磨削针尖。指导操作人员采用浅侧磨、深侧磨分阶段针尖锥形控制及进行退磨工艺操作，掌握单方向磨片进给退出横动校正侧磨深度单面缺陷的技巧。
（2）稳定固化起毛针布磨针工艺操作规程，对操作工培训，考核操作与检测方法；完成检验人员检验方法培训，结合起毛针布指标分解以及起毛针布新工艺修订，提升产品，改进方案。
6 结束语
（1）图4为工艺优化后QRT27/31-4产品磨针质量缺陷占比图，与磨针工艺未优化前（图1）进行比较，不合格占比依次为吸灰、植角超差、刀口不合格、侧磨细度、侧磨深度、侧磨形状。而导致磨针吸灰和植角超差的主要原因是原材料底布因素所造成，已经超出磨针工艺解决的范畴。底布质量不稳定，引起植针植角超差、针型不稳以及磨针吸灰，需要改进底布生产工艺，提高底布内在质量的一致性。
图4 磨针工艺优化后QRT27/31-4质量缺陷占比
（2）要持续改进起毛针布产品质量，建议生产技术人员定期走访市场，了解客户的需求，将用户使用要求及时转化为对产品参数的要求，进而与相关人员包括检验，加深对产品使用方面的交流与培训，统一认识，加强现场磨针操作及检验指导技术支持，稳定磨针质量，不断提高起毛针布产品质量。
《梳理技术》于2017年更名为《纺织技术》，杂志创刊于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。《纺织技术》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。《纺织技术》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！
