雙齒錫林針布在差別化纖維上的應(yīng)用實踐
雒書華、曹愛國 （德州富華生態(tài)科技有限公司）
0 前言
隨著紡織品市場競爭形勢的日趨嚴峻和人們對多樣化、個性化消費需求的增加，消費市場對織物風(fēng)格及質(zhì)量要求越來越高，迫使紡紗廠加緊對色紡和差別風(fēng)格紗線產(chǎn)品的研發(fā)，對紡紗工藝和專件器材的研究和創(chuàng)新也越來越深入。在這種情況下，梳棉工序?qū)Ξa(chǎn)品質(zhì)量的決定性作用也被越來越凸顯出來，并強化了行業(yè)對此的認知和重視。俗話說，紡紗的心臟在梳棉，梳棉的心臟在針布。梳理針布是決定成紗質(zhì)量優(yōu)劣的關(guān)鍵性紡專器材。梳棉金屬針布經(jīng)過幾十年的發(fā)展演變，不斷朝著“矮、小、薄、淺、尖、密”的方向發(fā)展。同時，對針齒表面粗糙度的要求越來越高，齒形結(jié)構(gòu)的變化也樣式繁多。然而，伴隨著梳棉機產(chǎn)能的不斷提高及針布密度的不斷增加，生產(chǎn)過程中，特別是差別化纖維的加工中，頻繁地出現(xiàn)錫林纏花、嵌花、蓋板花厚等眾多影響梳理并導(dǎo)致成紗質(zhì)量惡化的問題。對于如何解決上述問題，既能保證梳理充分，又能防止纏花、嵌花、蓋板花厚等異?，F(xiàn)象，成為擺在我們工程技術(shù)人員面前的一道難題。
2015年6月，金輪藍鉆雙齒錫林針布成功研制并亮相于上海紡機展，其打破了傳統(tǒng)針布齒形的設(shè)計，開創(chuàng)了全新的設(shè)計理念。為當(dāng)下梳棉機產(chǎn)量和質(zhì)量難以兼顧的矛盾提供了解決方案。金輪雙齒錫林針布在我公司使用，很好的解決了錫林纏花、嵌花、蓋板花厚等異常現(xiàn)象。在確保產(chǎn)品質(zhì)量基本穩(wěn)定的前提下，提高了梳棉機的產(chǎn)能，實現(xiàn)了一定條件下清梳聯(lián)高速、高產(chǎn)和高質(zhì)的目標；從成紗質(zhì)量及使用周期上能夠替代進口針布，達到性價比的最大化。下面就金輪雙齒錫林針布生產(chǎn)差別化纖維方面的應(yīng)用實踐做一淺析。
1 金輪藍鉆雙齒錫林針布的設(shè)計原理及性能特點
1.1 雙齒錫林針布的設(shè)計原理
（1）齒型采用大小雙齒設(shè)計：傳統(tǒng)的錫林針布為單齒，其設(shè)計思路主要考慮的是針布的穿透性能和握持性能，以增強分梳能力。而雙齒錫林針布的齒形設(shè)計主要考慮釋放性能和轉(zhuǎn)移性能。在分梳時，雙齒更易于托持纖維，使纖維停留在齒尖位置，由于齒深很淺，雜質(zhì)和短絨容易拋離，從而提高了錫林與蓋板間的轉(zhuǎn)移效率。
（2）齒背采用駝峰結(jié)構(gòu)設(shè)計：齒背駝峰結(jié)構(gòu)的設(shè)計提高了纖維末端拋離錫林針布表面的高度，保證了纖維能被蓋板針布抓取，長纖維得到充分分梳，從而提高纖維的一次性分梳效果，減少纖維損傷［1］。
（3）特殊工藝的表面處理：雙齒錫林針布表面采用了等離子表面處理技術(shù)，表面光潔，棱角圓滑，能夠大大減少纖維的損傷［2］，特別是新針布上機階段對纖維的損傷。
1.2 雙齒錫林針布的選材及加工
（1）材料選擇：雙齒錫林針布鋼絲采用了歐洲進口的第三代針布專用優(yōu)質(zhì)高碳低合金鋼GRST3#材料［3］。
（2）加工工藝設(shè)備：雙齒錫林針布采用直進式拉絲技術(shù)和無氧化罩式爐進行生產(chǎn)，坯片表面粗糙度Ra≤0.10μum，坯片尺寸公差±0.005mm，鋼絲球化組織均勻，球化硬度極差≤10HV［4］；同時采用第六代自動智能沖淬卷聯(lián)合生產(chǎn)線，對總高和齒形進行全流程動態(tài)監(jiān)測，確保了齒形的精確、一致；其中的淬火環(huán)節(jié)采用高純度專用燃燒介質(zhì)和進口高精度數(shù)字流量計，流量控制精確，淬火硬度一致性好，淬火金相組織均勻，晶粒度達到5-8μm［5］。
1.3 雙齒錫林針布性能特點
（1）大齒采用駝峰齒，小齒采用尖齒的雙齒設(shè)計結(jié)構(gòu)，既提高了纖維的一次性分梳效果和轉(zhuǎn)移率，同時又減少了纖維損傷。
（2）雙齒錫林針布表面采用等離子表面處理技術(shù)，粗糙度好，棱角圓滑，實現(xiàn)了柔性分梳，大幅度減少了纖維損傷，新針布上機短絨率降低20%左右。
（3）采用大齒距淺齒深的結(jié)構(gòu)可提高纖維的釋放和轉(zhuǎn)移能力，轉(zhuǎn)移率可提高30%以上，在質(zhì)量保持不變的條件下，產(chǎn)能可提高20%~30%。
（4）針對細度較細的差別化纖維具有適應(yīng)能力強，生條、成紗質(zhì)量可達到國際一流品牌同等水平。
2 雙齒錫林針布在生產(chǎn)差別化纖維方面的應(yīng)用實踐
為了驗證雙齒錫林針布對差別化纖維成紗質(zhì)量的影響，我門進行了除錫林針布和梳棉機臺變化外，其他工序均為同機臺、同錠號的單嘜紡實驗。
2.1 金輪藍鉆雙齒錫林針布與其它同等錫林針布的配置對比
詳見表1。
上述針布配置，第一種與后兩種錫林針布存在差異，道夫針布型號相似，齒密相同；蓋板針布和刺輥針布系同一廠家的相同規(guī)格型號，且后兩種針布配置為我們比較成熟的針布配置。
2.2 梳棉機上機工藝參數(shù)
見表2。
2.3 對比分析梳棉針布新包后運行初期的質(zhì)量指標情況
梳棉機新針布包覆后，金輪雙齒錫林針布與國內(nèi)同等錫林針布先經(jīng)過拋光，表面不再覆蓋有氧化層，僅含有少量油污；格拉夫針布因表面氧化層脫落而出現(xiàn)毛刺，光潔度稍差，需經(jīng)過一段時間的磨合后方能達到最佳的梳理效果。
（1）我們在M-2 40SKG2品種上，對各新包針布進行了跟蹤實驗。表3為一個月內(nèi)各針布配置單嘜紡質(zhì)量指標測試結(jié)果對比情況（每3~5天測試一次）。
以上數(shù)據(jù)做變化折線圖如下（圖1~4）：
圖1 +200%棉結(jié)變化折線
圖2 A1紗疵變化折線
圖3 生條棉結(jié)變化折線
圖4 生條短絨率變化折線
通過以上數(shù)據(jù)及其變化折線圖可以看出：新針布上車后，隨著設(shè)備運轉(zhuǎn)時間的延長，針齒粗糙度改善，鋒利度、光潔度明顯提高，減少了纖維在針齒間的充塞，使梳理轉(zhuǎn)移能力增強，半成品及成紗各項指標均在逐漸好轉(zhuǎn)。金輪藍鉆雙齒錫林針布和國內(nèi)其他同等品牌的針布均為拋光針布，磨合時間在7天左右，格拉夫針布沒有經(jīng)過拋光處理，磨合時間較長在20天以上。且從生條短絨率（重量百分比）來看，金輪藍鉆錫林針布和另一國產(chǎn)針布均明顯好于格拉夫針布。
（2）經(jīng)過第一個月的針布運轉(zhuǎn)磨合，設(shè)備、專件狀態(tài)及工藝參數(shù)等均已處于最佳狀態(tài)，接下來我們通過試驗不同車速的單嘜紡實驗，來驗證在不同生條出條速度的情況下，三種針布對成紗質(zhì)量影響的變化趨勢（見表4）。
表4中數(shù)據(jù)在不同生條出條速度時所對應(yīng)的變化趨勢折線圖分別為（圖5~10）。
①當(dāng)出條速度為85m/min時：
圖5 +200%棉結(jié)變化折線
圖6 A1紗疵變化折線
②當(dāng)出條速度為95m/min時：
圖7 +200%棉結(jié)變化折線
圖8 A1紗疵變化折線
③當(dāng)出條速度為110m/min時：
圖9 +200%棉結(jié)變化折線
圖10 A1紗疵變化折線
通過以上數(shù)據(jù)及變化折線圖可以看出：當(dāng)出條速度在85 m/min和95 m/min時，三種型號的針布配置同比所紡成紗棉結(jié)和紗疵略有差異，格拉夫針布指標最好，其次是金輪藍鉆雙齒針布，國內(nèi)其他同等針布指標稍差；但隨著出條速度的增加，當(dāng)速度達到110 m/min時，就能看出明顯差異。格拉夫針布指標稍有惡化，但金輪藍鉆雙齒針布指標卻略有好轉(zhuǎn)，基本和格拉夫指標持平，而國內(nèi)其他同能針布指標卻明顯惡化。
2.4 在其他品種上的驗證
為了進一步驗證金輪藍鉆雙齒錫林針布的使用效果。我們接著又在R-1品種上進行了進一步跟蹤實驗，由于出條速度和定量均有增長，所以，我們對設(shè)備工藝進行了如下調(diào)整：
（1）梳棉上機工藝參數(shù)（見表5）。
（2）我們選擇在R-1 40SKG2品種上進行跟蹤試驗。出條速度分別為120 m/min和150 m/min。具體試驗數(shù)據(jù)明細如下：
①當(dāng)出條速度為120 m/min時，對應(yīng)的成紗實驗數(shù)據(jù)（見表6）及變化折線圖（圖11和圖12）。
圖11 +200%棉結(jié)變化折線
圖12 A1紗疵變化折線
②當(dāng)出條速度為150 m/min時，對應(yīng)的成紗實驗數(shù)據(jù)（見表7）及變化折線圖（圖13和圖14）。
圖13 +200%棉結(jié)變化折線
圖14 A1紗疵變化折線
通過以上數(shù)據(jù)對比可以看出：在梳棉機產(chǎn)能相同的條件下，金輪藍鉆雙齒錫林針布同格拉夫錫林針布在產(chǎn)品質(zhì)量方面沒有明顯差異；金輪藍鉆雙齒錫林針布遠遠好于國內(nèi)同等品牌錫林針布的產(chǎn)品質(zhì)量，且在較高的梳棉機產(chǎn)能下，金輪藍鉆雙齒錫林針布的優(yōu)勢更明顯。
3 結(jié)束語
（1）金輪雙齒錫林針布打破齒形設(shè)計中慣用的利用齒尖形態(tài)增強握持和分梳的設(shè)計理念,開始向兼顧握持分梳與釋放轉(zhuǎn)移的思路轉(zhuǎn)變。給針布的設(shè)計帶來更多的想象空間。
（2）從目前的實驗數(shù)據(jù)分析來看，在產(chǎn)品質(zhì)量一定的前提下，金輪藍鉆雙齒錫林針布的產(chǎn)能可以提高20%~30%，且產(chǎn)能較高時梳理效果及成紗質(zhì)量反而更好，所以該系列針布更適合應(yīng)用于清梳聯(lián)設(shè)備。
（3）從齒型設(shè)計看，金輪藍鉆雙齒錫林針布在抓取和釋放纖維與短絨的能力方面要優(yōu)于單齒。雙齒針布兩個齒的工作角度和高度設(shè)計均有變化，抓取和釋放纖維的能力同時得到了增強，因此對纖維抓取好，對短絨等釋放好，并提高了錫林和道夫之間的轉(zhuǎn)移率。
（4）金輪藍鉆雙齒錫林針布所采用特殊的拋光處理工藝，表面粗糙度好，棱角圓滑能夠大大降低對纖維的損傷。新針布上機短絨率降低20%左右，實現(xiàn)了對纖維的低損傷分梳。
（5）金輪藍鉆雙齒錫林針布很好的解決了因針布密度增加、產(chǎn)能提高而出現(xiàn)的纏錫林、針布嵌花、蓋板花厚等一系列問題的困擾，減少了設(shè)備隱患的發(fā)生，穩(wěn)定了產(chǎn)品質(zhì)量。
（6）根據(jù)梳棉機產(chǎn)能的不同，梳棉機各部的上機工藝要隨之做相應(yīng)調(diào)整，以確保設(shè)備的平穩(wěn)運轉(zhuǎn)。
參考文獻：
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《梳理技術(shù)》創(chuàng)刊于2000年，由金輪針布公司和原上海紡科院部分老專家，在梅自強院士（已故）的指導(dǎo)下聯(lián)合創(chuàng)辦。黃錫疇（已故）、許鑑良、孫鵬子（已故）、周建平先后任主編。并擁有一支國內(nèi)外學(xué)界權(quán)威、行業(yè)技術(shù)專家組成的編委隊伍?！妒崂砑夹g(shù)》每期發(fā)行一萬多份，讀者覆蓋高校、科研機構(gòu)、紡織企業(yè)各層面。成為紡織行業(yè)梳理領(lǐng)域內(nèi)公認的具有極高專業(yè)性、權(quán)威性的技術(shù)刊物。《梳理技術(shù)》的宗旨是助力紡織行業(yè)進步，致力于行業(yè)技術(shù)的突破與提升，積極倡導(dǎo)學(xué)術(shù)爭鳴，為技術(shù)交流提供平臺，堅持免費提供給讀者的原則，愿與廣大客戶和各界朋友攜手共創(chuàng)梳理技術(shù)美好未來！
