姜立新(金轮针布(江苏)有限公司，南通 226009)

•生产实践

弹性盖板针布梳针通道与其梳理效果研究

姜立新
(金轮针布(江苏)有限公司，南通 226009)

为适应原棉品级差和现代梳棉的工艺要求，分析弹性盖板针布梳针组织，详细论述了MCH52D型系列纺棉弹性盖板针布梳针排列、梳针组织及制造工艺，并在不同企业对比了3种产品的梳理效果。指出：弹性盖板针布梳理效果与梳针通道及梳针组织、原棉质量和纺棉品种有关；应用MCH52D-A型弹性盖板针布更有利于棉结、杂质的去除和短绒率控制；改进梳针通道的弹性盖板针布是发展的新方向。

梳棉机；弹性盖板；针布；梳理通道；梳针组织；棉结；杂质

1 研究背景

1.1 为适应不同原棉产地、品种和质量的梳理要求，梳棉机用针布在不断改进。其中，弹性盖板针布对减少棉结和杂质、消除挂花和充塞的影响大[1]。

1.2 进行梳棉机弹性盖板针布梳针通道研究与试验，设计弹性盖板针布梳针排列及结构，分析其对梳理效果的影响，提高和改善弹性盖板针布在现代梳棉中的适用性，有十分重要的实际意义。

2 研究对象及目的

2.1 主要针对含短绒和杂质多且短纤维长度由16 mm减为8 mm～12 mm的进口棉、新疆棉原料、纺棉18.2 tex～7.3 tex以上品种进行研究。为适应其普梳与精梳要求，对新型弹性盖板针布MCH52D-A型、MCH52D-B型与MCH52D型进行研试。

2.2 以不同梳针通道3种梳针组织的弹性盖板针布进行对比试纺，研究梳针通道对梳理效果的影响。

3 弹性盖板针布梳针通道构成

3.1 弹性盖板针布梳针通道与梳针组织相关，由梳针行和列构成，并由行、列的横向针数、针尖距a和纵向针数、针尖距b表示[2]。

梳针组织一般用N×T标示：N为25.4 mm长度内的行宽数，行宽=针宽B+行空；T为一行中的针尖数；改变行间针尖距a与列间针距b，可以改变梳针的横向针密与纵向针密，影响梳针通道的大小与针布曲线的形状，如图1所示。

图1 弹性盖板针布梳针组织

3.2 改进型弹性盖板针布梳针通道的梳针从趾到踵分为前、后针行，相邻针行相互侧向距离从前到后逐渐变小，梳针通道也逐渐变小。以使前区清除粒状棉结、杂质，后区清除细小棉结、杂质，前后分工配合无阻塞，提高分梳、除杂效果。

3.3 梳针呈缎纹组织的形式，是改进型弹性盖板针布梳针通道的典型，主要改变梳针横、纵向针尖距，为研究梳针通道的大小及针密的渐密变化、计算针密以及所设计产品对梳理效果的影响试验提供基础。

4 纺棉弹性盖板针布梳针通道设计方案

4.1 MCH52D-A型弹性盖板针布梳针排列

4.1.1 横向

梳针组织为缎纹N×(8×2)；横向针尖距为a=25.4 /N×(8×2)；横向梳针宽为B=8a。

4.1.2 纵向

梳针直线匀密y1针+渐稀y2针；针数为38；针布长为20.5 mm～21.5 mm。

4.1.3 植针排列

MCH52D-A型弹性盖板针布的梳针通道、梳针组织如图2所示。

4.1.4 梳针通道对纤维的作用

a) MCH52D-A型弹性盖板针布梳针，纵向梳针为直线匀密y1针+渐稀y2针，即纵向梳针为渐稀分布，梳棉入口处的最大针尖距为0.749 4 mm；纵向梳针分布即出口处的最小针尖距为0.470 1 mm，加强对不同性状絮棉的分梳效果，改善其梳理力的分布，减少挂花、充塞。主要适纺原棉质量变化大、高含杂及多短纤维的普梳与精梳中细号纱。

图2 MCH52D-A型弹性盖板针布梳针组织

b) MCH52D-A型弹性盖板针布梳针通道适当增大，可减少纤维损伤、短绒和棉结，利于容纤和形成盖板花，方便抄刷。

c) 针布长仅为20.5 mm～21.5 mm，减小了梳理长度，避免重复梳理。

4.2 MCH52D-B型弹性盖板针布梳针组织

4.2.1 横向

梳针组织为横密缎纹(N+0.25)×(8×2)；针尖距为a1=25.4 /(N+0.25)×(8×2)；针宽为B1=8a1。

4.2.2 纵向

梳针直线匀密y1针+渐稀y2针；针数为38；针布长为20.5 mm～21.5 mm。

4.2.3 梳针排列

MCH52D-B型弹性盖板针布的梳针通道、梳针排列如图3所示。

图3 MCH52D-B型弹性盖板针布的梳针组织

4.2.4 梳针通道对纤维的作用

a) 具有MCH52D-A型相同的优点；

b) 通过减小横向针尖距a1，使通道变小、增大横向针密，提高对棉结与杂质的去除效果；

c) 实际针密大于MCH52D-A型，使分梳更充分。

4.3 MCH52D型弹性盖板针布的梳针组织

4.3.1 横向

组织横密缎纹为(N+0.25)×(8×2)；横向针尖距a1=25.4 /(N+0.25)×(8×2)；横向针宽为B1=8a1。

4.3.2 纵向

直线匀密为y3=y1-10针+渐稀y4=y2+12针，即梳针排列直线匀密针数小于弧针数；针数为40；针布长为21.5 mm～22.0 mm。

4.3.3 植针排列

MCH52D型弹性盖板针布的梳针通道，即梳针排列如图4所示。

图4 MCH52D型弹性盖板针布的梳针排列

4.3.4 梳针通道对纤维的作用

a) MCH52D型弹性盖板针布的纵向梳针为直线匀密y3针+渐稀y4针，即纵向梳针渐稀分布，梳棉入口处的最大针尖距为0.778 0 mm，梳针通道圆弧大；以减小纵向梳针数，出口处的最小针尖距为0.441 5，提高纤维的梳理度，降低梳理力的分布。

b) 通过减小横向针尖距使梳针通道变小，增大了横向针密，加强对棉结、细小杂质的去除效果。

c) 针密大于MCH52D-A型和MCH52D-B型，减轻对高含杂、多糖棉在高产高速工艺下对纤维过度梳理而短绒、棉结增加，或充塞针隙、针底的问题。

4.4 3种型号弹性盖板针布对比

MCH52D-A型，MCH52D-B型与MCH52D型弹性盖板针布采用相同的材料制造，其总高h1、下膝高h3、针布前角α、植角δ等基本一致。

5 弹性盖板针布制造工艺设计与试制

5.1 制造工艺难点

要实现MCH52D-A型、MCH52D-B型弹性盖板针布行列N×(8×2)、(N+0.25)×(8×2)针密的变化，在纵向匀密y1针+渐稀y2针的组织设计，及其错位3a与横向距a的转换工艺下，应解决植针机传动中存在的主要技术难点如下：

a) 改变植针机上下拖板的分级机构与螺旋丝杆传动结构的连接空间与位置问题；

b) 横向棘轮撑牙机构(撑程)-螺旋丝杆传动(导程)-分级机构转动(针尖距)系统分配接合与可行问题；

c) 换向变行连杆机构与上升比例机构协调问题。

5.2 改进制造工艺

针对这两种针布产品特点，将影响植针工艺的因素进行分析、设计与模拟，从而对植针机工艺构件进行预设计、配制、调整试验，具体如下[3]：

a) 植针机横向分级机构构件与传动棘轮的改进设计及加工配置；

b) 植针机纵向上升机构构件与间隔比例棘轮的改进设计及加工配置；

c) 植针机改装调试出样，检验其满足植针行列和针形结构要求；

d) 进行磨针工艺等后道工艺调整与试验，检验其达到产品标准；

e) 制造过程中与分厂配合，深入车间跟进指导和策划植针工艺的配置及磨针工艺的改进；

f) 按试生产流程，经植针、磨针、淬火、切条、制夹、上夹、包装及成品检验合格完成入库。

6 不同梳针通道弹性盖板针布梳理效果

6.1 山东A纺织企业

6.1.1 试纺条件

试纺机台为FA224B型清梳联，23号机台用MCH52D-A型，24号机台用MCH52D-B型,与相近时间上机的1号机台用MCH52型弹性盖板针布进行对比。其中，纺纱原料为新疆细绒棉；纺纱品种为CJ 11.7 tex，回转盖板线速度为310 mm/min,锡林转速为420 r/min；产量为24 kg/(台·h)。

6.1.2 试纺数据对比

试纺数据对比见表1。

6.1.3 试纺效果分析

6.1.3.1 分析表1中7月份测试数据。

a) 去除纤维棉结，MCH52D-A型比MCH52D-B型减少4.57 粒/g，比MCH52D型减少25.44 粒/g；去除籽屑棉结MCH52D-A型比MCH52D-B型减少1.9 粒/g，比MCH52D型减少0.89 粒/g；所以，MCH52D-A型去除纤维棉结和籽屑棉结个数最少。

b) 去除籽屑结，MCH52D-A型比MCH52D-B型减小45.39 μm；比MCH52D型减小90.72 μm，MCH52D-A型籽屑结最小；纤维棉结大小，3种梳针通道盖板针布相当。

表1 A纺织企业生条AFIS试验测试数据对比

弹性盖板针布型号月份棉结/(粒·g⁃1)棉结/μm籽屑结/(粒·g⁃1)籽屑结/μm平均长度/mm短绒率(w)/%杂质/(粒·g⁃1)MCH52D⁃A7855．6368．57630．21637．003．907．86777．21992．4320．8421．7620．7017．971．373．43MCH52D⁃B7860．2081．50619．40643．005．806．25822．601055．2521．0221．6820．4618．381．202．75MCH52D7881．0786．45625．43631．554．796．09867．931135．1821．2422．1519．8016．702．862．00

c) 纤维平均长度，3种梳针通道盖板针布基本相当，约21 mm。

d) 降低短绒率，MCH52D-A型、MCH52D-B型较MCH52D型分别高0.9%和0.66%，主要是因为前二者为新针布，其针尖锋利，尚处于磨合阶段。

e) 去除杂质，MCH52D-A型比MCH52D-B型减少0.17 粒/g；比MCH52D型减少1.49 粒/g，MCH52D-A型去除杂质粒数最少。

6.1.3.2 分析表1中8月份测试数据。

a) 去除棉结，MCH52D-A型比MCH52D-B型减少12.93 粒/g；比MCH52D型减少17.88 粒/g，MCH52D-A去除棉结个数最少。

b) 降低短绒率，MCH52D-A型比MCH52D-B型减少0.41%；MCH52D-A型比MCH52D型高1.27%，但MCH52D-A型与7月同比减少2.73%，表明针布MCH52D-A型使用已渐渐走出磨合期。

6.1.4 试纺结论

综合7月、8月两个月梳理效果，可见MCH52D-A型弹性盖板针布梳理新疆细绒棉对棉结、杂质去除和短绒率降低具有明显优势；所以其梳针通道设计符合梳棉要求。

6.2 山东B纺织企业

6.2.1 试纺条件

试纺机台为台湾明正清梳联MC400型6号机台用MCH52D-A型弹性盖板针布，对比同条线清梳联9号、12号、13号机台用MCH52D型弹性盖板针布，2015年1月上机。其中，纺纱原料为乌兹别克棉、印度棉；纺纱品种为CJ 14.6 tex；盖板线速度为180 mm/min，锡林转速为420 r/min，产量为24 kg/(台·h)。

6.2.2 测试数据

测试数据对比见表2。

6.2.3 试纺效果分析

由表2中对比数据可知：7月、8月、9月及10月，去除棉结、杂质个数，MCH52D-A型比MCH52D型分别减少9.2 粒/g、9.7 粒/g，7.5 粒/g、15 粒/g，0 粒/g、4 粒/g，5.3 粒/g、6.7 粒/g。

表2 B纺织企业生条AFIS测试数据对比

弹性盖板针布型号月份棉结/(粒·g⁃1)杂质/(粒·g⁃1)MCH52D⁃AMCH52D76．615．822．632．3MCH52D⁃AMCH52D812．019．542．057．0MCH52D⁃AMCH52D914．014．032．036．0MCH52D⁃AMCH52D106．011．312．018．7

6.2.4 试纺结论

MCH52D-A型弹性盖板针布，梳理乌兹别克棉、印度棉，去除棉结、杂质突出；表明其梳针通道设计比MCH52D型先进且更具适用性。

6.3 山东C纺织企业

6.3.1 试纺条件

试验机台为台湾明正MC400型清梳联的403号机台用MCH52D-A型、301号机台用MCH52D-B型弹性盖板针布,对比同条线清梳联其余机台均值。其中，纺纱原料为新疆机采棉70%、澳棉30%，纺纱品种CJ 14.6 tex，盖板线速度为260 mm/min，锡林线速为420 r/min,台时产量为25 kg/h。

6.3.2 测试数据

测试数据对比见表3。

表3 C纺织单位生条AFIS指标测试数据对比

弹性盖板针布型号棉结/(粒·g⁃1)杂质/(粒·g⁃1)短绒率/%MCH52D⁃A15．415．219．3MCH52D⁃B13．014．424．0MCH52D16．0～18．016．0～18．023．0

6.3.3 试纺效果分析

由表3中试验数据对比有如下分析。

a) 降低短绒率，403号机台MCH52D-A型比301号机台MCH52D-B型弹性盖板针布，减少4.7%；同比同条线其余10台机的MCH52D型，减少3.7%。

b) 去除棉结、杂质，403号机台MCH52D-A型均值指标比同线其余10台机的MCH52D型分别减少2.6 粒/g、2.8 粒/g；与301机台MCH52D-B型相当。

6.3.4 试纺结论

MCH52D-A型弹性盖板针布，在梳理新疆机采棉70%、澳棉30%，去除棉结、杂质，较MCH52D型改善明显，短绒率比其他两者更低，表明其梳针通道设计优于MCH52D-B型、MCH52D型。

7 弹性盖板针布梳针通道与梳理效果

根据上述3种弹性盖板针布梳针通道的设计，以及3种产品MCH52D-A、MCH52D-B、MCH52D实际生产的使用比较，得出以下结果。

7.1 梳理效果与梳针组织有关

7.1.1 MCH52D-A型的横向针密

a) MCH52D-A型以N行/(25.4 mm)植针，共有N×8×2=16N个针尖；而MCH52D-B型和MCH52D型均为(N+0.25)行/(25.4 mm)梳针，共有16(N+0.25)个针尖。

MCH52D-A型相比MCH52D-B型和MCH52D型，降低了横向针密，即横向针密为：MCH52D-A

b) MCH52D-A型横向针尖距a=25.4/N×(8×2)，针宽B=8a；而MCH52D-B型和MCH52D型横向针尖距均为a1=25.4/(N+0.25)×(8×2)，针宽B1=8a1。

MCH52D-A型比MCH52D-B型和MCH52D型，横向针尖距与横向通道宽，经换算可得ai=a-a1=0.02 mm，Bi=B-B1=0.15 mm。

因此，MCH52D-A型产品横向通道与针尖距适当，减小了横向针密，增大了针隙，可增加纤维的容纤量，利于对短绒的释放、排除，能实现并逐步柔性梳理、减轻纤维的损伤。

7.1.2 MCH52D-A型的纵向针密

a) MCH52D-A型和MCH52D-B型纵向均为38针，前者踵端到趾端的纵向梳针排列为纵向直线匀密y1针+渐稀y2针；相比后者纵向针密相同，纵向渐进分布曲率弧变化较小。

b) MCH52D型纵向为40针，其踵端到趾端的纵向梳针排列为直线匀密y3=y1-10针+渐稀y4=y2+12针。

MCH52D-A型相比MCH52D型纵向针数减少2针；直线匀密部针数增加y1-y3=10针，且纵向针尖距大0.470 1-0.441 5=0.03 mm，直线匀密部较稀变长；曲线渐进部针数减少y2-y4=12针，曲线弧长变短。

因此，MCH52D-A型产品，纵向通道与梳针分布比例合理，减小了针布的纵向针密，能减轻对纤维的过度分梳，利于减弱对纤维的束缚，渐增匀密方向有使纤维单纤化趋势，也利于经分梳的长纤维及时释放并被转移。

7.1.3 改进型产品梳针通道的梳针行列针密

MCH52D-A型的针密为480 针/(25.4 mm)2，行列通道的针密分布科学，相比MCH52D-B型的490 针/(25.4 mm)2，MCH52D型的520 针/(25.4 mm)2的针密整体减少，更能增强其对纤维的均匀分梳、转移，充分去除棉结和分离尘杂，能消除针布充塞和挂花，有效控制短绒率的产生。

7.2 梳理效果与原棉质量、品种有关

MCH52D-A型弹性盖板针布对印度棉、美棉、澳棉、新疆棉、机采棉等转基因品种，及多样化的纤维性状的适纺性比MCH52D-B型、MCH52D型强。

7.3 梳理效果与梳针行列的组织有关

7.3.1 MCH52D-A型和MCH52D-B型弹性盖板针布，与MCH52D型的工作角α、植角δ基本一致，有利于纤维的握持、梳理与释放。

7.3.2 上述3种弹性盖板针布梳针的总高、下膝高相同，便于纤维转移、刷辊抄杂清洁。

8 结语

弹性盖板针布梳针通道设计对纤维的梳理效果至关重要，其梳针通道随原棉质量(含杂高、棉结多、短绒高等特征)下降，横向针密及纵向针密应逐渐降低、横向针尖距适当变大；纵向梳针分布规律为匀密直线段针数增多，渐进曲线段针数减少，使梳针通道逐渐变宽。这些产品设计既满足现代高产纺棉梳理的要求，也是弹性盖板针布新的发展方向。

[1] 姜立新.新型纺棉弹性盖板针布的研试[J].纺织器材，2016,43(1): 23-26.

[2] 姜立新.MCBH盖板针布的研制与使用[J].纺织器材，2013,40(4):17-20.

[3] 姜立新，尹冬冬，陆前明.数字化纵植机与工艺设计[J].纺织器材，2013,40 (6):10-13.

Probing into the Carding Passage and the Carding Effect of the Flexible Flat Top Card

JIANG Lixin
(Geron Card Clothing(Jiangsu)Co.，Ltd，Nantong 226009，China)

To meet the process requirements of raw cotton quality difference and modern carding process,analysis is done to the flexible flat top card regarding the needle structure.Detailed discussion is made upon the cotton flexible flat top card MCH52D series with regard to the needle arrangement,needle structure and the manufacturing process.Trial production is done in different enterprises with three kinds of products for the combing effect.It proves that the performance of the flexible flat top card is dependent on carding passage,needle structure,quality of raw cotton and spinning varieties.Application of the flexible flat top card MCH52D-A helps more in the removal of impurities and neps,short fiber rate control.The flexible flat top card with improved passage will be the future development.

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2016-08-03

姜立新(1960—)，男，江苏海门人，高级工程师，主要从事纺织器材的设计与工艺研究。

TS103.82+1

B

1001-9634(2017)02-0019-05