0 概述
随着我国加入WTO，纺织企业参与国际大竞争，产品质量的竞争也将格外激烈；但是，国产针布齿条的突出质量问题是质量一致性差、针尖耐磨性不够、使用寿命短。虽然国产针布齿条的年产量高达6000 t以上(包括棉、毛纺针布)，但部分纺织厂每年仍需大量引进昂贵的国外针布。有的省级清梳联研讨会上结论性地提出：清梳联均应选用进口器材；因为国产针布与进口针布差距较大，影响纺纱质量，寿命短。
如何控制针布质量一致性，提高针布的耐磨性，业内人士仁者见仁，智者见智。
1 关于针布齿条质量问题的分析
1．1 质量缺陷分类
从纺织厂关于针布齿条经常性反馈的质量投诉，大致归纳为9个方面质量缺陷：①齿条断头；②短斤缺两；③色差严重：④圆整度差；⑤锋利度差；⑥焊接头易断；⑦耐磨性差；⑧松圈、乱卷；⑨发货差错等。这些方面的质量缺陷多因如下因素造成：
a) 原材料因素：①，⑦；
b) 管理因素：②，③，⑨；
c) 操作因素：①，③，⑤，⑥；
d) 运输因素：⑧；
e) 技术因素：③；
f) 辅助材料因素：③，⑧；
g) 设备因素：④，⑤；
h) 用户使用因素：②，④，⑤。
造成针布齿条质量缺陷的因素不是单一的，而是交叉重叠，各有侧重，互为影响。因质量投诉都是事后发生的，针布制造厂对上述缺陷的综合治理有一定的局限性和时效性，质量缺陷时起时伏，故不能从根本上控制质量的一致性。
1．2 针布齿条的质量波动
1．2．1 硬度波动
国内针布行业一般用燃烧液化石油气对针布齿条进行淬火处理；燃气的主要成份是丙烷(C3H8约占85％左右)，其次是丁烷(C4H10)和乙烷(C2H6)等，助燃气体一般采用氧气。混合气体的混合比直接影响火焰温度和火焰性质。
针布齿条淬火温度决定于火焰温度和齿尖加热时间，而火焰温度又与燃气和助燃气的发热量、流量和混合比有关。由于操作时对燃气和助燃气的混合比调节主要是凭操作工的经验，即目测火焰颜色来判断淬火温度，对每卷盘几千米长度的针布齿条硬度的检验，一般是采取首检和尾检，而不能在线检测，每卷盘针布齿条的大部分是无法检测硬度的。加上换班、换刀因素，机器开停，石化气、氧气纯度、压力的变化和车况不同，客观上容易造成每盘针布和盘间硬度的差异。
测试各国针布齿条的平均硬度值如表1。
表1 锡林针布齿条硬度测试值
第1点 第2点 第3点 第4点
产地 标准型号 齿深/mm
硬度值 极差R 硬度值 极差R 硬度值 极差R 硬度值 极差R
日本 AC2815×01360 0．63 818 107 823 92 360 332 232 13
美国 AC2530×01550 0．48 841 —— 841 —— 713 —— 253 ——
英国 AC2532×Ol550 0．55 799 7 799 7 547 75 200 7
瑞士 AC2525×01550 0．62 800 20 800 20 470 314 215 18
中国甲厂 AC2525×01550 0．55 769 35 778 29 237 98 230 26
中国乙厂 AC2525×01360 0．48 867 47 867 47 295 303 232 19
中国丙厂 AC2525×01550 0．55 791 52 813 23 813 23 225 13
从表1看出：
——第1点硬度极差R：英国针布为7HV，瑞士针布为20 HV，国产针布平均值为44 HV；
——第2点硬度极差R：英国针布为7HV，瑞士针布为20 HV，国产针布平均值为33HV；
——第3点硬度极差R：英国针布为75 HV，瑞士针布为314HV，国产针布平均值为141 HV；
——第4点硬度极差R：英国针布为7HV，瑞士针布为18 HV，国产针布平均值为19 HV。
其中，第1点硬度极差反映出国产针布齿条比英国、瑞士针布差距大，比日本好。我国行业标准FZ／T93038—95《梳理机用齿条》第4．3．1规定了针布齿条各个测点的硬度值标准。以锡林针布齿条为例，优等品的第1测点硬度标准是≥780 HV，只规定了下限值，无上限标准。笔者认为第1测点硬度并不是愈高愈好，超过一定上限后易崩齿和脆断。
格拉夫公司的R2525X0．5锡林针布齿条的第一测点硬度范围为750 HV～850 HV；第2测点硬度范围为500HV一820 HV；第3测点硬度范围为190HV～250HV；第4测点硬度范围为190HV～250 HV。
标准硬度值如何制订得更科学合理并与国际接轨，值得有关专家学者商榷和探讨。
1．2．2 针布齿条的锋利度
衡量针布锋利度，主要关系到两个方面：一是齿顶面积；二是齿形切口及两侧面的表面粗糙度。齿顶面积愈小，齿尖愈锋利，对纤维的穿刺能力愈强，愈有利于对纤维和棉束的握持分梳，因而梳理作用好，浮游纤维少，棉结杂质少，棉网清晰度好；但齿顶面积小，齿尖强度就弱，齿尖易碰伤、轧坏。
关于齿形切口及两侧面的粗糙度，既要求齿形的棱边、棱角清晰完整，又要求粗糙度Ra值小，它可以减少磨针次数同时延长针布的使用寿命。针布的锋利度在一定程度上反映了针布齿条制造厂的制造技术水平(见表2)。
表2 各国针布厂的25系列锡林针布齿条l和b3尺寸 单位为毫米
国别 美国HW 瑞士Graf 英国ECC 德国PW 日本KANAI 中国某厂
b3 0．03--0．08 ≤0．04 0．06--0．10 0．06--0．09 0．05--0．10 ≤0．05
l 0．07--0．15 0．05--0．08 0．08--0．10 0．06--0．12 0．05--0．15 ≤0．07
在齿条两侧面粗糙度方面，日本、中国针布齿条多数在Ra3．2μm水平，而美、英、瑞士等国针布齿条多数在Ral．6μm。在冲齿切口粗糙度和色泽及锈蚀程度两方面，日、美、英、瑞土等国针布齿条质量大多数能做到切口光整无毛刺，外观色泽光亮均匀，无锈蚀；国产针布齿条存在切口不光整，背部有毛刺，齿尖不清晰等现象，部分样品外观色泽不够光亮和均匀。粗糙度Ra值愈小愈不易生锈，反之易生锈。
1．2．3 针布齿条的色泽
国内大多数针布齿条生产厂采用格拉夫公司工艺和生产线，齿条包覆在滚筒上后的针布色泽差异表现得比较突出，明显比老工艺、老设备生产的针布色差大。从理论上讲，色差是由于针布齿条在热处理过程中氧化不均匀产生；实际上造成色差的因素很多，具体归纳有如下因素：
1．2．3．1 轧制坯片的色泽差异
钢丝球化退火后表面形成一层极薄的氧化膜，经高速轧片后，往往有冷却用的油、乳化液及灰垢等附着物，这些附着物在高温、高压下产生复杂的裂解，产生的油烟以灰黑色沉积物附着在坯片的表面上，造成坯片的色泽呈深浅不一的铅黑色，以致形成坯片表面的色泽差异。
1．2．3．2 去应力退火时氧化不均匀
坯片在光亮退火炉中去应力退火时，因炉罐漏气或氮气纯度低(纯度技术要求为99．99％)、炉内上、中、下层炉温不均匀，易使坯片的外层发生氧化。尤其是当高速轧机采用轧制油冷却，因坯片表面带油，在光亮退火炉中，油在高温中裂解，使退火后的碳黑吸附在表面，加上炉罐内不清洁均会造成氧化不均匀。
笔者曾参观过格拉夫公司热处理车间，光亮退火时充人少量氢气，加热时大量充人氮气，工人在坯片出炉后用白毛巾揩抹炉罐内壁，以保持清洁。经光亮退火后的坯片光白铮亮。在这方面，我们与国外厂家的差距是相当大的。
1．2．3．3 淬火时的氧化不均匀
针布齿条的淬火将改变齿形部分的色泽，尤其是经过冲齿后产生的新冲裁面上的光泽，因淬火深度不同，气体纯度、加热温度的变化和淬火喷嘴与齿条相对位置都会影响色泽，造成色差；淬火油及冷却油的清洁度也会影响齿条的色泽。格拉夫公司工艺的最大弱点就是易出现色差，因此，格拉夫公司已经普遍采用在冲淬卷生产线上加装高频退火装置，这种冷片冲齿(高频退火装置安装在冲齿之后)、热片淬火的方法对提高针布色泽一致性是有效的；国内许多厂家已经消化吸收了这一工艺技术。
1．2．4 针布圆整度的波动
针布齿条的平整度直接影响包覆后的锡林、道夫齿面的圆整度，特别是高产梳棉机推广“强分梳紧隔距”工艺，对锡林、道夫齿面的圆整度要求特别高(技术要求不大于0．02 mm)。针布圆整度波动大致有二类：一类是由于针布质量缺陷所造成；另一类是包卷不当造成。
1．2．4．1 针布质量缺陷
a)大小齿、漏冲齿；
b)前后、左右侧弯齿，鹰钩齿；
c)淬火熔秃齿，崩断齿；
d)接头不良；
e)基部硬度过高、极差大。
1．2．4．2 包卷不当
a)包卷工具年久失修，张力器失灵；
b)张力夹板、校直轮、导向轮和侧压刀磨损；
c)游动架套与滑杆间隙大；
d)料盘架芯子与料盘孔间隙过大；
e)张力调节不当。
在生产实践中，发现因包卷工具问题或操作不当，造成齿条在滚筒上包卷后的针布圆整度方面的问题占相当大的比例，这一事实不容忽视。
2 控制针布齿条质量一致性的措施
2．1 提高职工的质量意识和技术素质
目前，国内不少针布齿条生产厂已经通过了ISO 9000族质量体系标准的认证，但是真正按照ISO 9000族标准贯彻执行的还是有一定的差距。特别是企业领导如何提升建设质量管理体系理念，从根本上全面夯实企业的产品质量管理基础。当前行业内低水平的竞争和无序局面不利于同国外名牌针布相抗衡。
尤为重要的是应加强对职工的技术培训，全面提高职工的技术素质。格拉夫公司相当重视对职工的技术培训，由一名副总工程师专司技术培训之职，格拉夫公司工人必须经过技术培训、独立操作、考核合格后，方能上岗。
2．2 提高针布齿条制造设备的性能和精度，走技术创新之路
国内针布齿条制造设备绝大多数是仿制的，其性能和精度本身就低于国外同类设备，且不少设备已经使用了10多年，已属于超龄服役，其技术老化、精度降低。“工欲善其事，必先利其器”，要提高针布的质量，首先要提高针布齿条淬火的稳定性，我们应从下列方面进行探讨和创新：
a)淬火硬度的在线检测；
b)高速轧机在线检测和自动补偿；
c)光亮退火坯片加热时的去油污工艺技术；
d)表面化学镀膜工艺技术；
e)高耐磨冲模的材料研究。
2．3 针布齿条专用钢丝的定点生产和研制
国内针布齿条制造厂中的绝大多数采用的是国产57B、72B和82B钢丝，既不是专用针布钢丝，也不能定点供应，原材料质量无法保证。国内钢丝交货状态时的硬度有的超过400 HV0．5，强度极差也较大，P、S含量和非金属夹杂物、石墨碳较多；至于耐磨合金钢丝，更无专业生产供应。
国外是定点供应，质量稳定，而且有保证。笔者所在公司最近从比利时进口约3 t的D级光亮球退钢丝，从其质量保证书中获悉：
钢丝直径极差：0．012 mm；
强度极差：23 MPa(最大值为609 MPa，最小值586 MPa)；
延伸率极差：4．4％(最大值为35．3％，最小值30．9％)。
进口钢丝的一致性比国产的要好得多；但是价格昂贵，故应尽快设法解决针布钢丝的研制和定点供应。
2．4 提倡针布齿条的清洁生产
应该提倡针布的清洁生产。生产条件的改善，设备、场地及原辅材料的清洁对针布质量的一致性同样是重要的。因为在脏、乱、差的环境里是生产不出高质量产品的，凡是到过国外针布厂学习考察过的人士都深有体会。
3 结束语
近10年来，特别是通过消化吸收格拉夫公司的工艺技术和设备之后，通过专家学者和针布制造厂技术人员的共同努力，针布齿条的制造质量得到了较大的提高；但是，随着高产梳棉机的迅速发展，台时产量已由45 kg发展到至今的120 kg甚至更高，清梳联生产技术的推广应用方兴未艾，目前全国拥有量约为600条线左右；因此，对国内生产高质量的针布齿条的要求愈来愈迫切。承认国产针布与进口针布的差距，进一步深化改革，并从人、机、料、法、环方面着手研究和采取措施，尽快缩小与进口针布的差距，才能不断提高国产针布的竞争力，并积极参与国际竞争，这是我们针布齿条制造业的奋斗目标。
参考文献：
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