梳理麻纤维用金属针布齿条的研发范文

摘要：为了减少麻纤维在梳理过程中的损伤，提高梳理质量，提出麻纤维在梳理技术转变带来的5个问题，重点探讨麻纺针布对束纤维梳理不充分，针布嵌杂损伤纤维，纤维梳理不充分麻网质量差、成纱麻粒多，弹性盖板针布落麻多，金属针布耐磨性差，使用周期短，适纺范围较小等与使用有关问题及解决思路，应科学研发和应用麻纤维用金属针布齿条，从5个方面分析研究麻纤维用金属针布齿条的研发方向和应用实例。指出：采用薄齿尖，高硬度，大齿距，高齿密，柔性分梳，表面强化处理，针布配置合理等措施，可解决麻纤维梳理不充分、麻结多、针布不耐用等问题；通过实践，采用正确的齿型设计、工艺制造，合理配型，才能够实现麻纤维梳理的优质高效。

关键词：梳理；麻纤维；金属针布齿条；齿距；齿密；嵌杂；麻结；针布配置

0引言

麻纤维主要是经过韧皮脱胶而得到的纤维，常见的有苎麻、亚麻、汉麻、黄麻和洋麻等。苎麻纤维脱胶后进行纺纱时多呈单纤维状态，而亚麻、汉麻、黄麻和洋麻等单纤维很短，无法采用单纤维纺纱而是以束纤维作为纺纱用纤维。纯麻纺纱的难度大，但与其他纤维混纺可改变其服用性能。目前，随市场需求和短纺技术的应用，出现麻纺分离精细化，麻纺设备棉型化，麻纺工艺棉型化，麻纺混纺常态化，麻纺纱线细号化的特点。生产过程中苎麻纤维棉型化，大麻、亚麻精细化都需要经过梳理工序，从而实现麻纤维分裂度和纤维细化分离度的提高，这也对针布齿条的设计和应用提出了更高的要求。

1麻纤维梳理存在的问题

用于纺纱的麻纤维大多属于工艺纤维（除苎麻外），要求在尽量不损伤纤维的情况下进行梳理，排除短粗纤维，提高纤维长度整齐度，减少纤维线密度的离散度，以保证纺纱过程的顺利进行及最终的成纱质量。麻纺梳理过程中，具体存在以下问题：a)束纤维多，并丝长麻多，梳理不充分；b)纤维损伤大，短绒多，落棉多；c)针布嵌杂，生产中脱网、缠绕；d)针布受加湿给油影响耐磨性差，使用周期短；e)针布适纺范围小，梳理粗放，投入大。

2麻纺针布存在问题及解决思路

2.1束纤维梳理不充分的解决思路

早期的纯麻纺用针布，以罗拉梳理联梳机为主，借用绢丝、毛纺处理设备，主要是靠梳针之间的扯松和打击进行梳理，将大纤维束变成小纤维束。实现麻纤维纺纱分裂度和纤维细化分离度的提高，必须提高针布齿条齿尖的穿刺能力。可采用薄齿尖、穿刺能力强的针布齿条，并提高其齿尖硬度，延长使用寿命。具体解决思路：将锡林针布齿条齿顶宽由0.08mm减小到0.06mm；弹性回转盖板针布梳针齿顶宽由0.05mm减小到0.04mm；刺辊针布齿条齿顶宽由0.27mm减小到0.18mm；道夫针布齿条齿顶宽由0.14mm减小到0.10mm。通过减小齿条的齿顶宽大小，针布齿条的穿刺能力、抓取能力和转移能力得到了提高，有利于麻纤维的梳理和分离。

2.2针布嵌杂损伤纤维的解决思路

麻纤维的长度和线密度差异大，纤维粗硬，在梳理过程中齿尖梳理负荷变化大，在混纺时，易造成对纤维的切割损伤。而脱胶后的残胶、木质等在梳理过程中易造成针布嵌杂，嵌杂会使纤维在梳理过程中揉搓，产生麻粒。针布嵌杂损伤纤维的原因主要与针齿表面粗糙度大，横向齿距过大等因素有关。针布嵌杂损伤纤维的解决思路：a）提高金属针布齿条表面粗糙度，将其表面粗糙度Ra值由0.13μm调至0.08μm，以降低摩擦因数，减少嵌杂；b）增加纵向齿距，由1.3mm增加到1.5mm以上，采用弧形齿，增加横向齿密，减少嵌杂；针布齿条基部宽由0.6mm减小到0.5mm或0.4mm，以增加齿密；c）弹性回转盖板针布采用大工作角（由72°增加到76°～78°），以加强纤维的转移。

2.3纤维梳理不充分麻网质量差、成纱麻粒多的解决思路

影响针布梳理性能的重要参数有工作角、齿深和齿密。对麻纤维而言，工作角小，握持和抓取纤维能力强，梳理作用加强；反之，握持能力差，梳理作用减弱，但转移能力增加。齿密大，每根纤维受到的作用齿数增加，有利于纤维分梳，但相应的转移能力较差；齿深大，可增加容纳纤维量和刺入麻层深度，有利于均匀混和；齿深小，纤维易浮于齿尖，分梳充分，转移良好，齿部强度也可相应提高。麻纤维在梳理过程中，如纤维梳理不充分会出现麻网质量差和成纱麻粒多等问题，主要是因为麻纺针布配置不当，梳理排杂不充分。解决措施：科学合理地采用加大齿密针布，提高梳理质量。如将锡林金属针布齿条由AC2525×01660型改为AC2030×01550型，齿密由720齿/(25.4mm)2增加到860齿/(25.4mm)2，盖板针布由MCB32型改为MCB48型，齿密由320齿/(25.4mm)2增加到480齿/(25.4mm)2等。

2.4弹性盖板针布落麻多的解决思路

弹性盖板针布的主要任务是抓取和握持纤维并除杂，而锡林针布的主要任务是对纤维进行梳理。影响弹性盖板针布落棉的主要因素有植针形式、植针角度及梳针的截面积[1]。在梳理过程中出现弹性盖板针布落麻多的问题，是由于植针角度小对束纤维控制能力强，释放不充分，易充塞针布造成的；而植针形式造成横向针布控制过强，增加了落麻。解决措施如下。a）弹性盖板针布在梳理过程中，梳针不断受到脉冲梳理力作用而产生弯曲变形，为增加梳针的抗弯能力或减轻弹性盖板针布梳针负荷，减少盖板针布充塞，采用较小的植针针高；b）适当增大弹性盖板针布梳针的有效截面尺寸，能明显增加纵横向惯性距，提高针布的抗弯性能；c）弹性盖板针布的横向针尖距偏小对分梳质量有利；d）适度增大梳针工作角，提高纤维的释放能力，利于减少盖板落麻和嵌杂；e）采用匀密植针形式和斜纹植针形式，控制和释放纤维相结合，降低落麻和嵌杂。如采用针高为7.5mm，工作角为74°，横向针尖距不大于0.60mm的弹性盖板针布，利于分梳和转移；采用高齿密植针的MCB系列弹性盖板针布，可降低落麻约6%。

2.5金属针布不耐磨周期短的解决思路

梳理过程中，纤维运动的方式主要有3种：切向运动、沿针运动和绕针运动。切向运动完成梳理的单纤维化，沿针运动完成纤维的分离和转移，绕针运动是针面对纤维的控制力。3种运动过程中，纤维与针布齿条进行摩擦、剥取、梳理和转移，从而产生各种磨损，使针布齿条由锋利到钝化，最后失去梳理作用。麻纤维用金属针布不耐磨的原因主要是由于麻纤维木质多，加油剂后摩擦因数大，梳理力大，犁耕、切割磨损加剧及束纤维梳理第二点磨损加剧所致（见图2）。解决措施如下。a）金属针布表面强化处理技术，解决加湿对针布的腐蚀问题；b）表面粗糙度值小、锥齿化处理棱角圆滑，保护纤维，降低短绒率；c）齿尖硬度达1200HV±30HV，两点磨损减少，使用寿命长。

2.6适纺范围较小的针布配置思路

麻纺针布配置需考虑被加工纤维的性质(如纤维的种类、长度、线密度和纤维状态)，纯纺或混纺，梳理机的机型、产量和各分梳元件的速度，工艺和管理水平等。针布选型不当会造成针布磨损加剧，如麻纺针布加工纤维的含杂大，化学成分多，助剂中的硬性颗粒大，对纤维的磨损较大，针布易磨损。针布配置要做到3个配合：锡林针布和刺辊针布的转移配合，要减少损伤；锡林针布和盖板针布的梳理配合，要梳理充分，不嵌杂，不产生静电；锡林针布和道夫针布的凝聚配合，转移率要适当，减少落网，控制结粒增长。因此，锡林针布的摩擦因数要小，针高适度，角度适中，齿密适度，不能过稀，如AC2030×01500型；弹性盖板针布植针要合理，掌握好各种纤维的落棉和梳理度问题，确保释放和转移兼顾，如MCB48型，MCH52型，BNT52型；道夫针布齿密适度，不嵌杂，不缠绕，且要兼顾转移，如AD4030×01890型和AD4030×02090型。刺辊针布适度加大齿密，齿密达36齿/(25.4mm)2以上，并兼顾纤维损伤和开松效果。

3麻纺针布的研发和应用实例

3.1亚麻联梳机纤维细化分离嵌杂的解决方案

开松效果越好，梳理效果就越好，可纺性也越好。亚麻联梳机是大齿型针布，在梳理过程中实现对长麻的细化分离，但易嵌杂，麻结多，并丝多且长，为此将针布齿型由直齿型改为弧齿型，减少了嵌杂，齿尖厚度减小到0.21mm，提高了穿刺能力，主锡林针布齿条由AT5010×05030V型改为AT5013×05030VA型，提高了细化梳理效果。

3.2预整理针布合理配置，降低CJ/H45/5518.5tex汉麻嵌杂

汉麻纤维经过脱胶后，仍然含有少量的残胶、果胶、半纤维素和木质素等，必须给予一定的加湿给油、分梳整理才能清除麻结，提高可纺性能[2]。在整理过程中，预整理分梳的针布配置非常重要，否则会造成大量的嵌杂，影响成纱质量。用FA224型梳棉机，平均长度为28.3mm，短绒率为21%的汉麻纤维纺CJ/H45/5518.5tex流程中，预整理梳棉机生产线上针布出现麻结、韧皮纤维嵌杂等问题，影响成纱质量。

3.3适度加密柔性梳理，稳定梳理质量

针对麻粘涤混纺出现结杂多的问题，采用适度加密的措施可解决该问题。采取措施：采用驼峰齿锡林针布，合理加密柔性梳理提高了梳理质量，以及对麻结、麻粒的清除[3]。

3.4采用表面强化金属针布齿条，延长使用寿命

在FA204型梳棉机上，生产草木染棉/苎麻C/F55/45混纺品种时，针布不耐磨，采用表面强化针布后，使用寿命由10个月增加到22个月。

3.5合理针布配置降低落麻

随着混纺针布的发展，早期的针布配置已经远远不能适应麻纺梳理的需求，因此，适应高速高产、高质量、落麻少是目前麻纺针布配置的关键，需兼顾转移和分梳，合理地选择针布的工作角、齿深和齿密。

4结语

目前随着市场需求和短纺技术的应用，出现麻纺分离精细化，麻纺设备和麻纺工艺棉型化，麻纺混纺常态化，麻纺纱线细号化等特点。麻纤维梳理技术发展的转变，带来针布梳理过程中的5个问题，即梳理不充分，纤维损伤大，落麻多针布嵌杂，不耐磨周期短和适纺范围小。针对这些问题，应用梳棉金属针布齿条的技术来指导梳麻金属针布齿条的研究和制造，采取薄齿尖，高硬度，大齿距，高齿密，柔性分梳，合理的针布配置，表面强化处理等多项措施和思路，可解决麻纤维梳理短绒高、麻结多、针布不耐磨、适纺范围小等问题，实现麻纺梳理质量的提升。

参考文献：

[1]张建春，张华，来侃.汉麻纤维的结构与性能[M].北京：化学工业出版社，2009：14-42.

[2]郝新敏，王建明，左肖云.汽蒸法汉麻纱线快速养生工艺探讨[J].上海纺织科技，2009，37(8)：6-9，32.

[3]陈玉峰，王子峰.柔性梳理针布的设计原理[J].纺织导报，2018，(5)：25-28.

[4]陈艳华，王国和.不同混纺比的汉麻/棉混纺纱的性能研究[J].现代丝绸科学与技术，2013，28(1)：11-12.

作者：陈玉峰1；周茂榕2 单位：1.光山白鲨针布有限公司，2.无锡市兰翔胶业有限公司