DS齿型锡林金属针布齿条设计理念与应用效果

陈玉峰，王 平，贺伟娜

(1.光山白鲨针布有限公司，河南 光山 465450；2.舞钢银龙纺织集团有限公司，河南 舞钢 462500)

1 DS齿型锡林金属针布齿条特点和性能

1.1 设计理念及参数

DS齿型锡林金属针布齿条(见图1)适用高质、高速纺长绒棉、细绒棉和机采棉，以解决锡林金属针布齿尖面负荷加重、梳理效果不断下降、使用寿命较短而导致的短绒增长率高、成纱质量差的问题。

图1 DS齿型锡林金属针布齿条

DS齿型系列锡林金属针布齿条，综合了直齿前面和大齿顶面部的优点，其齿顶长l为普通齿条的13倍，工作角α为40°，以保证穿刺能力，总高为1.8 mm，齿底面为大圆弧设计，握持纤维保持在齿尖下0.05 mm内，齿尖扭曲误差不大于0.015 mm。齿部经表面强化和锥齿化处理，其表面粗糙度Ra值为0.06 μm，以减少对纤维的损伤[1]。

1.2 DS 齿型设计原理

设计DS齿型系列锡林金属针布齿条，结合了驼峰齿型和大齿顶面齿型优点。在梳理棉纤维过程中，驼峰齿型针布齿密增大、梳理力增大，但对纤维损伤大，为此，驼峰齿型齿背面设计为多齿点梳理组合：齿背面接近大负角齿型，以增大纤维接触面积，托持纤维以防其下沉，使纤维在特定位置进行梳理；与盖板针布紧密配合，呈流线型强排杂[2-3]；同时，采用小齿尖、大齿距、小齿深、小夹角，达到大转移功能。驼峰齿型的缺点是针布耐磨度不良，易断齿尖、齿部受力易扭斜等，从而影响梳理效果。

大齿顶面齿条设计，使纤维受到回转盖板针布的有效梳理长度增加，锡林—回转盖板间的接触面积增大，不仅减少了针尖面间的浮游纤维，还提高了纤维的伸直度和棉结、杂质的清除率，改善了棉网质量[4]。该齿型采用大齿距，以减少纤维纵向梳理过程中接触的齿数，使纤维长度充分释放，对纤维损伤减少；大齿顶面托持纤维并增加了纤维间的摩擦力，利用了纤维内摩擦性能进一步提高伸直效果[5]。缺点是齿条的第2硬度测点处易磨损，齿部较宽而影响穿刺能力，适纺范围较窄，见图2。

图2 大齿顶面齿条

DS齿型系列锡林金属针布齿条具有直线齿前面、大齿顶面、大圆弧齿底面和大齿距特点，其优势如下。

a) 穿刺能力强，纤维在齿顶面下0.05 mm～0.40 mm区域进行梳理，有效防止纤维沉入齿底。

b) 大齿顶面托持纤维，减少针尖面间浮游纤维，对12 mm以上短纤维有效梳理，提高了纤维伸直度和棉结、杂质的清除率，改善了棉网质量。

c) 直齿前面、大齿顶面结合大圆弧齿底面，有效增大针布握持纤维能力，增大纤维层弹力和离心力，使纤维充分伸直，便于纤维转移和梳理。

d) 大齿距结合大齿顶面，减少对纤维损伤，增大了纤维间的摩擦力，进一步提高纤维伸直度。

e) 大圆弧齿底面和小齿前面，有效提高了对纤维的分梳功能和道夫的转移率以及棉网质量。

f) 表面粗糙度提高，减少了梳理过程中的微粒磨损和纤维损伤，且降低了短绒率。

g) 对大齿顶面齿尖和齿部第2硬度测点处采用涂层技术以提高硬度，使齿条使用寿命延长。

2 DS 齿型锡林金属针布工艺效果

2.1 相关要求

2.1.1适纺纤维

DS齿型锡林金属针布齿密大、齿尖锋利、总高小、工作角大，梳理效果强、摩擦因数大，适纺含杂大的机采棉、皮马棉和长绒棉纤维。

2.1.2配套选型

DS齿型锡林金属针布齿密的增大，要求回转盖板针布大齿密配套、控制纤维的能力和排杂能力高，以减少嵌杂；还要求道夫的转移能力高，以减少重复梳理，有利于降低短绒；也要求刺辊金属针布的开松能力强、对纤维损伤少，以大齿密配置。

2.1.3梳理工艺

锡林与刺辊、前后固定盖板、回转盖板和道夫的有效配合，是梳理功能的核心，因此，锡林金属针布齿条的设计应充分考虑刺辊—锡林的转移功能、锡林—固定盖板的梳理功能、锡林—回转盖板的梳理功能以及锡林—道夫的凝聚功能，此外还需考虑所纺原料的性能、梳棉机的工艺参数、纱线品种和质量要求等，全面考虑各种因素才能发挥锡林金属针布主分梳、除杂、均匀混合以及顺利转移纤维的功能。

锡林金属针布齿条的工作角α影响针布抓取和握持纤维的能力，即影响纤维沿齿前面的运动方向。当工作角α大时，针布抓取握持纤维能力强，抛除杂质和转移纤维则难；反之相反。受制于制造工艺，齿条的工作角α一般为45°～50°，适用高速、高产的梳理要求。如果锡林转速过低，不仅优势难显且纤维不易转移，也更容易揉搓造成棉结。

2.2 DS齿型锡林金属针布工艺效果

2.2.1在纺机采棉纱C14.6tex品种上应用

在JWF1204机型上纺马克隆值为4.8的机采棉，锡林转速为460 r/min，刺辊转速为860 r/min，出条线速为160 m/min， DS齿型齿条型号为AC1840×01740，配套型号为AD4030×02090G齿条以及MCH55型弹性盖板针布，与 AC2030×01550型锡林金属针布进行对比，具体质量指标见表1。 可以看出，DS齿型AC1840×01740型锡林金属针布的梳理质量较好。

表12种不同金属针布纺机采棉C14.6tex纱指标对比

齿条型号生条短绒率/%强力/cN条干CV/%细节粗节棉结个·km-1DS齿型AC1840×0174013.4224.314.13176198AC2030×0155013.6221.914.310214260

2.2.2在纺长绒棉CJ9.7tex品种上的应用

在JSC226机型上纺马克隆值为4.1的长绒棉，锡林转速为460 r/min，刺辊转速为870 r/min，出条线速为130 m/min，梳棉定量为23.5 g/(5 m)，DS齿型齿条型号为AC1840×01740，道夫配套针布齿条型号为AD4030×02090G以及MCH55型弹性盖板针布，分别与其它两种型号的针布进行对比，具体质量指标见表2。在气流和针布对纤维的共同作用下，DS齿型锡林金属针布减小回转盖板针布一锡林针布隔距，纤维有更多参与梳理的概率，从而使梳理更充分精细，效果更好。

2.2.3在纺细绒棉C14.6tex品种上的应用

在FA231机型上纺马克隆值为4.5的细绒棉，锡林转速为390 r/min，刺辊转速为830 r/min，出条线速为140 m/min，生条质量指标见表3，与其它两种锡林金属针布成纱质量对比见表4。可以看出，DS齿型锡林金属针布适应高速高产且梳理效果好，棉结、短绒以及成纱质量得到明显改善。

表2不同锡林金属针布纺长绒棉CJ9.7tex纱指标对比

齿条型号条干CV/%细节粗节棉结个·km-13 mm毛羽指数H强力/cNDS齿型AC1840×0174013.005.016.9211.2184双齿AC2040×0185013.165.819.3211.5187AC2030×0174013.014.018.8221.5188

表3DS齿型锡林金属针布纺细绒棉生条指标

项目棉结/(粒·g-1)短绒率/%筵棉38914.9生条3714.6去除率/%90-0.3

2.2.4高产梳棉机纺细绒棉品种

在C70型梳棉机上纺纯棉纱，配棉等级平均为3.5级，台时产量为60 kg～105 kg；原机配置：P2040×0.4-B8R，M4630×1.0-C-R，RSTO.C-55/0，V.J25010V-12(AT5010×2621V)，与DS齿型AC1840×01640型锡林金属针布的纺纱指标对比见表5。

表43种不同锡林金属针布纺细绒棉C14.6tex纱指标对比

齿条型号条干CV/%-35%细节-50%细节+40%粗节+50%粗节+140%棉结+200%棉结个·km-1强力/cNDS齿型AC1840×0174012.9205547260710112243AC1835×01640CS13.1416948755687125233AC18300×1440CS13.5008260593834143236

表5高产梳棉机用2种不同锡林金属针布纺细绒棉指标对比

齿条型号总棉结籽屑结粒·g-1去除率短绒率/%DS齿型AC1840×0164061081.311.3P2040S×0.4-B8R65580.111.1 注:梳棉机台时产量为92 kg。

3 结语

DS齿型锡林金属针布齿密大、齿尖锋利、齿条总高小、工作角大而梳理效果强，实践表明应用DS齿型锡林金属针布能提高纤维伸直度和棉结、杂质清除率、改善棉网质量，其表面光洁可减少梳理过程中的微粒磨损和纤维损伤，短纤维得到梳理，降低短绒率，提高成纱强力；应用表面强化技术使齿条硬度提高、使用寿命延长；纤维的平行度和伸直度提高，成纱质量得到改善。