喷气涡流纺纱梳理针布的选配

陈玉峰

(光山白鲨针布有限公司,河南信阳，465450)

1 喷气涡流纺纱特点及梳理关键问题分析

1.1 喷气涡流纺纱线的特点

棉条经四罗拉或者五罗拉高倍牵伸成须条后，由前罗拉输出进入喷嘴，沿入口处螺旋表面高速运动，须条中的纤维头端以较高速度进入空心管，而尾端则倾倒在空心管外壁的锥面上，随着纱条的输出，在压缩空气的作用下纱条被加捻成纱，然后由空心管输出，再卷绕成筒纱。喷气涡流纺的纱线由平行(芯)组分和(外)螺旋包缠两部分构成，并由螺旋包缠实现了高速和真捻，纺纱方法属于非自由端纺纱。纱线的特点是：外部结构近似于环锭纺纱，外部包缠纤维呈螺旋状，与无捻纱芯一起形成捻度，相对于真捻纱包缠纤维比较少，并有伸直缠绕的情况。内部纱芯纤维的排列直接影响成纱强力，如纤维分布定向好，单位截面承担应力的纤维数量多，成纱强力弱环及细节出现概率少，成纱断裂强度增加[1-2]。

1.2 喷气涡流纺纱梳理的关键问题分析

喷气涡流纺纱时如果喂入条纤维弯钩和棉结多，则纱芯纤维定向性差，易产生强力弱环及细节，外部包缠纤维粗节和棉结容易暴露造成布面疵点；短绒含量高，导致喷气涡流纺纱生产中纤维散失，造成涡流纱断裂强度下降，进一步影响成纱的效率和质量。因此，喂入纤维条中的纤维整齐度、弯钩和棉结数量直接影响到涡流纱的成纱结构和性能，而纤维条质量主要取决于梳棉过程中对纤维的梳理和转移。对梳理的要求是：纤维伸直度整齐度高，纤维损伤少，短绒含量低，纤维弯钩和棉结最大限度的降低。由于喷气涡流纺产量高，相对应对梳棉机的要求是高速高产高质量。

2 喷气涡流纺梳理针布选配的原理分析

2.1 喷气涡流纺梳理针布的选配原则

目前，喷气涡流纺主要用于粘胶、涤纶、精梳棉等纤维纺纱中，纤维细度细、长度长、含杂少，梳理过程中静电多，易缠绕针布。梳棉过程中应注重强化梳理和转移功效、减少纤维弯钩和棉结数量、避免纤维损伤以及控制短绒等方面，针布配置原则是：充塞少，针面负荷轻，针面转移率高，生条结杂少，棉网清晰度高，纤维梳理度好，纤维损伤少；在保证质量的条件下，实现梳理的高速高产高质高效。

2.2 喷气涡流纺梳理针布的选配原理分析

2.2.1 喷气涡流纺梳理锡林针布的选配

锡林针布选配注重：针高、齿密、角度、纵向齿距、表面处理等。针高采用矮齿、浅齿，在梳理过程中使纤维处于齿尖，有利于纤维的分梳和转移，提高了梳理和均匀混和效果；同时针面负荷轻，转移率高，对减少棉结有利。采用薄齿、密齿，增加了对纤维的握持和分梳能力，基厚减薄增加了针布的横向密度，增大了横纵向的齿密比，有利于把纤维束分梳成单纤维，有利于棉结减少，改善棉网均匀度、棉网结构及纤维伸直度，提高成纱质量和减少齿尖磨损。工作角度的选择以加强纤维梳理过程中转移释放性能为主偏大掌握，避免纤维缠绕针布而导致的棉结急剧增加；一般选配可根据机型进行选配，小于道夫的工作角度为宜，利于道夫抓取和转移。针布表面光洁度要求高，减少生产中的缠挂绕，减少揉搓造成的棉结和纤维损伤，利于梳理质量。

2.2.2 喷气涡流纺梳理道夫针布的选配

道夫针布的主要作用是凝聚纤维，应具有足够的抓取握持能力，保证纤维及时、充分、正常转移的同时，解决高速气流的顺利引导问题。道夫针布选配应注重齿深、大齿隙容量、小工作角、弧形齿尖以提高转移能力，侧齿横纹等。道夫针布齿深加大，齿间容量加大，道夫针布的握持抓取力大，有利于容纳更多的纤维，有利于锡林-道夫作用区气流的引导和下泄。采用弧形变角齿尖可极大地提高道夫针布的剥取转移性能，减小齿尖角有利于对纤维层的穿刺和棉网凝聚，而且还使棉结显著降低，改善了棉网质量。小工作角利于抓取锡林转移的纤维，提高转移率，减少重复分梳带来的纤维损伤。侧面横纹，主要引导纤维棉网导入，提高转移效果，减少纤维重复梳理的损伤。

2.2.3 喷气涡流纺梳理活动盖板针布的选配

锡林-盖板作为梳棉机主要梳理区，梳理作用由锡林针布和盖板针布共同完成。喷气涡流纺活动盖板针布的梳理选配：针高，植针匀密或者近匀密方式，工作角度大，横向针密密;针高采用中度针高，一般为8.0 mm，下膝高，此种选型利于纤维向齿尖转移，便于锡林与盖板间的相互梳理；盖板针布采用横向针尖距小、纵向针根距渐稀的圆弧形曲线排列，有利于纤维释放转移，针布负荷轻，盖板花少，又保证有足够的梳理能力,减少棉结；植针方式实现纤维的控制强弱和梳理力的稳定及分布，匀密植针方式梳理力均衡控制能力弱，释放能力强；角度实现对纤维的控制和释放，角度大释放能力强，控制能力弱，反之亦然。

2.2.4 喷气涡流纺梳理刺辊针布的选配

刺辊针布齿尖锋利度、耐磨性、光洁度、平整度要好，避免磨损、倒齿损伤纤维。采取减少纵向针尖距，以薄尖、弧齿、大齿距为基础，提高穿刺能力，减少纤维损伤。

3 喷气涡流纺梳理针布的选配优化实践

3.1 锡林针布选配的优化实践

在道夫、刺辊、盖板针布型号一定的条件下进行了锡林针布的优选。梳棉机型为TC5-1型，原料规格为R 1.33 dtex×38 mm，喷气涡流纺机型MVS870型，纺纱号数为R 14.8 tex，引纱速度450 m/min。

梳棉机主要工艺参数如下：锡林针布AC2025×01650，道夫针布AD4030×02090-G4，盖板针布BNT40型，刺辊针布AT5010×05030V型，前固定盖板为(12)550×12，后固定盖板(6)240×4、320×2，出条速度180 m/min，生条定量25 g/5 m， 产量54 kg/h,锡林速度420 r/min， 刺辊速度1 106 r/min，锡林～盖板隔距0.25 mm、0.25 mm、0.20 mm、0.20 mm、 0.20 mm、0.20 mm。

根据所纺纤维特点，具体选用AC2030×01550型，AC2030×01740型，AC2030×01540型，AC2025×01650型，AC2525×01550型,AC1830×01740型，AC2035×01740型几种锡林针布进行型号优化。各型针布几何尺寸工艺参数见表1,不同锡林针布喷气涡流纺机械效率和切疵对比见表2。

表1几种锡林针布几何尺寸参数对比

项目针高/mm纵向齿距/mm基部厚度/mm工作角/(°)齿密/齿·(25.4 mm)-2表面处理齿深/mmAC2030×01740AC2030×01540AC2025×01650AC2525×01550AC2030×01550AC1830×01740AC2035×017402.52.02.02.52.01.82.01.71.51.61.51.51.81.70.40.40.50.50.50.40.430302525303035 9491 075 806 860 860 949 949抛光 等离子 表面强化抛光 抛光 抛光 抛光 0.400.370.370.550.370.300.37

MVS型喷气涡流纺清纱工艺参数：棉结疵点粗细度+205%，S疵点粗细度+75%，S疵点长度3.0 cm，L疵点粗细度+30%，L疵点长度20 cm，T疵点粗细度-25%，T疵点长度20 cm，LL疵点粗细度+15%，LL疵点长度100 cm，TT疵点粗细度-15%,TT疵点长度150 cm,成纱号数R 14.8 tex,引纱速度450 m/min。

表2不同锡林针布喷气涡流纺机械效率和切疵对比

项目梳棉机出条速度/m·min-1切疵/个·(t·h)-1效率/%AC2030×01740AC2030×01540AC2025×01650AC2525×01550AC2030×01550AC1830×01740AC2035×01740180180180180180180140408.9690.4167.2674.7520.5394.2367.392.383.298.385.190.893.594.2

表2分析：AC2025×01650型锡林针布在喷气涡流纺纱中优势明显，特点是齿密适度，能够充分梳理且不损伤纤维；表面强化处理光洁度高，角度大利于转移，能够减少纤维的重复梳理。AC1830×01740型针布效率次之，主要原因是工作角小，控制纤维能力强，纤维转移效果不如65°工作角，容易造成纤维损伤；AC2030×01540型齿密过密，纤维损伤大，疵点最多，效率最低；AC2035×01740型锡林针布工作角角度过小，在梳棉机低速条件下效率适中，但是生产成本高，不利于高速高产。AC2525×01550型的齿深过深，不利于纤维转移，梳理效果差。

3.2 活动盖板针布的优选实践

在道夫、刺辊、锡林针布型号一定的条件下进行了盖板针布的优选。其他试验条件同上。根据所纺纤维特点，具体选用MCH45型，MCH52型，MCH52(78°)型，BNT45型几种进行优化试验，具体针布型号几何尺寸见表3，具体试验数据见表4。

表3几种活动盖板针布几何尺寸对比

项目针高/mm植针方式工作角/(°)齿密/齿·(25.4 mm)-2上膝高/mmMCH45MCH52MCH52(78°)BNT457.57.58.08.0缎纹渐密缎纹渐密缎纹渐密斜纹渐密727278764505205204502.82.93.13.1

表4不同活动盖板针布喷气涡流纺机械效率和切疵对比

项目梳棉出条速度/m·min-1切疵/个·(t·h)-1效率/%盖板落率/%MCH45MCH52MCH52(78°)BNT45180180180180208.9233.4187.2194.996.395.697.195.81.811.921.130.93

表4分析，在喷气涡流纺梳理针布中，活动盖板在质量、效率方面的差距较小，重点体现在制成率方面。综合分析:MCH52(78°)型工作角大，利于转移，适纺纤维能力强，齿密较密利于梳理，效率和落棉率以及成纱质量较好。渐密型盖板控制纤维能力强，质量和切疵差异不大，但是落棉率较高，不利于成本。BNT45型斜纹渐密针布，释放纤维能力强，对于落棉率最为有利。

此外，活动盖板的选配要根据纤维的种类进行，在纺粘胶纤维方面，MCH52(78°)型号利于质量和效率，但是在纺涤纶纤维的时候，容易出现锡林绕花，静电大的现象，BNT45型斜纹针布则能够避免这一问题。

3.3 道夫针布的优选实践

在盖板、刺辊、锡林针布型号一定的条件下进行了道夫针布优选，其他试验条件同上。根据所纺纤维特点，具体选用AD4030×02090L型，AD4030×02090B型，AD4030×01890型,AD4530×01870型,AD4030×02090-G4型,AD4030×02090-G2型进行了优化对比试验，几种梳棉道夫针布型号几何尺寸对比见表5，试验结果见表6。

表5几种道夫针布针布几何尺寸对比

项目针高/mm齿型工作角/(°)齿密/齿·(25.4 mm)-2齿深/mmAD4030×02090LAD4030×02090BAD4030×01890AD4530×01870AD4030×02090-G4AD4030×02090-G24.04.04.04.54.04.0直形齿弧形齿直形齿直形齿弧形齿侧面四道横纹直形齿侧面二道横纹3030303030303583583985123583582.62.62.13.12.62.6

表6不同道夫针布喷气涡流纺机械效率和切疵对比

项目梳棉出条速度/m·min-1切疵/个·(t·h)-1效率/%生产过程AD4030×02090LAD4030×02090BAD4030×01890AD4530×01870AD4030×02090-G4AD4030×02090-G2140180130180180180210.4203.4147.2194.9170.2184.996.394.697.596.897.895.9高速掉网正常高速掉网低速绕道夫正常正常涤纶纤维高速掉网

表6分析：道夫针布与生产效率、成纱质量有很大的关系，其重点体现在梳棉机的生产效率和最终的成纱切疵效率。

AD4030×02090-G4型优势体现在弧形齿侧面带四道横纹导入纤维转移效果好，齿深深容纤量大，适应高速，适纺范围广。AD4530×01870型齿深深，容纤量大，齿密密，直齿型利于纤维转移，也体现出一定的优势。其他直齿针布在低速条件下成纱质量和切疵率能够达到要求，但是不能适应高速高产。其他弧齿针布，能够适应高速，但是成纱质量不如直齿道夫。

3.4 刺辊针布的优选实践

喷气涡流纺的梳理要求对纤维的损伤少，从而减少加捻过程中的纱疵的产生。刺辊针布是纤维损伤的关键，选配好刺辊针布对喷气涡流纺的质量和效率有利。刺辊针布减少纤维损伤的主要途径是：纵向齿距加大，减少纵向冲击始梳点时的损伤；齿密和刺辊速度结合，适度齿密；齿顶面积减少。满足减少刺辊损伤纤维的三个条件：纤维间横向联系少，纤维弯钩少，纵向接触齿数多[3]。

针对粘胶纤维强力偏低，在梳理时易造成纤维损伤，采用自锁超大齿距薄齿刺辊针布AT5010×8030VA型替代AT5010×5030V型，刻槽AT5610×01311型代替AT5610×05611型,纵向齿距拉大实现了对纤维的保护，保证质量稳定强力提高,成纱切疵少。大齿距薄齿刺辊针布对比见表7。

表7大齿距刺辊针布几何尺寸对比

项目针高/mm齿型工作角/(°)齿密/齿·(25.4 mm)-2齿尖厚度/mmAT5010×8030VAAT5010×5030VAT5610×01311AT5610×056115.05.05.65.6自锁自锁刻槽刻槽10101010264315360.170.220.170.24

4 结语

纺高品质的喷气涡流纱线，选择合理的梳棉针布是关键。根据喷气涡流纺纱线特点和原理，实践证明：选用锡林针布AC2025×01650型,盖板针布MCH52(78°)型，道夫针布AD4030×02090-G4型以及薄齿大齿距刺辊，能够实现梳理充分、转移适度、纤维损伤少、适纺范围广，有效提高纤维整齐度，减少弯钩和棉结，明显提高生条的纤维伸直度，减少纤维弯钩的产生，改善喷气涡流纺纱质量，提高生产效率。