雙齒型錫林金屬針布的應用實踐

曹愛國,王佃義,高建錄,雒書華

(德州富華生態(tài)科技有限公司,山東 德州 273500)

雙齒型錫林金屬針布的應用實踐

曹愛國,王佃義,高建錄,雒書華

(德州富華生態(tài)科技有限公司,山東 德州 273500)

為兼顧梳棉機產(chǎn)量和質(zhì)量，分析介紹雙齒型錫林針布齒條的特點、選材及制造工藝等，并對該產(chǎn)品針布與格拉夫針布、國內(nèi)某廠針布生產(chǎn)多個纖維素纖維品種的成紗和半制品質(zhì)量指標進行跟蹤對比。適紡結果表明：雙齒型設計突破傳統(tǒng)金屬針布齒條單一齒型設計的理念，雙齒型錫林針布的臺時產(chǎn)量可提高20%～30%，短絨率降低約20%，性能穩(wěn)定可靠，成紗質(zhì)量優(yōu)異，能滿足紡織企業(yè)對高速、高質(zhì)的需求。

梳棉機；雙齒型錫林針布齒條；駝峰形；表面粗糙度；穿刺；握持

0 引言

紡紗的心臟在梳棉，梳棉的心臟在針布。在梳棉生產(chǎn)中，如何解決金屬針布纏花、嵌花，蓋板花多等導致成紗質(zhì)量惡化的問題，是擺在工程技術人員面前的課題。

2015年6月，金輪針布(江蘇)有限公司成功研制出雙齒型錫林金屬針布(以下簡稱“雙齒型錫林針布”)用齒條，打破了傳統(tǒng)金屬針布用齒條的設計模式，為解決梳棉產(chǎn)量和質(zhì)量不能兼顧的矛盾提供了有力的保障，同時解決了生產(chǎn)中發(fā)生纏花、嵌花、蓋板花多等問題，實現(xiàn)了清梳聯(lián)的高速、高產(chǎn)和高質(zhì)。筆者對雙齒型錫林針布在再生纖維品種上的應用情況進行探討。

1 雙齒型錫林針布齒條的特點及加工工藝

1.1 特點

1.1.1 設計齒型采用大小雙齒

傳統(tǒng)的錫林金屬針布用齒條的齒型單一，其設計目的是提高金屬針布的穿刺性能和握持性能，以增強梳理效果；而雙齒的齒型設計主要提高了纖維釋放、轉(zhuǎn)移性能。

雙齒型錫林針布齒條的大齒為駝峰形，小齒為直齒形結構，如圖1所示。在梳理過程中，金屬針布更易于握持纖維，使纖維停留在齒尖位置，提高了對纖維的分梳效果；而且由于采用大齒距、小齒深，雜質(zhì)和短絨易拋離，纖維損傷小，并提高錫林與蓋板間轉(zhuǎn)移效率在30%以上，產(chǎn)能可提高20%～30%。

圖1 雙齒型錫林針布齒條

1.1.2 駝峰形齒背的優(yōu)點

駝峰形齒背提高了纖維末端拋離錫林金屬針布表面的高度，保證纖維能被蓋板針布抓取，使長纖維得到充分分梳，從而提高纖維的分梳效果，并減少纖維損傷[1]。

1.1.3 特殊的齒條表面處理技術利于柔性梳理

雙齒型錫林針布齒條表面采用等離子處理技術，其表面光潔、棱角圓滑，實現(xiàn)了柔性分梳且大幅度減少纖維損傷，上機短絨率約降低20%[2]。

1.1.4 適應能力強

在生產(chǎn)線密度不小于1.0 dtex的再生纖維時，雙齒型錫林針布齒條的適紡能力強，使生條、成紗質(zhì)量達到國際一流品牌同等水平，特別是生產(chǎn)9.7 tex以上品種時產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、臺時產(chǎn)量高。

1.2 選材與加工工藝

1.2.1 材料選擇

雙齒型錫林針布齒條，采用從歐洲進口的第三代金屬針布專用優(yōu)質(zhì)高碳低合金鋼GRST3鋼絲[3]。

1.2.2 加工工藝與設備

雙齒型錫林針布齒條，采用直進式拉絲技術和無氧化罩式爐生產(chǎn)，坯條表面粗糙度Ra值不大于0.10 μm、尺寸偏差為±0.005 mm，球化組織均勻、硬度極差不大于10 HV[4]；采用第六代自動智能沖淬卷聯(lián)合生產(chǎn)線，對齒條總高和齒形進行全流程動態(tài)監(jiān)測，確保齒型精確、一致；淬火采用高純度專用燃燒介質(zhì)和進口高精度數(shù)字流量計，淬火硬度一致性好、金相組織均勻，晶粒度達到5 μm～8 μm[5]。

2 雙齒型錫林金屬針布在纖維素纖維的生產(chǎn)實踐

為了驗證雙齒型錫林金屬針布對成紗質(zhì)量的影響，在同機臺、同錠號進行單嘜試紡。

2.1 金屬針布用齒條配置

雙齒型錫林針布與瑞士格拉夫針布及國產(chǎn)錫林金屬針布用齒條的配置對比見表1。

表1 金屬針布用齒條型號配置對比

齒條型號金輪格拉夫國內(nèi)某廠錫林AC2030S×01750-II+NFR-2030S×0.4AC2030S×01740道夫AD4030×01890PN4030×0.9AD4030×01890固定蓋板格拉夫PT43/0刺輥金輪AT5005×05032V

由表1可知，3種錫林金屬針布用齒條的型號存在差異，金輪的齒條型號不同于其他兩種；道夫齒條型號近似，齒密相同；固定蓋板齒條和刺輥齒條系同一制造廠的相同型號。

2.2 梳棉機上機工藝參數(shù)

梳棉機上機工藝參數(shù)見表2。

表2 梳棉機上機工藝參數(shù)

項目工藝參數(shù)錫林轉(zhuǎn)速/(r·min-1)300刺輥轉(zhuǎn)速/(r·min-1)609蓋板線速/(mm·min-1)79道夫轉(zhuǎn)速/(r·min-1)85錫林—蓋板隔距/mm0.25,0.23,0.20,0.20,0.20,0.20錫林—前固定蓋板隔距/mm0.30,0.30,0.25,0.25,0.23,0.23錫林—后固定蓋板隔距/mm0.66,0.61,0.61,0.56,0.56,0.45錫林—道夫隔距/mm0.15錫林—刺輥隔距/mm0.18

2.3 新包金屬針布試紡

試紡細特莫代爾M-2 14.58 tex KG2(1.0 dtex×39 mm)為例，對比分析不同制造廠家的新包針布運行初期的成紗質(zhì)量情況。

雙齒型錫林針布齒條與國內(nèi)同型號錫林金屬針布齒條均預先經(jīng)拋光處理，表面已無氧化層，稍有油污；而格拉夫金屬針布用齒條因表面氧化層脫落而出現(xiàn)毛刺、表面粗糙度稍差，需經(jīng)過一段時間的磨合后，方能達到最佳梳理效果。

2.3.1 在生產(chǎn)品種為M-2 14.58 tex KG2(1.0 dtex×39 mm)機臺上，對各新包金屬針布進行跟蹤試紡，生條定量為20 g/(5 m)。表3為各金屬針布上車第1個月的單嘜紡成紗及半成品質(zhì)量指標的對比情況，試驗為每3 d～5 d測試1次。

根據(jù)表3數(shù)據(jù)，成紗及半成品質(zhì)量指標的變化如圖2所示。

表3 第1個月成紗及半成品質(zhì)量指標對比

日期金輪格拉夫國內(nèi)某廠成紗半成品成紗半成品成紗半成品棉結/(個·km-1)A1棉結/(?！-1)質(zhì)量短絨/%棉結/(個·km-1)A1棉結/(?！-1)質(zhì)量短絨/%棉結/(個·km-1)A1棉結/(?！-1)質(zhì)量短絨/%07-031085102.51193142.7981122.307-061181122.313101143.01292102.507-091073102.11090122.8107182.007-1298082.31195122.668081.707-1577082.41290102.7875101.907-1866561.8887102.311101122.207-2187081.91180102.5888101.707-2686282.078582.367081.907-3176861.6870102.488361.808-0566561.867382.276981.6

a) 棉結 b) A1紗疵

c) 生條棉結 d) 生條短絨率

由表3和圖2可以看出：隨著設備運轉(zhuǎn)時間的延長，新包金屬針布齒條表面粗糙度得到改善，鋒利度明顯提高，減少了纖維在齒間的充塞，梳理轉(zhuǎn)移能力增強，半成品及成紗各項指標均逐漸好轉(zhuǎn)。金輪雙齒型錫林針布齒條和國內(nèi)其他同型號的金屬針布齒條均為拋光針布，磨合時間約為7 d；而格拉夫針布齒條未經(jīng)拋光處理則磨合時間超過20 d，且從半成品質(zhì)量短絨率指標看，金輪針布和另一國產(chǎn)同型號針布均明顯優(yōu)于格拉夫針布。

2.3.2 經(jīng)過第1個月的運轉(zhuǎn)磨合，設備、器材及工藝均已處于最佳狀態(tài)，再通過不同車速的單嘜紡，不同臺時產(chǎn)量的3種齒條金屬針布對成紗質(zhì)量的影響見表4。

根據(jù)表4數(shù)據(jù)，不同出條速度的情況下成紗及半成品質(zhì)量指標的變化，如圖3～圖5所示。

由表4和圖3～圖5 可以看出，當出條速度為85 m/min和95 m/min時，3種型號的金屬針布配置相比，成紗棉結和紗疵略有差異，其中格拉夫金屬針布的指標最好，其次是金輪的，而國產(chǎn)同型號針布的成紗指標稍差；但隨著出條速度的提高，如當車速達110 m/min時，成紗指標有明顯差異：格拉夫金屬針布成紗指標稍有惡化，但金輪的成紗指標卻略有好轉(zhuǎn)，基本和格拉夫指標持平，國內(nèi)同型號金屬針布的成紗指標出現(xiàn)明顯惡化。

表4 不同車速使用不同制造廠金屬針布齒條時棉結和A1紗疵對比

a) 棉結 b) A1紗疵

a) 棉結 b) A1紗疵

a) 棉結 b) A1紗疵

2.4 調(diào)整梳棉機工藝參數(shù)后試紡

2.4.1 為了進一步驗證雙齒型錫林金屬針布的使用效果，在品種為R-1 14.58 tex KG2(1.33 dtex×38 mm)上跟蹤試紡，試紡出條速度為130 m/min，生條定量為25 g/(5 m)；由于車速和定量均有增長，所以對設備、工藝進行調(diào)整后參數(shù)見表5。

表5 調(diào)整后梳棉機工藝參數(shù)

項目工藝參數(shù)錫林轉(zhuǎn)速/(r·min-1)420刺輥轉(zhuǎn)速/(r·min-1)980蓋板線速/(mm·min-1)79道夫轉(zhuǎn)速/(m·min-1)130錫林—蓋板隔距/mm0.30,0.25,0.23,0.23,0.23,0.23錫林—前固定蓋板隔距/mm0.30,0.30,0.25,0.25,0.23,0.23錫林—后固定蓋板隔距/mm0.66,0.61,0.61,0.56,0.56,0.45錫林—道夫隔距/mm0.20錫林—刺輥隔距/mm0.23

2.4.2 在品種為R-1 14.58 tex KG2(1.33 dtex×38 mm)上跟蹤試紡。試紡的出條速度分別為130 m/min、150 m/min，試驗數(shù)據(jù)如下。

a) 當出條速度為130 m/min時，成紗質(zhì)量指標見表6、圖6。

b) 當出條速度為150 m/min時，成紗質(zhì)量指標見表7、圖7。

通過以上數(shù)據(jù)及變化折線圖對比可以看出：在臺時產(chǎn)量相同的條件下，金輪雙齒型錫林針布同格拉夫金屬針布在產(chǎn)品質(zhì)量方面無明顯差異，且優(yōu)于國內(nèi)某廠同型號的產(chǎn)品質(zhì)量，臺時產(chǎn)量高，優(yōu)勢明顯。

3 小結

3.1 金輪雙齒型錫林金屬針布齒條的成功研制和應用，增強了對纖維的握持和分梳并向釋放和轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)變，顛覆了傳統(tǒng)金屬針布用齒條單一齒型的結構，填補了齒形設計的空白。

3.2 雙齒型錫林針布的臺時產(chǎn)量可以提高20%～30%，梳理效果及成紗質(zhì)量隨產(chǎn)量的提高而改善，更適合應用于清梳聯(lián)設備。

3.3 雙齒型錫林針布齒條在抓取和釋放纖維與短絨的能力方面優(yōu)于單一齒型。其工作角α和齒深h6的變化提高了道夫的轉(zhuǎn)移率。

3.4 采用特殊拋光處理工藝的雙齒型錫林針布齒條表面粗糙度好、棱角圓滑，大大減少對纖維的損傷，短絨率約降低20%，實現(xiàn)了對纖維的柔性分梳。

3.5 雙齒型錫林針布齒條解決了因齒密增大、臺時產(chǎn)量提高而出現(xiàn)的纏錫林、嵌花，蓋板花多的一系列問題，減少了設備隱患的發(fā)生，穩(wěn)定了產(chǎn)品質(zhì)量。

3.6 應根據(jù)梳棉機臺時產(chǎn)量調(diào)整上機工藝，以確保設備的平穩(wěn)運轉(zhuǎn)。

表6 出條速度為130 m/min時的棉結和A1紗疵對比

日期金輪格拉夫國內(nèi)某廠棉結/(個·km-1)A1棉結/(個·km-1)A1棉結/(個·km-1)A101-105655577301-25627276978102-2565855287503-1056055477603-2576977499004-1066466088204-25556653777

a) 棉結 b) A1紗疵

圖6 成紗質(zhì)量指標變化(出條速度為130 m/min)

表7 出條速度為150 m/min時的棉結和A1紗疵對比

日期金輪格拉夫國內(nèi)某廠棉結/(個·km-1)A1棉結/(個·km-1)A1棉結/(個·km-1)A101-107756731516101-259818841415602-258778711717003-1010829831716603-259869801615504-108897851516204-2587076617167

a) 棉結 b) A1紗疵

[1] 秦貞俊.駝峰型金屬針布優(yōu)點探析[J].紡織器材，2012，39(1):59-60.

[2] 嚴敏杰，王怡剛.金屬針布的表面光亮處理工藝研究[J].上海工程技術大學學報，2002，16(1)：23-25.

[3] 費青.新型針布高耐磨鋼絲材質(zhì)的分析與研究[J].棉紡織技術，1998，26(12)：7-12.

[4] 孫勇，朱衛(wèi)忠，周建平.罩式爐在針布齒條鋼絲球化退火工藝上的應用[J].紡織器材，2005，32(2)：14-17.

[5] 包曉萍，吳良，潘增榮，等.淬火加熱工藝對金屬針布耐磨性影響的研究[J].熱處理,2005，20(3)：17-19.

Application Practice of Double-teeth Wired Cylinder Clothing

CAO Aiguo,WANG Dianyi,GAO Jianlu,LUO Shuhua

(Dezhou Fuhua Ecological Technology Co.,Ltd.,Dezhou 273500,China)

In order to give consideration to both carding production and carding quality,introduction is made to the cylinder with double-teeth wire regarding performance,design and material selection and manufacturing process.Follw-up test is done of the varieties cylinder supports the comparative analysis of the cylinder with double-teeth wire and the wire made in Graf company and other domestic products in difference of spinning quality.It conludes that as a breakthrough of the traditional single wired clothing,cylinder with double-teeth wire is of stable and reliable perforamnce,good spinning quality,increasing production of 20%～30% hourly per unit,short fiber rate dropped about 20%,meeting the demand for textile enterprises in high production and high quality.

carding machine;double-teeth wired cylinder card;hump structure;surface roughness;penetration;holding performance

2016-06-02

曹愛國(1981—)，男，山東菏澤人，助理工程師，主要從事梳理針布的配置及工藝設計。

時間：2016-10-08 21:31

TS103.82+1

B

1001-9634(2017)01-0036-06

http://www.cnki.net/kcms/detail/61.1131.TS.

20161008.2131.088.html