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不锈钢钢丝在弹性起毛针布中的应用
贾杰敏、刘云岗［金轮针布（江苏）有限公司］
弹性起毛针布是由各种规格的钢丝和底布通过特殊的机械加工而成。弹性起毛针布主要用在染整后整理起毛工序，通过针布对坯布作用，使坯布表面形成均匀，且具有一定浓密度的绒毛，经过起毛，成品面料外形美观、透气、吸湿、柔软、保暖，穿着舒适。
弹性起毛针布主要由底布、钢针组成。如图1所示，其中底布由橡胶层、棉、麻布胶合而成，钢针按照GB/T347针布钢丝的规定，要求钢针耐磨，具有一定弹性、很小脆性等，目前常用高碳钢材质（65Mn、70#等）。随着起毛风格种类增加，弹性起毛针布使用范围也不断扩大，受起毛环境影响，腐蚀生锈，造成钢针断裂现象严重，尤其是在湿法起毛加工中，普通碳钢针布上车使用周期短、断针现象严重，钢针掉在绒毛里，对起毛加工后道整理危害重大。
1 钢丝锈蚀断裂分析
如图2 起毛工作原理图所示：起毛就是通过大滚筒、顺、逆针辊转速和布速的调节，使形成相对速度差，此时逆针辊钢针刺入坯布，把织物中的起毛纱勾起、拉高、切断，顺针辊利用针背，将起出的纤维梳开，形成绒毛。钢针在与坯布作用过程中，发生弹性形变，染液和水沿着钢针渗透底布中，在橡皮层下面第一层棉布层处，钢针与空气、染液（水）接触最多，形变最大，起毛能力逐步下降，最终钢针断裂。
2 不锈钢钢丝针布试制
2.1 不锈钢钢丝类别和性能特点
一般是按照奥氏体、铁素体、双向不锈钢和马氏不锈钢，主要分为2系、3系、4系、5系和6系的不锈钢。不锈钢钢丝表面光滑，韧性好，耐腐蚀性和抗磨损性好，常见的耐腐蚀性好、性价比高的不锈钢丝是304和316不锈钢丝。
2.2 钢丝性能差异对比
我们选择了江阴某钢丝厂家304H材质不锈钢钢丝，对其抗拉强度、钢丝硬度、表面光洁度、脆性等指标进行检测、对比，如表1所示。
从对照表中我们发现，相同截面形状和线径的钢丝，不锈钢材质抗拉强度相差不大，但钢丝硬度相差150 HV0.2左右，同时通过打扣方式检查钢丝脆性（钢丝脆性按YB/T 056试验方法进行），其中不锈钢钢韧性要远远好于高碳钢，尤其是耐腐蚀性，不锈钢钢丝满足我们针布使用环境要求。
2.3 不锈钢钢丝弹性起毛针布试制
我们用不锈钢钢丝试制湿法经编起毛针布，产品型号为QRR30-A，生产流程为配料→钢丝校直→植针→磨针→整检→贴背布→切包。
配料：不锈钢钢丝较高碳钢钢丝硬度低，考虑到起毛针布在使用过程中要承受较大的脉冲梳理力，我们选用粗一号的不锈钢钢丝，钢丝线径为0.355，其抗拉强度控制在2000 MPa左右。选用六层中橡胶半毡底布+白背布。
不锈钢钢丝校直：因不锈钢丝经过绕盘、包装后，从工字轮上打开后的钢丝呈现圆弧状，不能直接在植针机上植针，前期需要通过增加钢丝调直的工序，使不锈钢钢丝呈直线状态，确保植针工序的生产。通过市场调研，寻找合适的不锈钢丝调直设备，首先采用的是行星式搓滚校直器，校直机有七组滚轮作连续回转运动，其上开的槽也是由深变浅而最后消失。因为钢丝太细，多次试验仍不能满足生产，最后我们了解到转毂式校直器，校直机通过一电动机，一方面让线料回转，另一方面通过顶杆挤压量的多少，以达到校直的目的。
植针：植针高10.5 mm，下膝长7.2 mm，植角80°，动角45°，密度280 针尖/（25.4mm）2。为适应不锈钢钢丝偏软、韧性好的特点，对植针机切断、成形和拉钩部分的位置进行调整，确保工艺上车符合性和一致性。
磨针：因针布钢丝材料的改变，磨针手法同时进行了调整。针对不锈钢钢丝的耐磨性较好，平磨时采用小的进刀量进行平磨（磨石60#），每次进刀量为0.1 mm，进行平磨，磨至针高为10.2 mm时，加入侧磨，采用150#磨片进行磨针，与平磨同时进行磨削。磨削到针高为10.08 mm、侧磨达到要求时，进行压磨，压磨进刀量采用2.0 mm。
磨针注意事项：
（1）因不锈钢丝的耐磨性，在压磨时需要等平磨石完全凉后进行，防止磨石出现爆裂。
（2）不锈钢丝磨针时，去除磨削余量的时间相对较长，不可采用大的进刀量进行磨针，防止出现针高超极差等质量疵点。
2.4 不锈钢钢丝起毛针布使用性能
如表2所示，改进前高碳钢针布和改进后不锈钢钢丝针布使用效果对比，坯布规格120 g纯涤纬编布，起毛机型：ME2000-24。
试验结论：在浙江某厂家对比试验，锡林转速100 r/min，布速15 m/mim，加工20、30、50匹布分别观察钢针锈蚀情况。表2中不锈钢钢丝针布未发生生锈断针，而高碳钢针布在使用过程中逐步生锈，造成断针。
3 结论
（1）湿起毛针布通过使用不锈钢丝，钢针在湿度较大的环境中可以保持钢针长时间不生锈，有效的防止了钢针因生锈而产生的断针现象，提高了针布的使用寿命。
（2）不锈钢材质与高碳钢钢丝相比较，材料有很强的韧性，抗疲劳的强度有很大的提高。在高速、高强度的工作环境，高碳钢钢丝易超出疲劳极限，出现断针现象；不锈钢钢丝有韧性较强，抗疲劳的能力较高碳钢丝强，有效的防止或减缓针布断针。
（3）因不锈钢钢丝在植针前期需要对钢丝进行调直，不锈钢丝调直适宜的抗拉强度有一定的要求，其抗拉强度与高碳钢针布钢丝有一定的区别，为此需要对不锈钢丝产品的工艺参数进行适当调整，以适应不锈钢丝材质的使用。
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