曹繼鵬，鄒佩杉

(遼東學院 服裝與紡織學院，遼寧 丹東 118003)

0 引言

針布是梳理過程中直接與纖維接觸、與其發(fā)生作用力的一種重要梳理器材。梳棉機被稱為紡紗生產的心臟，針布則是梳理生產應用的核心紡紗器材，針布的合理應用對于梳棉機高速高產高效、提高成紗質量至關重要[1]。在梳棉機梳理生產的過程中，彈性蓋板針布與錫林金屬針布構成主梳理區(qū)對纖維進行均勻混和、剔除纖維中的雜質，在梳棉機上發(fā)揮著對纖維的梳理、除雜和混和功能。

1 彈性蓋板針布的基本型式

彈性蓋板針布上梳針針身的基本型式分為2種：一種是直針，另一種是彎針[2]，如圖1所示。

a) 直針 b) 彎針

1.1 直針針身梳針

直針針身梳針彈性蓋板針布，一般采用扁平形橫截面針身，針尖為尖劈形，梳針植在彈性較小的底布上，主要用于梳理合成纖維。

1.2 彎針針身梳針

彎針針身梳針蓋板針布,主要用于梳理棉纖維，隨著高速高產梳棉機的發(fā)展，梳針針身橫截面形狀有三角形、圓形、扁平形、菱形、雙凸形及卵形等，彎針針身梳針與直針針身梳針不同之處還在于植角δ，即針身前輪廓線與底布平面間夾角的不同；彎針針身梳針上膝主要為梳理功能，前角α大小決定了梳針對纖維的握持和釋放能力。

2 彈性蓋板針布梳針密度的分布型式

根據梳理纖維的不同，通常應選擇不同的梳針密度分布型式，以便更好地發(fā)揮彈性蓋板針布的梳理功能，常見的梳針密度分布型式有多種[3]。

2.1 勻密型(Y)彈性蓋板針布

勻密型彈性蓋板針布是傳統(tǒng)的型式，其特點是針布的橫、縱向針尖距一致，如圖2所示。勻密型針密型式采用改變植角δ的方式來增強或減弱對纖維的控制能力，適用于紡滌綸或腈綸，紡棉時排雜效果好但梳理效果受到不利影響。

圖2 勻密型梳針分布

2.2 橫密型(H)彈性蓋板針布

橫密型彈性蓋板針布的針密為縱向小、橫向大，有利于梳理和纖維伸直、棉結及雜質的清除，如圖3所示；加工棉纖維時對纖維的控制能力較強，梳理效果好；而在梳理化學纖維時，因控制纖維能力強則易造成落棉較多。

圖3 橫密型梳針分布

2.3 稀密型(X)彈性蓋板針布

稀密型彈性蓋板針布橫向針尖距呈梯度變化、縱向為漸密曲線排列，如圖4所示；當纖維進入彈性蓋板針布梳理區(qū)時，即由緩和梳理變?yōu)闈u強梳理，可使棉結減少、梳理充分。由于部分梳針采用斜紋弧形排列，其橫向針尖距為0.50 mm～1.06 mm，適用于梳理含雜大的低級棉；而加工化纖時易發(fā)生纖維充塞、落棉多的問題。

圖4 稀密型梳針密度分布

2.4 漸密型(J)彈性蓋板針布

每根彈性蓋板針布上的縱向針尖距由大逐漸變小、針密逐漸增大，如圖5所示。在梳理時每根蓋板針布的纖維入口都是大的，并逐漸縮小針尖距，在出口處為最小，使蓋板針布與錫林金屬針布齒尖相互梳理達到最佳狀態(tài)，從而改進了對纖維的梳理和除雜效果、降低了棉網棉結。漸密型梳針分布有7組分、5組分的漸變型式，形成了對纖維漸進地強梳理，漸密型針布紡棉纖維時具有明顯的優(yōu)勢，但對排雜效果稍有不利影響。

圖5 漸密型梳針分布

2.5 縱橫向漸密型(J)彈性蓋板針布

縱、橫向漸密型彈性蓋板針布的特點是縱向梳理、橫向排雜，當纖維進入錫林—蓋板梳理區(qū)時，纖維不是立即受到強烈分梳，而是梳針密度由小到大逐步增大、梳理逐漸變強，后部針密大的針布起到充分梳理的功能、梳理更加趨于合理，如圖6所示。試紡表明，縱、橫向漸密型彈性蓋板針布對降低梳棉生條和成紗結雜、提高條干均勻度有明顯效果。

圖6 縱橫向漸密型彈性蓋板針布

3 彈性蓋板針布的技術創(chuàng)新

隨著梳理技術的發(fā)展及梳理不同纖維的新要求，彈性蓋板針布的針密λ、植角δ和植針寬度發(fā)生了一些新的變化。

金輪針布(江蘇)有限公司公開了一種梳棉機用彈性蓋板針布，每根蓋板針布上梳針上膝的前角從趾端向踵端前角α由 12°逐漸變化為20°；通過蓋板上梳針工作角α的變化，彈性蓋板針布可實現更為有效的開松、粗梳和精梳，如圖7所示[4]。金輪科創(chuàng)股份有限公司認為將彈性蓋板針布的植針長度由20 mm～22 mm增大為22 mm～25 mm，從而增大主梳理區(qū)的面積，有利于提高梳理效果和梳理質量[5]。山西金鑫針布有限公司提供了一種提高纖維梳理質量的彈性蓋板針布[6]，包括底布和梳針，梳針在底布上沿趾端到踵端分為第1區(qū)梳針和第2區(qū)梳針，第1區(qū)梳針數與第2區(qū)梳針數之比為1∶2；第1區(qū)梳針總高按第1斜率排列，第2區(qū)梳針高度按第2斜率排列，第1斜率比第2斜率大，第1區(qū)梳針比第2區(qū)梳針總高大，如圖8所示。又有文獻介紹了一種新型梳棉機用彈性蓋板針布[7]，梳針針身分為彎針和直針，兩種針身的梳針針尖平面與針根平面形成夾角γ，tgγ=0.027 027 0或tgγ=0.016 816 8，如圖9所示。還有文獻主要從梳針排列、角度和針密等參數的變化進行了組合創(chuàng)新[8-10]。

1—梳針；2—底布；3—踵端；4—趾端。 圖7 前角α變化的彈性蓋板針布

1—底布；2—踵端；3—第2段梳針；4—第1段梳針；5—趾端。

1—梳針；2—底布；3—針根平面。a) 彎針針形 b) 直針形

4 針布的配置

4.1 梳理針布的機制與功能

錫林金屬針布處于梳棉機中心位置，在蓋板針布與錫林金屬針布的共同作用下，可進一步將經刺輥梳理后的小棉束再次進行梳理、充分地混和及清除棉結、雜質。前、后固定齒條蓋板針布分別安裝在錫林回轉蓋板針布的前下方和后下方，后固定齒條蓋板針布對纖維進行預梳理，與錫林針布間的隔距較大、齒密較?。挥捎诶w維經過主梳理區(qū)的梳理，前固定齒條蓋板針布通常與錫林針布間的隔距較小、齒密較大，以達到漸強梳理的效果。因此，選擇蓋板針布配置時須考慮到回轉蓋板針布及前、后固定齒條蓋板針布之間的配合，并跟蹤蓋板針布隔距對梳理質量的影響。

4.2 錫林金屬針布與彈性回轉蓋板針布的配置

衡量梳棉機梳理能力的標準是梳理度，即每根纖維受到梳理的針、齒數。梳理度與齒密有很大的關系，原料不同，錫林金屬針布齒密與彈性回轉蓋板針布針密配置不同。有研究指出：紡棉中、細號紗時采用大齒密—小針密搭配；紡棉中、粗號紗時的搭配反之；紡純棉細號紗和超細化纖時，采用大齒密—大針密搭配；紡化纖、毛、麻時采用小齒密—小針密配置[11]。也有研究針對梳理細特化纖用針布的配置進行了探討，分別采用錫林金屬針布與彈性蓋板針布以小齒密—大針密、小齒密—小針密、大齒密—小針密、大齒密—大針密進行配置對比試紡，結果表明錫林金屬針布與彈性蓋板針布呈大齒密—大針密配置時，其梳理效果最好、棉結雜質最少[12]。還有對彈性蓋板針布和錫林金屬針布工藝性能的研究，當錫林金屬針布齒密較大時，彈性蓋板針布的針密應小一些；當錫林金屬針布齒條的工作角α小時，彈性蓋板針布植角δ應大一些，但不應大于74°，這樣配置的梳理效果為最佳[13]。

4.3 前后固定齒條蓋板針布的配置

用于不同種類纖維、不同機型上的前、后固定齒條蓋板針布的參數應不同；一般而言，前、后固定蓋板針布齒條的工作角α為85°～90°,后固定齒條蓋板針布的齒密λ為(60 ～440 )齒/(25.4 mm)2。隨著科技進步，梳棉機梳理效率大大提高，后固定齒條蓋板針布的根數也在增加；紡化纖時配置后固定齒條蓋板針布的隔距應稍大，約為0.4mm～1.0 mm；前固定齒條蓋板針布的齒密約為(240 ～950 )齒/(25.4 mm)2，工作角α為70°～80°[14-15]。

4.4 針布隔距

新針布的上車隔距通常情況下應以稍大為宜，并應跟蹤梳理質量，待生產達到一定產量后對針布隔距適當進行調整；隨著梳理時間的加長,針布的鋒利度下降，針/齒尖平面度有所提高，須適當減小針布間隔距。

5 彈性蓋板針布的發(fā)展趨勢

5.1 植角

植角在國內外許多針布樣本中都未明確標出，一般只標注密度參數?；剞D蓋板彈性針布梳針的植角δ通常為72°～75°,個別為80°；植角δ大則其對纖維的控制能力弱、纖維轉移效果好，而梳理效果差；植角δ小則其對纖維的控制能力強、纖維梳理更充分。根據加工纖維的不同，應選擇不同植角δ的彈性回轉蓋板針布，如紡差別化纖維時，前角α由18°減小為12°～14°；紡棉纖維時，前角α由18°增大為19°～21°[3]。

有文獻[16]指出，當后固定齒條蓋板針布梳理區(qū)存在較大且分布不均勻的束狀纖維時，則瞬間發(fā)生涌堵導致充塞繞掛針布，齒條工作角α應以0°～7°為宜，并選擇具有較大齒隙的齒型以確保其對纖維的有效釋放；前固定齒條蓋板針布齒條的工作角α以5°～7°為宜，并盡量選擇較大的齒隙。

總體上，彈性蓋板針布的植角δ變化并不大，少數彈性蓋板針布的植角δ應根據所紡差別化纖維的需要，在原植角δ的取值上下浮動約3°,即彈性蓋板針布植角δ宜為12°～21°,個別為10°。

5.2 針/齒密λ

梳棉機主梳理區(qū)由彈性回轉蓋板針布與錫林金屬針布構成，梳理區(qū)2種針布的針/齒密λ決定了針布的梳理度。據文獻報道，最佳的彈性回轉蓋板針布針密λ應為(290 ～520)針/(25.4 mm)2[17]。為對纖維的梳理效果更好，應根據原料品種、質量及產量等因素，探索配置不同類型的蓋板針布[18-20]；也有文獻指出，可通過增大縱向梳針排列長度以增加梳針數量，進而改善生條質量[21]。關于針密的變化，從彈性針布的橫、縱向針密單一變化到同時變化，研究人員也得出了相對優(yōu)化的彈性蓋板針布針密[22-23]。

史志陶[24]研究了回轉蓋板運轉方向與彈性針布選型的關系，指出當回轉蓋板正轉時，可以不拘型式地選用直針彈性蓋板針布或彎針彈性蓋板針布；當回轉蓋板反轉時，宜盡可能選擇彎針彈性蓋板針布，梳針的密度分布宜盡量避免漸密型；否則，蓋板花將難以刷出，或即使能刷出來，對彈性蓋板針布的磨損以及蓋板花纖維損傷都較嚴重，以致影響其日后使用。這說明彈性蓋板針布的選擇還應與具體工藝選擇相結合。

在實際生產前須充分了解原料狀態(tài)，以選擇合適的彈性蓋板針布，如：紡化纖時常使用勻密型彈性蓋板針布；加工再紡棉時，推薦使用漸密型彈性蓋板針布[19]；總體上，紡棉比紡化纖用彈性蓋板針布針密偏小，并要結合加工對象進行選擇。當原棉質量較好時，宜選擇有利于加強梳理的彈性蓋板針布，如要求針密稍大，梳針為橫向密、縱向漸增的排列，以加強梳理，針密宜不小于400 針/(25.4 mm)2；反之，紡低級棉宜選用勻密型和橫密型的彈性蓋板針布，針密宜為(290 ～400) 齒/(25.4 mm)2。

5.3 針布鋒利度、平面度、耐磨性和表面粗糙度

為了充分發(fā)揮彈性蓋板針布的梳理功能，普遍重視提高新型彈性蓋板針布的鋒利度、平面度和耐磨性，減少表面粗糙度Ra值，這是除了合理設計、選用適宜的彈性蓋板針布型號和規(guī)格外，獲得優(yōu)良梳理功能的關鍵。梳針針尖鋒利、表面粗糙度Ra值小、平面度誤差小、耐磨，則彈性針布的穿刺、握持、梳理能力強，梳理質量好且穩(wěn)定，使用壽命長。

目前，國產彈性針布在這些方面有很大的提高，在向使用企業(yè)推薦合理型號的基礎上，制造企業(yè)也通過采用優(yōu)質鋼材及特殊的熱處理工藝，明顯提升了國產彈性針布的性能和壽命。

6 結語

6.1梳理不同纖維時，應選擇不同針密分布型式，以充分發(fā)揮彈性蓋板針布的梳理功能，還應重視提高針布鋒利度、表面粗糙度、平面度和耐磨性。

6.2在梳棉機梳理生產前應充分了解纖維原料狀態(tài)及相關彈性針布的配置，尤其要將錫林金屬針布的齒密和工作角α參數與梳理具體工藝相結合，充分考慮梳理區(qū)纖維的轉移、釋放，以合理選擇彈性蓋板針布、充分發(fā)揮其梳理功能，為企業(yè)創(chuàng)造更大的經濟效益。