表面強化金屬針布的梳理特質和應用效果

王平

（河南省舞鋼市銀龍紡織集團,河南舞鋼462500）

【梳棉機研究】

表面強化金屬針布的梳理特質和應用效果

王平

（河南省舞鋼市銀龍紡織集團,河南舞鋼462500）

介紹了表面強化金屬針布的設計理念和特質。為進一步提高梳理效果、減少纖維損傷、延長使用壽命、擴大適紡范圍，表面強化金屬針布以薄尖、穿刺能力強、幾何尺寸合理、高光潔度齒身的設計理念，采取齒身表面涂層強化技術，重點提高針布的耐磨度、光潔度、鋒利度。不同纖維的梳理結果表明，表面強化針布可有效改善梳理效果、保護纖維、降低短絨率、提高紗線品質，延長針布使用壽命。

表面強化針布；梳理；涂層技術；光潔度；耐磨度；鋒利度

金屬針布是梳理中的重要器材，其與纖維緊密接觸，不僅控制和梳理纖維，同時也是纖維在針面上的通道，存在既要分離纖維又要保護纖維的矛盾〔1-3〕。如果在針布梳理控制過程中，解決不了這些矛盾，就會造成紗線質量的波動，使生產成本升高、經濟效益降低〔4-5〕。因此，賦予金屬針布較好的梳理和保護纖維功能，解決梳理和保護纖維之間的矛盾，是金屬針布制造和選用的關鍵。

1 梳理器材面臨的難題

受紡織原料纖維梳理多樣化、品質追求高端化、新型紡紗多元化的影響，梳理器材要具備梳理效果好、纖維損傷少、使用壽命長、維護成本低及適紡范圍廣的特性。

2 金屬針布影響梳理質量的因素分析

普通金屬針布受機械加工沖切的影響，表面毛刺較多，加上淬火殘留的氧化皮等物質，使齒身不光潔，這會對梳理質量造成影響，比如偶發(fā)性紗疵增加，梳理效果差影響成紗和布面質量，短絨棉結增加，條干CV%惡化，強力降低，針布使用周期短，維護成本高且質量不穩(wěn)定。

2.1 針齒不光潔影響梳理效果

針齒齒身不光潔會造成纖維損傷及梳理過程中掛花及棉結增加；同時不光潔的針布與纖維的摩擦系數大，在造成短絨增加的同時，還也會降低針布使用壽命。

2.2 針布棱邊損傷纖維

針布梳理纖維過程中，針尖刺入纖維，工作面控制纖維，與對應配置的針布進行相互梳理，從而實現纖維的充分分離。如果齒尖不鋒利或齒尖過厚，刺入時會造成對纖維損傷；同時，纖維的工作面太鋒利，同樣會造成對纖維的損傷而增加短絨，造成成紗條干惡化強力下降。特別是梳理部分干強大于濕強的纖維素纖維。

2.3 齒尖穿刺力差帶毛刺造成掛花

在梳理過程中，與纖維最先接觸的是針尖，齒尖穿刺力差，細小的毛刺就會造成掛花，對梳理效果影響十分明顯。這種現象在分梳輥針布和錫林針布梳理過程中尤其明顯。由于其速度高，控制纖維細小的毛刺與纖維摩擦系數大，毛刺控制少量的纖維之后，隨時間的增加，纖維越聚越多，會形成大量的繞纖維，造成棉結大量增加。在梳理化學纖維和差別化纖維時，非常明顯。具體掛纖維的情況見圖1。

圖1 齒尖不鋒利毛刺造成掛花造成疵點

2.4 淬火深度影響硬度耐磨度

針布的硬度決定耐磨和壽命。在針布加工過程中，針布的淬火深度和高度分為五點。通過回火淬火后，其淬硬區(qū)一般在針布的1/3處，齒尖的磨損度能夠滿足梳理需求，但是淬硬區(qū)0.3~0.5 mm的工作面是針布磨損的重點，主要原因是其硬度低，造成耐磨度不夠。此種磨損在多齒梳理金屬針布和部分工作角小的金屬針布上非常明顯，磨損后使用周期縮短，棉結增加。針布磨損情況見圖2，針布淬火檢驗見圖3。

圖2 針布工作面精度不夠產生磨損

圖3 針布四點檢測示意圖

2.5 加工部分纖維腐蝕性大使用周期短

金屬針布在梳理染色纖維、部分化學纖維時，染色纖維中的酸堿殘留和柔順劑、消光二氧化鈦、以及抗靜電劑，對針布腐蝕性很大，由此造成針布生銹腐蝕磨損程度加劇。同時在一些加工靜電大的纖維車間內，相對濕度在70%以上，對針布的抗氧化防銹提出新的要求。

3 表面強化金屬針布的設計機理和特質

3.1 表面強化金屬針布的設計機理

針對金屬針布制造和梳理過程中的缺陷，表面強化金屬針布采取表面涂層強化技術，重點提高針布的耐磨度、光潔度、鋒利度，有效改善梳理效果、保護纖維，降低短絨率、提高耐磨度，延長針布使用壽命。

3.2 表面強化金屬針布的特質

3.2.1 表面強化處理實現柔性分梳

納米金鋼石表面強化處理，針齒呈圓錐體，齒身呈鈦白色，無毛刺、光潔度好，針齒呈圓錐體；柔性分梳性能強，保護纖維，比使用普通針布短絨率降低15%以上，提高制成率。

3.2.2 降低纖維與針齒的摩擦系數

針齒沖切面特殊處理，棱角圓弧過渡，降低纖維與針齒的摩擦系數，摩擦系數Ra≤0.2，在梳理過程中減少對纖維的損傷，提高使用壽命。金剛鍍針布外觀見圖4。

圖4 表面強化金屬針布外觀

3.2.3 針尖鋒利穿刺能力強

針尖鋒利，齒頂面積≤0.06 mm2，比普通針布最多可減小60%，穿刺分梳性能提高，棉結去除率可達到90%以上。對比圖見圖5。

圖5 金剛鍍與普通針布齒尖對比

3.2.4 齒尖硬度涂層提高表面耐磨度

齒尖硬度涂層后達到1200 HV～1300 HV,表面硬度超耐磨，針布的棉纖維加工量可達1 600 t。重點是齒身通過涂層梳理后，齒尖到0.5 mm處容易磨損的工作面部位，硬度得到提高，有效克服原工作面磨損的問題，整體提高了針布使用壽命。

3.2.5 針布耐腐蝕性能強，適紡范圍廣

經表面強化技術處理，針布耐腐蝕性能強，可以不作任何特殊防護地裸存于常規(guī)環(huán)境中。在梳理染色纖維和含消光劑的化學纖維、纖維素纖維，以及在車間溫濕度大的生產環(huán)境中，能夠有效降低對針布腐蝕，延長使用壽命。

4 表面強化金屬針布的使用效果

4.1 JWF1203染色滌使用效果

JWF1203機型，紡染色滌綸T1.56dtex×38mm，由于染色中酸堿殘留多，車間濕度大，針布腐蝕磨損大。原使用針布壽命僅有8個月，使用表面強化金屬針布近一年，無明顯磨損。具體對比指標見表1。

表1 表面強化金屬針布在色紡滌上的應用效果（品種：T28.1tex）

由表1可知，由于采用表面強化金屬涂層處理技術，齒身光潔，硬度提高，梳理過程中，能夠減少染色纖維的腐蝕，延長針布使用周期。

4.2 FA231機采細絨棉應用效果

FA231梳棉機，機采細絨棉，配置AC2030× 01740表面強化金屬針布，指標明顯高于USTER 2013公報25%的水平。具體對比指標見表2。

表2 表面強化金屬針布在FA231梳棉機上的應用效果

由表2可知，由于機采棉細小雜質多，纖維必須充分分離，雜質才能暴露，并得到進一步排除。表面強化金屬針布穿刺能力強，在充分分離纖維的同時，有效減少纖維損傷。

4.3 表面強化分梳輥針布加工再生聚酯纖維應用效果

使用BD320轉杯紡紗機，加工1.67dtex× 38mm再生聚酯纖維，配用普通OS21分梳輥金屬針布，使用時間不超過5個月，使用表面強化金屬針布使用時間13個月，梳理質量好，性價比明顯。具體對比見表3。

表3 轉杯紡分梳輥更換周期對比（品種：T36.4tex）

由表3中分析可知，使用原針布每年不僅成本高，同時5個月更換一次，影響效率，造成質量波動。使用表面強化金屬分梳輥針布可延長使用壽命到13個月，有效降低了費用和維護成本。

5 結語

5.1 金屬針布是梳理中的重要器材，其與纖維緊密接觸，不僅控制纖維梳理纖維，同時也是纖維在針面上的通道；梳理過程中，針布狀態(tài)針齒不光潔、耐磨度不夠可造成偶發(fā)性紗疵增加，影響成紗和布面質量，短絨增加，條干CV%惡化，強力降低，而且會造成針布使用壽命縮短，生產成本增加，經濟效益降低等問題。

5.2 表面強化金屬針布著眼于對梳理質量要求效果好、纖維損傷少、使用壽命長、維護成本低、適紡范圍廣的特點，采取針布表面涂層強化技術，重點提高針布的耐磨度、光潔度、鋒利度，為改善梳理效果、保護纖維、降低短絨率、增強耐磨度、提高紗線品質提供了保證。

5.3 表面強化金屬針布通過實踐，能夠在棉纖維、化學纖維、染色纖維，以及可以通過新型紡紗加工的纖維的梳理過程中，以薄尖穿刺能力強、減少損傷、幾何尺寸設計合理、保護纖維、高光潔度齒身減少掛花、超硬度高耐磨的優(yōu)勢，實現了梳理效果好、成紗質量高、使用周期長的目標。

［1］張文賡，郁崇文．梳理的基本理論[M].上海：東華大學出版社,2011：36-42.

［2］孫鵬子．梳棉機工藝技術研究[M].北京：中國紡織出版社，2012：66-73．

［3］劉夢雨.清梳聯紡差別化纖維降低棉結的技術探討[J].遼東學院學報（自然科學版），2015，22（3）：172-174.

［4］費青，闕浩英，陳海濤，等.梳理針布的工藝特性、制造和使用[M].北京：中國紡織出版社，2007：16-49.

［5］曹愛國，趙福增，雒書華.錐齒針布在生產細旦纖維中的應用［J］.遼東學院學報（自然科學版）,2015,22（1）：16-19.

（責任編輯：鞠衍清）

Metal card clothing with strengthened surface:carding characteristics and application results

WANG Ping

（Wugang City Yinlong Textile Group of He’nan Province,Wugang 462500,China）

The design idea and characteristics of card clothing with strengthened surface are introduced.In order to improve the carding effectiveness，reduce fiber damage,prolong service life and extend the application scope,the card clothing was designed with thin needle,reasonable geometric dimensioning,highly polished body. Besides,the needle surface of card clothing was strengthened with coating so as to increase the abrasive resistance, finish degree and sharpness.The practical results show that the card clothing with strengthened surface can improve carding effectiveness,protect fiber,reduce short fiber rate and improve yarn quality.The service life of the clothing is also prolonged.

card clothing with strengthened surface;carding;coating technology;finish degree;abrasive resistance;sharpness

TS103.22

A

1673-4939（2017）02-0081-04

10.14168/j.issn.1673-4939.2017.02.02

2017-03-05

王平（1981-），男，河南潢川人，工程師，研究方向：質量控制技術及紡紗工藝。