陳玉峰1 王守波2
1.光山白鯊針布有限公司,河南信陽(yáng)；465450；2.新余市纖致紡織品有限公司，江西新余，338000
摘 要：探討精細化麻纖維梳理針布的創(chuàng )新設計與應用。針對麻纖維的特性，分別設計了精細化開(kāi)松梳理及在棉紡系統紡紗中的新型梳理針布。應用表明，新型梳理針布在提高麻纖維的精細化程度、控制短絨率增長(cháng)、強化雜質(zhì)、麻粒和硬絲的排除等方面表現出良好的梳理效果。認為：所設計的新型梳理針布能滿(mǎn)足精細化麻纖維梳理加工及在現有棉紡系統中的紡紗要求。
關(guān)鍵詞：精細化；麻纖維；梳理針布；棉紡系統；錫林；蓋板；麻粒；短絨率
隨著(zhù)麻纖維的應用向細特紗線(xiàn)和輕薄面料織物方向發(fā)展，在棉紡系統上加工精細化麻纖維的產(chǎn)品逐步增加。但是，由于目前麻纖維在精細化加工中，其開(kāi)松、梳理沒(méi)有專(zhuān)用的設備和器材，導致對麻纖維的開(kāi)松和梳理不充分、纖維損傷大、落麻多，針布嵌雜、使用周期短等問(wèn)題較為突出。另外，精細化后的麻纖維在棉紡系統中紡紗時(shí)，由于麻纖維性能與棉纖維相比有較大的差別，也對梳理針布提出了新的要求。因此，針對麻纖維特性，設計新型精細化麻纖維梳理針布十分必要。
1麻纖維在棉紡系統上紡紗及發(fā)展趨勢
1.1麻纖維在棉紡系統上的紡紗條件
麻纖維主要是經(jīng)過(guò)韌皮脫膠而得到的纖維，常見(jiàn)的有苧麻、亞麻、漢麻、黃麻等。利用棉紡設備進(jìn)行麻纖維的紡紗，具有流程短、效率高、質(zhì)量好的特點(diǎn)。
精細化麻纖維是通過(guò)對麻纖維的開(kāi)松、梳理，使粗、硬、長(cháng)的麻纖維被開(kāi)松、梳理成細、軟、短的纖維，性能接近棉纖維，以便在棉紡系統上進(jìn)行順利紡紗[1]。隨市場(chǎng)需求和麻纖維短紡技術(shù)的發(fā)展，麻纖維精細化是發(fā)展趨勢。目前，主要是采用脫膠后的亞麻、漢麻纖維的長(cháng)麻或二粗、落麻等精細化（開(kāi)松梳理）后，在棉紡系統上進(jìn)行紡紗。
1.2精細化麻纖維處理的特點(diǎn)及存在問(wèn)題
在精細化麻纖維處理中，采用的設備主要有刺輥開(kāi)松機、羅拉梳理機、棉紡蓋板梳理機等。
精細化麻纖維的流程一般為脫膠長(cháng)麻（或落麻）→刺輥開(kāi)松除雜（多輥開(kāi)松）→麻纖維精細化（羅拉與蓋板梳理機組合或蓋板梳理機）。
精細化后的麻纖維則在棉紡系統上進(jìn)一步加工成紗，一般流程為麻纖維或麻與其他纖維混和→開(kāi)清→梳理→精梳準備→精梳→并條→粗紗→細紗→絡(luò )筒。
但是由于麻纖維粗、硬，目前主要針對棉纖維梳理的針布不能適應麻纖維的梳理。因此，合理設計梳理麻纖維的專(zhuān)用針布及梳理工藝，以減少對纖維損傷、提高清除雜質(zhì)和麻粒效率、提高麻纖維精細化程度，是滿(mǎn)足麻纖維在棉紡系統中紡制優(yōu)質(zhì)紗的關(guān)鍵。
2精細化麻纖維開(kāi)松梳理針布及工藝設計
2.1開(kāi)松針布
開(kāi)松設備主要采用多個(gè)刺輥（一般為6個(gè)～18個(gè)）組合開(kāi)松，開(kāi)松后的麻纖維經(jīng)養生后再進(jìn)入梳理工序。開(kāi)松針布要求能夠承受大的打擊力和摩擦力，將長(cháng)麻打斷，初步細化，排除質(zhì)。
現有的麻纖維開(kāi)松針布多采用直齒形，常見(jiàn)的針布型號及規格見(jiàn)表1。由于開(kāi)松針布在開(kāi)松梳理中沖擊力大，致使針布損傷快，不耐用，嵌雜多；同時(shí)纖維損傷程度大，短絨率高。
表1常用多節刺輥開(kāi)松針布規格
為了提高開(kāi)松質(zhì)量，降低纖維損傷，減少嵌雜，延長(cháng)針布使用壽命，在新型開(kāi)松刺輥針布設計時(shí)采取以下措施：將原來(lái)的直齒形改為弧齒形，如圖1、圖2所示，以減少嵌雜；降低齒尖厚度，提高鋒利度；降低總高,提高抗軋能力，延長(cháng)使用壽命；齒密增加，提高分梳能力；縮小齒深，提高纖維轉移率，減少嵌雜；擴大縱向齒距，以減少縱向打擊損傷纖維；齒尖硬度在900HV以上，延長(cháng)使用壽命；加大工作角，提高穿刺能力；增加負底角，減少嵌雜；配置時(shí)根據開(kāi)松刺輥的數量，逐漸加密齒密，逐步降低總高，逐步加大角度，實(shí)現對麻纖維的漸進(jìn)開(kāi)松，減少纖維損傷，提高分裂度和開(kāi)松除雜效果，延長(cháng)針布使用壽命。
2.2精細化麻纖維的梳理針布
2.2.1精細化麻纖維的梳理要求及存在問(wèn)題
麻纖維精細化梳理時(shí)應注意的是：減少纖維損傷，提高開(kāi)松度，充分排除雜質(zhì)、粗纖維和短纖維，降低麻粒。其設備目前借用毛紡的羅拉梳理機、梳棉機等設備進(jìn)行組合改造，流程配置雙聯(lián)或多聯(lián)。典型流程為原麻→羅拉梳理機→梳棉機→成包，或原麻→梳棉機→梳棉機→成包?，F有麻纖維梳理的羅拉梳理機和梳棉機的配置針布規格分別見(jiàn)表2、表3。
表2 現有羅拉梳理機配置針布規格
表3現有梳棉機配置針布規格
為了提高麻纖維的可紡性，提高麻纖維分裂度和柔軟度是其精細化的關(guān)鍵。在精細化的開(kāi)松梳理中，麻纖維在錫林、道夫、轉移輥、工作輥以及彈性蓋板之間反復梳理轉移，工藝纖維的分裂度不斷提高，柔軟性改善，但其短絨明顯增加，一般麻短絨的比例可以占到35%以上，極大地降低了纖維的可紡性。
麻纖維在開(kāi)松梳理前的養生工序，就是給麻纖維噴灑油、水混合液，并使其堆放一段時(shí)間，讓油、水混合液均勻滲透到纖維內部。養生后的麻纖維在梳理時(shí)，由于回潮率偏大，油劑使纖維與針齒間的黏性增大，加之皂垢物較多，增加了纖維間及纖維與針齒間的黏附力，使纖維轉移不良，容易纏繞針布?，F有的錫林、刺輥針布，針齒的總高高，針齒的工作深度深，進(jìn)一步加重了纖維纏繞，增加了纖維損傷。蓋板針布齒密較稀，控制纖維能力弱，大秸稈、麻粒、硬條嵌入其中，影響分梳效果。另外，由于麻纖維粗、硬，強度高，易使針齒尖端及針齒工作面棱邊發(fā)生磨蝕，使針齒鋒利度、平整度、光潔度不斷下降，影響分梳效果。
2.2.2麻纖維精細化的新型梳理針布設計
根據麻纖維精細化梳理的特點(diǎn)，減少針布纏掛、繞花，提高轉移效果，減少纖維損傷，加大麻粒和硬絲的排除，延長(cháng)針布使用壽命，是設計的關(guān)鍵。刺輥針布設計采用降低總高和齒深、提高齒尖硬度、增加齒密、加大工作角的措施，齒形多采用弧齒形或者駝峰齒形，達到充分開(kāi)松、減少嵌雜、提高分梳穿刺和轉移能力的目的；錫林針布設計采取總高矮、齒深淺、齒密密、齒尖薄且硬度高的措施，齒形多采用直齒形或者駝峰齒形，達到提高穿刺、梳理、轉移能力和減少纖維損傷的目的；道夫針布設計采取增加總高（增加疏導氣流）和齒深（纖維容量增大）、適度減少齒密（便于轉移）、降低齒尖厚度且為直齒形（提高轉移能力）的措施，工作角采用30°～35°；在羅拉梳理中，工作輥、轉移輥的針布均采取加大工作角（30°～35°），以提高轉移能力，減少纏繞。在蓋板梳理中，彈性活動(dòng)蓋板針布采用降低總高、增大工作角和齒密、選用彎膝針形等措施，以提高梳理效果、減少嵌雜。
2.3精細化麻纖維紡紗的新型梳理針布設計
2.3.1梳理特點(diǎn)及存在問(wèn)題
精細化麻纖維在棉紡系統上紡紗，多采用與其他纖維的混紡。在麻纖維與其他纖維混紡的梳理過(guò)程中，由于針布的適紡兼容性差，容易造成梳理不充分，并絲多，纖維損傷大、短絨高，麻粒多，針布壽命短等問(wèn)題。其梳理針布配置一般借用紡化纖針布配置，常見(jiàn)針布型號及規格見(jiàn)表4。
2.3.2新型梳理針布設計
紡制麻纖維混紡紗時(shí)梳棉機針布配置主要以兼顧各種纖維性能為前提，減少生產(chǎn)中的纏、黏、掛、繞，提高纖維伸直平行度，去除麻粒、短纖維，控制短纖維增長(cháng)率，滿(mǎn)足成紗質(zhì)量的要求。故對表4中的針齒進(jìn)行改進(jìn)設計。刺輥針布型號AT5005303621VCS，加大齒密到100齒/（25.4mm）2～120齒/（25.4mm），提高預梳理，減少嵌雜；齒尖厚度降低到0.17mm，減少纖維損傷。錫2林針布型號AC1840301640，總高降低到1.6mm～1.8mm,齒深降低到0.35mm，以提高轉移率；齒密增加到1008齒/（25.4mm）2，以改善梳理效果；提高針齒光潔度以減少摩擦因數；針尖厚度降低到0.35mm，以提高穿刺能力、減少纖維損傷；提高齒尖硬度，增加耐磨度；異形齒頂增加托持纖維能力，使其不易沉入齒底而利于梳理。道夫針布型號AD4230301890,總高增加到4.2mm,利于氣流下泄；齒深加深到2.1mm～2.3mm，增加容纖量，提高轉移率，齒尖硬度在780HV以上，齒形采用直齒形?；顒?dòng)蓋板型號MCH45～MCH55,采取總高減低到7.1mm～7.5mm，以提高抗軋效果，延長(cháng)針布使用壽命；齒密橫向加密到450齒/（25.4mm）～550齒/（25.4mm），以22增加攔截梳理；工作角增大到76°，提高釋放纖維能力，降低落棉等措施。固定蓋板采用淺齒深（0.35mm）、小角度、高齒密[260齒/（25.4mm）2～760齒/（25.4mm）2]等措施，減少嵌雜，利于梳理質(zhì)量的提升。
2.4精細化麻纖維的新型精梳針布設計
2.4.1棉紡精梳針布的特點(diǎn)及存在問(wèn)題
針對麻纖維長(cháng)度差異大、纖維粗硬、強度高、抱合性差等特點(diǎn)，在麻纖維精梳中，錫林、頂梳的針齒設計要求是：減少纖維損傷，排除掉較粗及較短的麻纖維和麻粒，防止生產(chǎn)過(guò)程中嵌雜、纏繞。目前常用的針布配置重點(diǎn)是充分去除麻粒和短纖維，滿(mǎn)足粗特紗的紡紗需求。在現有精梳錫林4組針布配置中，針齒梳理點(diǎn)一般在1.4萬(wàn)齒～2.1萬(wàn)齒；頂梳針排的密度一般為21針/cm。
主要規格見(jiàn)表5。但這種配置對纖維損傷多，穿刺和攔截能力差，造成精梳落麻高、纖維分離不夠、纖維網(wǎng)易斷等問(wèn)題。
2.4.2新型精梳錫林、頂梳的針布設計
新設計的精梳錫林針布齒密適當提高，總梳理點(diǎn)達1.8萬(wàn)齒～2.2萬(wàn)齒，針齒工作角35°～50°。針齒具有強度和彈性高、針尖鋒利度高的特點(diǎn)；大齒深可增加容纖量，使纖維能夠沉入齒隙中實(shí)現透梳；小角度、大齒頂減少對纖維的損傷；齒體光潔度高，以降低棉結、雜質(zhì)和短絨，薄齒尖、橫向密，可提高橫向攔截梳理、清除短絨的能力。新設計的頂梳針布齒密增加到26針/cm，齒尖厚度不大于0.06mm，齒寬0.25mm，硬度在800HV以上，粗糙度0.06m，提高針齒的穿刺能力和自潔能力。
3精細化麻纖維梳理針布應用實(shí)例
3.1新型針布在漢麻開(kāi)松梳理中的應用效果
清梳聯(lián)開(kāi)松七輥聯(lián)開(kāi)設備，對養生后的漢麻長(cháng)麻進(jìn)行開(kāi)松，再經(jīng)梳棉機梳理。采用原針布配置時(shí)，開(kāi)松后的纖維并絲多、長(cháng)度短、麻粒多，針布使用周期短。采用新型的矮齒、淺齒、密齒配置方案，質(zhì)量得到了明顯的提升，具體梳理效果對比如下。
3.2新型針布在亞麻開(kāi)松梳理中的應用效果
精細化亞麻加工中，更換新型針布規格以及更換針布前后的開(kāi)松、梳理效果見(jiàn)表6和表7。
由表6和表7可以看出，采用矮、淺、尖、薄、密、小的針齒規格設計的新型麻纖維開(kāi)松、梳理針布，可有效提高穿刺能力，增強纖維分梳，加強纖維轉移，提高梳理效果。
3.3新型精梳針布在亞麻混紡紗中的應用
采用包混，生產(chǎn)精梳棉/亞麻70/309.7tex集聚紗時(shí)，采用CJ40型精梳機，速度280鉗次/min；落棉率（9±0.5）%，精梳條定量（22±0.5）g/5m；原錫林針布總梳理點(diǎn)1.6萬(wàn)齒，工角度最大為40°，頂梳針密26針/cm，齒尖厚度0.06mm；更換為新型針布，錫林針布配置總梳理點(diǎn)2.1萬(wàn)齒，工角度最大為45°，頂梳針密28針/cm，齒尖厚度0.04mm。更換針布后，成紗質(zhì)量得到了明顯提升，試驗結果如下。
3.4新型針布在漢麻混紡紗中的應用
采用包混，生產(chǎn)漢麻/棉55/4527.8tex集聚紗時(shí)，采用FA224型梳棉機,更換針布前后的針布配置及成紗質(zhì)量對比如下。
由對比數據可以看出，采用新型針布后顯著(zhù)改善了成紗質(zhì)量。
4結語(yǔ)
本研究對麻纖維的開(kāi)松、梳理針布進(jìn)行了設計,通過(guò)改進(jìn)幾何尺寸、提高硬度，改善了麻纖維在梳理中的轉移率，提高了針齒對纖維層的穿刺能力等。對新型梳理針布進(jìn)行了上機對比試驗，取得了較好的梳理效果。實(shí)踐證明，新型梳理針布能夠解決麻纖維梳理中短絨高、麻粒多等問(wèn)題，實(shí)現了麻紡梳理質(zhì)量的提升。
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摘自棉紡織技術(shù)，2021-03-29，https://kns.cnki.net/kcms/detail/61.1132.ts.20210327.1742.002.html
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