双曲面锡林针布工艺效果探讨

双曲面锡林针布工艺效果探讨

孙鹏、肖光伟  

金轮针布（江苏）有限公司

0     前言

梳棉机被喻为整个纺纱流程的“心脏”，而针布又被喻为梳棉机的“心脏”。特别是金属针布的问世，使梳棉机高产、高速成为可能。近几年来，随着梳棉机产量和锡林速度的不断提高，特别是在提高锡林一次分梳能力从而提高锡林针面纤维转移率，降低因反复分梳造成生条短绒和棉结增加的呼声下，双曲面锡林针布应运而生。

1     双曲面锡林针布简介

1.1    双曲面锡林针布型号及适用范围

双曲面锡林针布可根据纺纱品种、梳理工艺及梳理要求的不同选配适合的型号，如纺长绒棉的可选用AC2030S×01740、纺细绒棉可选用AC2035S×01750，纺再生纤维素纤维可选用AC2030S×02050、纺化纤（含合纤）的可选用AC2520S×01850。

为使新型双曲面锡林针布获得优良的纺纱效果,必须要同时满足:针布规格参数的优化设计和选用得当；针布制造质量的优良,齿尖平整、锋利、光洁、耐磨,淬火均匀（以上针布制造质量的5个方面统称五度）、包卷性能好,可一包到底^［1］。

1.2    双曲面锡林针布的设计特点与独特性能

双曲面锡林针布之所以得名是因为从外形上看：在其齿背部有一圆滑凸起，形成齿背双曲线外形，如图1所示。

  图1     双曲面锡林针布

锡林针布的设计应基本符合“矮、浅、尖、薄、密、小”这6个基本要求^［2］。双曲面锡林针布设计遵循了上述要求，并且具有如下独特性能：

（1）能有效防止被齿尖握持的纤维下滑，嵌入齿根，最后影响纤维向道夫的转移；

（2）能使被齿尖握持的纤维丛得到最大程度上的梳理，从而提高纤维的分离度和平行伸直度，提高棉网清晰度；

（3）能使纤维绝大部分集中于齿尖，从而有利于提高锡林一次分梳能力，提高转移率，减少因二次梳理给纤维带来的损伤，从而降低生条短绒率和棉结；

（4）能使齿尖握持的绝大部分纤维，在锡林~盖板工作区得到充分开松、分离和分梳，有利于隐藏在棉束中的细小杂质呈现在锡林~盖板工作面，从而有利于盖板的排杂，有利于提高梳棉机的除杂效率；

（5）使齿隙间纤维层弹力增加，从而有利于增大纤维的离心力，有利于纤维转移。

（6）提高了齿部抗轧性能。

2     双曲面锡林针布的工艺效果

要使针布能够满足分梳、除杂、均匀混和、转移等作用的要求,对针布规格参数进行合理设计和选用是关键所在。

新型针布的设计选用配套必须考虑以下因素^［3］：

（1）加工纤维的性质，如被加工纤维的种类、长度、含杂、强力、摩擦因数、油剂等；

（2）梳棉机的工艺，如梳棉机产量、锡林速度、生条定量等；

（3）纺纱条件的要求，如纺纱号数、混纺或纯纺以及有关纱的特殊用途要求等；

（4）锡林、道夫、盖板针布间的相互配套及规格参数间的相互影响。

2.1    纺细绒棉

2.1.1   纺纱原料、品种、梳棉机型及梳棉工艺参数

试验在山东某大型纺织集团进行。

原料为28  mm细绒棉，纺纱品种为72.88 tex环锭纯棉纱，梳棉机型号A186F。

梳棉机主要工艺参数如下：

锡林～盖板隔距         7、 6、5、5、6（1/1000 in）

刺辊～锡林隔距      5（1/1000 in）

锡林～道夫隔距      5（1/1000 in）

给棉板～刺辊隔距    9（1/1000 in）

除尘刀隔距          9（1/1000 in）

小漏底进/出口           5 mm/1 mm

锡林～大漏底        进86、中65、出22（1/1000 in）

锡林速度            364 r/min

盖板线速            270 mm/min

刺辊速度            948 r/min

道夫速度            25 r/min

定量                23 g/5m

产量                25 kg/h

盖板落棉率          2.1 %

后落棉率            5.7 %

2.1.2    梳棉机针布配套

针布的选用配套需要从所纺原料、单产、车速等要素来考虑，并以锡林为核心，当锡林针布的型号选定后，盖板、道夫、刺辊就可相应选配^［4］。为了保证充分的纤维梳理度而又不至于增加纤维损伤，A186F梳棉机针布采用的配套（金轮）如下：

盖板      MCH42P

刺辊      AT5610×05611

锡林      AC2030S×01750P

道夫      AD4030BR×02090P

2.1.3    工艺效果分析

分析研究新型金属针布对梳理过程的贡献,中心问题是如何正确配置好分梳与转移的关系问题^［1］，只有分梳与转移恰当的配置好，才能使梳棉机对纤维的加工获得充分完善的梳理、均混和转移，获得最优的梳理质量和生条成纱质量。生条质量测试结果如表1所示。

表1表明：与上机前旧针布（AC2030×01750P）相比生条棉结数量大幅度降低，生条杂质降低了8.29％，生条短绒率降低了27.8％。

分析以上生条质量提高的原因，锡林针布采用双曲面齿背设计，道夫针布采用弧背加横纹的配置，正好满足了上述梳理要求，功能如下：

（1）锡林针布双曲面齿背设计，防止了被齿尖握持的纤维下滑，使得纤维集中于齿尖在锡林~盖板工作区得到充分的梳理并且有利于纤维向道夫的转移，提高一次分梳能力，降低了锡林针面的返回负荷，防止了部分纤维因在锡林~盖板工作区的二次梳理造成纤维损伤及短纤维反复揉搓成为棉结；

（2）双曲齿背使得纤维得到充分梳理和分离，使得杂质暴露在锡林~盖板工作区，并被盖板带走，排杂能力增强；

（3）道夫针布选配弧背横纹设计，能够提高对棉网的握持能力，在道夫转移率允许的范围内，能够增强道夫转移锡林针面纤维的能力。

资料表明，梳棉工序由16 mm以下的短绒形成的棉结约占棉结总数的60％~70％^［5］。

从表1可见，双曲面锡林针布对于去除已有棉结和防止短纤维揉搓成结产生了非常重要的作用。

2.2    纺棉型化纤

2.2.1   纺纱原料、品种、梳棉机型及梳棉工艺参数

试验在南通某大型纺织集团进行。

原料为1.56 dtex×38 mm涤纶（PET），纺纱品种为T/JC14.58 tex环锭涤棉混纺纱，梳棉机型号A186F。

梳棉机主要工艺参数：

锡林~盖板隔距        10、9、8、8、9（1/1000 in）

刺辊~锡林隔距        6（1/1000 in）

锡林~道夫隔距        4（1/1000 in）

给棉板~刺辊隔距     9（1/1000 in）

除尘刀隔距         无

小漏底进/出口          7~11 mm/0.8~1 mm

锡林速度           308 r/min

盖板线速           106 mm/min

刺辊速度           697 r/min

道夫速度           21 r/min

定量               16.3  g/5m

产量               18  kg/h

2.2.2   梳棉机针布配套

为了保证充分的纤维梳理度而又不至于增加纤维损伤，A186F梳棉机针布采用的配套如下：

盖板      MCC32P

刺辊      AT5610×05011

锡林      AC2030S×01740P

道夫      AD4030BR×02090P

2.2.3   工艺效果分析

由于化纤原料中基本不含杂（硬丝、并丝、料块除外），所以对针布梳理的基本要求的是：

（1）使纤维单纤化，提高纤维分离度；

（2）使弯曲的纤维伸直，提高纤维的平行伸直度；

（3）在保证梳理度的同时，最大程度的防止纤维损伤，降低短绒；

（4）防止绕锡林现象出现，降低纤维结；

（5）使纤维通道通畅，有利于纤维转移。

双曲面锡林针布较好的满足了以上要求，生条和成纱质量见表2和表3。

表2表明，生条棉结、杂质数都为0，可见双曲面锡林针布对棉型化纤的梳理既保证了梳理度又没有造成纤维的过分损伤。

表3表明，双曲面锡林针布使得单纱强力提高了1.4％，强力CV值降低了27.9％，条干CV值降低了1.8％，棉结数降低了18.75%，-50％的细节数降低了9.2％，+50％的粗节数降低了16.7％。

分析可知，由于锡林为双曲面齿背，使得棉型化纤集中于齿尖，受到梳理的纤维长度增加，梳理更充分。另外双曲面齿背阻止了纤维的下沉，防止了在静电的作用下纤维缠绕锡林，便于纤维向道夫转移，防止了因二次梳理对纤维造成的损伤和成结。从成纱质量来看纤维的分离度和平行伸直度比非双曲面锡林针布有所提升。

3     结语

双曲面锡林针布对生条和成纱质量的提升发挥了如下积极的作用：

（1）生条结杂大幅度降低，特别是棉结降低更为明显；

（2）生条短绒率、棉网清晰度和纤维平行伸直度得到了明显的改善；

（3）改善和提高了梳棉机分梳、除杂、均匀、混合、转移、分离、伸直等作用，因而成纱单纱强力、强力CV值、成纱条干、成纱棉结、成纱粗细节均得到了改善；

（4）双曲面锡林针布与弧背带横纹的道夫针布及新型盖板针布的搭配取得了较好的梳理和纺纱效果。

参考文献：

［1］费青.新型针布工艺特性的研究分析（三）［J］. 纺织机械, 2007, （5）：2－9.

［2］张立霞.梳理机针布的配置原则［J］. 产业用纺织品, 2007,（2）：35－37.

［3］费青.纺细号纱和超细特纤维针布的研究与开发［J］. 棉纺织技术, 2003, 31（4）：5－10.

［4］张达卿.梳棉针布的技术进步与选配应用［J］. 辽东学院学报，2006, 13（49）：53－57.

［5］乐峰，付胜高.新型高产精梳机的使用［J］.纺织导报，2009,（2）：51－52.