锥齿针布控制棉结和短绒的实践

陈玉峰，张大志

（光山白鲨针布有限公司，河南 光山 465450）

1 棉结和短绒的成因及危害

1.1 棉结和短绒的成因

1.1.1 原 料

原棉采摘加工过程中，因机采棉的增加，导致短绒和棉结增加。

1.1.2 设 备

设备在加工过程中反复的揉搓打击、不正常的挤压造成棉结和短绒的增加，特别是部分打击点不正会导致其剧增。

1.1.3 针 布

针布刺入纤维束中，反复进行梳理、转移、揉搓，针型配型不当会造成棉结和短绒的增加，其最大的危害是造成潜在的纤维损伤。

1.1.4 工 艺

梳棉机工艺配置不当也会造成纤维损伤，紧隔距、强分梳造成梳开棉结和短绒增加的矛盾；低速度造成保护纤维与梳不开棉结的矛盾，这些均靠工艺解决。梳理过程中两针、齿面间作用隔距越小、针齿越密对纤维的握持力越强；针齿的表面粗糙度差，会增大对纤维的控制力和作用强度，造成纤维损伤及产生短绒和棉结。工艺配置不当，梳理不充分棉结增加，过度梳理短绒增加。所以，工艺配置应配合针布柔性梳理、充分梳理为主要目的。

1.1.5 管 理

设备管理，即设备维修程度和维修质量；原料管理，即回花和材料的选用配备；工艺管理，即工艺上车的合格率；在加工过程中温湿度小、回潮过小棉纤维易脆断，回潮过大则分梳不开，使棉结和短绒增加；操作过程中清洁不及时、不正确（吹、拍打）易造成短绒，飞花附入也会造成短绒和棉结的增加。

1.2 棉结和短绒的危害

1.2.1 短绒的危害

短绒多：牵伸过程中不易控制，成纱强力低；生产过程飞花多，断头多，条干差，成纱细节、粗节多，棉结多；织造效率低，无法适应高速整经喷气；增加丝光烧毛的成本。

1.2.2 棉结的危害

棉结是衡量纱线质量的一项重要指标，它不仅影响成纱和织物的外观，还影响后续加工质量和生产效率。棉结多，布面质量差，同时会造成针织纱织造断头和断针，出现布面破洞影响染色和布面质量。

2 针布梳理对短绒和棉结影响机理分析

2.1 梳理过程中对棉结和短绒的影响

针布梳理的对象是纤维层（刺辊梳理）、纤维束（盖板分梳）、纤维中的假性棉结（锡林和盖板）［1］。梳棉机相邻针齿配置有交叉、有平行，针齿间相对运动且方向不同，相互作用且对纤维产生冲击力、摩擦力和分梳力，刺入并分解纤维束成单纤维，梳开棉结，其间作用力过大或过小，都会影响针齿对纤维的抓取分梳、释放转移，造成短绒和棉结的增加。

2.2 针布性状对棉结和短绒的影响

2.2.1 针齿锋利度

针齿锋利度即齿尖的强度、硬度、耐磨度。针齿间既要实现对纤维的充分梳理，又要防止过度强梳理。齿顶面积决定针布锐度，面积越小越锋利；齿尖耐磨度好（工作边），边缘一般呈直角；针齿粗糙度好，也是金属针布的必备性状之一。针布趋向矮浅，可减小顶端面积和保持齿尖棱边棱角清晰，能够提高分梳穿刺能力，但要防止纤维损伤。

2.2.2 针齿高度和角度

锡林齿深与总高密切相关，总高随着齿深变浅趋向矮的方向发展。齿高则摩擦力大、寿命短，纤维不易在针齿间移动，对纤维的消极分梳大（拖梳）、转移不好；齿矮则纤维在针尖处受积极分梳作用强，易转移、分梳效果好。道夫则反之，但是要考虑防轧。

工作角小，纤维不宜沉入齿根，转移释放纤维的能力增强，但握持分梳能力较差；工作角偏大，转移率高，但过大影响混合、均匀和分梳效果，所以工作角设计应综合考虑分梳和转移率。

2.2.3 针齿密度

锡林齿密增加可提高纤维握持分梳能力及对每根纤维的作用齿数，减少针布的磨损和衰退［2］；但对纤维的摩擦阻力增大，易嵌破籽，分梳转移能力降低。横向齿密增加，基部厚度相应减薄，能增加分梳能力，减少棉结，对提高质量有较明显效果。道夫齿密因其梳理、转移功能不同，以适度为主，在易抓、易放的情况下，需要配合锡林和所纺纤维进行优化。

3 锥齿针布控制棉结短绒的实践

3.1 锥齿针布的特点

齿顶面积小，棱角分明的针齿穿刺能力强，但是对纤维的损伤也大。新型锥齿针布，齿顶面积小，棱角为圆弧设计，不仅实现对纤维的充分梳理，同时实现柔性梳理，二者兼顾，加强了对纤维的保护。

3.2 锥齿针布与普通针布对比

锥齿针布是在普通针布的基础上进行了锥齿化处理，具体示意见图1。

图1 普通齿条与锥齿齿条对比

普通针布：齿顶尖呈一平面，边缘呈直角，减小顶端面积，能提高分梳穿刺能力，但纤维损伤多；棱角分明，锋利度好，但对纤维的损伤较大［3］；紧隔距、强分梳，依靠强烈梳理降低棉结，但是产生短绒和梳理过度不可控是不可避免的问题。锥齿针布：齿顶面积小，齿尖锥齿状，棱边为圆弧过渡，缓和了对纤维的冲击力；表面光滑，易于气流通过，减少对纤维的阻力，延长使用寿命；可以在适当隔距的情况下，分梳纤维，避免了紧隔距、强分梳造成的潜在损伤，提高了成条内在质量。

3.3 锥齿针布的选用实践

3.3.1 刺辊针布的选用

刺辊的梳理作用十分强烈，也是工艺的关键点，棉层中70%～80%的棉束被刺辊分解成小棉束或单纤维状态［4］。刺辊速度每提高或者降低5%～7%，就会造成棉结和短绒的较大变化。在纺纱工艺过程中，根据原料和质量情况对刺辊进行优化，效果十分明显。锥齿刺辊针布能够在源头柔和梳理，使在未优化情况下已经造成的损伤得到缓和。刺辊选用对梳理纤维质量的影响对比见表1。

表1 不同刺辊对梳理质量的影响

表1结果说明：选用锥齿AT5610×05011针布，刺辊给棉板隔距大，速度在760r／min时，加工高含杂2.3%美棉，效果优于非锥齿针布。

3.3.2 锡林、盖板针布的选用

锡林和盖板相互作用，能实现针面间的柔性分梳［5］。锡林锥齿针布齿顶面积小，穿刺能力强，棱边为圆弧过渡，表面光滑，易于气流通过，减少对纤维的阻力，便于释放纤维，延长使用寿命。可以在较大隔距下，分梳开纤维，避免了强分梳造成的纤维损伤，减少了棉结和短绒。选用齿顶小的AC2030×01740针布，纵向齿密大，基部窄，前角小，适应性强，不仅适合长绒棉和细绒棉，也能适应高速。锡林和盖板是梳棉机柔性梳理和效能提升的关键。回转盖板工作一段时间后，梳针间逐渐充塞满纤维和杂质，产生搓结。盖板采用渐密型，保证渐密配合踵趾面的集中梳理，提升了梳理效果［6］。在FA231A型梳棉机上配置AC2030×01740和MCH52，盖板隔距 为0.18mm，0.15mm，0.15mm，0.15mm，锡林速度为420r／min，后部刺辊速度为760r／min，开纺速度为120m／min，成条结杂72粒／g；质量优于AC2030×01550和TP45搭配（盖板隔距为0.15 mm，0.13mm，0.13mm，0.13mm，锡林 速度为360r／min，后部刺辊速度为860r／min，开纺速度为103m／min，成条结杂为122粒／g，具体对比见表2。

表2 锥齿锡林针布和渐密型盖板搭配质量对比

3.3.3 附加分梳固定盖板的选用

固定盖板对锡林齿面握持的纤维起拖梳作用，锡林针布对固定盖板针布上的纤维起剥取作用［7］。锥齿固定盖板采用双弧面、小齿顶面积，更好地保证了梳理效果。选用时，加强对固定盖板齿密优化选型，如针布选用密密搭配，前后固定盖板的齿密也应相应增加。以JWF1203型梳棉机为例，WSFD固定盖板优化前选用前6根，齿密分别为43，55，66（齿／（25.4mm）2）各2根；后8根齿密分别为16齿／（25.4mm）2的4根，26，36（齿／（25.4mm）2）各2根。优化后，前6根齿密分别为55齿／（25.4mm）2的2根，66齿／（25.4mm）2的4根；后8根齿密分别为16，26，43，55（齿／（25.4mm）2）的各2根。

3.3.4 道夫针布的选用

道夫针布的选用，以转移为主，适当减少齿密，便于气流的下泄，适应高速高产的需要；同时要求齿面圆整，齿尖锋利，针齿光滑，能提高转移率，最大限度地减少嵌杂。实际选用中，锡林齿密增加，道夫齿密也需要相应增加，实现两针面平行配置［8］。锥齿AC2030×01740配用普通AD4030×01890时，有轻微嵌杂现象；选用锥齿AD4030×01890时，则无嵌杂现象，条干优于前者。

3.4 锥齿针布使用和工艺配合

3.4.1 针布选型和工艺配合要准

针布选型和工艺配合要紧密结合原料特点。如纺长绒棉，皮马棉长度为34mm～35mm，刺辊和给棉板隔距用0.36mm，结杂为82粒／g，改用0.25 mm隔距后降低到43粒／g；新疆137～139长绒棉，AFIS12.7mm 短绒含量为9.8%，结杂为50粒／g，改用0.36mm隔距后短绒含量为6.3%。针布型号为 AC2030×01740、渐密 MCH45、AD4030×02090、AT5610×05011，按照长绒棉工艺配合，使用周期和工艺配备都要准确。

3.4.2 针布包卷到位

准确性：平整，否则隔距无法校准，梳棉机滚筒的圆柱度及直线度应不大于0.02mm；直立，否则梳理作用配对齿尖偏移，无法平行配置。

可靠性：包卷起头要好，保证张力一致，保证运行后效果，最好是锡焊，这样可减少使用过程中出现的爆针现象。

3.4.3 保证上车工艺

隔距准确是工艺效果的保证；过分注意安全工艺而忽略实际工艺，会降低梳理效果。紧隔距、强分梳是针布和工艺配合不到位的消极措施，一味追求紧隔距（最紧要求0.10mm），结果使锡林、道夫、盖板嵌杂，难以适应高速高产的需要。所以，应合理选型，能够实现适度隔距强分梳，以适应梳棉机优质、高产、低耗的发展趋势。

3.4.4 加强管理，减少分梳后质量的影响

梳理前管理是保证设备精确性，梳理后管理是操作要到位，保证运行的可靠性。加强检修保证梳理效果，杜绝盖板链条起浮、斩刀作用不良等问题，避免影响梳理后的效果；加强对除尘风力和风量的控制，使纤维充分梳理，棉结和短绒及时排除，除尘能够及时回收，做到梳理后质量的稳定；此外，针布的清洁和隔距校正要定时，复磨要有计划地进行。

3.5 锥齿针布配套使用效果对比

锥齿针布经特殊工艺处理，无油泥、无色差、无磨合期、使用寿命长；能降低短绒，提高制成率和成纱强力，提升纱线品质。纺C 14.6tex纱，具体质量对比见表3。

表3 锥齿针布配套使用对质量的影响

4 结语

纤维梳理效果，除与原料、设备、梳棉机工艺配置、设备管理等有关外，针布的选型也对梳理过程中的短绒和棉结有很大影响，减少棉结和短绒，必须选用锋度好、针齿密度高的针布。普通针布，边缘锋利，能提高分梳穿刺能力，特别是紧隔距、强分梳工艺，降低棉结效果明显，但是短绒和梳理过度不可控是难以避免的问题。新型锥齿针布齿尖锥齿化处理，齿型呈圆锥状，齿顶面积小，棱边为圆弧过渡，梳理穿刺效果好，损伤纤维少，能减少短绒的产生。通过合理的选型和工艺的配合，能够避开紧隔距、强分梳的消极梳理弊端，实现适度隔距强分梳，能够有效控制短绒和棉结的增加，降低用棉量，实现梳棉机优质、高产、低耗的目的。

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［3］冉隆奎，席莉丹.关于梳棉盖板踵趾差的理论探讨［J］.棉纺织技术，2001，29（11）：15－18.

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