錫林針布齒深對滌綸紗質量影響的分析

曹繼鵬 于學智 張明光 張月

摘?要：研究了不同梳棉機產量下錫林齒深對滌綸紗質量的影響問題。分別采用兩種齒深的錫林針布，各自在梳棉機兩種出條速度條件下進行梳理對比試驗，并采用同樣的后序工藝紡制成紗，對紗線條干、強力和毛羽指標分別進行檢測。結果表明，錫林針布齒深對紗線質量是有影響的，總體上認為0.4 mm齒深更加有利于紗線條干和強力指標的改善，而淺齒（0.3 mm）對毛羽指標比較有利;器材的選配對成紗各方面指標的影響可能會有差異，這時需要結合產量、加工原料及具體的客戶需求進行優化選擇。

關鍵詞：錫林;齒深;滌綸紗;質量

中圖分類號：TS 104.2

文獻標志碼：A

文章編號：1009-265X（2019）02-0084-04

Abstract：The Effect of cylinder tooth-depth under different carding machine output on polyester yarn quality was studied. Two kinds of cylinder card cloth with different tooth-depth were compared by carding experiment under two output conditions. The yarn was produced with the same subsequent process. The yarn evenness， strength and hairiness index were tested. The results showed that the tooth-depth of cylinder card cloth had some effect on yarn quality. 0.4 mm tooth-depth was more conducive to improving yarn quality in evenness and strength generally， and 0.3 mm tooth-depth was beneficial to hairiness index. The selection of appropriate equipment might influence yarn index. It is necessary to optimize and choose equipment according to output， materials and customer demand.

Key words：cylinder; tooth-depth; polyester yarn; quality

當設備確定以后，紡紗器材的選配便是提升紡紗質量的重要因素，也是紡紗企業重點關注的內容之一。選好用好紡紗器材是提升紗線品質、開發紗線品種所必須考慮的關鍵因素[1-3]。錫林作為梳棉機的主要分梳件之一，在梳理過程中起著至關重要的作用。錫林針布齒形的變化及有關參數的選擇，都會對梳理質量產生重要的影響，進而影響到成紗質量[4-5]。錫林針布的主要參數包括錫林的針齒高度、工作角、齒深、齒形、基部厚度、縱向齒距等多個參數，針布在確定齒深時，不僅要考慮到加工纖維的特性，還要兼顧紡紗工藝的要求及針布其他參數間的相互關系，紡棉型化纖時，錫林齒深以中等為好，在高產梳棉機上也可采用淺齒、小角度針布[6-7]。許鑒良等[8-9]和馮喜奎等[10]系統分析了金屬針布前角、齒尖角、后角、背尖角、齒密、齒距、基部寬等的設計原理及其與梳理度的關系。董志強等[11-12]在探討紡純棉國產清梳聯改紡滌綸的技術改造及工藝配置時指出，根據滌綸纖維的特性，錫林道夫針布一般選取齒密較稀、前角較小的針布，在滿足分梳效果的基礎上減少繞花的幾率。實際上紡棉改為紡滌綸過程中梳棉針布變化不大。文獻[13]指出，通過選用良好的分梳元件，如錫林針布采用“大角度”、“淺齒”、“弧背”的錫林針齒，有利于化纖由錫林向道夫轉移。道夫與錫林針布配套使用，以提高化纖轉移率。但錫林齒深與產量及梳理質量之間的關系很少有提及。

近年來，隨著針布生產技術的提升，錫林針布有向更矮、更淺方向的發展趨勢，在高產錫林針布中，齒深已經降至0.4～0.3 mm。本實驗基于以往的研究基礎，采用兩種齒深的錫林針布，在兩種出條速度下分別紡制純滌紗，探討錫林針齒深度、產量對滌綸紗質量的影響機理。

1?試?驗

1.1?試驗原料

原料100%滌綸，長度38 mm，細度1.67 dtex，紡紗品種40 tex。

1.2?試驗條件

試驗用梳棉機機型為FA203C型。梳棉機錫林速度360 r/min，刺棍速度790 r/min，出條速度采用120 m/min和145 m/min兩檔。試驗在相同工藝條件下，分別采用兩種錫林針布進行對比試驗。錫林針布型號分別為AC2030×01550-S（以下簡稱Ⅰ型）和AC2030×01550型（以下簡稱Ⅱ型），二者只有齒深區別，分別為0.3 mm和0.4 mm，每種規格的齒深分別在兩種產量下進行梳理試驗，在同樣的并條、粗紗和細紗工藝條件下進行紡制成紗，對滌綸紗分別進行條干、強力和毛羽指標的檢測。

2?結果與討論

每個實驗方案下紡10個紗管40 tex滌綸紗，分別使用USTER ME100、USTER ZWEIGLE HL400和YG063T測試儀對紗線的條干、強力和毛羽指標進行檢測，實驗結果取10個紗管的平均值。4種不同試驗條件下滌綸紗條干指標檢測結果見表1，強力和毛羽指標檢測結果見表2、表3。

2.1?齒深變化對滌綸紗條干指標的影響

由表1可知，當出條速度為120 m/min時，Ⅰ型條件下的條干CV為11.97%，而Ⅱ型條件下的條干CV為11.30%，相比之下降低5.6%;當出條速度為145 m/min時，Ⅰ型條件下的條干CV為12.02%，而Ⅱ型條件下的條干為11.46%，相比之下降低4.7%。可見，錫林齒深的變化對條干的影響是很明顯的，無論是低產量還是相對高產量情況下，都顯示Ⅱ型要優于Ⅰ型方案。

對于-40%、-50%細節指標，當出條速度為120 m/min時，Ⅰ型條件下其含量分別為66.3個/km、2.0個/km，Ⅱ型條件下分別降低為33.8個/km、1.3個/km，Ⅱ型與Ⅰ型方案相比，降低幅度分別為49.0%和35.0%;當出條速度為145 m/min時，Ⅰ型條件下其含量分別為69個/km、4.8個/km，Ⅱ型條件下分別降低為43.0個/km、1.7個/km，Ⅱ型與Ⅰ型方案相比，降低幅度分別為37.7%和64.6%。根據以上分析看，在細節指標上，兩種產量條件下，Ⅱ型都比Ⅰ型有絕對優勢，對紗線細節的改善十分明顯。

對于+35%、+50%粗節指標，當出條速度為120 m/min時，Ⅰ型條件下其含量分別為91.8個/km、3.5個/km，Ⅱ型條件下分別降低為59.3個/km、2.0個/km，Ⅱ型與Ⅰ型方案相比，降低幅度分別為35.4%和42.9%;當出條速度為145 m/min時，Ⅰ型條件下其含量分別為95個/km、1.0個/km，Ⅱ型條件下分別降低為51.4個/km、1.1個/km，Ⅱ型與Ⅰ型方案相比，-40%細節含量下降了45.9%，-50%細節沒有降低，而是略有增加。可見在粗節指標上，總體上也顯示Ⅱ型方案好于Ⅰ型。

對于+140%棉結指標，當出條速度為120 m/min時，Ⅰ型條件下其含量為2.5個/km，而Ⅱ型條件下其含量為3.5個/km，含量沒有降低，反而有所增加，增加了40%;當出條速度為145 m/min時，Ⅰ型條件下其含量為1.8個/km，而Ⅱ型條件下其含量為0.6個/km，含量降低了66.7%。對于+200%棉結指標，當出條速度為120 m/min時，Ⅰ型條件下其含量為0.5個/km，而Ⅱ型條件下其含量為1.8個/km，含量沒有降低，反而有所增加;當出條速度為145 m/min時，Ⅰ型條件下其含量為0個/km，而Ⅱ型條件下其含量為0.6個/km，含量也有所增加。可見，在棉結指標上看，總體上顯示Ⅰ型要優于Ⅱ型方案，只有在高產量時，+140%棉結上顯示Ⅱ型優于Ⅰ型。

2.2?齒深變化對滌綸紗強力指標的影響

由表2可知，當出條速度為120 m/min時，Ⅰ型條件下滌綸紗的斷裂強力、斷裂強度、斷裂伸長率、斷裂時間和斷裂功指標分別為843.8 cN、28.12 cN/tex、24.40%、14.71 s、0.525 N·m，對應Ⅱ型指標分別為908.6 cN、30.28 cN/tex、24.88%、15.00 s、0.569 N·m，相比較可以看出Ⅱ型比Ⅰ型生產的紗線在斷裂強力等5項指標上顯示不同程度的增加;而且上述強力的5項指標對應的CV值都有不同程度的降低。可見，錫林齒深的變化對強力所有指標的影響是一致的，均顯示Ⅱ型優于Ⅰ型。分析出條速度為145 m/min時兩種齒深方案的對比，可以得出上述同樣的結論，不再贅述。

2.3?齒深變化對滌綸紗毛羽S3指標的影響

由表3可看出，當出條速度為120 m/min時，Ⅰ型條件下3 mm以上毛羽含量為373根/100 m，對應Ⅱ型指標為408根/100 m，相比較可以看出Ⅱ型比Ⅰ型生產的紗線毛羽含量上有所增加;當出條速度為145 m/min時，Ⅰ型條件下3 mm以上毛羽含量為380根/100 m，對應Ⅱ型指標為384根/100 m，相比較可以看出Ⅱ型比Ⅰ型生產的紗線毛羽上相差甚微，略有增加。總體上看，毛羽指標顯示Ⅰ型好于Ⅱ型，這與條干和強力指標的影響規律是相反的。

綜上所述，三類指標中條干和毛羽指標顯示Ⅱ型要優于Ⅰ型，這說明深齒條件下對改善紗線條干和強力指標是有利的，但在棉結方面顯示Ⅰ型優于Ⅱ型;在毛羽指標也顯示Ⅰ型優于Ⅱ型。一般來講，隨著產量的增加，錫林針齒的齒高和齒深均有向矮向淺的方向發展，目前0.3 mm已經是最淺的錫林齒深，通常淺齒有利于纖維浮于針齒表面，而深齒會增加容纖量，如果產量較高時為降低針齒深度，強化梳理時也會造成纖維的過度損傷，即使在生條指標上沒有顯現，也會存在一定程度的潛在損傷，而在后序的紡紗中有所體現，進而帶來成紗指標的惡化。從原料角度講，棉和化纖相比，棉纖維與金屬的摩擦系數比化纖與金屬的摩擦系數小，梳理時不易繞錫林，可選用前角略大、齒略深、齒密較大的針布[14]。紡化纖時，由于纖維比較蓬松，針齒太淺可能會導致錫林表面的纖維層過厚，反而不利于對纖維的梳理，這一點從條干和強力的指標可以得到證明。

3?結?論

a） 錫林針布齒深會對紗線的質量帶來影響，總體上認為0.4 mm齒深更加有利于紗線條干和強力指標的改善，而淺齒（0.3 mm）對毛羽指標比較有利。

b） 錫林針布齒深對所有強力指標的影響是完全一致的，均顯示0.4 mm齒深優于0.3 mm齒深方案;條干指標中條干CV、粗節和細節也顯示與強力指標同樣的規律，但棉結指標恰恰是相反的，毛羽指標也顯示淺齒深方案要好一些，但是在相對高產時，深齒和淺齒方案毛羽含量相差很小。

c） 器材的選配對成紗各方面指標的影響可能會有差異，這時需要結合具體的客戶需求優化選擇。

同時還要結合產量和加工原料等因素進行優化選擇，處理好加強分梳與保護纖維之間的矛盾關系是十分重要的。

參考文獻：

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