Ken Atkinson

?技術(shù)專論

新型道夫和工作輥針布的設(shè)計(jì)探討

Ken Atkinson

為提高梳理質(zhì)量，剝棉效率一直為紡織業(yè)界關(guān)注。剝棉效率降低，纖維繞主錫林的再循環(huán)次數(shù)增加，會(huì)出現(xiàn)棉網(wǎng)質(zhì)量降低、棉結(jié)含量增加、纖維斷裂增加等問題，提出一種新的道夫工作理念，強(qiáng)調(diào)在錫林—道夫轉(zhuǎn)移效率中道夫針布齒條內(nèi)的纖維損失所起的作用，而采用這種新型道夫針布，可避免纖維損失。新型道夫針布依據(jù)新原理制造，已申請(qǐng)專利，并通過試驗(yàn)驗(yàn)證其具有優(yōu)良的纖維握持能力。這種新型針布對(duì)纖維長(zhǎng)度和精紡梳毛工藝落毛的影響問題已有所報(bào)道，僅討論不同于羊毛分梳的棉纖維梳理過程；并指出由于工作輥針布的工作原理與道夫針布相似，故新型針布也可用于工作輥針布。

道夫；針布；工作輥；錫林；剝?nèi)?；臺(tái)階；齒形；前角

0 引言

剝棉和梳理質(zhì)量之間的關(guān)系一直為紡織業(yè)界關(guān)注。澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究組織的研究結(jié)果表明：在精紡梳理過程中，增加纖維再循環(huán)次數(shù)將降低剝棉效率，從而導(dǎo)致棉網(wǎng)中的棉結(jié)增加、纖維斷裂及精梳落棉的增加。剝棉效果的好壞對(duì)非織造布及短纖維的梳理也很重要，這是因?yàn)槊藿Y(jié)的形成和棉網(wǎng)的結(jié)構(gòu)都對(duì)最終成品質(zhì)量具有很重要的影響[1-2]。

梳理針布制造商為提高剝棉效率，在針布設(shè)計(jì)上進(jìn)行了許多革新，包括為提高齒密而將齒條基部寬減小到0.85 mm、甚至更小，或增加每米內(nèi)的齒數(shù)來實(shí)現(xiàn)，或是這兩種措施同時(shí)使用；還可采用前角小的齒條且沿著齒條側(cè)面有凹槽的設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)。

筆者在此討論的新型梳理針布工藝的不同，源于由道夫針布所握持的纖維和由錫林針布所握持的纖維之間的作用力的分析。這種新工藝也可以應(yīng)用于工作輥，因?yàn)楣ぷ鬏伒墓ぷ髟砼c道夫相似。

1 道夫針布工作原理

道夫針布的工作原理已被研究了很長(zhǎng)時(shí)間，但仍然有一些問題無法徹底解決。已有的研究重點(diǎn)是關(guān)于道夫針布是怎樣使纖維流平滑地通過梳棉機(jī)，以及道夫針布是怎樣影響棉網(wǎng)均勻度的；因?yàn)槊蘧W(wǎng)均勻度對(duì)于紡織生產(chǎn)是很重要的因素。在此，筆者重點(diǎn)研究纖維從錫林至道夫的轉(zhuǎn)移，如圖1所示。

圖1 錫林和道夫的相互作用

由圖1可見，錫林針布和道夫針布的隔距很小，在現(xiàn)代梳棉機(jī)上通常為0.4 mm，或者更小。

在梳棉機(jī)上，錫林是順時(shí)針回轉(zhuǎn)的，其針布齒向與回轉(zhuǎn)方向一致，是一種典型的積極剝?nèi)》绞?；而道夫是逆時(shí)針回轉(zhuǎn)的，其針布齒向與回轉(zhuǎn)方向相反。錫林和道夫的回轉(zhuǎn)速度通常是設(shè)定好的，道夫速度約是錫林速度的1/10，而這個(gè)速度比又被稱為牽伸或錫林—道夫速度比，習(xí)慣上用大于1的數(shù)字形式來表示，也就是說，上述錫林—道夫速度比為10。

除了這些基本參數(shù)外，錫林針布的齒條齒部小、齒深小限制了錫林針布的積極剝?nèi)∽饔茫煌瑯?，也限制了植針的?shù)量，這對(duì)于精紡梳毛、非織造布及短纖維的梳理非常重要。粗紡梳毛機(jī)仍然使用彈性針布的錫林，使得較厚的纖維層能梳理成更加均勻的毛纖維網(wǎng)，這對(duì)粗紡毛紗的質(zhì)量很重要。

纖維網(wǎng)被錫林針布剝?nèi)『?，還要從道夫針布上剝?nèi)∠聛?，可通過多項(xiàng)工藝來實(shí)現(xiàn)。如精紡梳毛機(jī)上道夫的振動(dòng)斬刀、非織造布和短纖維梳理中的剝?nèi)×_拉，以及非織造布梳理中的一些隨機(jī)性裝置。這些工藝的關(guān)鍵是必須能夠容易地將纖維網(wǎng)從道夫針布上剝?nèi)∠聛?，使其積聚并進(jìn)一步加工，這也是道夫針布設(shè)計(jì)時(shí)要考慮的一個(gè)重要方面。例如，若梳棉時(shí)道夫回轉(zhuǎn)的表面線速度達(dá)到300 m/min，使針布齒尖握持纖維的能力被棉網(wǎng)迅速剝?nèi)∷蓴_，將會(huì)導(dǎo)致梳棉機(jī)停機(jī)。

圖1表示的剝棉過程中纖維狀態(tài)的變化是一種理想狀態(tài)，即纖維通常不是直的，一旦無張力時(shí)，纖維則呈現(xiàn)單一的線狀，而實(shí)際上纖維是帶彎鉤的。下面關(guān)于剝棉時(shí)單根纖維狀態(tài)的描述是全新的理論，也是對(duì)工藝的全新理解，剝棉過程有以下幾個(gè)階段。

a) 由錫林針布握持的纖維是松散的、帶有彎鉤的，被道夫針布齒條在連接中心的a點(diǎn)處抓住。由于纖維帶有彎鉤，被道夫針布齒條握持并繞其運(yùn)轉(zhuǎn)，而錫林轉(zhuǎn)速很高，因而纖維尾端還被握持在錫林針布上。此處需注意的是，圖1中描繪的纖維是單根的，而實(shí)際上是不同長(zhǎng)度的兩根纖維。

b) 纖維在錫林針布齒條的連續(xù)相互作用而產(chǎn)生的張力作用下，沿著齒前面滑下，在此過程中道夫回轉(zhuǎn)到b點(diǎn)。

c) 道夫繼續(xù)回轉(zhuǎn)，但是由于齒條工作角開始變大，使纖維滑向齒條頂端c點(diǎn)。

d) 如果道夫針布能夠繼續(xù)握持纖維到達(dá)d點(diǎn)，纖維就可以正常地處于道夫針布的齒前面，也就是說纖維直線運(yùn)動(dòng)路線可以通過道夫中心，這是一個(gè)極限位置，是剝?nèi)〉睦w維和錫林針布接觸時(shí)間最長(zhǎng)的點(diǎn)。

e) 道夫針布下一步的小回轉(zhuǎn)將纖維帶離錫林針布e點(diǎn)，然后道夫針布繼續(xù)回轉(zhuǎn)將纖維完全剝?nèi)?即f點(diǎn)和g點(diǎn))。一旦失去張力，纖維就會(huì)沿著曲折的路徑放松，最終使剝?nèi)〉睦w維形成纖維網(wǎng)。

這是一種理想化的描述，目的是突出關(guān)鍵的階段，即道夫針布對(duì)纖維的集聚和握持階段。道夫針布齒條制造商已經(jīng)意識(shí)到纖維有效集聚的重要性，采取了以下措施來改進(jìn)：道夫針布齒條采用較小的前角δ，具有代表性的是前角δ為50°或更小，如圖2所示。還有一種趨勢(shì)是增加一個(gè)或多個(gè)平行于底面的凹槽，目的是提高齒條對(duì)纖維的握持力；這些凹槽也可以稱為橫紋，這些橫紋被證明能對(duì)握持力的提高提供直接幫助，也可以通過在剝棉網(wǎng)時(shí)為纖維提供關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行間接幫助，從而減少纖維網(wǎng)嵌入道夫針布的機(jī)會(huì)。

圖2 凹槽道夫針布齒條(ECC-Platt，L10型)

仔細(xì)分析錫林針布和道夫針布之間的相互作用，可以更加明確握持纖維的重要性。在梳理開始階段的內(nèi)部恢復(fù)平衡過程中，當(dāng)纖維從錫林針布上剛到達(dá)道夫針布時(shí)通常是很薄的一層，因?yàn)槎鄶?shù)纖維未被錫林針布梳理。隨后有彎鉤纖維繞在道夫針布上，當(dāng)受到錫林針布最大抓取力的作用時(shí)使大多數(shù)纖維仍保留在錫林上，而道夫只能抓取比通常狀態(tài)下要少的纖維；由于喂入錫林針布的纖維流以及纖維再循環(huán)的增加，使得錫林上集聚的纖維密度增大，錫林針布逐漸握持了更多的纖維，導(dǎo)致錫林針布從道夫針布上抓取纖維的作用力下降。

因此，當(dāng)?shù)婪蜥槻歼\(yùn)轉(zhuǎn)處于平衡狀態(tài)時(shí)，再循環(huán)纖維層的厚度恰能使道夫針布以纖維喂入梳棉機(jī)的速率來集聚。如，對(duì)于給定的梳棉機(jī)喂入速率，若道夫針布從錫林針布上剝?nèi)〉睦w維較少，則再循環(huán)纖維層的密度增大，從而會(huì)使從錫林針布轉(zhuǎn)移至道夫針布上的纖維密度增大，意味著道夫針布能夠從錫林針布上剝?nèi)≥^多的纖維，從而恢復(fù)平衡。相反，若道夫針布從錫林針布上剝?nèi)〉睦w維較多，則再循環(huán)纖維層的厚度減小，錫林針布就會(huì)從道夫上抓取更多的纖維，從而再次恢復(fù)平衡。

道夫生產(chǎn)效率與道夫針布的質(zhì)量無關(guān)，質(zhì)量守恒定律可確保道夫針布質(zhì)量低或設(shè)計(jì)差的梳棉機(jī)的生產(chǎn)效率，并確保道夫生產(chǎn)率與纖維喂入梳棉機(jī)的生產(chǎn)率相等，其實(shí)質(zhì)是不斷地調(diào)整使再循環(huán)纖維層變厚。

此分析，對(duì)于錫林針布和道夫針布設(shè)計(jì)提出了一種新的觀點(diǎn)：現(xiàn)代錫林針布齒條的總高小，可確保有效地剝棉并避免抄針。這種較小總高的針布有利于剝棉，主要是因?yàn)榻档土隋a林針布對(duì)于道夫針布握持纖維的抓取能力。當(dāng)然錫林針布抓取能力的增大并不意味著生產(chǎn)效率的下降，僅僅是纖維再循環(huán)次數(shù)的增加，直到道夫針布能夠握持足夠的纖維以實(shí)現(xiàn)質(zhì)量守恒。

2 纖維和道夫針布齒條間的機(jī)械作用

為了理解剝棉工藝，必須仔細(xì)考慮纖維和道夫針布齒條間的相互作用，圖3中纖維處在垂直于齒條底面的極限位置。

如圖3所示，纖維受到垂直于齒條底面的拉力T的作用，齒前面與基部底面的夾角為δ。由于摩擦力的作用，有一個(gè)沿著齒前面向下的作用力F防止纖維滑落，且作用力F與纖維所受拉力的反作用力R有關(guān)系。根據(jù)摩擦定律，防止纖維滑落的齒條

注：F=μR；R=Tcosδ圖3 纖維和道夫針布齒條間的相互作用

前角δ為：

tanδ=μ

其中μ為纖維與齒前面間的摩擦因數(shù)。羊毛與齒條間摩擦因數(shù)μ約為0.22，如果僅靠摩擦力來握持纖維，δ必須小于12°，這樣的齒條則為細(xì)長(zhǎng)形；但是，道夫針布齒條采用較小的前角δ是不切實(shí)際的；而實(shí)際生產(chǎn)中通常采用的最小前角δ約為50°。

為此，一個(gè)可替代的已申請(qǐng)專利的解決方案是：在針布齒條齒前面設(shè)置幾個(gè)平行于齒條底面的臺(tái)階[3]。這個(gè)方案的原理是：當(dāng)纖維環(huán)繞臺(tái)階并被垂直于針布齒條底面的拉力作用時(shí)，纖維滑落的機(jī)會(huì)大幅減小，且因摩擦力作用能夠?qū)⒗w維握持在臺(tái)階上，以防止其返回錫林針布。根據(jù)這種理念設(shè)計(jì)的幾種齒條型式，如圖4所示。

a) 齒前面單臺(tái)階型 b) 齒前面雙臺(tái)階型

c) 齒前面多臺(tái)階平行型 d) 齒前面多臺(tái)階平行且垂直底面型

圖4展示了以下4種齒型。

a) 齒前面單臺(tái)階型，可使制造簡(jiǎn)化，但當(dāng)齒條頂端損壞則無法繼續(xù)使用。

b) 齒前面雙臺(tái)階型，兩個(gè)臺(tái)階緊密連接，且靠近齒頂面。

c) 齒前面多臺(tái)階平行型，臺(tái)階的豎直部分或多或少與齒條原前面平行。

d) 多臺(tái)階平行且垂直底面型，齒前面設(shè)置更多的臺(tái)階，臺(tái)階的豎直部分垂直于針布齒條的底面，且臺(tái)階之間豎直部分都是相互平行的。

該專利中除描述了以上4種齒型，還有無圖示的齒型。它們的共同特點(diǎn)，是都有一個(gè)短而直的面平行于齒條的底面，且有足夠的工作長(zhǎng)度，以確保帶彎鉤的纖維在剝?nèi)∵^程中不發(fā)生滑落；根據(jù)摩擦因數(shù)可以計(jì)算出齒條的前角為24°時(shí)，可以更好地握持纖維。

圖4a)是一種單臺(tái)階的簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)。當(dāng)模具設(shè)計(jì)和制造困難時(shí)，可簡(jiǎn)化粗齒或過細(xì)齒的制造。圖4b)是一種切實(shí)可行的設(shè)計(jì)，其擁有兩個(gè)臺(tái)階的齒條，針布在集聚纖維的過程中，若頂端損壞則還有一個(gè)臺(tái)階繼續(xù)握持環(huán)繞的彎鉤纖維。圖4c)有多個(gè)臺(tái)階，最重要的特點(diǎn)是臺(tái)階的豎直部分或多或少地與原齒前面平行，因此在集聚纖維的過程中纖維可以自由滑落到齒內(nèi)；通過對(duì)纖維集聚的力學(xué)分析表明，纖維若要無阻礙地滑落到齒內(nèi)，其工作角α應(yīng)小于78°，對(duì)應(yīng)于底面的前角為12°；這種齒型的缺點(diǎn)是齒條若有凹陷則會(huì)降低其強(qiáng)度，然而對(duì)于高摩擦性的原料，它具有一定的功能。圖4d)展示的是一種多臺(tái)階的設(shè)計(jì)。

分析道夫針布握持纖維的密度，發(fā)現(xiàn)每個(gè)齒平均只握持一根纖維，至少精梳是這樣。這意味著臺(tái)階不必很長(zhǎng)，以使針布齒條的效率有明顯的不同。

如簡(jiǎn)介中討論的那樣，從道夫針齒中釋放的纖維也非常重要。設(shè)置與齒條底面平行的臺(tái)階，意味著由于作用于移動(dòng)棉網(wǎng)的力也與齒條底面平行，所以棉網(wǎng)仍然可以從齒前面滑落，如圖5所示。

a) 齒前面單臺(tái)階型 b) 齒前面雙臺(tái)階型

c) 齒前面多臺(tái)階平行型 d) 齒前面多臺(tái)階平行且垂直底面型

在齒部設(shè)置臺(tái)階的主要優(yōu)點(diǎn)，是它能夠?yàn)閮?yōu)化齒形提供較大的自由度，從而提高針布的強(qiáng)度和使用壽命。如，目前使用的針布齒條具有翻轉(zhuǎn)的齒尖以提供一些額外的握持力，這點(diǎn)是非常有用的；但是，由于彎曲的齒尖與齒條底面不平行，因此無法發(fā)揮上述優(yōu)勢(shì)；而且只能彎曲齒頂端，否則易斷齒。多臺(tái)階設(shè)計(jì)是在纖維滑落的一側(cè)，且臺(tái)階的尺寸和數(shù)量不受限制，可明顯延長(zhǎng)針布的使用壽命。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，由于齒條是由型材加工而成的，能同時(shí)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量和高生產(chǎn)速度，從而提高了生產(chǎn)效率。

3 新型針布齒條外形的實(shí)驗(yàn)

為了驗(yàn)證上述觀點(diǎn)，澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究組織與某公司磋商，制造一個(gè)線匝在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行檢測(cè)。如圖6所示，纖維鉤在圖6a)普通齒條和圖6b)新型齒條來支撐重量的仿真照片，為模擬剝棉區(qū)的情況，在此區(qū)域錫林針布齒條產(chǎn)生拉力抓取由道夫針布握持的纖維。為加強(qiáng)控制，傳統(tǒng)道夫針布齒條設(shè)置在重量將要從齒部滑落的位置，針布齒條底面與水平線夾角為37°；通過比較，新型道夫針布齒條能夠繼續(xù)承受重量越過水平的位置。鑒于道夫針布齒條的限制性，可以通過其垂直底面保留纖維的能力而獲得，表明這種新型針布的附加握持力十分明顯。

a) 普通針布齒條

b) 新型針布齒條

從圖6照片可以看出，傳統(tǒng)道夫針布齒條的齒前面或多或少的都會(huì)與水平線平行，而新型齒條的齒前面與水平線呈50°角。新型針布齒條上的臺(tái)階小得幾乎看不見，且與水平線平行，這說明帶有臺(tái)階的新型道夫針布齒條與無臺(tái)階的針布齒條相比，其控制握持纖維能力的工作角約超過37°。

在CF型Thibeau梳棉機(jī)上，直徑為1000mm的道夫滾筒包覆針布齒條，采用直徑分別為18μm和22μm的兩種毛纖維進(jìn)行試紡，且梳棉機(jī)以不同的纖維密度(0.8g/m2～1.5g/m2)、不同的道夫牽伸倍數(shù)(12.5倍～17.5倍)開始運(yùn)轉(zhuǎn)；對(duì)于精梳毛紗的加工，描述加工性能的2個(gè)重要參數(shù)是豪特長(zhǎng)度和落毛，道夫針布齒條對(duì)豪特長(zhǎng)度和落毛的影響如圖7、圖8所示。

圖7 道夫針布齒條對(duì)豪特長(zhǎng)度影響的初期結(jié)果

a) 控制道夫針布齒條

b) 實(shí)驗(yàn)道夫針布齒條

圖8 控制道夫針布和實(shí)驗(yàn)道夫針布的結(jié)果

根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，隨著纖維密度的增大，豪特長(zhǎng)度隨之減小，這在CTFT的很多實(shí)驗(yàn)中都可以觀察到，對(duì)豪特長(zhǎng)度的影響結(jié)果較明顯，并在一個(gè)較小的范圍內(nèi)。無顯示的95%的置信區(qū)間，為道夫牽伸產(chǎn)生的變化幅度，因差異不明顯而未統(tǒng)計(jì)。因此，3次實(shí)驗(yàn)只繪制了一條取中值的回歸線，即道夫牽伸倍數(shù)為17.5倍。

雖然實(shí)驗(yàn)結(jié)果不同，纖維密度的影響卻很明顯，且對(duì)道夫牽伸的影響更顯著。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，兩個(gè)最小牽伸的豪特長(zhǎng)度明顯比傳統(tǒng)針布齒條的長(zhǎng)，當(dāng)牽伸倍數(shù)增大到17.5時(shí)，實(shí)驗(yàn)針布齒條的豪特長(zhǎng)度與傳統(tǒng)針布齒條的值很難區(qū)分。在這種情況下，選擇的回歸分析是在較小的牽伸倍數(shù)，即牽伸倍數(shù)為12.5倍時(shí)，結(jié)果顯示豪特長(zhǎng)度比纖維密度為1g/m2時(shí)約長(zhǎng)1.5mm。這表明在較小的牽伸倍數(shù)時(shí)，當(dāng)更多的纖維從錫林上被轉(zhuǎn)移，實(shí)驗(yàn)新型道夫針布具有較大的握持力則更有優(yōu)勢(shì)。

如果這種變化趨勢(shì)可被大量試驗(yàn)所驗(yàn)證，更適合于工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的話，它可以提供了兩種開發(fā)替代策略，見圖7。首先，在生產(chǎn)纖維密度為1g/m2時(shí)進(jìn)行生產(chǎn)，新型針布齒條會(huì)使豪特長(zhǎng)度增加約1.6mm，而目前羊絨的市場(chǎng)估算經(jīng)濟(jì)效益增長(zhǎng)值可達(dá)25 $/kg。其次，在豪特長(zhǎng)度相同時(shí)，梳棉機(jī)需以較高的生產(chǎn)效率來運(yùn)轉(zhuǎn)。這種情況下的效益難以計(jì)算，因?yàn)樗Q于加工廠的成本結(jié)構(gòu)，但它是一種可行的策略，且很可能會(huì)有收益。

控制針布齒條和新型針布齒條對(duì)落毛的影響如圖8所示。在標(biāo)準(zhǔn)的加工條件下，經(jīng)3次準(zhǔn)備針梳，然后在SchlumbergerPB29型精梳機(jī)上進(jìn)行精梳。

從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，采用控制針布齒條和新型針布齒條對(duì)落毛的影響無差異，而對(duì)豪特長(zhǎng)度的影響則有較小的差異。落毛是一個(gè)難于準(zhǔn)確測(cè)量的參數(shù)，因此相較于此處牽伸倍數(shù)為12.5的實(shí)驗(yàn)，需要進(jìn)行更多的研究，從而完全確保是否對(duì)工業(yè)生產(chǎn)有影響。

4 討論

新型道夫針布的設(shè)計(jì)，源于對(duì)其運(yùn)轉(zhuǎn)基本原理和影響其性能的主要因素(從針布齒條上釋放纖維)方面進(jìn)行的分析。錫林針布和道夫針布不同于在粗梳毛紡上的應(yīng)用(生產(chǎn)中關(guān)注的是毛網(wǎng)均勻度，而非纖維斷裂或生產(chǎn)效率)，現(xiàn)代道夫針布的效率相對(duì)提高，達(dá)到30%。

通過在道夫針布齒條的齒前面上設(shè)置臺(tái)階，可使纖維滑落的趨勢(shì)明顯下降，證明新型道夫針布齒條能夠在90°的限制角內(nèi)握持纖維。

新型針布設(shè)計(jì)的齒條是靈活多變的，能夠通過多種形式來實(shí)現(xiàn)要求，以達(dá)到高質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)且不會(huì)影響其功能。一旦模具被制成，齒條就能達(dá)到高公差和高速要求，確保其在市場(chǎng)上使用不受高成本的限制。錫林和道夫的間距通常為0.4mm，或更小(相對(duì)于從1000mm到3500mm的錫林寬度)。這就對(duì)齒形設(shè)計(jì)有嚴(yán)格的要求，每個(gè)針齒都必須以嚴(yán)格的公差來制造。在齒形上增加臺(tái)階不會(huì)影響齒條的基本設(shè)計(jì)，且以前的所有需求都可以實(shí)現(xiàn)。

限制實(shí)驗(yàn)說明這種新型設(shè)計(jì)對(duì)于豪特長(zhǎng)度是很有利的。在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的最大困難是要確保新型針齒能夠充分有效地降低其通常造成的纖維斷裂問題。目前大量的測(cè)試設(shè)計(jì)正在進(jìn)行中，著眼于許多纖維類型的性能，不僅僅是羊毛還包括棉和合成纖維。這項(xiàng)工作在很多產(chǎn)業(yè)中正在進(jìn)行，以便盡可能快地確定技術(shù)和商業(yè)效益的前景。

對(duì)類似于道夫的工作輥，該設(shè)計(jì)也可用于工作輥針布上。在梳毛過程中錫林和后面的剝?nèi)≥伻绾螐墓ぷ鬏伾铣晒內(nèi)±w維，而新型針布較大的握持力對(duì)梳理有益，確保了由工作輥剝?nèi)〉睦w維不會(huì)在最初的工作點(diǎn)過早地被除去，而是在剝?nèi)≥佔(zhàn)饔孟路祷氐藉a林上。

對(duì)于錫林針布和道夫針布的共同發(fā)展問題，一個(gè)新趨勢(shì)是有一種更有效的道夫針布可以使錫林針布對(duì)纖維的控制能力增強(qiáng)，當(dāng)然這樣做的結(jié)果是纖維的再循環(huán)性增加，但是潛在的價(jià)值是在不損失豪特長(zhǎng)度和增加落棉的基礎(chǔ)上使生產(chǎn)纖維密度高于1.6g/m2；在某些情況下，工廠生產(chǎn)效率的增加可能比豪特長(zhǎng)度的增加更重要。

新型設(shè)計(jì)會(huì)影響道夫直徑，使用大道夫意味著在道夫和錫林表面開始分離之前，纖維從錫林向道夫的轉(zhuǎn)移更加完全；但在更有效的道夫針布作用下，小道夫也可為梳棉機(jī)設(shè)計(jì)提供有效的新機(jī)會(huì)。

新型針布齒條的另一作用是梳理摩擦小的纖維，如Teflon，其較低的剝?nèi)⌒蕦?dǎo)致錫林負(fù)荷增加。

為了使棉網(wǎng)握持在道夫針布上，避免棉網(wǎng)在很光滑的道夫上未到達(dá)剝?nèi)↑c(diǎn)就滑落，則帶臺(tái)階的齒條具有阻止纖維滑落的良好性能。

最后一個(gè)應(yīng)用，是將道夫針布用于精梳機(jī)。CTFT的經(jīng)驗(yàn)顯示，當(dāng)新條子喂入精梳機(jī)時(shí)，條子的頭端有被循環(huán)梳針拔出形成一束纖維的趨勢(shì)，然后纖維束由電刷喂入道夫；但經(jīng)驗(yàn)顯示道夫針布無法握持住纖維束并如圖1討論的那樣準(zhǔn)確地將其釋放回到電刷，一旦纖維束回到電刷上，通常會(huì)被轉(zhuǎn)回到循環(huán)梳針上，聚集在針齒中，妨礙精梳過程。而新型道夫針布可以握持住聚集的全部纖維，使循環(huán)梳針能夠繼續(xù)以最大的效率工作。

5 商業(yè)化

這種新型道夫針布的設(shè)計(jì)正在與ECC-Platt公司進(jìn)行磋商，使其商業(yè)化。該公司已對(duì)其L10型道夫針布齒條進(jìn)行了改造，專門用于羊毛梳理，也在合成纖維上做過試驗(yàn)；用于梳理羊毛的齒條齒形如圖9所示。同時(shí)，該公司也生產(chǎn)了一種適于梳棉機(jī)的道夫針布，且正在進(jìn)行最終試驗(yàn)。

a) δ=50° b) δ=45°圖9 ECC-Platt公司研制的用于精毛紡梳理的齒條

6 結(jié)語

新型道夫針布設(shè)計(jì)理念的出現(xiàn)，并隨著歐洲ECC-Platt公司在該技術(shù)上的發(fā)展，已在世界很多工廠進(jìn)行試紡。結(jié)果顯示新型針布前景廣闊，但是在進(jìn)行商業(yè)化生產(chǎn)之前，還需在工廠進(jìn)行大量的試紡和評(píng)估，這樣才會(huì)使產(chǎn)品有繼續(xù)發(fā)展的空間。

[1]Harrowfield,BV,JREley,etal.ThePressureonFibresinCarding,Symposium:WoolScouringandWorstedCarding:NewApproaches[M].CSIROTextile&FibreTechnology:Geelong,1986：5-7.

[2]Harrowfield,BV，DFGravolin.DynamicTransferEfficiencyofWoolFibresfromSwifttoDofferinaMiniatureCard[J].JTextInstit,1986,77(1):9.

[3]Atkinson,KR.CardWire,EspeciallyforDoffersandWorkers:WO00/26450[P].

郭 昕，曹繼鵬 編譯自

A New Generation of Doffer and Worker Wire.

(TextileInstitute81stWorldConference，CSIROTextileandFibreTechnology，2000.)

A New Generation of Doffer and Worker Wire

Ken Atkinson

The textile industry has long been aware of the importance of the efficiency of doffing for the quality of carding.As the efficiency of doffing decreases the recycling of fibre around the main cylinder increases,which can cause problems such as lower web quality,greater nep content,or increased fibre breakage.A new philosophy of doffer operation is presented that highlights the role of the fibre loss from the teeth of the doffer on the efficiency of cylinder-doffer transfer.The fibre loss can be prevented by adopting a new profile for the doffer wire.The doffer wire was manufactured incorporating the new principle,which has been patented,and tests confirmed as superior capacity to retain fibre hooked around the pins.The effect of this new wire on fibre length and noil for worsted carding is reported and the implications for the carding of fibres other than wool are briefly discussed about.The extent to which worker wires operate like doffers means that the new profile could also be used as a worker wire.

doffer;clothing;worker wire;cylinder;doffing;steps;profiles;front angles

2016-04-20

郭 昕(1972—)，女，遼寧丹東人，副教授，主要從事紡織工藝研究。

時(shí)間：2016-10-08 09:29

TS103.82+1

A

1001-9634(2017)01-0005-06

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

20161008.0929.002.html