精细化麻纤维梳理针布的创新和实践

陈玉峰 王守波

（1.光山白鲨针布有限公司，河南信阳，465450；2.新余市纤致纺织品有限公司，江西新余，338000）

随着麻纤维的应用向细特纱线和轻薄面料织物方向发展，在棉纺系统上加工精细化麻纤维产品的量逐步增加。但是，由于目前麻纤维在精细化加工中，其开松、梳理没有专用的设备和器材，导致对麻纤维的开松和梳理不充分、纤维损伤大、落麻多、针布嵌杂、使用周期短等问题较为突出。另外，精细化后的麻纤维在棉纺系统中纺纱时，由于麻纤维性能与棉纤维相比有较大的差别，也对梳理针布提出了新的要求。因此，针对麻纤维特性，设计新型精细化麻纤维梳理针布十分必要。

1 在棉纺系统上纺麻纤维纱的思考

1.1 麻纤维在棉纺系统上的纺纱条件

麻纤维主要是经过韧皮脱胶而得到的纤维，常见的有苎麻、亚麻、汉麻、黄麻等。利用棉纺设备纺制麻纤维纱，具有流程短、效率高、质量好的特点。

精细化麻纤维是通过对麻纤维的开松、梳理，使粗、硬、长的麻纤维被开松、梳理成细、软、短的纤维，性能接近棉纤维，以便在棉纺系统上能够顺利纺纱［1］。

随市场需求和麻纤维短纺技术的发展，麻纤维精细化是发展趋势。目前，主要是将脱胶后亚麻、汉麻纤维的长麻或二粗、落麻等进行精细化（开松梳理）处理后，再在棉纺系统上进行纺纱。

1.2 精细化麻纤维处理的特点及存在问题

在精细化麻纤维处理中，采用的设备主要有刺辊开松机、罗拉梳理机、棉纺盖板梳理机等。精细化麻纤维的流程一般为脱胶长麻（或落麻）→刺辊开松除杂（多辊开松）→麻纤维精细化（罗拉与盖板梳理机组合或盖板梳理机）。

精细化后的麻纤维在棉纺系统上进一步加工成纱，一般流程为麻纤维或麻纤维与其他纤维混和→开清→梳理→精梳准备→精梳→并条→粗纱→细纱→络筒。

但是由于麻纤维粗、硬，目前主要针对棉纤维梳理的针布不能适应麻纤维的梳理。因此，合理设计梳理麻纤维的专用针布及梳理工艺，可减少对纤维损伤，提高清除杂质和麻粒效率，提高麻纤维精细化程度，是满足麻纤维在棉纺系统中纺制优质纱的关键。

2 精细化麻纤维开松梳理针布及工艺设计

2.1 开松针布

开松设备主要采用多个刺辊（一般为6个~18个）组合开松，开松后的麻纤维经养生后再进入梳理工序。开松针布要求能够承受大的打击力和摩擦力，将长麻打断，初步细化，排除杂质。现有的麻纤维开松针布多采用直齿形，常见的针布型号及规格见表1。由于开松针布在开松梳理中冲击力大，致使针布损伤快，不耐用，嵌杂多，同时纤维损伤程度大，短绒率高。

为了提高开松质量，降低纤维损伤，减少嵌杂，延长针布使用寿命，在新型开松刺辊针布设计时采取以下措施：将原来的直齿形改为弧齿形，如图1、图2所示，以减少嵌杂；降低齿尖厚度，提高锋利度；降低总高，提高抗轧能力，延长使用寿命；齿密增加，提高分梳能力；缩小齿深，提高纤维转移率，减少嵌杂；扩大纵向齿距，以减少纵向打击损伤纤维；齿尖硬度在900 HV以上，延长使用寿命；加大工作角，提高穿刺能力；增加负底角，减少嵌杂；配置时根据开松刺辊的数量，逐渐加密齿密，逐步降低总高，逐步加大角度，实现对麻纤维的渐进开松，减少纤维损伤，提高分裂度和开松除杂效果，延长针布使用寿命。

表1 常用多节刺辊开松针布规格

图1 传统直齿形

图2 新型弧齿形

2.2 精细化麻纤维的梳理针布

2.2.1 精细化麻纤维的梳理要求及存在问题

麻纤维精细化梳理时应注意的是：减少纤维损伤，提高开松度，充分排除杂质、粗纤维和短纤维，降低麻粒。其设备目前借用毛纺的罗拉梳理机、梳棉机等设备进行组合改造，流程配置为双联或多联。典型流程为原麻→罗拉梳理机→梳棉机→成包，或原麻→梳棉机→梳棉机→成包。

现有麻纤维梳理的罗拉梳理机和梳棉机的配置针布规格分别见表2和表3。

为了提高麻纤维的可纺性，提高麻纤维分裂度和柔软度是其精细化的关键。在精细化的开松梳理中，麻纤维在锡林、道夫、转移辊、工作辊以及弹性盖板之间反复梳理转移，工艺纤维的分裂度不断提高，柔软性改善，但其短绒明显增加，一般麻短绒的比例可以占到35%以上，极大地降低了纤维的可纺性。

麻纤维在开松梳理前的养生工序，就是给麻纤维喷洒油、水混合液，并使其堆放一段时间，让油、水混合液均匀渗透到纤维内部。养生后的麻纤维在梳理时，由于回潮率偏大，油剂使纤维与针齿间的黏性增大，加之皂垢物较多，增加了纤维间及纤维与针齿间的黏附力，使纤维转移不良，容易缠绕针布。现有的锡林、刺辊针布，针齿的总高高，针齿的工作深度深，进一步加重了纤维缠绕，增加了纤维损伤。盖板针布齿密较稀，控制纤维能力弱，大秸秆、麻粒、硬条嵌入其中，影响分梳效果。另外，由于麻纤维粗、硬，强度高，易使针齿尖端及针齿工作面棱边发生磨蚀，使针齿锋利度、平整度、光洁度不断下降，影响分梳效果。

2.2.2 精细化麻纤维的新型梳理针布设计

根据麻纤维精细化梳理的特点，减少针布缠挂、绕花，提高转移效果，减少纤维损伤，加大麻粒和硬丝的排除，延长针布使用寿命，是设计的关键［2］。刺辊针布设计采用降低总高和齿深、提高齿尖硬度、增加齿密、加大工作角的措施，齿形多采用弧齿形或者驼峰齿形，达到充分开松、减少嵌杂、提高分梳穿刺和转移能力的目的；锡林针布设计采取总高矮、齿深浅、齿密密、齿尖薄且硬度高的措施，齿形多采用直齿形或者驼峰齿形，达到提高穿刺、梳理、转移能力和减少纤维损伤的目的；道夫针布设计采取增加总高（增加疏导气流）和齿深（纤维容量增大）、适度减少齿密（便于转移）、降低齿尖厚度且为直齿形（提高转移能力）的措施，工作角采用30°~35°；在罗拉梳理中，工作辊、转移辊的针布均采取加大工作角（30°~35°），以提高转移能力，减少缠绕。在盖板梳理中，弹性活动盖板针布采用降低总高、增大工作角和齿密、选用弯膝针形等措施，以提高梳理效果，减少嵌杂。

2.3 精细化麻纤维纺纱的新型梳理针布设计

2.3.1 梳理特点及存在问题

精细化麻纤维在棉纺系统上纺纱，多采用与其他纤维混纺。在麻纤维与其他纤维混纺的梳理过程中，由于针布的适纺兼容性差，容易造成梳理不充分、并丝多、纤维损伤大、短绒高、麻粒多、针布寿命短等问题。其梳理针布配置一般借用纺化纤针布配置，常见针布型号及规格见表4。

表2 现有罗拉梳理机配置针布规格

表3 现有梳棉机配置针布规格

表4 精细化麻纤维混纺时梳棉机针布配置规格

2.3.2 新型梳理针布设计

纺制麻纤维混纺纱时，梳棉机针布配置主要以兼顾各种纤维性能为前提，减少生产中的缠、黏、挂、绕现象，提高纤维的伸直平行度，去除麻粒、短纤维，控制短纤维增长率，满足成纱质量的要求。故对表4中的针齿进行改进设计。

刺辊针布型号AT 5005×03621VCS，加大齿密到100齿/（25.4 mm）2~120齿/（25.4 mm）2，提高预梳理，减少嵌杂；齿尖厚度降低到0.17 mm，减少纤维损伤。锡林针布型号AC1840×01640，总高降低到1.6 mm~1.8 mm，齿深降低到0.35 mm，以提高转移率；齿密增加到1 008齿/（25.4 mm）2，以改善梳理效果；提高针齿光洁度以减少摩擦因数；针尖厚度降低到0.35 mm，以提高穿刺能力、减少纤维损伤；提高齿尖硬度，增加耐磨度；异形齿顶增加托持纤维能力，使其不易沉入齿底而利于梳理［3］。道夫针布型号AD4230×01890，总高增加到4.2 mm，利于气流下泄；齿深加深到2.1 mm~2.3 mm，增加容纤量，提高转移率，齿尖硬度在780 HV以上，齿形采用直齿形。活动盖板型号MCH45~MCH55，采取总高减低到7.1 mm~7.5 mm，以提高抗轧效果，延长针布使用寿命；齿密横向加密到450齿/（25.4 mm）2~550齿/（25.4 mm）2，以增加拦截梳理；工作角增大到76°，提高释放纤维能力，降低落棉等措施。固定盖板采用浅齿深（0.35 mm）、小角度、高齿密［260齿/（25.4 mm）2~760齿/（25.4 mm）2］等措施，减少嵌杂，利于梳理质量的提升。

2.4 精细化麻纤维的新型精梳针布设计

2.4.1 棉纺精梳针布的特点及存在问题

针对麻纤维长度差异大、纤维粗硬、强度高、抱合性差等特点，在麻纤维精梳中，锡林、顶梳的针齿设计要求：减少纤维损伤，排除掉较粗及较短的麻纤维和麻粒，防止生产过程中嵌杂、缠绕。目前常用的针布配置重点是充分去除麻粒和短纤维，满足粗特纱的纺纱需求。在现有精梳锡林4组针布配置中，针齿梳理点一般在1.4万齿~2.1万齿；顶梳针排的密度一般为21针/cm。主要规格见表5。但这种配置对纤维损伤多，穿刺和拦截能力差，造成精梳落麻高、纤维分离不够、纤维网易断等问题。

表5 精细化麻纤维纺精梳锡林针布配置规格

2.4.2 新型精梳锡林、顶梳的针布设计

新设计的精梳锡林针布齿密适当提高，总梳理点达1.8万齿~2.2万齿，针齿工作角35°~50°。针齿具有强度和弹性高、针尖锋利度高的特点；大齿深可增加容纤量，使纤维能够沉入齿隙中实现透梳；小角度、大齿顶减少对纤维的损伤；齿体光洁度高，以降低棉结、杂质和短绒，薄齿尖、横向密，可提高横向拦截梳理、清除短绒的能力。

新设计的顶梳针布齿密增加到26针/cm，齿尖厚度不大于0.06 mm，齿宽0.25 mm，硬度在800 HV以上，粗糙度0.06μm，可提高针齿的穿刺能力和自洁能力。

3 精细化麻纤维梳理针布应用实例

3.1 新型针布在汉麻开松梳理中的应用效果

清梳联开松七辊联开设备，对养生后的汉麻长麻进行开松，再经梳棉机梳理。采用原针布配置时，开松后的纤维并丝多、长度短、麻粒多，针布使用周期短［4］。采用新型的矮齿、浅齿、密齿配置方案，质量得到了明显的提升，具体梳理效果见表6。

3.2 新型针布在亚麻开松梳理中的应用效果

精细化亚麻加工中，更换新型针布规格以及更换针布前后的开松、梳理效果见表7。由表7可以看出，采用矮、浅、尖、薄、密、小的针齿规格设计的新型麻纤维开松、梳理针布，可有效提高穿刺能力，增强纤维分梳，加强纤维转移，提高梳理效果。

3.3 新型精梳针布在亚麻混纺纱中的应用

采用包混，生产精梳棉/亚麻70/30 9.7 tex集聚纱时，采用CJ40型精梳机，速度280钳次/min；落棉率（9±0.5）%，精梳条定量（22±0.5）g/5 m；原锡林针布总梳理点1.6万齿，工角度最大为40°，顶梳针密26针/cm，齿尖厚度0.06 mm；更换为新型针布，锡林针布配置总梳理点2.1万齿，工角度最大为45°，顶梳针密28针/cm，齿尖厚度0.04 mm。更换针布后，成纱质量得到了明显提升，试验结果见表8。

表6 更换针布前后梳理效果对比

表7 亚麻纤维更换开松梳理针布规格及更换针布前后梳理效果对比

表8 更换针布前后成纱质量对比

3.4 新型针布在汉麻混纺纱中的应用

采用包混，生产汉麻/棉55/45 27.8 tex集聚纱时，采用FA 224型梳棉机，更换针布前后的针布配置及成纱质量对比如下。

由对比数据可以看出，采用新型针布后显著改善了成纱质量。

4 结语

本研究对麻纤维的开松、梳理针布进行了设计，通过改进几何尺寸、提高硬度，改善了麻纤维在梳理中的转移率，提高了针齿对纤维层的穿刺能力等。对新型梳理针布进行了上机对比试验，取得了较好的梳理效果。实践证明，新型梳理针布能够解决麻纤维梳理中短绒高、麻粒多等问题，实现了麻纺梳理质量的提升。