新型彈性蓋板針布的發(fā)展

陳玉峰，陸榮生

(1.光山白鯊針布有限公司，河南 光山 465450；2.江蘇悅達紡織集團有限公司，江蘇 鹽城 224055)

1 新型彈性蓋板針布技術(shù)進步與種類

1.1 技術(shù)進步

新型彈性蓋板針布要求有良好的吸納、混和、梳理、轉(zhuǎn)移功能，蓋板花可控且去除一定量的雜質(zhì)、短絨及棉結(jié)。其發(fā)展趨勢為：① 總高h1一般不大于8.0mm，增大抗彎力；②上膝高h2一般不大于3.1 mm，提高纖維轉(zhuǎn)移率；③ 穿刺能力強；④ 高針密λ，增加參與梳理的針尖數(shù)；⑤ 前角α根據(jù)原料設(shè)計，梳理棉纖維用小前角、非棉纖維用大前角，提高纖維的釋放和轉(zhuǎn)移率；⑥針尖硬度高，宜為860 HV0.2～970 HV0.2，利于延長使用壽命；⑦ 底布厚度h4增大，增強針布握持力；⑧ 梳針的表面粗糙度Ra值小，減小纖維的纏、掛、繞；⑨ 梳針淬火均勻一致；⑩ 漸密、勻密等梳針的密度分布型式相結(jié)合，以適應(yīng)新型纖維梳理要求。具體見表1。

表1 新型彈性蓋板針布的技術(shù)進步

1.2 分類和特點

新型彈性蓋板針布以縱、橫向梳針的密度分布型式分類，其主要植針排列方式見圖1，針尖形和針身橫截面形狀見圖2。

a) J-漸密型(緞紋) b) Y-勻密型(直線斜紋)

a) J-漸密型、Y-勻密型、 b) Y-勻密型 X-稀密型、H-橫密型、J-漸密型

1.2.1 J-漸密型(緞紋)

針布縱向針尖漸變，行、列針尖斜向排列，有利于分離短纖維、雜質(zhì),減少棉結(jié)，改善梳理力的分布。

1.2.2 Y-勻密型(直線斜紋)

梳針斜向排列，用于無后固定蓋板的梳棉機，排大雜、減少纖維掛花，改善纖維的平行度，消除纖維上的熔絨顆粒。

1.2.3 X-稀密型(直、緞紋組合)

針布具有開松區(qū)和梳理區(qū)，針密突變時易損傷纖維。

1.2.4 H-橫密型(斜線緞紋)

針布對纖維的控制較強，梳理效果良好。

1.2.5 J-漸密型(斜紋弧線)

梳針漸密斜紋排列梳理纖維，弧形通道利于減少嵌雜和掛花。

1.2.6 Y-勻密型

直針，尖劈形針尖，針身為扁平形。

2 新型彈性蓋板針布技術(shù)創(chuàng)新和優(yōu)勢

2.1 Y-勻密型(MCB)彈性蓋板針布

2.1.1 針布特點

Y-勻密型(MCB)彈性蓋板針布橫、縱向梳針排列針密相同，橫向針尖距大于0.7 mm，采用三角形鋼絲或雙凸形鋼絲[1]，斜向為直槽，利于排大雜、減少纖維掛花，改善纖維的平行度，消除纖維上的熔絨顆粒，釋放纖維能力強，控制能力一般，適于紡滌綸或腈綸；紡棉時排雜效果好但梳理效果受影響。

2.1.2 問題與改進

2.1.2.1問題：梳針排列呈現(xiàn)垂直通道(漏梳)，植角δ為74°，總高h1為8.0 mm，上膝高h2為3.3 mm，橫向針尖距為0.8 mm～1.2 mm，針密λ為320針/(25.4 mm)2～480針/(25.4 mm)2；由于最大針密λ為480針/(25.4 mm)2，難以適應(yīng)增大纖維梳理度的要求，使用壽命短。

2.1.2.2改進：植角δ變?yōu)?2°～78°，總高h1變?yōu)?.5 mm，上膝高h2變?yōu)?.9 mm，橫向針尖距變?yōu)?.5mm～0.8mm，針密λ變?yōu)?20齒/(25.4 mm)2～550齒/(25.4 mm)2；改變后的針布總高h1減小,抗拉能力強，上膝高h2減小便于纖維轉(zhuǎn)移，橫向針尖距減小為0.5 mm、增強了梳理攔截功能；根據(jù)需要，紡滌綸的植角δ為78°，紡其他纖維為74°，控制與轉(zhuǎn)移相互結(jié)合，兼顧梳理、釋放的效果。

2.1.2.3優(yōu)選型號：MCB40-78型、MCB45-78型適紡滌綸、細號滌綸、半精紡、毛和麻纖維；MCB52型，MCB55型適紡差別化、粘膠及功能性纖維色紡等。

2.2 H-橫密型(MCC)彈性蓋板針布

2.2.1 針布特點

橫密型彈性蓋板針布梳針呈緞紋排列，橫向針尖距小于0.5 mm，縱向針密較小，有利于梳理及清除結(jié)雜；國產(chǎn)JST型、MCC型、TS型和格拉夫Sapretop型都屬于橫密型彈性蓋板針布。梳理棉纖維時對纖維的控制能力較強、梳理效果很好；梳理化纖時則易造成落棉多。

2.2.2 針布問題與改進

2.2.2.1問題：梳針密度分布為橫密型，其植角δ為72°，總高h1為8.0 mm，上膝高h2為3.3 mm，橫向針尖距為0.5 mm，針密λ為290齒/(25.4 mm)2～440齒/(25.4 mm)2，梳理效果好但易嵌雜、紡功能性纖維時會因靜電而纏繞纖維，且蓋板花多。

2.2.2.2改進：植角δ變?yōu)?6°，總高h1變?yōu)?.5 mm，上膝高h2變?yōu)?.0 mm，橫向針尖距不大于0.5 mm，針密λ為290齒/(25.4 mm)2～440齒/(25.4 mm)2；改變后，針布總高h1減小，抗拉能力增強，上膝高h2減小，便于纖維轉(zhuǎn)移，植角δ改變?yōu)?6°有利于提高釋放纖維的能力、減少嵌雜。

2.2.2.3優(yōu)選型號：MCC32型用于紡滌綸、再生滌綸纖維；MCC36型用于紡粘膠。

2.3 X-稀密型(HX)彈性蓋板針布

2.3.1 針布特點

稀密型彈性蓋板針布的縱向梳針分布為開松區(qū)和梳理區(qū)，梳理區(qū)纖維被梳理時,在突變狀態(tài)下易受損傷，即因纖維進入回轉(zhuǎn)蓋板梳理區(qū)則由緩和梳理變?yōu)閺娛崂?；梳針以斜紋弧形排列、橫向針尖距為0.50 mm～1.06 mm的針布，主要適用于梳理含雜大的低級棉，梳理逐漸增強利于減少棉結(jié)，且梳理充分[2]；梳理化纖時則易充塞纖維、落棉多。

2.3.2 針布問題與改進

2.3.2.1問題：梳針的密度分布為稀密階梯式，植角δ為72°，總高h1為8.0mm，上膝高h2為3.3 mm，橫向針尖距為0.50 mm～1.06 mm，針密λ為270齒/(25.4 mm)2～380齒/(25.4 mm)2，因針密突變、梳理負荷集中在后區(qū)，影響針布使用壽命；紡棉針密太小，梳理效果差，紡化纖的針密太大、易嵌雜。

2.3.2.2改進：植角δ變?yōu)?6°，總高h1變?yōu)?.5 mm，上膝高h2變?yōu)?.0 mm，橫向針尖距為0.50 mm～1.06 mm，針密λ為270齒/(25.4 mm)2～380齒/(25.4 mm)2，改變后的總高h1減小而抗拉能力增強，上膝高h2減小便于纖維轉(zhuǎn)移，植角δ改變?yōu)?6°后提高了釋放纖維能力而減少了嵌雜。

2.3.2.3優(yōu)選型號：紡粘膠纖維時少量使用。

2.4 J-緞紋漸密型(MCH)彈性蓋板針布

2.4.1 針布特點

多種針密縱向漸變，利于針布對纖維的柔和梳理。優(yōu)點是每根蓋板針布的縱向針尖距由大變小、針密逐漸增大，當(dāng)梳理時每根蓋板針布的纖維入口都較大，并逐漸縮小針尖距、在出口處為最小，使蓋板針布和錫林針布間梳理達到最佳狀態(tài)，從而改進了除雜、降低了棉網(wǎng)棉結(jié)[3]。多針密分為七組分、五組分的漸變型式；漸強梳理對紡棉具有明顯的優(yōu)勢，同時對排雜效果也有一定的影響。

2.4.2 針布問題與改進

2.4.2.1問題：梳針排列漸變形成通道，植角δ為69°～71°，總高h1為7.5 mm～8.0 mm，上膝高h2為3.3 mm，橫向針尖距為0.317 mm～0.500 mm，針密為320齒/(25.4 mm)2～550齒/(25.4mm)2，雖然梳理效果好，但是紡棉易嵌雜、特別是含雜大的棉纖維；紡功能性纖維、滌綸時易繞錫林、蓋板花多；紡長絨棉時蓋板梳針易彎倒，其適紡性差。

2.4.2.2改進：植角δ變?yōu)?2°～78°，總高h1變?yōu)?.1 mm～7.5 mm，上膝高h2變?yōu)?.6 mm～2.9 mm，縱向針尖距變?yōu)?.216 mm～0.500 mm，針密λ變?yōu)?20齒/(25.4 mm)2～740齒/(25.4 mm)2；改變后，總高h1減小抗拉能力強，使用壽命延長，上膝高h2變小便于纖維轉(zhuǎn)移，橫向針尖距減為0.216 mm增強了對纖維多次梳理，當(dāng)梳理細號纖維時梳針植角δ為78°、其他纖維為74°；進、出口的針密相近，梳理通道順暢，嵌雜減少，兼顧梳理與釋放。

2.4.2.3優(yōu)選型號：MCH45-52(δ為78°)型適紡細號滌綸、細號腈綸、半精紡、毛及麻纖維等；MCH55型(δ為76°)用于色紡紗等；MCH55-65型(δ為74°)紡機采棉、長絨棉時效果好，使用周期長。

2.5 J-斜紋漸密型[BNT(MCBH)]彈性蓋板針布

2.5.1 針布特點

斜紋漸密型彈性蓋板針布，當(dāng)纖維進入錫林—蓋板梳理區(qū)時，對纖維的梳理由弱到強，針密大的后區(qū)得到充分梳理[4]；實踐表明，這種縱向稀密排列的彈性蓋板針布對降低機采棉生條、成紗結(jié)雜和提高條干均勻度具有明顯效果。

2.5.2 問題與改進

2.5.2.1問題：縱向針密漸變形成通道，植角δ為72°～74°，總高h1為7.5 mm～8.0 mm，上膝高h2為3.3 mm，橫向針尖距為0.70 mm～1.00 mm，針密λ為420齒/(25.4 mm)2～550齒/(25.4 mm)2,雖然針布排雜效果好但梳理效果一般、特別是用于機采棉；用于紡功能性纖維時蓋板花多，紡滌綸時繞錫林，蓋板花也多。

2.5.2.2改進：植角δ變?yōu)?2°～78°，總高h1變?yōu)?.1 mm～7.5 mm，上膝高h2變?yōu)?.6 mm～2.9 mm，橫向針尖距變?yōu)?.50 mm～1.00 mm，針密λ變?yōu)?20齒/(25.4 mm)2～650齒/(25.4 mm)2；改變后的總高h1減小，抗拉能力增強、使用壽命長，上膝高h2減小便于纖維轉(zhuǎn)移，橫向針尖距減少為0.50 mm，增強其梳理攔截功能；當(dāng)梳理滌綸、粘膠、細號腈綸纖維時應(yīng)選用78°植角δ，紡其他纖維時δ選為71°，梳理與排雜兼顧。

2.5.2.3優(yōu)選型號：BNT45-52(δ為78°)型適用于紡細號滌綸、細號腈綸、麻纖維等；BNT55-65型適紡機采棉、細絨棉及長絨棉。

2.6 尖劈形針尖(MCZ)彈性蓋板針布

2.6.1 針布特點

采用彈性較小的底布，直針針身，針尖為尖劈形，針身橫截面為扁平形的彈性蓋板針布對纖維的控制能力較弱，轉(zhuǎn)移效果好，適用于對粗號化纖的梳理，不適于紡棉以及差別化纖維。

2.6.2 問題與改進

2.6.2.1問題：梳針形成大通道，植角δ為74°～80°，總高h1為7.5 mm～8.0 mm，橫向針尖距為0.90 mm～1.00 mm，針密λ為180齒/(25.4 mm)2～350齒/(25.4 mm)2，排雜效果好但梳理效果一般。

2.6.2.2改進：植角δ變?yōu)?6°～78°，總高h1變?yōu)?.5 mm，橫向針尖距變?yōu)?.80 mm～1.00 mm，針密λ變?yōu)?80齒/(25.4 mm)2～360齒/(25.4 mm)2，針身橫截面為加粗矩形，底布加厚；變后的總高h1減小而抗拉力強、使用壽命長，橫向針尖距的改變提高了釋放功能、減少了蓋板花。

2.6.2.3優(yōu)選型號：MCZ26-35型用于紡滌綸、再生滌綸短纖維，不嵌雜。

3 回轉(zhuǎn)蓋板的技術(shù)創(chuàng)新

3.1 回轉(zhuǎn)蓋板骨架小踵趾差

國外新型梳棉機用回轉(zhuǎn)蓋板骨架均采用小踵趾差，小踵趾差蓋板骨架可減少每根蓋板與錫林的入口與出口的隔距差、強化錫林—蓋板的梳理功能，如立達 C51，C60型的踵趾差均為0.56 mm，還加磨3 mm小平面，特呂茨勒TC系列梳棉機為0.40 mm的踵趾差，JWF1204系列梳棉機也為0.40 mm的踵趾差，JSC326系列、JWF1203系列梳棉機為0.56 mm的踵趾差；其應(yīng)用表明小踵趾差減少粗細節(jié)、棉結(jié)、雜質(zhì)，提高成紗條干均勻度，是一項投資少、效果好的技術(shù)措施[5]。

3.2 回轉(zhuǎn)蓋板骨架材質(zhì)的改進

早期回轉(zhuǎn)蓋板固架的材質(zhì)均為球墨鑄鐵，其平面度和彈性較差，為此，已采用了鋁合金骨架，有效提高了平面度?；剞D(zhuǎn)蓋板與曲軌的運行為鏈接式，原采用鏈條傳動而鏈條易伸長，而改用工程塑料鏈接和傳動也有伸長的問題，當(dāng)今改用齒形同步帶傳動，鏈條伸長穩(wěn)定，減少了突變造成的不穩(wěn)定因素；還有采用骨架和鏈條扣接的方式，易維護和操作。

3.3 錫林—蓋板隔距智能化調(diào)節(jié)

智能化調(diào)節(jié)使蓋板針布針尖面與錫林針布針尖面之間的隔距增大或減小，能夠即時測定梳理參數(shù)并顯示運轉(zhuǎn)狀態(tài)，保證最佳隔距，當(dāng)溫度變化時可實現(xiàn)0.075 mm的錫林—蓋板隔距設(shè)定運行，為高質(zhì)量梳理提供保障。

3.4 錫林—蓋板隔距多點調(diào)節(jié)

錫林—蓋板隔距點是精確調(diào)節(jié)的要求[6]，隨梳理弧長的增大，因調(diào)節(jié)3～4個隔距點過少不能滿足高精度梳理，現(xiàn)今采用6～8點的隔距調(diào)節(jié)，為工藝的穩(wěn)定性和可控性及精細管理提供了有利條件。

3.5 釹磁彈性蓋板技術(shù)

磁性彈性蓋板針布條直接吸附在骨架上，既節(jié)省了蓋板工作間的投資和包、拆成本，又操作簡便；在蓋板骨架和每條針布上都有粘著層和補償層，減小了一副蓋板骨架間高度極差[7]；彈性蓋板針布采用由織物構(gòu)成“多層基布”的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，表層為永久彈性天然橡膠，因針布有一定的移動空間不致產(chǎn)生永久變形，可隨時返回到初始位置，如圖3所示。

1—底布；2—蓋板骨架；3—補償層；4—粘著層。

3.6 蓋板骨架凹陷處理

因闊幅梳棉機高產(chǎn)高速生產(chǎn)運行產(chǎn)生熱量及梳理力急劇增大的影響，工作中的回轉(zhuǎn)蓋板骨架會發(fā)生形變以至發(fā)生隔距變化，發(fā)生接針與梳理質(zhì)量變差的問題。為此，采用蓋板骨架凹陷處理技術(shù)可保證其動態(tài)運轉(zhuǎn)的穩(wěn)定和精準(zhǔn)，使受熱后的蓋板針布與錫林針布間的隔距保持不變，從而穩(wěn)定梳理的質(zhì)量。為了保證彈性針布性能的一致，邊夾材質(zhì)改進為鋁合金以保證形變的一致性[8]，如圖4所示。

4 回轉(zhuǎn)蓋板彈性針布創(chuàng)新優(yōu)勢、不足及發(fā)展

4.1 創(chuàng)新優(yōu)勢

回轉(zhuǎn)蓋板彈性針布創(chuàng)新優(yōu)勢有：① 梳棉機產(chǎn)量的顯著提高，單機產(chǎn)量不小于180 kg/h；② 回轉(zhuǎn)蓋板采用新型彈性針布，純棉紗和精梳、普梳紗質(zhì)量改善，甚至超過2018年烏斯特公報5%的水平；③ 差別化、纖維素纖維適紡性能提高，色紡紗梳理得到提升；④ 回轉(zhuǎn)蓋板采用新型骨架可使熱膨脹系數(shù)和溫差得到控制，保證了隔距精準(zhǔn)；傳動系統(tǒng)使用周期延長、免維護、維修方便，利于自動化改造；⑤ 新型彈性蓋板針布采用新型截面鋼絲使其抗拉性能提高，使用周期延長。

4.2 存在不足

回轉(zhuǎn)蓋板彈性針布存在不足有：① 梳理差別化纖維采用新型彈性蓋板針布，蓋板花不穩(wěn)定；② 梳理非棉纖維用新型彈性蓋板針布使用壽命較短，針尖磨損嚴(yán)重；③ 針布分布方式對應(yīng)的適紡范圍須進一步研究；④ 梳理新型差別化、功能性及細號纖維時應(yīng)以轉(zhuǎn)移優(yōu)先，以免造成梳理過程的纏、掛、繞等問題而影響梳理效果。

4.3 發(fā)展趨勢

回轉(zhuǎn)蓋板針布發(fā)展趨勢為：① 采用高針密直通道的MCB、BNT或MCH系列斜紋漸密植針方式；② 為降低蓋板落棉率，植角由72°加大為76°～78°，為提高梳理能力，植角應(yīng)減小為69°～71°；③ 橫向加密可加強梳理效果(針尖距不大于0.317 5 mm)；④ 總高由8.0 mm減小為7.5 mm與7.1 mm，其抗拉力增大、梳理效果提升；⑤ 適用高速、高產(chǎn)、高效、智能化,使用周期長。

5 結(jié)語

回轉(zhuǎn)蓋板用新型彈性針布的技術(shù)進步圍繞“矮、淺、尖、密、適、硬、厚、光、勻、新”進行創(chuàng)新，實現(xiàn)了梳理功能、上機工藝、運行狀態(tài)與紡紗質(zhì)量穩(wěn)定，解決了普通彈性蓋板針布存在的梳理質(zhì)量不高、嵌雜、不耐磨的問題，其應(yīng)用有效提高了工藝精度，將推動梳理機高產(chǎn)化、高質(zhì)化、高速化及智能化快速發(fā)展。