摘要:現代高產梳棉機發展迅猛,本文淺析了高產梳棉機對配套梳理器材的技術要求,介紹了錫林、道夫針布及刺棍、蓋板針布的使用特點,簡述了我國目前現狀及發展趨勢和要求。
關鍵詞:梳理器材;錫林;道夫;蓋板;刺輥;針布
中圖分類號:TS112
文獻標志碼:A
Developing Trend of Associated Carding Accessories for High-production Card
Abstract: Modern high-production card has been developing rapidly. The paper analyzes briefly the technical requirements on associated carding accessories for high-production card, introduces the applied characteristics of cylinder, doffer clothing and taker-in and flat clothing, and sketches the current situation and developing trend of these products in China.
Key words: carding accessories; cylinder; doffer; flat; taker-in; card clothing
20世紀后各國高產梳棉機發展勢頭迅猛,車速日益增高,產量一再增加。出條速度最高已達500m/min以上,產量也在100kg/h以上。為了滿足現代高產梳棉機的發展需要,對與之配套的梳理器材也提出了更高的要求。只有具備優良的梳理元件,才可以支持高產梳棉機的發展。近年來,國內外在梳理器材研究與使用上均達到了較高的水準,在新型梳理器材的應用發展方面取得了飛速發展。
1高產梳棉機對梳理器材的要求
錫林、道夫、刺棍、蓋板統稱為梳棉機的四大梳理器材,各部梳理器材的質量直接影響到梳棉機梳理質量的好壞,直接關系著梳棉棉結、雜質等質量指標。目前國內外紡織機械制造企業都在致力對各種新規格尺寸的錫林、道夫、蓋板及刺輥的針布的研究。隨著梳棉機的產量不斷提高,既要考慮纖維在充分梳理過程中排除棉結的需要,又要兼顧減少對纖維的損傷,就是所謂的“柔和梳理”的概念。針布是梳棉機的關鍵器材,影響梳棉機質量和產量的主要因素包含針布的規格參數和使用壽命,今后研究的重點方向是開發高效的錫林、蓋板、道夫及刺輥針布,以適應進一步提高梳棉機產量進一步提高的趨勢。
1.1錫林、道夫針布
梳棉機高速高產以后,如果針布握持纖維能力不足時,錫林表面會出現一些浮游纖維而沒有被蓋板針布充分梳理就轉移到道夫上,將會影響到棉網清晰度和棉結數量。這時首先要考慮增大纖維的轉移剝取能力,要求錫林針布具有矮、淺、小、密、尖、薄的幾何形狀特征。當錫林速度增加時,離心力會隨之提高,這樣就加大了針布上的纖維滑脫傾向;為了保持良好的握持分梳能力,必須降低針齒工作角。隨著梳棉機的產量由25~35kg/(臺·h)提高到45~140kg/(臺·h),針布負荷增加,梳理度下降。為了減輕針布負荷、增加梳理度,錫林針布的總高必須隨之降低,齒密隨之加密。道夫針布的主要作用是凝聚并轉移纖維,把單纖維從錫林上轉移出來,凝聚成棉網。道夫針布采用小工作角、圓弧形齒尖、組合形齒形,能夠加大轉移剝取能力和握持能力并兼顧抗彎強度,使用較高密度道夫針布具有轉移率較高、條干較好,紗線的細節、粗節和棉結均可降低50%以上。在高產梳棉機中,采用較高密度的道夫針布有利于紗線質量的提高。梳棉機高產后,梳理過程中纖維離心力大,在相鄰機件間成為浮游纖維。容易造成大量棉結。為了使纖維呈單根狀態,減少棉結生成,必須在刺輥與給棉板間、錫林與蓋板、錫林與固定蓋板、刺輥與分梳板間采取緊隔距,實行強分梳。隔距越緊勢必對針齒的精度要求越高。因此要求針布具有高精度的才能滿足高速高產清梳聯和梳棉機的要求。
1.2刺棍
刺輥是梳棉機進行預梳、排除短絨和塵雜的部位。在刺輥速度相應提高的情況下,應該增加刺輥的預開松能力,以減小錫林-蓋板工作區單纖維化的壓力。刺輥部分的作用就是要對纖維和棉束進行握持分梳,并將其中的雜質清除掉。除了在保持錫林與刺輥有較大速比和不增加纖維損傷的條件下刺輥高速化外,還要加大針齒密度,在橫向與縱向增加作用于同一個棉束上的齒數,以利于有足夠的作用齒數來保證分梳效果。另外,可適當提高鋸齒的工作角,便于將分梳后的纖維全部轉移給錫林,增大落雜效率。
還可以采取多刺輥系統,例如德國最新設計DK803、DK903梳棉機就采用了三刺輥系統,國產FA225也采用三刺輥系統,取得較好效果。
目前刺輥有兩種形式,一種是鋸齒刺輥,一種是梳針刺輥,試驗表明,新型梳針刺輥紡棉時,在減少纖維損傷方面比鋸齒刺輥具有優勢,其中根數短絨率平均下降12%左右,重量短絨率平均可下降14%,同時耐磨性遠好于鋸齒刺輥,紡紗效果也優于鋸齒刺輥。新型梳針刺輥紡化纖時,相比較鋸齒刺輥而言,梳針刺輥加工的生條棉結和短絨率都比較少,所加工的紗線質量總體上要好于鋸齒刺輥。
1.3蓋板針布
為了適應高速高產梳棉機錫林針布矮、小、低、淺、尖、密的配套要求,蓋板針布必須改進植針排列和減小橫向針尖距。采用橫密型、稀密型和橫向密,縱向漸增的弧形曲線排列能夠與基厚減至0.4~0.5的錫林針布相適應。目前現在大多數機械廠還是生產鋸齒式固定蓋板。
英國斯圖爾特針釘制品(鄭州)有限公司研發生產的“植針”式固定蓋板,具有非常好的穿透性,對纖維損傷極小,根據梳理工藝按照最優的排列,達到最佳開松和除雜效果。目前普遍認為梳針式固定蓋板耐磨性較好,在成紗條干、棉結、雜質、短絨率等指標上總體上要優于鋸齒式固定蓋板。
德國Tretzschler(特呂茨勒)公司的MAGNOTOP型磁性蓋板針布,針布條直接吸附在磁體上,縮短了包蓋板的時間,降低了包針布的成本,操作十分方便。在蓋板骨和每一塊針布條上都有黏著和補償層,大大減小了蓋板骨之間的公差,特別適合高產梳棉機的使用,受到紡織廠的青睞。
2我國針布發展的現狀與展望
目前國內外新型針布的開發與應用取得很大發展,最著名的有瑞士Graf公司,該公司成套生產錫林、蓋板、道夫針布、刺輥鋸條。針布系列采用低碳合金鋼材料,加工精度高,耐磨性能較好。其他如英國ECC、德國Holl、日本金井、瑞典ABK、美國HW等公司的針布也占有一定市場。
國內具有代表性的企業如下。
金輪科創股份有限公司開發了的雙曲面錫林針布,其齒背部有一圓滑凸起,形成齒背的雙曲線外形。該針布能有效防止被針尖握持的纖維下滑,使纖維絕大部分集中于齒尖,能大大減少生條結雜,棉結減少尤為顯著,從而增加了針布的分梳能力。其代表了我國目前梳理制造業的先進水平。
河南光山白鯊針布有限公司創建于1962年,與西班牙布魯哈針布合作生產的白鯊布魯哈錫林針布,其齒尖呈圓錐形,工作邊和背邊呈圓弧形,可有效防止纖維損傷。該針布使用了布魯哈MAXIMO高耐磨合金鋼。針尖經過特殊處理,加工精度高,這種錫林針布的分梳效果較佳,其中棉結去除率可達90%左右,適用于高產梳棉機。
我國針布生產廠家為了生產高耐磨的金屬針布及附加分梳件齒片,開始直接選用進口的高質量成品鋼絲,包括德國高耐磨合金鋼材料。采用新的加工技術,使得針布質量、使用壽命都大幅度提高,以適應高產梳棉機發展的需要,和國外知名品牌的差距不斷縮小。
我國針布生產廠家,今后在梳棉機產量進一步提高的過程中,繼續研究新規格尺寸的錫林、道夫、蓋板針布仍是重要課題之一。開發更多規格品種的新型針布勢在必行。開發研究高效能的梳針刺輥、分梳板與固定蓋板。梳針式刺輥能減少纖維的損傷,提高分梳質量。提高梳針刺輥的平整度還要進一步下功夫。確定梳針刺輥的最佳工作角度、確定梳針分梳板的最佳植針方式及最佳工作角等問題還有大量工作要做。國內優秀針布制造企業還要在提高國產針布使用壽命和提高針布的加工精度上下大力氣。國內針布雖然在幾何尺寸精度已接近國際先進水平,但如粗糙度、整體硬度一致性、淬火組織、整體均勻性等與國外先進水平的針布相比,還有一定的差距,今后在研究新型針布配套時,應綜合考慮各梳理器材的技術參數的相互影響,適合加工各種纖維的工藝、紡紗條件及針布使用壽命多方面因素。參考文獻
[1]孫鵬子.梳棉機發展現狀及展望[J].棉紡織技術,2012,40(4):64-67.
作者簡介:石庚堯,男,1953年生,高工。
作者單位:北京京棉集團。