1 前 言
细旦化纤，一般指的是纤维细度<1．1旦，长度为38mm的、晴纶、粘胶和丙纶等。常用的主要是0．8DX38mm的涤、粘和丙纶。0．5旦细旦化纤，短纤纺纱很困难，一般采用长丝直纺。
细旦化纤是近年来化纤生产的新品种。细旦化纤因细度细，具有常规1．5DX38mm化纤不同的特点。细旦化纤纺纱织布后，因纤维细，表面积大，吸湿性与透气性大大改善，穿着舒适。细旦丙纶导湿性远优于棉纤维，很适合制作轻薄型内衣。细旦化纤织物，既轻薄，又柔挺，悬垂性好，滑爽。细旦化纤除可制作轻薄型织物外，还可制作麂皮绒。由于细旦化纤具有超越一般化纤的特性，受到有实力的棉纺企业的青睐。用于开发棉纺新品种，扩大市场，提高企业市场竞争力。
棉纺设备纺细旦化纤，遇到问题最多的是梳棉工序：绕花，棉结多，纤维易损伤。解决这些问题的办法，除加适当油剂外，主要是针布。金轮公司为适应市场需求，特设计了细旦化纤四配套针布。经近一年的纺纱对比试验，证实纺纱效果优于国内其他同类针布。现巳投放市场近四年，深受用户好评。
2 GERON细旦化纤四配套针布的规格设
计及特点
针对梳棉纺细旦化纤易绕花、棉结多和纤维易损伤，四配套针布设计的指导思想是提高转移率，防绕花；加强分梳，减少棉结；防止切断纤维。具体规格设计如下。
2．1 刺辊锯条
纺化纤国内常采用AT5815-05611(ST-722)直齿形通用齿条。我们设计了AT5605435011带负角的齿条。主要规格参数对比如表1所示。
表1可见：细旦化纤刺辊齿条总高减小0．25mm；工作角增大10°，并带有负角；纵向齿距减小0．65mm，齿尖密度增加5齿/(25．4mm)2。总高减小，工作角增大并设负角，使刺辊抛离杂质容易和利于纤维顺利向锡林转移，防止刺辊绕花，减少返花与喂人棉层搓擦成结。齿密增加，梳理度提高，可减小减少纤维束，减轻锡林盖板间梳理负荷，提高锡林盖板间梳理效果。工作角大，抓取握持力小，利于减少纤维损伤，增加纱强。由于刺辊是握持分梳，工作角增大并不影响握持分梳。
2．2 锡林针布
纺化纤时，锡林常规采用AC2810X01665直齿形齿条。我们设计了AC2515X01660带负角齿条。主要规格参数对比如表2所示。
比较表2数据可知：细旦化纤锡林针布总高减小0．3mm，基部厚度减小0．05mm，工作角减小5。并带负角，齿尖密度增加52齿/(25．4mm)2。采用负角，齿隙深由0．6减小至0．5，防止纤维沉人齿隙，加强转移，防止细旦化纤绕锡林。减小工作角5度，提高锡林抓取握持纤维能力，防止或减少游离纤维，以减少搓擦成结。减小基厚，增加横向密度和齿尖密度为52齿／(25．4mm)2，以提高梳理度，改善纤维平行伸直度，分离度，改善棉网清晰度。
2．3 盖板针布
传统纺化纤均采用702双列盖板(MCZl8)，考虑到细旦化纤一般均纺细高支纱，要求梳理充分，故我们设计了MCZH35。其主要规格参数如表3所示。
表3可见：MCZH35较MCZl8钢针减小，针高略短(0．2mm)，针尖密度增加170齿/(25．4mm)2。减小钢针截面尺寸，是为了增加齿尖密度。适应细
旦化纤加强分梳的要求。减短针高，增加钢针抗弯强度，以弥补截面尺寸减小，抗弯能力减弱。前稀后密，以便逐渐加强分梳，减少纤维损伤，提高针尖密度，提高梳理度。
2．4 道夫针布
纺化纤一般采用AD4030-01890。我们设计了AD4532-02090，并与AD4532-01975(SD4)作对比，主要规格参数如表4所示。
表4可知：AD4532-02090针布与AD4030—01890相比，齿高增加0．5mm，工作角减小2°，这有利于提高抓取握持能力，提高道夫转移率。但纵向齿距增大0．2mm，齿尖密度减少40齿／(25．4mm)2，又使抓取能力有所降低，道夫转移率略降，利于增加平均梳理时间，改善均匀混和。纵向改稀，齿隙大，容纤量增大，泄导锡林道夫三角区高速气流有利。故总体上AD4532-02090道夫转移率应高于AD4030-01890。
AD4532-02090针布与AD4532-01975相比，因基厚增大0．15mm，纵向齿距增大0．05mm，齿密减小83齿/(25．4mm)2，握持力、转移率降低，但纵向齿距增大，齿隙增大，容纤量大，泄导气流好，又有利于转移提高。上述三种道夫针布，总体而言，转移率由大到小的排列应为：AD4532-01975→AD4532-02090→AD4030-01890。
3 试验方案及试验方法
3．1 对比针布型号及代号
对比针布型号及代号列于表5。
3．2 试验方案
3．2．1 试验因子
A因子为锡林针布：A1细旦试验针布，A2对比针布；
B因子为盖板针布：B1细旦试验针布，B2对比针布；
C因子为道夫针布：C1细旦试验针布，C2对比分布
D因子为刺辊针布：D1细旦试验齿条，D2对比齿条；
另外，考虑到刺辊与锡林，盖板与锡林，道夫与锡林的搭配对成纱质量的影响，AXB，AXC，AXD的交互作用必须考虑。故本试验是四因子二水平的试验。
3．2．2 表头设计 为满足上述试验要求，我们选用了Lg(2)正交表，表头设计如表6所示。
表6 Lg(2)正交表表头设计
表6中共7列，全部排满了因子和交互作用，没有留出空白列作为误差项，因此必须用重复试验进行补偿。重复试验每次至少两次。
实施试验，理应随机安排试验，但考虑每次试验后调换盖板、刺辊、道夫的工作量，实际试验时按下列顺序：
第一次试验，第1，8方案；第二次试验，第3，6方案；第三次试验，第4，5方案；第四次试验，第2，7方案。
每次试验，按每个方案中对应的Ai、Bi、Ci、Di搭配进行，每次试验重复二次，得两个数据。试验花卷为同台清花同一批花卷。
对比梳棉机相邻，均为新包针布，状态基本一致，落棉差异接近，工艺相同，隔距由专人校装。试验从并条至细纱，同台、同眼、同锭直纺至细纱。
检验生条结杂、条干；成纱Uster条干、结杂、粗细节、单强、测梳理力和道夫转移率等。
4 试验结果及GERON细旦化纤四配套针布的适纺性能
纺细旦化纤普遍遇到的问题是易绕滚筒，棉结多及纤维易损伤。
国内纺普通化纤和细旦化纤一般采用：刺辊AT5615-05611通用型或AT5600-05611。锡林盖板道夫采用AC2810-01665／AD4030-01890／MCZl8。针对细旦化纤纺易绕花，一般均采用稀齿大角度针布。锡林齿密500—620齿／(25．4mm)2，刺辊齿密36齿／(25．4mm)2左右。锡林工作角80°，刺辊90°。若采用通用型刺辊齿条，因工作角小，易绕刺辊。采用稀齿大角度后，实践证明确能有效地解决绕滚筒问题。但稀齿大角度在自由分梳时降低了对纤维的握持作用，致使游离纤维增多，棉结大大增加，成为细旦纺中的突出问题。
GERON公司细旦化纤四配套针布，较好地解决了分梳与转移及损伤的矛盾。
4．1 刺辊锯条AT5605-05011
采用了带负角的85°大工作角，且总高减小。刺辊是握持分梳，工作角增大并不影响握持分梳，但能有效地防止刺辊绕花，减少损伤，利于落杂，使纤维易于全部转移给锡林，刺辊返花减少，从而减少了返花与给棉喂人棉层搓擦成结的机会。另外，纵向齿密增加，提高了梳理度，减小和减少棉束，减轻锡林盖板间梳理负荷，促进锡林盖板间梳理效果。经实测，AT5605-05011比AT5815-05611生条棉结减少27．52％；成纱棉结减少24．68％；盖板后区梳理力减小11．90％—12．01％；成纱UsterCv％值降低5．21％；成纱粗节减少23．92％；成纱单强提
高3．45％；成纱AF％值略优；成纱DR％值降低4．07％。其中成纱单强的提高，表明工作角增大后，握持分梳损伤纤维减少。
AT5605-05011与AC2515-01660搭配后，两者工作角差值。at-ac(=10°)和齿密差值Ne—Nt(=631齿)都较大，锡林更易抓取刺辊上纤维，更使刺辊返花减少，避免与喂人棉层搓擦成结，使锡林上纤维分布均匀，减少在罩板、盖板间搓擦成结，使棉结减少更显著。试验表明AC2515-01660／AT5605-05011的生条棉结最少，比AC2810-01665／AT5815—05611生条棉结减少40．02％；比AC2515-01660配
AT5815-05611减少40．19％；比AC2810-01665配AT5605-05011 减少 29.59％； AC2515-01660／AT5605-05011的成纱棉结最少，比AC2810-01665配AT5815-05611成纱棉结少48．90％；比AC2810-01665配AT5605-05611减少38．29％；比AC2515-
01660配AT5815-05611减少34．07％。AC2515—01660配AT5605-05011的成纱UsterCV％值最好，较AC2810-01665配AT5815-05611降低10。13％，较AC2810-01665配AT5605-05611降低9．37％，较AC2515-01660配AT5815-05611 降低9．72％。AC2515-01660配AT5605-05011的成纱粗节最少，较AC2810-01665配AT5815-05611成纱粗节减少56．29％，较AC2810-01665配AT5605-05011减少49．67％，较AC2515-01660配AT5815-05611减少39．2％。AC2515-01660配AT5605-05011的成纱单强最高，较AC2810-01665配AT5815-05611提高1．12％；较AC2810-01665配AT5605-05011提高4．17％；较AC2515-01660配AT5815-05611提高10．72％。由此推断，AT5605-05011握持分梳好，损伤纤维少，纤维平行伸直度好，纤维单强利用率高。另外，AC2515431660配AT5605-05011的成纱AF％值最优。
4．2 GERON锡林针布AC2515-01660
有25系列和28系列两种，齿部规格相同，均为浅齿负角，以解决细旦化纤易绕花问题；横向加密和采用较小工作角(75°)，既提高梳理度，又增加锡林对纤维的抓取握持能力，减少游离纤维，防止搓擦成结。较合理地兼顾了既要分梳好，又要转移良。经实测，AC2515-01660较AC2810-01665生条棉结减少13．46％，成纱棉结减少29．69％。
AC2515-01660与MCZH35盖板配套后，两者工作角接近，齿密差异较与MCZl8配套时适当减少，两针面的抓取握持能力相当，利于锡林盖板间反复分梳、上下转移和纤维束调头梳理。经梳理力测定，锡林盖板间主梳理区(后区至中区)的梳理力减小的曲线斜率AC2515-01660均大于AC2810—01665，表明AC2515-01660的分解棉束速度快，梳理能力强。实测表明，A181(AC2515-01660／MC—ZH35)的成纱棉结最少，比A282(AC2810-01665／MCZl8)的成纱棉结减少30．61％；比A281(AC2810-01665／MCZH35)的减少45．96％；比A182(AC2515-01660／MCZl8)的成纱棉结减少19．13％。A1B1的成纱Uster CV％值最优：较A2B1降低9．44％；较A2B2减少2．64％；较A1B2降低2．57％。A1B1成纱粗节最少：较A2B1的成纱粗节减少53．49％；较A2B2的减少29．66％；较A1B2的减少14．23％。这表明，AlBl配套后，纤维分离度较对比的其他配套提高了。
4．3 GERON的盖板针布MCZH35
与对比盖板MCZl8相比，钢针截面略减小，针高减短，齿密增加，前稀后密突变。钢针略细，是为了增加齿密，适应细旦化纤纺细高号纱，产量低、定量轻、速度慢，梳理力估计较小和细高号纱要求梳理充分。前稀后密是为了逐渐加强分梳，防止盖板趾面针充塞，减少纤维损伤。针高减短，提高抗弯强度，适当弥补因截面减小降低的抗弯刚度。经试验，细旦化纤表面积大，单位质量纤维根数多，与梳针接触点数大大增多，加上针密大，实际梳理力均显著大于MCZl8，致使盖板踵面上钢针变形、后仰、旁弯，很快失却分梳能力。实际使用中，装MC—
zH35盖板的梳棉机并非专纺细旦化纤，还经常纺常规棉型化纤。产量、车速、定量均大大提高，梳理力大幅增大，促使钢针变形更严重。另外，前稀后密突变处针密大，侧磨光洁度差，针隙嵌花。前稀1／3针尖排列在锡林周向的同一直线上，纤维漏梳严重，梳理作用弱。故成纱棉结较MCZl8增加9.07%；成纱粗节增加19．51％；AF％值略差，增大1．18％。
MCZH35与AC2515-01660配套后，因密配密，工作角接近(74°、75°)，两针面抓取握持能力相当，其梳理效果较好。如前所述，但A1B1(AC2515—01660／MCZH35)的成纱单强最低，比A2B2降低5．68％，比A2B1降低9．85％，比A1B2降低9．20％。这表明，因两针面均较密，梳理力大，细旦化纤单强又较低，梳理虽好，但有损伤纤维的可能。另外，A1B真的成纱AF％值和DR％值亦较大。这表明
MCZH35因齿高减小，又嵌花，吸放纤维能力不如MCZl8，故影响了成纱长片段不匀。但这一现象也可能是棉卷不匀大，梳棉机皮圈剥棉不正常所致。
4．4 GERON的细旦道夫针布AD4532～02090
与对比的AD4532～01975相比，纵横向均较稀，齿密减小，抓取握持纤维能力略低于AD4532-01975。这有利于将道夫转移率控制在适当数值上，以达到最佳的梳理、混和、均匀的效果。经实测：A2C2(AC2810～01665配AD4532～01975)的道夫转移率最大，为9．63％；A1C1(AC2515-01660配AD4532-02090)的道夫转移率其次，为8．83％；而A2C1和A1C2的道夫转移率均较小，分别为6．35％和6．34％。道夫转移率大小对梳棉机分梳、均匀和混和作用均有很大影响。道夫转移率大，则自由纤维量小，锡林盖板间针面负荷轻，锡林盖板间一次分梳强度提高，但多次经过锡林盖板间的平均梳理转数(或平均梳理时间)减少。转移率大，自由纤维量小，梳棉机吸收和释放纤维量少，混和及均匀作用差，影响生条和成纱条干及重不匀。转移率大，可有效地防止纤维绕锡林。细旦化纤纺，因产量低，道夫转移率以适当提高为好。道夫转移率小，对分梳、混和、均匀作用的影响则相反。因此，对某一特定梳棉机工艺、针布搭配而言，道夫转移率并非越大越好或越小越好，而是应该适当，以兼顾锡林盖板间一次分梳强度和平均梳理转数，兼顾转移与分梳，均匀与混和的作用，使生条和成纱的棉结、条干达最佳值。
试验证明：道夫转移率过大(A2C2)和过小(A2C1和A1C2)的成纱棉结均较多，唯A1C1的道夫转移率较高，成纱棉结、粗节最少，单强较高，AF％值最小。其中AlCl较A2C2成纱棉结减少33．79%，比A2C1减少41．30％，比A1C2减少18．99％。A1C1的成纱粗节较A2C1降低49.57％，较A2C2降低40．58％，较AlC2减少19．76％。A1C1的成纱单强虽比A2C2降低5．36％，但比A1C2提高0．56％，比A2C1提高1．55％。A1C1的细纱重不匀AF％值比A1C2降低2．23％，较A2C2降低1．37％。因此，可以认为AC2515-01660配AD4532-02090的道夫转移率较高的设计是适当的。
5 结 论
综上所述，GERON细旦化纤四配套针布：AT5605-0501l配AC2515～1660配AD4532-02090配MCZH35，除MCZH35因强度不够，可暂配MCZl8外，与对比针布相比，在减小损伤的同时，既能有效地防止绕花，又能较大幅度地减少棉结，改善条干和重不匀，是适纺细旦化纤性能良好的四配套针布。