金屬針布齒條齒型規(guī)格設(shè)計(jì)探討（一）

許鑑良

（1.東華大學(xué)，上海 200051；2.金輪針布（江蘇）有限公司，江蘇 南通 226009）

0 引言

金屬針布齒條的尺寸規(guī)格參數(shù)主要有工作角α、前角δ、后角γ、基部寬b1、齒距p、齒深h6、齒頂長(zhǎng)l及基部高h(yuǎn)2等。這些參數(shù)對(duì)金屬針布的分梳、轉(zhuǎn)移、除雜、均勻、混和及齒條包卷的影響各不相同，應(yīng)具有良好的穿刺和握持纖維的能力，使纖維能處于齒尖端與另一針布進(jìn)行分梳；纖維易于從一個(gè)齒尖面向另一齒尖面轉(zhuǎn)移；具有適當(dāng)?shù)凝X隙容纖量及良好的吸放纖維的能力，以提高均勻、混和作用；齒條便于包卷；齒尖應(yīng)鋒利、光潔和耐磨。

到目前為止，國(guó)內(nèi)外對(duì)這些尺寸規(guī)格參數(shù)還不能進(jìn)行定量設(shè)計(jì)，都僅憑經(jīng)驗(yàn)；國(guó)內(nèi)更是少見自主創(chuàng)新的產(chǎn)品，絕大多數(shù)是照搬照抄國(guó)外產(chǎn)品的尺寸規(guī)格參數(shù)。筆者試圖依據(jù)纖維與針布的摩擦因數(shù)和滾筒上纖維的離心力，估算針布齒條的前角；以梳棉機(jī)的產(chǎn)量、速度、道夫轉(zhuǎn)移率、加工纖維的長(zhǎng)度和線密度，計(jì)算針布的齒密；以纖維長(zhǎng)度，計(jì)算齒距并確定基部寬；以梳理纖維層的厚度，計(jì)算齒條的齒深；按包卷要求，設(shè)計(jì)基部高等；嘗試提出一個(gè)針布齒條尺寸規(guī)格參數(shù)的設(shè)計(jì)程序和計(jì)算方法，以供針布齒條設(shè)計(jì)人員參考，為棉紡廠選配針布齒條提供依據(jù)、拋磚引玉，以便后來(lái)者深入研究。

1 金屬針布齒條齒型、尺寸和角度名稱、代

號(hào)（新國(guó)標(biāo)）［1］

1.1 普通基部齒條與自鎖基部齒條

普通基部齒條如圖1，自鎖基部齒條如圖2。

圖1 普通基部齒條

圖2 自鎖基部（V型）齒條

金屬針布齒條的尺寸名稱、代號(hào)見圖1、圖2和表1。

表1 普通基部齒條尺寸

1.2 金屬針布齒條的角度名稱、代號(hào)

金屬針布齒條的角度名稱、代號(hào)見圖3～圖5和表2。

圖3 前角δ≤90°

圖4 棱形齒尖

圖5 前角δ≥90°

表2 角度

1.3 金屬針布齒條齒型

金屬針布齒條齒型尺寸名稱、代號(hào)見圖6～圖12和表3。

圖6 棱形齒尖

圖7 大齒距齒條

圖8 “Morel”齒條

圖9 平頂齒條

圖10 尖頂弧背齒條

圖11 平頂弧背齒條

圖12 雙弧形齒條

表3 齒條齒型尺寸名稱、代號(hào)、定義

1.4 原行標(biāo)與新國(guó)標(biāo)的差異

a） 原前角α改稱為工作角α，原前角余角δ改稱為前角δ；

b） 原齒背角γ改稱為后角γ；

c） 原齒間角ε改稱為內(nèi)角ε，ε＝β。

本文中的角度名稱、代號(hào)均以新國(guó)標(biāo)為準(zhǔn)。

2 角度設(shè)計(jì)

金屬針布齒條的幾何角度，包括前角δ、后角γ、工作角α、齒尖角β、背尖角η和內(nèi)角ε。其中，前角δ對(duì)分梳、轉(zhuǎn)移和除雜起決定性作用；工作角α與前角δ互為余角，即α＋δ＝90°；齒尖角β＝δ－γ；內(nèi)角ε＝β；背尖角η對(duì)纖維起托持作用。

2.1 前角設(shè)計(jì)

2.1.1 錫林齒條前角δc的估算

錫林齒條前角δc影響齒尖抓取和握持纖維的能力，即影響纖維沿齒前面的運(yùn)動(dòng)方向。前角δc小，齒尖抓取握持能力強(qiáng)，拋除雜質(zhì)和轉(zhuǎn)移纖維難；前角δc大，則相反。

纖維在齒條齒尖端的運(yùn)動(dòng)與纖維在齒尖的受力有關(guān)，其受力情況如圖13所示。

圖13中：

R——切向力，包括梳理力、空氣阻力，近似作用于針布切向；

U——法向力，包括纖維離心力，針布內(nèi)層纖維對(duì)該纖維的彈性力，針布間纖維束、塊的擠壓力，作用于針布法向；

圖13 錫林齒條齒尖上纖維受力

N0——針布對(duì)纖維的反作用力，垂直于齒前面；

F——纖維與齒前面的摩擦力，F(xiàn)＝μN(yùn)0，纖維向針布外滑移時(shí)，其方向由齒尖指向齒根；纖維向齒根移動(dòng)時(shí)，其方向由齒根指向齒尖，即與纖維的運(yùn)動(dòng)方向相反。

R和U的合力為K，K力與切線方向成θ角，θ＝arctanU／R。通過齒尖O點(diǎn)作齒前面的垂直線xx′，于垂直線兩邊各作纖維與針布的摩擦角ψ，得AO和BO兩條直線。若合力K位于∠AOB內(nèi)，則不論K力有多大，纖維或纖維束都不沿齒前面上、下滑移，即齒尖端握持纖維處于受梳狀態(tài)；因此，符合引言所述梳理原則的前角δc應(yīng)滿足90°－ψ≤δc＋θ≤90°＋ψ，得：

棉纖維與針布的靜摩擦因數(shù)為0.22，所以，tanψ棉＝0.22，ψ棉＝arctan0.22＝12°；滌綸纖維與針布的靜摩擦因數(shù)為0.58，所以tanψ滌＝0.58，ψ滌＝arctan0.58＝30°。

θ角隨錫林轉(zhuǎn)速、產(chǎn)量、隔距的變化而變化。筆者曾在錫林周圍無(wú)機(jī)件的情況下，用模擬棉纖維束閃光攝影測(cè)得：錫林轉(zhuǎn)速為220r／min時(shí)，θ為3°～22°，平均為12.5°；錫林轉(zhuǎn)速為260r／min時(shí)，θ為4°～30°，平均為17°。

可見錫林轉(zhuǎn)速提高時(shí)，因力U增大，其它條件不變時(shí)，合力K增大，θ角增大。根據(jù)梳理力研究，隔距減小，力R增大，其他條件不變，θ角減小?，F(xiàn)在產(chǎn)量為20kg／h的普通梳棉機(jī)，錫林轉(zhuǎn)速nc為320r／min～360r／min，產(chǎn)量為30kg／h～60kg／h的高產(chǎn)梳棉機(jī)，nc為380r／min～500r／min。生產(chǎn)中梳棉機(jī)的隔距很小，一般為0.1mm～0.3mm，據(jù)此若取θ＝18°進(jìn)行估算，則棉纖維：90°－12°－18°≤δ棉≤90°＋12°－18°，即60°≤δc棉≤84°，取其均值δc棉＝72°；滌綸纖維：90°－30°－18°≤δc滌≤90°＋30°－18°，即42°≤δc滌≤102°，取其均值δc滌＝72°。

表4 梳棉機(jī)錫林齒條前角δc與錫林轉(zhuǎn)速nc的關(guān)系

由此可見，纖維與針布的靜摩擦因數(shù)越大，摩擦角ψ越大，前角δc可選擇的范圍增大。對(duì)于化學(xué)纖維，除摩擦因數(shù)大外，生產(chǎn)中易產(chǎn)生靜電，常出現(xiàn)纏繞錫林問題，為有利于纖維從錫林齒條向道夫齒條轉(zhuǎn)移，錫林齒條前角應(yīng)設(shè)計(jì)得偏大些，一般δc化常設(shè)計(jì)為75°～85°。瑞士格拉夫公司制造的錫林針布齒條為小齒深、小總高，纖維易從錫林針布上轉(zhuǎn)移，為加強(qiáng)分梳，錫林齒條前角δc化可進(jìn)一步減小，常設(shè)計(jì)為65°～75°。對(duì)于棉纖維，因纖維與針布的摩擦因數(shù)較小，為加強(qiáng)梳理作用，錫林齒條前角δc棉可偏小設(shè)計(jì)，低速梳棉機(jī)一般設(shè)計(jì)為70°～75°；高產(chǎn)梳棉機(jī)上錫林轉(zhuǎn)速高、離心力大，齒深小、總高小的齒條使纖維轉(zhuǎn)移能力強(qiáng)，為平衡分梳與轉(zhuǎn)移、加強(qiáng)梳理，錫林齒條前角δc棉可設(shè)計(jì)為55°～70°。

錫林轉(zhuǎn)速越高、離心力越大，纖維束翹出錫林針布的角度θ越大，可選取前角δc的均值減小；所以，錫林滾筒直徑減小、錫林轉(zhuǎn)速提高時(shí)，針布齒條的前角δc必須減小，我國(guó)小錫林梳棉機(jī)錫林針布齒條的前角δc已減小為58°～65°。錫林齒條前角δc隨錫林轉(zhuǎn)速提高而減小的情況見表4。

由表4可見，梳棉機(jī)錫林轉(zhuǎn)速每提高50r／min，錫林針布齒條前角δc平均減小約3°～5°。國(guó)產(chǎn)錫林針布齒條的主要尺寸規(guī)格參數(shù)統(tǒng)計(jì)見表5［2］。

由表5可見，錫林金屬針布齒條主要尺寸規(guī)格參數(shù)的發(fā)展規(guī)律是：隨梳棉機(jī)產(chǎn)量、速度提高，則針布齒條總高降低、齒深減小，前角δc減小、基部寬減小、齒密增大。

究其原因，產(chǎn)量提高使針布上纖維負(fù)荷增大、梳理度降低、棉結(jié)雜質(zhì)增加、成紗質(zhì)量惡化。隨著產(chǎn)量提高、齒深減小，以降低針布負(fù)荷；隨著產(chǎn)量提高，錫林轉(zhuǎn)速相應(yīng)提高以保持梳理度不變；但錫林轉(zhuǎn)速的提高使針布上纖維離心力增大，針布上纖維滑脫可能性增大、浮游纖維增多、搓成棉結(jié)的概率大大增大，為保持針布抓取握持纖維的能力，故錫林針布齒條前角δc必須減小、齒密相應(yīng)增加。

為解決分梳與轉(zhuǎn)移、分梳與拋除雜質(zhì)的矛盾，國(guó)內(nèi)外有負(fù)角前角、鷹嘴前角、圓弧前角（變前角）、大小前角、深淺齒和高低齒等齒型，如圖14所示。

表5 國(guó)產(chǎn)錫林金屬針布齒條主要尺寸規(guī)格參數(shù)統(tǒng)計(jì)表

圖14 金屬針布前角型式

圖14a）中，有兩個(gè)前角，齒上部的前角在自動(dòng)制動(dòng)范圍內(nèi)，齒下部的前角大于自制角，促使纖維上浮，提高轉(zhuǎn)移率，易拋落雜質(zhì)。負(fù)角離齒頂面的距離與纖維長(zhǎng)度、錫林—蓋板間隔距、錫林轉(zhuǎn)速及齒條總高、齒深等因素有關(guān)，當(dāng)纖維長(zhǎng)、錫林—蓋板隔距小、錫林轉(zhuǎn)速低、齒深大時(shí)，負(fù)角離齒頂面的距離應(yīng)小些；反之，應(yīng)大些。負(fù)角離齒頂面過遠(yuǎn)，將纖維上托限在齒尖端受梳的作用小，負(fù)角效果不顯著；過近則轉(zhuǎn)移率高，且可能損傷纖維，齒尖磨損易變大，使用壽命縮短，一般設(shè)計(jì)為0.2mm～0.3mm。這種齒在梳理大棉束、塊時(shí)，在擠壓力作用下沉入齒根，壓力消失則纖維又很快上浮齒尖端受梳，不易損傷纖維，可提高成紗強(qiáng)力，如表5中的SAC3型和JT49型金屬針布。

圖14b）中，近齒頂處（離齒頂面約為0.2mm）前角小于自制角，抓取和握持能力特別強(qiáng)，其余前角設(shè)計(jì)在一般自制角范圍內(nèi)，以防止纖維下沉或繞花。由美國(guó)霍林斯沃斯（Hollingsworth）制造的這種錫林針布齒條，降低棉結(jié)特別顯著，其齒型在磨針后仍能保持鋒利的齒尖，不易衰退而使用壽命延長(zhǎng)。

圖14c）中，從齒頂?shù)烬X根的前角由小連續(xù)變大，越近齒頂面處的前角越小、抓取握持纖維的能力越強(qiáng)；但隨齒深增大，前角不斷擴(kuò)大以防止纖維沉入齒根，減小針布負(fù)荷，提高轉(zhuǎn)移率，易拋落雜質(zhì)。

圖14d）中，小前角抓取、握持能力強(qiáng)，分梳效果好；大前角，釋放能力強(qiáng)，轉(zhuǎn)移纖維好，也易拋落雜質(zhì)，兼顧分梳、轉(zhuǎn)移、除雜的矛盾；高、低齒的高齒主梳、低齒補(bǔ)充梳理，進(jìn)行二次分梳；適應(yīng)大小棉束梳理，小棉束高齒梳，大棉束低齒梳，防止損傷纖維；且低齒有托持纖維在高齒尖上充分受梳的作用；大小齒深，齒深小轉(zhuǎn)移和釋放性強(qiáng)，齒深大容纖量大，可容納大棉束塊，均勻混和作用好，也可避免大棉束塊強(qiáng)力梳理?yè)p傷纖維；不等距齒，可適應(yīng)長(zhǎng)纖和短纖維梳理，使單根纖維的梳理度既不過多也不過少，還可增加錫林、蓋板齒條間的反復(fù)分梳和轉(zhuǎn)移次數(shù)，充分提高分梳效果。如青島紡織機(jī)械廠曾制造的JT211型紡中長(zhǎng)化纖用針布齒條，上海金屬針布廠制造的SC31老型紡棉及化纖的針布齒條和SC32老型紡中長(zhǎng)化纖的針布齒條，都有非常好的紡紗效果（見表6、表7）。

表6 SC31老型針布紡棉27.76tex效果

表7 SC32老型針布紡腈綸5.6dtex×70mm中長(zhǎng)化纖效果

由表6～表7可見：大小前角、高低齒、大小齒深和不等齒距對(duì)改善分梳質(zhì)量，減少棉結(jié)或毛粒，減少纖維損傷，提高強(qiáng)力，改善條干，減少蓋板花均有顯著效果，棉網(wǎng)（或毛網(wǎng)）清晰度顯著提高。

必須指出，上述負(fù)前角、鷹嘴齒、變前角、大小前角、大小齒深、高低齒和不等齒距等設(shè)計(jì)于制造不利，其模具制作、修磨困難，特別不適宜圓盤高速?zèng)_齒機(jī)沖齒，已制出的JT211、SC31和SC32型都是擺式?jīng)_齒機(jī)制造的。

2.1.2 道夫齒條前角δD

道夫齒條與錫林齒條為分梳配置，其任務(wù)是通過分梳，轉(zhuǎn)移錫林齒條上已梳理好的纖維，為部分轉(zhuǎn)移。錫林與道夫的轉(zhuǎn)速比非常大，道夫上凝聚的纖維層厚度是錫林的數(shù)倍，為抓取和容納厚纖維層、泄導(dǎo)高速氣流，道夫齒條前角δD小，齒深大，以提高其凝聚纖維的能力。

道夫齒條前角δD小、轉(zhuǎn)移率高，錫林—蓋板梳理區(qū)的負(fù)荷輕、一次分梳效率高；但其均勻混和作用差、平均梳理時(shí)間短且梳理不充分；δD大，其作用則相反；δD與轉(zhuǎn)移率的關(guān)系如圖15所示［2］，故δD應(yīng)在自制角范圍內(nèi)偏小設(shè)計(jì)，然而δD過小時(shí)，其齒部抗軋性能差，應(yīng)以58°～65°為宜，國(guó)外產(chǎn)品最小甚至僅為50°。

圖15 道夫針布齒條前角與轉(zhuǎn)移率的關(guān)系

道夫金屬針布齒條代表性型號(hào)的主要尺寸規(guī)格參數(shù)統(tǒng)計(jì)如表8所示［2］。

由于道夫金屬針布齒條齒深大、前角過小而易倒伏，抗軋性能差，為進(jìn)一步提高道夫針布的轉(zhuǎn)移率，設(shè)計(jì)了鷹嘴形齒尖和溝槽或凸紋側(cè)面的齒部，以進(jìn)一步提高高產(chǎn)梳棉機(jī)道夫齒條的轉(zhuǎn)移率，防止抱合力差的纖維掉網(wǎng)，如圖16所示。

2.1.3 刺輥針布齒條前角δT

刺輥針布齒條的主要任務(wù)是對(duì)握持的纖維層和棉束進(jìn)行握持分梳，并清除其中雜質(zhì)和短絨，把分梳過的纖維完全轉(zhuǎn)移給錫林針布；為拋除雜質(zhì)和短絨，并完全將纖維轉(zhuǎn)移給錫林針布，刺輥針布齒條的前角δT宜大不宜小。

表8 道夫金屬針布齒條代表性型號(hào)的主要尺寸規(guī)格參數(shù)統(tǒng)計(jì)

圖16 鷹嘴形齒尖，溝槽、凸紋側(cè)面道夫針布齒條

刺輥針布齒條的前角δT小時(shí)，抓取握持纖維強(qiáng)，易損傷纖維，影響落棉和纖維轉(zhuǎn)移，刺輥返花增加，與喂入棉層搓擦，形成大量棉結(jié)，δT偏大時(shí)，對(duì)握持分梳影響不大，利于排雜和完全轉(zhuǎn)移纖維，δT可在自制角范圍內(nèi)偏大設(shè)計(jì)；紡棉可為80°～85°，棉型化纖可為85°～90°，中長(zhǎng)化纖可為90°～95°。由于刺輥針布齒條齒隙深為2.0mm～2.6mm，故不論紡棉或化纖，均可設(shè)計(jì)為帶負(fù)角的刺輥齒條，如紡0.89dtex×38mm滌和丙綸的齒條。對(duì)比刺輥齒條尺寸規(guī)格及結(jié)果見表9～表10［3－5］。

表9 刺輥齒條尺寸規(guī)格對(duì)比

由表9可見：AT5605×05011型細(xì)特化纖刺輥齒條的總高減小0.25mm，前角增大至85°，并帶負(fù)角，齒距減小0.05mm，齒密增加5齒／（25.4mm）2。

表10 紡紗結(jié)果對(duì)比

由表10可見：刺輥針布齒條采用帶負(fù)角的大前角后，較不帶負(fù)角的小前角刺輥齒條生條棉結(jié)減少27.52%，MCZ18型蓋板針布后區(qū)脈沖梳理力減小11.90%，MCZH35型蓋板針布后區(qū)脈沖梳理力減小12.01%，成紗細(xì)節(jié)無(wú)顯著差異，成紗粗節(jié)減少23.92%，成紗棉結(jié)減少24.68%，成紗條干CV值降低5.21%，成紗單強(qiáng)提高3.45%；工藝效果非常顯著。這是因?yàn)辇X條總高減小、前角增大并帶負(fù)角后，拋落雜質(zhì)好，能完全轉(zhuǎn)移纖維，減少了返花與喂入棉層搓擦產(chǎn)生的棉結(jié)和纖維損傷，且齒距減小、齒密增大、提高了梳理度所致。

2.1.4 附加分梳件的前角

附加分梳件包括刺輥下預(yù)分梳齒條蓋板、后固定齒條蓋板和前固定齒條蓋板。這些附加分梳件與刺輥、錫林均為分梳配置；為防止嵌花影響分梳，附加分梳件針布齒條的前角均應(yīng)設(shè)計(jì)為相關(guān)纖維自制角的上限值。一般前角設(shè)計(jì)為90°～75°，預(yù)分梳刺輥下齒條蓋板針布齒條和后固定齒條蓋板針布齒條取大前角，前固定齒條蓋板針布齒條取小前角，由后到前附加分梳用齒條蓋板針布齒條的前角由大到小，以便逐漸加強(qiáng)握持分梳。

2.2 金屬針布齒條其他角度設(shè)計(jì)

其他角度包括后角γ、工作角α、齒尖角β、背尖角η和內(nèi)角ε。這些角度中，工作角α與前角δ互為余角，即α＝90°－δ；后角γ與齒尖角β之和即為前角δ，即γ＋β＝δ；內(nèi)角ε等于齒尖角β，即ε＝β；對(duì)分梳和轉(zhuǎn)移影響較大的是齒尖角β、后角γ和背尖角η。

2.2.1 齒尖角β

由前述紡紗工藝要求，欲使針布穿刺性能強(qiáng)，梳理效果好，則齒尖角βC越小越好，且磨針后齒頂面積變化不大，利于延長(zhǎng)使用壽命。但βC過小，齒尖強(qiáng)度弱而易斷裂、抗軋性能差，制造過程中沖齒時(shí)易扭尖，淬火時(shí)齒尖易脫碳、易氧化燒毀成圓頭。青島紡機(jī)針布有限公司根據(jù)實(shí)踐認(rèn)為，βC＝15°較好，雙卷喂入時(shí)βC應(yīng)稍大，以增大齒尖強(qiáng)度；道夫齒條齒尖角βD為20°，以提高其抗軋性能。

2.2.2 后角γ或棱形齒尖的背尖角η

后角γ可由前角δ和齒尖角β設(shè)計(jì)確定后算出，即γ＝δ－β。γ小，易托持纖維上浮齒尖，轉(zhuǎn)移強(qiáng)；γ大，纖維易下沉，梳理負(fù)荷大、效果差。為托持纖維上浮齒尖，又增強(qiáng)齒尖強(qiáng)度，提高抗軋性能，可采用圓弧背（變后角）設(shè)計(jì)，齒頂處γ為零，以后γ連續(xù)增大。

棱形齒尖的背尖角η，既影響托持纖維和除草雜，又影響穿刺纖維層。η越小，托持纖維和除草雜能力越好，但齒尖角β增大，鋒利度變差，對(duì)穿刺分梳不利。毛紡用除草輥、胸錫林和開松輥針布中采用棱形齒，η一般設(shè)計(jì)為5°。

3 齒密N、齒距p和基部寬b1

齒密N對(duì)分梳和轉(zhuǎn)移都有影響，如錫林針布齒密增大，針布對(duì)纖維的握持能力增強(qiáng)，切向抓取轉(zhuǎn)移纖維能力強(qiáng)，每根纖維受到的作用齒數(shù)多而梳理度提高；但齒密太大會(huì)影響錫林針布上纖維向道夫針布轉(zhuǎn)移，使道夫針布轉(zhuǎn)移率降低、平均梳理轉(zhuǎn)數(shù)增加、損傷纖維，反而增加棉結(jié)。

3.1 梳理度

在紡紗工藝上，以梳理度C，即每根纖維的平均作用齒數(shù)，表示梳理效能的大小。

式（1）中：

Dc——錫林直徑／m，A186型梳棉機(jī)Dc＝1.29m；

B——錫林幅寬／m，A186型梳棉機(jī)B≈1.0m；

Nm——纖維平均公制支數(shù)／（m·g－1）；

q——梳棉機(jī)單產(chǎn)／（kg·h－1）；

N——錫林針布齒密／（齒·m－2），N ＝

表11 梳棉機(jī)不同產(chǎn)量、不同錫林轉(zhuǎn)速時(shí)道夫針布轉(zhuǎn)移率

表12 相同錫林轉(zhuǎn)速、不同產(chǎn)量時(shí)道夫針布轉(zhuǎn)移率

表13 不同產(chǎn)量、不同錫林轉(zhuǎn)速時(shí)道夫針布轉(zhuǎn)移率

將A186型梳棉機(jī)有關(guān)常數(shù)代入得梳理度：

由式（2）可見：梳理度C與齒密N、錫林轉(zhuǎn)速nc、轉(zhuǎn)移率γD及纖維平均長(zhǎng)度成正比；與梳棉機(jī)產(chǎn)量q、纖維平均公制支數(shù)Nm成反比。也就是說，若提高梳棉機(jī)產(chǎn)量，紡制纖維號(hào)數(shù)細(xì)時(shí)，為保持梳理度C，必須增大針布齒密N，或相應(yīng)提高錫林轉(zhuǎn)速，或配置錫林、道夫間轉(zhuǎn)移率高的針布。式（2）中，常數(shù)0.243 16適合于錫林直徑為1.29m、幅寬為1.0 m的梳棉機(jī)，不同直徑和幅寬的梳棉機(jī)，應(yīng)按式（1）計(jì)算。

根據(jù)日本金井公司經(jīng)驗(yàn)，每根纖維的平均作用齒數(shù)至少應(yīng)為3；國(guó)產(chǎn)FA203型梳棉機(jī)滾筒直徑和幅寬與A186型相同，包卷AC2030×01550，錫林轉(zhuǎn)速nc為420r／min，產(chǎn)量q為40kg／（臺(tái)·h），錫林、道夫間轉(zhuǎn)移率γD為12%，紡制纖維平均公制支數(shù)Nm為5 500m／g（即線密度為1.82dtex），纖維平均長(zhǎng)度為0.028m時(shí)，由上式可求得錫林針布單位面積的齒密N＝1 333 333（齒／m2），錫林針布梳理度C＝2.1（齒／根）。

金井公司認(rèn)為，若每根纖維的作用齒數(shù)接近1，則棉結(jié)增加。一般，梳理度應(yīng)控制在3：梳理度過大則轉(zhuǎn)移不良、損傷纖維、短絨增加；過少則梳理不充分、棉結(jié)增加。

產(chǎn)量為40kg／（臺(tái)·h），錫林轉(zhuǎn)速為420r／min，纖維平均長(zhǎng)度為0.028m，纖維平均公制支數(shù)Nm為5 500m／g（即線密度為1.82dtex），道夫針布轉(zhuǎn)移率為12%時(shí)，不同錫林針布齒條型號(hào)的梳理度列于表14。

由表14可見：基部寬和縱向齒距減小，梳理度增大。目前一般的梳理度在1.6～2.6。產(chǎn)量提高時(shí)，為保持一定的梳理度，錫林轉(zhuǎn)速一定要隨產(chǎn)量增加而相應(yīng)提高；否則，棉結(jié)將增多。

針布齒條型號(hào) AC2520×01565AC2030×01660AC2520×01560AC2520×01360AC2030×01550AC2030×01540梳理度C 1.60 1.63 1.73 1.99 2.08 2.59齒密／（齒·m－2） 1 025 642 1 041 667 1 111 111 1 282 051 1 333 333 1 666667

3.2 齒密N

3.2.1 錫林針布齒密Nc

由前述錫林針布梳理度C可求得齒密Nc：

由式（3）可見：錫林針布的齒密與錫林的直徑、幅寬、轉(zhuǎn)速及纖維平均長(zhǎng)度、道夫轉(zhuǎn)移率成反比，與梳棉機(jī)產(chǎn)量、加工纖維的平均公制支數(shù)和梳理度成正比。按A186型梳棉機(jī)的錫林直徑和幅寬代入，即得：

例1：A186型梳棉機(jī)，單產(chǎn)為20kg／（臺(tái)·h），錫林轉(zhuǎn)速為360r／min，道夫針布轉(zhuǎn)移率為9%，加工纖維平均長(zhǎng)度為0.029m，纖維平均公制支數(shù)為5 800m／g（即線密度為1.72dtex），梳理度為2.5齒／根，可求得錫林針布齒密為1 269 290齒／m2；折合為818.90齒／（25.4mm）2。

例2：JWF1204型梳棉機(jī)，單產(chǎn)為40kg／（臺(tái)·h），錫林轉(zhuǎn)速為420r／min，道夫針布轉(zhuǎn)移率為13%，加工纖維平均長(zhǎng)度為0.029m，纖維平均公制支數(shù)為5 800m／g（即線密度為1.72dtex），梳理度為2.3齒／根，可求得錫林針布齒密為1 385 897.44齒／m2；折合為894.13齒／（25.4mm）2。

例3：FA201型梳棉機(jī)，單產(chǎn)為15kg／（臺(tái)·h），錫林轉(zhuǎn)速為320r／min，道夫針布轉(zhuǎn)移率為7.5%，加工纖維平均長(zhǎng)度為0.037m，纖維平均公制支數(shù)為6 800m／g（即線密度為1.47dtex），梳理度為2.6齒／根，可求得錫林針布齒密為1 228 192.57齒／m2；折合為792.38齒／（25.4mm）2。

3.2.2 道夫針布齒密ND

道夫針布齒條的前角小、齒深大，縱向齒密受限制，為增加道夫針布排泄錫林—道夫三角區(qū)的高壓氣流和增加道夫針布針隙容纖量、提高轉(zhuǎn)移率，橫向齒密也不能過大；所以，在道夫采用小前角、大齒深、齒隙大容量等加強(qiáng)對(duì)纖維的抓取和凝聚能力的情況下，道夫金屬針布的齒密應(yīng)減小。

3.2.2.1 道夫針布的梳理度CD

式（5）中：

DD——道夫直徑，A186型系列為0.707m；

nD——道夫轉(zhuǎn)速／（r·min－1）；

B——道夫幅寬，A186型系列為1.016m；

ND——道夫針布齒密／（齒·（25.4mm）－2），折算成每平方米齒數(shù)時(shí)，需乘以1 550齒／m2；

q——梳棉機(jī)產(chǎn)量／（kg／（臺(tái)·h））；

Nm——纖維平均公制支數(shù)／（m·g－1）；——纖維平均長(zhǎng)度／m。

將有關(guān)常數(shù)代入式（5）后得：

表15 道夫針布齒密與梳理度關(guān)系一

表16 道夫針布齒密與梳理度關(guān)系二

表17 道夫針布齒密與梳理度關(guān)系三

由表15～表17可見，道夫針布齒密增大，梳理度提高；產(chǎn)量提高，道夫針布梳理度降低。在現(xiàn)有道夫針布齒密下，道夫針布的梳理度為0.4齒／根～0.6齒／根。

（未完待續(xù)）

［1］GB／T 24377—2009，紡織機(jī)械與附件 金屬針布尺寸定義、齒型和包卷［S］.

［2］費(fèi)青.梳理針布的工藝特性、制造和使用［M］.北京：中國(guó)紡織出版社，2007：7－10，142.

［3］許鑑良.細(xì)旦化纖四配套針布探討［J］.梳理技術(shù)，2008（14）：67－69.

［4］許鑑良.細(xì)旦化纖四配套針布探討［J］.梳理技術(shù)，2008（15）：45－54.

［5］許鑑良.細(xì)旦化纖四配套針布探討［J］.梳理技術(shù)，2009（16）：48－59.

［6］費(fèi)青.錫林道夫轉(zhuǎn)移率對(duì)梳理質(zhì)量的影響：上［J］.遼東學(xué)院學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2006（3）：51－56.

［7］馮學(xué)本.金屬針布參數(shù)與纖維性狀的關(guān)聯(lián)性探討［J］.梳理技術(shù)，2012（23）：11－12.

［8］于偉東.紡織材料學(xué)［M］.北京：中國(guó)紡織工業(yè)出版社，2006：114 ，80－81.