高产梳棉机与针布的发展是互相推进的,当今金属针布已全面取代有过相当长的历史年代的弹性针布、梳棉机单产从弹性针布的5kg/h提高到金属针布的25kg/h左右,直到现代高产的60-lOOkg/h以上,这与针布的发展配套密切相关,并逐步形成了新的配套理念,并还在不断发展之中。近年国际推出最新高产梳棉机,其针布的组合配套又有新的发展,现就有关针布的选配与应用概括讨论于下
1 针布的技术进步剖析
1.1 锡林针布
锡林针布是核心,是整台梳棉机的灵魂,它承担着梳理主要功能,占着举足轻重的地位,在高产梳棉机的演变过程中起着关键作用,故选型需特别郑重。
锡林针布的选型应考虑矮(h1)、浅(h6)、小(&)、尖(1Xb3)、薄(b1)、密(N),以及材质等要素,并与锡林转速、单产、所纺原料密切相关。当单产高、锡林转速高、离心力大、又要梳理充分则锡林针布工作角&要小,齿高h1要矮,当然齿深也相应减浅,工作角小有利增强握持力,齿矮浅有利于纤维在
高速下推向齿尖,梳理几率能大大增多,增强了与盖板梳理区等的互相梳理与转移,从而为高产优质奠定了充分梳理的基础。
从近年来获得的世界新动向,在锡林针布的选配中均趋向矮小,即为单产在15—40kg时及其以上者,选用2030系列(Nc-860~900)取代原2525系列,原选用2820系列的可改选2525系列,在齿密(Nc)调整为减薄基厚(b1c),即增加横向齿密,适当放大纵向齿距。国内从增加横密,降低齿高减浅齿深,保持相当齿密等的测试应用中,也取得了降低结杂等工艺效果;因此这些新技术均可吸取运用。
锡林针布的演变最为突出从上世纪70年代末至今的20多年来,其主要参数趋向可归纳为以下规律。
总高h1c:自2.8→2.5→4.2.3→2.0→1.8等系列;
工作角6c:自75°→65°→60°→50°→45°等;
基厚占真c:自0.9→0.8→0.7→0.5→0.4等:
齿密Ncl齿/(25.4mm)2]:自500左右→600左右→700左右→800左右→900左右→1000左右。
齿尖的锐度(lXb3)参数也很重要,它取决于制造厂的制造水平,因此使用者应考核实物的水平,从梳理工艺上,锐度起着很重要的作用,已为众所公认,故除制造上严格把关外,选用者还应选用耐磨材质,要满足针布更换周期时,齿尖能保持中上以上的锐度,工艺效果不恶化为前提,若单产为25kg时,使用更换期为三年,则至少要承受500T的纤维梳理量,如采用耐磨的低合金钢材质,应能梳理纤维700—1000T。
此外还有齿形的研究考虑,现在已大多采用直齿形。但有关不等齿距、不等上作角、不等齿深的2~3个齿一个组合的齿形,仍有研究的潜质,据前曾试过一组三齿的上述几参数不等的齿条,取得过良好的均混作用,清晰的棉网、均匀的条干,改善了工艺效果,是值得重视研究再开发的。
1.2 道夫针布
道夫针布以凝聚转移为主,为了高速高产时有良好的梳理凝聚转移作用,因此在选型的基本要素应考虑齿高(h1D)、工作角(&D)、齿密(ND)以及齿形等几个主要参数:
齿高(h1D)从原来选用4.5—5mm的高度较有利其功能,由于道夫针布被轧伤的频率过高,才逐步改为4mm的齿高。由于现代梳棉机的道夫防轧装置逐趋完善可靠,故h1D又重新改回4.5~5mm的高齿趋向,藉以加强其梳理、凝聚、转移功能。
工作角(&D)一般均取60°者为多数,但采用58°的也有良好的功效,尤其是当纺有些原料转移不顺时改小&D往往能取得奇效。
齿密(Nd)与弹性针布的配套有很大区别,它由比弹性锡林针密Nc大10#(弹性Nc为100#的500针时Nd为110#的550针即针密增加50针)变为少很多,这是金属针布的特性起变化而逐步形成的与锡林针布的组合关系,现一般齿密在400~450齿左右可随需要适当增减之,道夫齿密通用性较强,也为纺制不同原料带来不少方便,当然必要时可与6。的改变等因素一起考虑优选有利纺制特殊原料、品种的有关道夫针布,有利正常运行需要。
由于道夫针布适应性强,一般均选用4030,必要时可改用4032或45、50系列以加强其凝聚转移功能。
齿形在近些年来有较大发展,1980年前后引进齿侧有阶梯形的、近几年国内外在齿尖又采用鹰嘴式,以及圆弧背、折角背等齿形,其目的均为加强其功能与防轧等效应有关,这些新颖齿形均可选配,并有改良工艺效果的作用。
1.3 盖板针布
盖板针布的选型要素主要是针尖密度、针高、植角与工作角、植针形式、钢丝规格截面形状、针尖呈形(减小刀口形尖劈角)、侧磨系数(正向侧磨细度及加深侧磨深度的需求)以及底布性能组合层的选择。
选型中对所纺原料有很大差别,纺棉采用弯脚植针式针布为一人体系,纺化纤特别是纤维较粗的合成纤维(如聚脂类的、腈纶、锦纶、丙纶等等)又是一大体系。其特征主要是直膝截切式、底布加厚的半硬性盖板针布,也命名为钻石型。
(1)纺棉型盖板针布:盖板针密是确保梳理度的重要参数。纺棉型盖板针密/V,,也较弹性针布的选配时,比锡林针密(Nc)大10#即针密大50针的概念也有很大差异,它也转为低于锡林齿密了,这也与金属针布的特性变化有关,现与金属针布的选配针密一般在350-520针/(25.4mm)2者居多,随其梳理度的需要可适当增减针密,由于盖板针密很重要,有时对所纺产品适当增加针密,工艺效果会立竿见影地得以提高。
针高、植角与工作角需一起考虑、针高一般已采用8mm,为了与高速高产的配套,也正在降低针高,如美国的Hollingsworth、Ashwoth等采用7.5mm。植角、工作角一般均选75°,但现也在趋向减小,如植角采用73°、工作角72°也有较好效果。
植针形式目前按行业标准的5种形式,即(1)普通型(MCB);(2)密植型(MCM);(3)横密型(MCC);(4)花纹型(MCH);(5)截切型(MCZ)。纺棉型盖板针布的植针式以前4种为宜,不同的植针形式其梳理特性稍有区别,在选定同样的针密时横密、花纹型均为当前较受欢迎的品种,增加横向针密(其针间距<0.6mm)与锡林针布加强横向针密所匹配,是很有利发挥梳理效能的,花纹型在植针的纵横向有多种密度进行植针,有前稀后密,有渐增曲线型的植针式,对纤维的梳理由缓至强、增加梳理机率能取得良好工艺效果已广为应用,是近几年来国内外很流行的一种新颖盖板针布,已被大家所重现。
(2)纺化纤盖板针布:其植针为直膝截切型是主要特征,针尖呈尖劈角、钢丝截面加粗、底布组织加厚加强,以使承受类纤维的高强梳理负荷,工作角一般75°现也趋向减小至74°或更小,针尖的尖劈角由20°减少至18°使梳理性能更好,针高由8mm减为7.5mm的也广为采用。针密可选180—340针。MCZl8(702型)的选用已有30多年历史,应用仍很广泛,它是双列型,植针28毗中间抽空8毗,其全幅植针密应为256针,因抽调针后针密为180针了,而变为双踵趾面,形成了独特的植针风格;702型比不抽调针的672型在当时的测试中工艺效果好,所以双列的梳理机理仍值得研究。为了加强梳理度提高棉网质量,在仿棉型的化纤如纤维
素化纤类及其合纤细旦纤维等,随着锡林针布的减矮也可用弯脚针布盖板配套应用,针密可采用320针左右的。若出现绕锡林时仍以直膝截切型为好,其针密可180针或适当增加选用。直膝截切型化纤用盖板针布也可纺制低级棉粗支纱。
1.4 刺辊锯条
刺辊锯条主要选择其工作角及齿密(横向为每英寸8槽的铁胎,不易变动则考虑纵向的变更)工作角——般在75°-85°甚至90°即前角在15°-5°或0°,纺棉偏小,纺化纤宜大些,齿密一般在36-40齿,在高产梳棉机、清梳联等的刺辊已逐渐采用自锁式齿条,避免损伤时影响锡林针布等。薄齿仍需强调选用,耐磨齿条也被重视采用。
1.5 附加分梳件的选配
主要包括前后固定盖板和刺辊下的分梳板,装后能获得较好的梳理功能增强效应。一般单产偏低,仅装上前固定盖板也能有较好的工艺效果,单产高者能全部装上较为理想。前后固定盖板的根数在老机改造中以前三后二较为普遍也有前四后三、前四后二的等等,在增加固定盖板的同时,近几年来均配以尘刀和吸风装置,通称棉网清洁器,提高了使用效果。
固定盖板的齿密,后为90—140齿/(25.4mm)2前为240-800齿/(25.4mm)2。预分梳板齿密以60左右为宜。随着产量提高,前后固定盖板均可适当增加。
2 四配套的运用
2.1 选配原则
针布的选用配套需要从所纺原料、单产、车速等要素来考虑,并以锡林为核心,当锡林针布的型号选定后,盖板、道夫、刺辊等就可相应选配。
2.2 四配套举例
在遵循上述各梳理元件的选配原则下,按现代高产梳棉机的配套组合新理念,例举归纳的配套于表1供参考。
表1的针布四配套按单产15-40kg/h的幅度结合锡林转速280~360r/min的范围比较原则地概括可供选配组合应用的参数。产量低、锡林转速也应低,锡林针布可采用2525的系列,单产高、锡林转速也应调高当可选用2030的系列配套,表1中推荐的盖板针布为花纹型(MCH),不等于横密型(MCC)等绝对不能用,盖板针布的配套很重要,要考虑其基本针密(Nt),若选用420针密在适纺的原料、定量、棉网质量等均较优时,就不必再强调那一种盖板类型,花纹形等盖板植针类型对所纺产品能起到锦上添花精益求精的作用。
针布四配套的组合应用也是一项较为细致、多因子的梳理主要工艺基础。在纺纱实践中还需调整有关速度、隔距等工艺参数,在设备基础工作的严细掌握也甚重要,当使用厂要改变纺新原料新品种时,锡林道夫针布若能不更换,刺辊盖板规格变换尚较方便则改为新的四配套后,尽量调整合适工艺,以使配套在实践检验中能将工艺调整到纺制优良成纱为止。
2.3 配套元件的进步应用与建议
各老厂有较大比例的A186系列的梳棉机,在单产25kg左右,锡林转速为280—360r/m的条件下,在针布配套中应有几项已取得成果的新技术,可改造使用,并有几项建议供参考。
2.3.1 锡林针布应采用新型金属针布新的配套规格,随着更换尽量采用高碳低合金钢的耐磨材质取代,以维持锡林主梳理的耐磨度。
2.3.2 刺辊若需要更换铁胎时,可采用自锁式齿条,以更换新功能。据Tru-TC03,三刺辊的第一刺辊改用了梳针式刺辊若借鉴选用,将对现代清梳联
减少短绒有利值得研究探索。
2.3.3 分梳板与固定盖板加装棉网清洁器的附加分梳件经好多使用厂的实践经验是有益的,产量越高效果越显著,除国内外超高产梳棉机(实际单产40-60kg及以上到100多kg的固定盖板数在不断扩大(如Tru-TC03DK788,RieterC60等),把回转盖板根数减少,梳理工作区也减少,就固定盖板的预梳和前固定盖板的后梳来加强其梳理度。回转盖板反转等等,均有价值在老机上摸索试用,同时对尘刀位置,吸风量配置,以及前后固定盖板的针密配套、针齿高,工作角等与锡林配套的几个主要参数均值得进一步研究总结的。
2.3.4 锡林、盖板针布的机上磨针系统可借鉴引进最新设备经验加以消化开发,以使针布锐度始终保持良好状态。由于针布的锐度及针尖部分的棱边棱角对梳理效果、减少棉结十分重要。
3 配套应用中的几点讨论
3.1 纺化纤在配套针布的应对
化纤的大量发展、品种甚多还有各种纤维的混纺因此在梳理针布上应对,纺好新品种极为重要,关键是把化纤的类型特性搞清、各种新颖化纤主要是两大类,一类是纤维素纤维如Lyocell(CCY纤维)其短纤是Tencel也称天丝、聚乳酸纤维(PLA)玉米小麦为原料的纤维、Modal、竹纤维、甲壳素纤维等等另一类为酯类合成纤维,即为、腈纶、丙纶、新晶Corterra纤维(F17纤维)、吸湿排汗纤维Coolplus高科技纤维,以及能制成空调纱的Outlast空调纤维的腈纶类纤维等。其针布配套应对按一类纤维素纤维可与纺棉的对应、归二类的可按合成纤维的对应原则。试纺中,当出现有绕锡林等现象,则可更换直膝截切型盖板针布的MCZl8(702)等系列或用MCB30(715)型等。试纺Coolplus等合纤如棉网破边、或棉网下坠,要从加强道夫针布握持着手,可将道夫针布的工作角减小齿高加高,如原用AD4030系列的可改用AD4532系列或再用上鹰嘴、齿侧有阶梯型的齿形、以利加强握持作用,必要时还可调整车速、减轻定量、多梳少落的工艺原则来适应。
由于纺制新品而随便更换针布的困难,特别是锡林针布的更换更为不便,因而建议有关棉纺厂为了随时应变新型化纤的试纺应用,尽量采用齿矮h1c、小工作角&的针布规格,如原用锡林针布2820系列应逐步改为2525系列,原用2530可以改2235、2040等系列,由于h1c→矮、浅、8→小绕锡林的几率减少、梳理又加强,是当前针布配置的一个要点。当然响应的道夫、盖板针布、以及有关工艺条件均需作细致周密配置与调整才能取得综合的工艺效果。
3.2 对难纺纤维的工艺、针布的调整
对难纺的化纤及各种杂纤维,可加大锡林-刺辊的表面速比达2.5甚至以上,会有良好效果。
当更换直膝截切型盖板针布后,仍有绕锡林现象时,可适当放大与盖板针布的隔距,调整锡林转速,加强道夫的转移率等。
道夫针布减小工作角,改用新颖齿形等,有关棉网散、漂、凝聚差的现象将可改观,如AD4030改为AD4532或AD4532(B)(B为新齿形)。
盖板针布的特殊组合,有利于解决难梳理的各种特殊纤维如新的化纤、各种杂纤维、细丝、绢丝混纺等,有关针布制造厂对特殊组合的盖板针布已作过研制并在使用中取得了成效,锡林不绕,梳理质量又较好,使纱线新晶开发突破梳理关又多了一项新技术。其盖板新组合是两副不同规格的盖板针布,但须同一高度(h1t),同时定制,制成成品包磨后上梳棉机时,可一夹一上车,其中一副规格必需是直膝截切型双列的(如MCZ—18即702型等),另一副可采用弯脚盖板针布如MCH32型或MCB30(715)型等。
金属针布盖板与钻石型或花纹型盖板针布的一根夹一根的交替使用也可解决难纺纤维的应用。
3.3 加装固定盖板的运用
固定盖板的发展很快,已被广大棉纺厂所接受,由于投资低,改造较方便,工艺效果较好,好多老机均在推广,由于这项新技术还在发展之中,有些问题
还需研究改进。如有的厂反应易充塞,这涉及锯齿规格的适纺性能,如齿高、工作角的改变,与锡林齿密的匹配问题等,应重视研究改进。
最新的Rieter-C60、梳理区锡林抬高,直径减小为&814mm固定盖板增为前6后6均有尘刀和清洁器。回转盖板是29/79根(29为工作区)。
Tru-TC03也抬高锡林增加梳理面,固定盖板也增加,纺化纤为前后各8组,(每组二根配尘刀及清洁器),纺棉精梳为前6组后3组,配转杯纺前6组后4组。其齿密有90、160、240、320、430、550、660等多种组合。就这种国际先进高产100-150kg/h的新梳棉机,对固定盖板的配置均在扩大,其锯齿规格多、组合随纺原料要求不同,配置也尽不相同,为此在不同单产、不同原料时均应细致测试配置,以使这新技术不断完善成熟应用。
3.4 有关化纤的静电问题。
化纤的摩擦系数大,容易引起静电,梳理过程中,往往因静电严重而影响正常生产,有的厂采用定期喷射防静电剂的措施,会有所改善。有时可调整工艺,如轻定量慢速度等应对,必要时调整针布配置以适当降低针密为宜。