纺织技术 | 新型针布的特点及实践应用

随着纺纱行业竞争加剧，对纺纱质量要求越来越高，随之，高产梳棉机梳理面积增加、附加分梳元件增多，传统的"紧隔距,强分梳”的梳理理念对纤维损伤和针布寿命产生较大影响，对梳理针布性能要求越来越高,即要做到分梳好，还要做到少伤纤维。

一、新型梳理针布发展存在的问题

随着梳棉机产量的增加，从台时产量5kg/h，发展到现在100kg/h以上，梳棉机结构仍由锡林、道夫、刺辊等组成，给棉罗拉、给棉板、活动盖板等元件功能也没有多大变化；而梳棉机的机械自动化水平得到了明显提升，出条速度得到了很大的提高。然后针布及工艺配置能力限制了梳棉机的产能提高，因此要提高这方面的能力，主要的是针布的创新。针布梳理存在着质量与产量、效率与纤维损伤之间的矛盾表现在:

①强分梳能提高质量，但对纤维损伤的矛盾；柔性分梳与梳理效果不充分之间的矛盾。

②高效工艺梳理质量与产量的矛盾。产量高，定量重，梳理效果差；产量低，定量轻，梳理效果好，效率低。

③落棉率与成本之间的矛盾。落棉多成本高，除杂效率低，有效纤维损失大；落棉少，除杂效率高，梳理质量差。

④分梳与转移间的矛盾。分梳过度纤维损伤大，高转移与质量之间的矛盾。

⑤梳理器材维护和周期的矛盾。梳理器材不耐磨，使用周期短，维护成本高。

二、针布的发展趋势

针布的发展要满足改善生条和成纱质量,又要满足高产的要求,还要兼顾适应范围广、针布使用周期长、好维护或免维护的要求。

2.1 金属针布的发展方向

2.1.1 锡林针布

(1)“尖”：针尖尺寸从0.1mm→0.5mm→0.05mm→0.07mm→0.04 mm→0.03mm。针齿尖有利穿刺抓取纤维,加强对纤维梳理,薄齿尖能够减少打击面,减少纤维损伤,但针尖也不能过尖,否则易切断或刮伤纤维。

(2)“浅”：齿深从1.5mm→1.1mm→0.8mm→0.6mm→0.5mm→0.4mm。齿深浅,从刺辊转移到锡林针布上的纤维停留在齿尖处,棉结杂质、短绒易排除,长纤维容易被抓取、得到有效分梳;齿深浅,纤维转移性能好,锡林针布表面的纤维层厚度薄,减少重复分梳次数,减少纤维损伤和杂质的破碎。

(3)“大”：工作角大,从12°→13°→25°→30°→35°→40°。工作角度大,控制纤维能力强,有利于抓取和穿刺,有利于控制纤维提高梳理和质量。

(4)“薄”：基部厚度从0.9mm-0.8mm→0.75mm→0.7mm→+0.65mm-0.6mm-0.5 mm-0.4mm。基部薄,横向密度加大,有效增加横向梳理效果,有利于伸直、分离、平行度的提升。

(5)“矮”：总高从3.2mm→3.0mm→2.8mm→+2.5mm→2.0mm→1.5mm。总高矮,有利于梳理效率提高,减少纤维沉入齿底嵌杂,提高生条质量。

(6)“密”：齿密增加,增加参与梳理的针齿数,有利于纤维梳理,目前针布的齿密发展到1200齿/25.4mm²。

(7)齿体光：齿体光是提高金属针布梳理效果,减少磨损的有利措施,通过机械、等离子抛光等表面处理技术,棱角圆滑,减少纤维切割性损伤,保护纤维，提高制成率,目前表面粗糙度可达到Ra 0.09μm镜面级。

(8)齿尖硬：目前新型针布硬度达到1200HV,适应梳棉机高产情况,延长了针布使用寿命。

2.1.2 新型盖板针布

(1)“尖”:针尖的尖劈角从22°→16°,侧磨细度从0.2mm→0.15mm。

(2)“矮”:针高从10mm-9mm-8.5mm→8mm→7mm。

(3)“浅”:针露出针布长度从6mm→5mm→4.2mm→3.7mm→2mm。

(4)“小”:工作角从75°→74°→72°→70°。

(5)“紧”:改变植针排列,横向排列紧密,针距从1.06mm→0.726mm→0.635mm →0.5mm→0.41mm。

(6)“硬”:底布硬挺,改进铁皮齿距,从6.8mm→5.5mm→4.5mm，成为半硬性底部；钢针坚硬不变形。

(7)采用异形截面钢丝,由圆形→三角形→扁形→椭圆形→双凸面形→菱形。

(8)不断改进材料,采用高碳钢和合金钢;提高针尖热处理硬度;缩短针高及露出长度等。

(9)“花”：在总密度不变的情况下改变植针排列,横向先稀后密或分两段前稀后密，呈花纹状。

(10)“稀”:采用较粗的异形截面钢丝,总密度改稀。

(11)制造质量与锡林一样,越来越平整、锋利、光洁、耐磨，淬火均匀。

2.1.4 刺辊齿条

为加强穿刺、转移及提高除杂能力,刺辊齿条向尖齿、薄齿和大工作角,角度从75°→80°-85°→90°发展。

2.1.5 新型高齿密道夫针布

（1）工作角。齿条工作角小，对纤维的抓取、控制能力弱，不利于纤维转移，故高齿密道夫针布齿形采用大工作角设计，为30°-40°。

（2）齿深，道夫针布齿条齿深大，可增加齿隙纤维容量，同时使锡林高速回转产生的气流能够利道夫针布齿尖溢出，提高纤维的转移率;同时齿深大，控制纤维的上下运动，减少脱网，所以高齿密道布齿条齿深设计为2.0mm-2.6mm。

（3）齿密。道夫针布齿密增加，对纤维的抓取和控制能力增强，故高齿密道夫针布有利于提高纤特移率和纤维伸直度，减少弯钩纤维的产生。

（4）齿顶面积。高齿密道夫针布齿尖适度加宽，增加了抗轧能力，减少了轧伤，而且齿顶平齐锋利，光洁耐磨。

（5）基部高。基部高增大，有利于托持纤维转移:基部高减小，利于气流通过，提高容纳纤维量。

（6）基部宽。基部宽减薄或增加，能够实现对纤维的横向控制;高齿密道夫针布采用较薄的基部宽减少了纤维在齿隙间的横向运动，稳定了棉网质量，提高了棉网清晰度。

（7）纵向齿距。高齿密道夫针布纵向齿距加大，在提升容纳纤维量的同时，增强抓取纤维的能力

（8）齿形。道夫针布齿条齿形有弧齿、侧面加横纹等设计，主要原理是加强对纤维控制：但是弧横纹对纤维转移有一定影响，在转移过程中也会破坏纤维的平行伸直度；故高齿密道夫针布取消侧面彭减少了转移过程中造成的弯钩，提高了纤维伸直度，稳定了成纱质量、减少了切疵。

（9）表面处理技术。表面处理能使针布齿条的表面更光洁，硬度更高，摩擦因数更小，适纺范围变大:高齿密道夫针布经磷化处理或表面强化处理后，使用寿命延长，摩擦因数变小，减少了生产过程中的缠挂绕。

2.2 新型梳棉机针布具有的特性

(1)适应高速高产的要求,针齿短,间隙上大下小,不易充塞纤维,平整度好,能保持紧隔距,强分梳。

(2)适应性强,可根据不同类型的纤维和不同工艺要求,用适宜的规格参数和特殊齿形设计,使之适应对棉和各种化纤的梳理。传统针布与新型针布的特性对比见表1。

表1 传统针布与新型针布的特性对比

三、几种新型特殊针布的特点

锡林针布的发展已以强分梳向柔性梳理的方向发展,锡林针布也从弹性针布发展到金属针布、常规单齿针布、双齿针布、双峰针布、驼峰针布、双驼峰针布等,不断改进创新。

不同齿形针布的特点:

(1)双齿锡林针布如图1。双齿锡林针布在一个齿距内有3个齿(2个高齿,1个低齿),高齿采用平头齿,齿高2.0mm,低齿采用尖齿齿高1.7mm,形成双齿结构,工作角度40°,针齿密度为950齿/25.4mm。这种结构使得纤维在锡林表面分梳过程中被托持并维持在齿尖端,避免纤维滑脱到齿根,有利于纤维与盖板间相互分梳,排棉杂、排短绒率高。经过试验该针布对纺制新疆机采棉效果很好。

图1 双齿针布

(2)双峰针布的特点如图2。双峰针布是由原来一个单纯的针齿衍生出现两个驼峰和一个针齿组成，适宜纺棉品种,该齿形能显著提高纤维的一次“分梳力”,独特的齿形设计结构能有利于纤维分梳,交替和转移的作用,有利于结杂排除,能显著降低棉结,提高效率、降低能耗。

(3)驼峰针布如图3。它同样是针对棉纺行业研发的，此结构能使纤维大部分被握持在齿尖部位,有效防止纤维下滑,易于盖板剥取纤维、提高纤维的分离和伸直度。

(4)平顶齿型：平顶齿形锡林针布主要有3种：大平顶齿形（见图4）、斜平顶齿形（见图5）、尖齿平顶齿形（见图6）。大平顶齿形锡林针布在锡林盖板间梳理时，平顶平背托持纤维，摩擦阻力增加，利于纤维与纤维之间的分离，提高伸直效果。适用于杂质大的纤维，利于高速高产。斜平顶齿形保留了大平顶齿形高转移率的同时，可以很好地去除棉结、杂质和短绒，这是因为纤维从刺辊转移到锡林上后易停留在齿尖处。相较于大平顶齿形针布，斜齿面齿形保证了长纤维的分梳度，更适于纺长纤维。尖齿平顶齿形针布在大平顶齿形的基础上，齿尖角改为40°，相较于大平顶齿形针布和斜平顶齿形针布，其对纤维层的穿刺能力有所提高。

图4 大平顶齿形

图5 斜平顶齿形

图6 尖齿平顶齿形

综上所述,各种锡林针布设计出来适应高速高产、低损伤、高纱线质量的要求。

(5)金轮新型针布“太锐克”几种型号的特点

（1）低含杂高质量棉纺梳理针布型号：A0-45-1024S-Ti

①适用范围:纯棉Ne20-60，含杂率<3.5%,梳棉机产量<50kg/h。

②使用效果:生条棉结去除率比常规针布提升5-10%;采用特殊工艺处理，与传统针布相比，使用寿命提升50%以上;成纱IPI质量比常规针布提升10-20%。表面光洁无毛刺，无磨合期，短绒率低，纤维平直度好。

③设计理念:采用连续曲线构造的齿背结构，引导产生托举气流，提高梳理效果;高达45°的工作角与超过1000针齿密度使之满足各种高质量的梳理需求；采用最新梳理单元结构，穿刺能力强，减少漏梳概率，更利于提高棉结、杂质的清除效率。维持尖齿结构，穿刺能力更强。（见图7）

图7“太锐克”新型锡林针布

（2）高含杂棉纺梳理针布：A0-48-1061-Ti

①适用范围:纯棉Ne 20-60，含杂率>3.5%,梳棉机产量>50kg/h。

②使用效果:棉结去除率比常规提升5-10%;采用特殊工艺处理，与传统针布相比，使用寿命提升50%以上;成纱IPI质量比常规针布提升20%以上。

③设计理念:采用加强型齿背平顶齿结构，增强齿尖强度，以适应高速、高产、高杂的梳理环境。齿背凸起阻止气流下沉，提高梳理效果与排杂能力;高达48°的工作角与超过1000针齿密度使之满足各种高质量的梳理需求。（见图8）

图8 高含杂棉纺梳理针布

（3）纤维素纤维高质量梳理针布：A2-45-1008-Ti

①适用范围:纤维素纤维Ne32-80，中高产，梳棉机产量>35kg/h.

②使用效果:采用特殊工艺处理，与传统针布相比，使用寿命提升50%以上;纤维平直度更高，成纱质量显著提升。可以兼顾使用于涡流纺，切疵数显著下降。

③设计理念:高密度尖锐齿形，高达45°的工作角，以及显著增加的针齿密度显著提高梳理度，更适应符合市场环境的中高产梳理条件。涂层带来的表面低粗糙度，可以显著降低梳理过程中产生的短绒。（见图9）

图9 纤维素纤维高质量梳理

四、几种不同规格齿形的锡林针布应用实践对比

4.1 纺纱原料

新疆机采细绒棉、平均品级3级、平均长度29mm、马克隆值4.12、含杂率2.1%、短绒率7.71%。梳棉机工艺参数见表1。

4.2 使用对比

使用常规单齿锡林针布与新型双齿锡林针布和双峰锡林针布 AFIS 试验对比见表2、3。

表3 CFJC60支成纱质量试验指标对比

4.3 选用高齿密道夫针布前后成纱指标对比见表4

表4 选用高齿密道夫针布前后成纱指标对比

由上表看出，选用高齿密道夫针布后，纵向点距加大，横向加密，有效控制纤维在针面内的运动，梳理质量显著提升。

纺纱技术的不断发展，带动梳理器材的不断创新研发，新型梳理针布薄齿尖、高硬度、表面不同技术的抛光处理以及特殊齿形结构，带来梳理度好，纤维损伤小，适应性范围广等特点，再配备合理的工艺参数，就能解决高速高产下梳理难题，提高梳理质量，从而保证最终的产品质量，满足下游客户需求。

来源：胡振龙、黄炳刚 东营市宏远纺织有限公司

编辑： 中国纱线网，转载请注明出处

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