道夫金属针布齿条技术进步和应用

陈玉峰(光山白鲨针布有限公司，河南 光山 465450)

•综合述评

道夫金属针布齿条技术进步和应用

陈玉峰
(光山白鲨针布有限公司，河南 光山 465450)

为了提高梳棉机的梳理质量，重点介绍梳棉机道夫金属针布齿条齿形设计、表面处理技术的进步，分析其优缺点和实际应用效果。指出：设计道夫金属针布齿条的齿形，应根据纤维的特性，重在提高针布对不同纤维的控制、吸纳、释放、转移能力，解决梳理过程中落网大、转移率低、嵌杂多等问题；为使道夫金属针布控制、释放纤维的性能得到强化，采取一定的表面处理技术，去除机械冲切加工产生的毛刺、鳞屑、氧化皮，以提高金属针布齿条表面粗糙度和硬度。

道夫金属针布；梳理；齿条；齿形；工作角；转移率；控制；纤维

0 引言

随着梳理纤维种类的不断增多和梳理速度的不断提高，道夫金属针布齿条的齿形、尺寸规格、表面处理都发生了很大变化，特别是齿形和表面处理技术的提高，使道夫金属针布对纤维的控制和转移性能得以较大提升。了解这些进步，认知技术要点，对选配好道夫金属针布齿条，提高梳理质量至关重要[1-2]。

1 道夫金属针布齿条齿形和表面处理

1.1 齿条齿形

目前，道夫金属针布齿条齿形有5种：直齿形、弧形齿、弧背齿形、鹰嘴齿形和台阶齿形，如图1所示。

a) 直齿形

b) 弧形齿 c) 鹰嘴齿形

d) 弧背齿形 e) 台阶齿形

1.2 常用表面处理方法

常见道夫金属针布齿条表面处理技术有5种：机械抛光处理，电化抛光处理，化学处理，等离子处理和表面强化处理。

1.3 齿形标志

金属针布齿条制造企业对道夫金属针布齿条的齿形采用以下标志：侧向带细纹的标志为“R”；鹰嘴齿形的标志为“G”；弧形齿的标志为“B”；组合齿形的标志分别为“BR,BG,RG”等。

2 齿条齿形技术进步的要点和应用分析

2.1 齿条齿形技术进步的核心

道夫金属针布齿条的型号规格影响其对纤维的抓取、握持和释放能力，直接影响道夫金属针布的转移率。道夫金属针布齿条的工作角α小，则针布对纤维的抓取能力弱，不利于提高纤维转移率；其齿深大，可增大齿间容纤量，同时使锡林高速回转产生的气流能够顺利从道夫针布齿尖溢出，提高纤维转移率；当增大道夫金属针布齿密时，其对纤维的抓取能力增强，有利于转移率提高；道夫金属针布齿顶面应平齐锋利，齿条的表面粗糙度值小，耐磨，强度高。普通道夫金属针布齿条和新型道夫金属针布齿条参数对比见表1。

从表1可知，道夫金属针布齿条技术进步的核心是工作角α稳定为30°和齿深h6增大，齿密则结合齿形适度增减，使纤维的抓取与转移相结合；齿顶面积结合抓取纤维功能和抗轧强度，并减少嵌杂；齿形设计应结合纤维性能，抓取、转移、控制和释放纤维功能相互结合。

表1 两种道夫金属针布齿条齿形技术进步对比

普通新型工作角α/(°)25～3030齿形直齿形直齿形或弧形齿总高h1/mm3．5～4．54．0～5．0齿深h6/mm1．9～2．42．0～2．6齿顶长l/mm0．10～0．130．11～0．15齿密/[(齿·(25．4mm)⁃2)]306～550306～550(直齿加密纺化学纤维)基部高/mm1．2～1．41．0～1．3适纺范围通用专纺性强齿条侧面光洁1～5条横纹或沟槽

2.2 齿条齿形特点和应用示例

2.2.1 直齿形道夫金属针布齿条

2.2.1.1 直齿形无横纹

2.2.1.1.1 优缺点及应用范围

优点：直齿形齿条针布转移、释放纤维的能力强，纤维伸直效果好；齿深h6为2.0 mm～2.5 mm，利于提高容纤量。

缺点：针布抗轧能力差，控制纤维能力较差，在高速或纺化纤时易发生落网。

改善途径：增大齿密和齿深。

应用范围：齿密不大于440齿/(25.4 mm)2的道夫金属针布齿条主要用于低速机台，其转速不大于40 r/min，纺棉、化纤等通用性能好；高速机台纺化纤时，一般选用齿密不小于500齿/(25.4 mm)2的齿条[3]。

2.2.1.1.2 应用效果

直齿形道夫金属针布转移效果好，可有效降低小纱疵，提高成纱质量。其典型应用效果见表2。

表2 直齿形道夫金属针布应用效果

齿条型号适纺纤维效果AD4030×01870(504)反齿粘胶高速机台小纱疵约降低30%AD4030×01870(512)化纤梳理、转移效果好AD4030×02090棉，粘胶转移效果好，降低A1纱疵AD4530×01675棉，粘胶齿密大，控制纤维能力强，降低小纱疵

由表2可知，直齿形、大齿密、大齿深的道夫金属针布梳理化纤效果好，原因是齿密增大控制纤维能力增强；齿间容纤量大，直齿形的金属针布释放转移纤维的效果好。在高速梳棉机上，应采用大齿深的齿条以增大齿间容纤量，增大齿密控制纤维与直齿形金属针布增强转移纤维相结合，效果明显。

2.2.1.2 直齿形带横纹

2.2.1.2.1 优缺点及应用范围

优点：除具有直齿形无横纹道夫金属针布所具有的优点外，齿部增加横纹，对纤维的控制能力明显增强。

缺点：齿部横纹影响纤维释放，导致纱疵增加；齿深h6小，容纤量小。

改善途径：横纹数适量，合理的横纹到齿顶面距离，增大齿深h6。

应用范围：适纺棉、麻、丝、毛等各种纤维。

2.2.1.2.2 应用效果

直齿形带横纹道夫金属针布，典型应用效果见表3。由表3可知，直齿形带横纹道夫金属针布克服了无横纹直齿道夫金属针布控制纤维能力差的问题，适用于特种纤维以及细特纤维的梳理转移。

表3 直齿形带横纹道夫金属针布应用效果

齿条型号适纺纤维效果AD4030×02090R3，R2，R1AD4030×02090R2AD4030×01890R2各种各种各种不同条数横纹，控制纤维的强弱不同；应根据所纺纤维选用，使转移释放相结合，有害纱疵明显减少，成网转移中质量稳定，不落网，棉网清晰度好

2.2.2 弧形齿道夫金属针布

2.2.2.1 齿部无横纹

2.2.2.1.1 优缺点及应用效果

优点：弧形齿道夫金属针布齿条采用截切型，其抗轧能力强，能克服齿部变小、齿密小、易损伤的缺陷；弧形齿可提高转移纤维的能力；齿深较大，容纤量大。

缺点：对部分化纤控制能力较差，转移效果差。

改善途径：在齿部增加横纹。

应用范围：通用性好，适纺各种纤维。

2.2.2.1.2 应用效果

弧形齿道夫金属针布抗轧能力强，梳理效果好，使用寿命长。典型应用效果见表4。由表4可知，弧形齿道夫针布控制纤维好，齿间容纤大，弧背齿形释放转移效果好，抗轧能力强，使用效果好。

表4 弧形齿道夫金属针布应用效果

齿条型号适纺纤维效果AD4030×02090B棉使用13年(1400t)AD4030×02090各种梳理、转移效果好

2.2.2.2 齿部有横纹

2.2.2.2.1 优缺点及应用范围

优点：增加横纹，提高对化学纤维控制能力；齿深达2.6 mm，容纤量大，气流易于通过。

缺点：转移效果差，易造成转移时纤维伸直度回弹，小纱疵增加。

改善途径：横纹条数及其到齿顶面距离合理，可将齿顶面到横纹距离由0.8 mm减小到0.4 mm。

应用范围：适纺棉、化纤、天丝(Tencel)等功能性纤维。

2.2.2.2.2 应用效果

弧形齿带横纹道夫金属针布，典型应用效果见表5。由表5可知，齿部加横纹的道夫金属针布控制纤维能力强，齿间容纤量大，弧背齿形的道夫金属针布释放转移纤维效果好，抗轧能力强，减少落网，可改善生条条干质量。

表5 弧形齿带横纹道夫金属针布应用效果

齿条型号适纺纤维效果分析AD4030BR×02090粘胶4条横纹，控制效果好，不落网AD4030×02090BR5各种5条横纹，控制强，不落网AD4030×02090BR2棉、粘胶、天丝2条横纹，控制适度，不落网，转移效果好

2.2.3 弧背齿形道夫金属针布

2.2.3.1 优缺点及应用范围

优点：弧背齿形道夫金属针布的抗轧能力强；齿深进一步加大，其容纤量大，气流易于通过。

缺点：转移纤维效果差。

改善途径：合理齿背角。

应用范围：适纺棉、粘胶纤维。

2.2.3.2 应用效果

弧背齿形道夫金属针布，典型应用效果见表6。由表6可知：弧背齿形道夫金属针布克服了抗轧能力差的缺点，适用于特种纤维以及细特纤维的转移，使用周期延长，梳理效果稳定。

表6 弧背齿形道夫金属针布应用效果

齿条型号适纺纤维效果分析AD4030×02090AD4530×02110棉、粘胶克服齿密减少后抗轧能力降低、纤维转移效果差的问题，对棉、粘胶纤维梳理效果好

2.2.4 鹰嘴齿形道夫金属针布

2.2.4.1 优缺点及应用范围

优点：齿尖呈波形，提高从锡林剥取纤维能力；背面呈锥形，纤维容易释放；齿顶面积大，减少嵌杂；道夫—锡林隔距放大，不影响转移。

缺点：转移纤维效果差。

改善途径：减小齿顶面积。

应用范围：适纺高含杂原棉。

2.2.4.2 应用效果

鹰嘴齿形道夫金属针布，典型应用效果见表7。由表7可知，该金属针布克服直齿形道夫金属针布易嵌杂的缺点，免维护，使用周期长，梳理效果稳定。

表7 鹰嘴齿形道夫金属针布应用效果

齿条型号适纺纤维效果分析AD4030×01990AD4030×02090棉适应高速高产梳棉机，使用寿命长、不嵌杂，高杂质棉纤维梳理效果好

2.2.5 台阶齿形道夫金属针布

2.2.5.1 优缺点及应用范围

优点：抓取纤维能力和握持、控制纤维能力比普通金属针布提高30%，能减少飞花和掉网，降低纤维消耗；扩大梳理区域，增加梳理度；更好的纤维控制力，显著提高纤维转移率，减少纤维再循环、缠绕和熔化；纤网均匀度更高，梳理机产量更高。

缺点：易嵌草屑，转移纤维效果差。

改善途径：合理齿密。

应用范围：用于中高速梳理机或梳理抱合力偏小的纤维时，用在中道夫、道夫和工作辊上。

2.2.5.2 应用效果

台阶齿形道夫金属针布BD4030×01890，在梳毛时通过工作面上的水平或稍倾斜的台阶“锁住”纤维，从而实现对纤维的强力控制，抓取、握持能力提高30%，能减少飞花和掉网，利于高产[4]。

3 齿条表面处理技术进步及应用效果

3.1 表面处理技术进步

道夫金属针布是转移纤维的重要器材，其表面处理质量影响梳理效果。普通道夫金属针布齿条因机械冲切加工形成的毛刺、弯钩、鳞屑，以及淬火残留氧化皮等，不仅使梳理效果变差，而且导致偶发性纱疵增加，影响成纱和布面质量；还使转移率低，短绒、棉结增多，条干CV值恶化，强力降低，针布使用周期短，维护成本高。

针对普通道夫金属针布齿条制造和使用中的问题，应采取表面处理技术，提高其耐磨性、表面粗糙度、锋利度，有效改善梳理效果，达到保护纤维、降低短绒率、提高耐磨性和延长针布使用寿命的目的。其技术进步的核心是提高其表面粗糙度和硬度，同步提高纤维转移率和纤维控制能力。

3.2 表面处理技术应用及效果

3.2.1 机械抛光

机械抛光可清除金属针布齿条两侧面的氧化皮，使齿条表面粗糙度显著改善，适纺棉纤维和高含杂纤维。

3.2.2 电化抛光

电化抛光的重点是清除机械冲切后残留的毛刺，彻底清除倒刺，改善针布表面状态，从而减少纤维损伤。

3.2.3 化学处理

化学处理可圆滑金属针布齿条棱角，去除表面毛刺、弯钩、鳞屑、淬火残留氧化皮等，从而使齿部光滑，无毛刺。

3.2.4 等离子处理

等离子处理技术可清除金属针布齿条表面毛刺，重在提高齿条表面粗糙度。

3.2.5 表面强化处理

表面强化处理技术使齿条的齿部碳化物含量提高、表面硬度不小于1000 HV，且因表面粗糙度好而使其在高湿梳理环境下也不易锈蚀。表面强化处理前、后效果对比见图2。

a) 镀前 b) 镀后

4 其他技术在道夫金属针布齿条上的应用

4.1 对金属针布齿条采取锥齿化加工技术，使齿条齿部呈圆锥状，可使金属针布控制能力强，转移效果好，无走熟期。

4.2 梳理含有腐蚀性油剂的纤维或腐蚀液处理过的染色纤维时，使用不锈钢金属针布，齿条则不易被腐蚀脱皮或断齿，且使用寿命更长，产品质量更稳定。

5 结语

5.1 道夫金属针布齿条齿形有直齿、直齿带横纹、弧形齿或弧形齿带横纹、弧背齿形、鹰嘴齿形和台阶齿形等，重在提高对纤维的控制、释放、剥取、转移能力，解决落网大、转移率低、剥取能力差等问题。

5.2 道夫金属针布齿条表面处理技术有机械抛光、电化抛光、化学处理、等离子处理、表面强化处理等；此外，锥齿化加工技术和采用不锈钢金属针布齿条，也能达到提高道夫金属针布齿条表面粗糙度和硬度的效果，从而延长使用寿命，改善梳理质量。

5.3 实践表明，应根据纤维的性能选用道夫金属针布齿条齿形及适当表面处理技术，以减少金属针布齿条表面粗糙、毛刺等造成的不良影响，才能够提高其对纤维的转移控制能力，达到梳理质量好，针布使用周期长的效果。

[1] 张文赓，郁崇文．梳理的基本理论[M]．上海：东华大学出版社，2011：36-42.

[2] 孙鹏子．梳棉机工艺技术研究[M]．北京：中国纺织出版社，2012：66-73.

[3] 费青，阙浩英，陈海涛，等.梳理针布的工艺特性、制造和使用[M].北京：中国纺织出版社，2007:66-159.

[4] 孙鹏子.高产梳棉机工艺技术理论的研究[M].上海:东华大学出版社,2002:20-26.

The Tech-progress and Application of the Wires on the Doffer MCC

CHEN Yufeng
(Guangshan White Shark Card Clothing Co.,Ltd.,Guangshan 465450,China)

To improve carding quality,highlight is given to the tech-progress of the profile design and the surface treatment of wires on the doffer MCC as to both the advantages and disadvantages and the application effect in carding machine.It is pointed out that profile design of the wires should be based on the characteristics of fiber,mainly on control,absorbtion,release and transfer ability of the wire,aiming at solving the problems such as big waste,low transfer rate and high jamming of fiber.To strengthen control of the doffer wire,and the fiber release,something must be done in surface treatment techonology including removal of the burr,scales,and oxidizing slag,eventually improving the surface roughness and hardness of the MCC wire.

doffer MCC;carding;wire;wire profile;work angle;transfer rate;control;fiber

2016-08-20

陈玉峰(1975—)，男，河南项城人，工程师，主要从事质量控制技术和纺纱工艺方面的研究。

TS103.82+1

B

1001-9634(2017)02-0063-04