精細化麻纖維梳理針布的創新和實踐

陳玉峰 王守波

（1.光山白鯊針布有限公司，河南信陽，465450；2.新余市纖致紡織品有限公司，江西新余，338000）

隨著麻纖維的應用向細特紗線和輕薄面料織物方向發展，在棉紡系統上加工精細化麻纖維產品的量逐步增加。但是，由于目前麻纖維在精細化加工中，其開松、梳理沒有專用的設備和器材，導致對麻纖維的開松和梳理不充分、纖維損傷大、落麻多、針布嵌雜、使用周期短等問題較為突出。另外，精細化后的麻纖維在棉紡系統中紡紗時，由于麻纖維性能與棉纖維相比有較大的差別，也對梳理針布提出了新的要求。因此，針對麻纖維特性，設計新型精細化麻纖維梳理針布十分必要。

1 在棉紡系統上紡麻纖維紗的思考

1.1 麻纖維在棉紡系統上的紡紗條件

麻纖維主要是經過韌皮脫膠而得到的纖維，常見的有苧麻、亞麻、漢麻、黃麻等。利用棉紡設備紡制麻纖維紗，具有流程短、效率高、質量好的特點。

精細化麻纖維是通過對麻纖維的開松、梳理，使粗、硬、長的麻纖維被開松、梳理成細、軟、短的纖維，性能接近棉纖維，以便在棉紡系統上能夠順利紡紗［1］。

隨市場需求和麻纖維短紡技術的發展，麻纖維精細化是發展趨勢。目前，主要是將脫膠后亞麻、漢麻纖維的長麻或二粗、落麻等進行精細化（開松梳理）處理后，再在棉紡系統上進行紡紗。

1.2 精細化麻纖維處理的特點及存在問題

在精細化麻纖維處理中，采用的設備主要有刺輥開松機、羅拉梳理機、棉紡蓋板梳理機等。精細化麻纖維的流程一般為脫膠長麻（或落麻）→刺輥開松除雜（多輥開松）→麻纖維精細化（羅拉與蓋板梳理機組合或蓋板梳理機）。

精細化后的麻纖維在棉紡系統上進一步加工成紗，一般流程為麻纖維或麻纖維與其他纖維混和→開清→梳理→精梳準備→精梳→并條→粗紗→細紗→絡筒。

但是由于麻纖維粗、硬，目前主要針對棉纖維梳理的針布不能適應麻纖維的梳理。因此，合理設計梳理麻纖維的專用針布及梳理工藝，可減少對纖維損傷，提高清除雜質和麻粒效率，提高麻纖維精細化程度，是滿足麻纖維在棉紡系統中紡制優質紗的關鍵。

2 精細化麻纖維開松梳理針布及工藝設計

2.1 開松針布

開松設備主要采用多個刺輥（一般為6個~18個）組合開松，開松后的麻纖維經養生后再進入梳理工序。開松針布要求能夠承受大的打擊力和摩擦力，將長麻打斷，初步細化，排除雜質。現有的麻纖維開松針布多采用直齒形，常見的針布型號及規格見表1。由于開松針布在開松梳理中沖擊力大，致使針布損傷快，不耐用，嵌雜多，同時纖維損傷程度大，短絨率高。

為了提高開松質量，降低纖維損傷，減少嵌雜，延長針布使用壽命，在新型開松刺輥針布設計時采取以下措施：將原來的直齒形改為弧齒形，如圖1、圖2所示，以減少嵌雜；降低齒尖厚度，提高鋒利度；降低總高，提高抗軋能力，延長使用壽命；齒密增加，提高分梳能力；縮小齒深，提高纖維轉移率，減少嵌雜；擴大縱向齒距，以減少縱向打擊損傷纖維；齒尖硬度在900 HV以上，延長使用壽命；加大工作角，提高穿刺能力；增加負底角，減少嵌雜；配置時根據開松刺輥的數量，逐漸加密齒密，逐步降低總高，逐步加大角度，實現對麻纖維的漸進開松，減少纖維損傷，提高分裂度和開松除雜效果，延長針布使用壽命。

表1 常用多節刺輥開松針布規格

圖1 傳統直齒形

圖2 新型弧齒形

2.2 精細化麻纖維的梳理針布

2.2.1 精細化麻纖維的梳理要求及存在問題

麻纖維精細化梳理時應注意的是：減少纖維損傷，提高開松度，充分排除雜質、粗纖維和短纖維，降低麻粒。其設備目前借用毛紡的羅拉梳理機、梳棉機等設備進行組合改造，流程配置為雙聯或多聯。典型流程為原麻→羅拉梳理機→梳棉機→成包，或原麻→梳棉機→梳棉機→成包。

現有麻纖維梳理的羅拉梳理機和梳棉機的配置針布規格分別見表2和表3。

為了提高麻纖維的可紡性，提高麻纖維分裂度和柔軟度是其精細化的關鍵。在精細化的開松梳理中，麻纖維在錫林、道夫、轉移輥、工作輥以及彈性蓋板之間反復梳理轉移，工藝纖維的分裂度不斷提高，柔軟性改善，但其短絨明顯增加，一般麻短絨的比例可以占到35%以上，極大地降低了纖維的可紡性。

麻纖維在開松梳理前的養生工序，就是給麻纖維噴灑油、水混合液，并使其堆放一段時間，讓油、水混合液均勻滲透到纖維內部。養生后的麻纖維在梳理時，由于回潮率偏大，油劑使纖維與針齒間的黏性增大，加之皂垢物較多，增加了纖維間及纖維與針齒間的黏附力，使纖維轉移不良，容易纏繞針布。現有的錫林、刺輥針布，針齒的總高高，針齒的工作深度深，進一步加重了纖維纏繞，增加了纖維損傷。蓋板針布齒密較稀，控制纖維能力弱，大秸稈、麻粒、硬條嵌入其中，影響分梳效果。另外，由于麻纖維粗、硬，強度高，易使針齒尖端及針齒工作面棱邊發生磨蝕，使針齒鋒利度、平整度、光潔度不斷下降，影響分梳效果。

2.2.2 精細化麻纖維的新型梳理針布設計

根據麻纖維精細化梳理的特點，減少針布纏掛、繞花，提高轉移效果，減少纖維損傷，加大麻粒和硬絲的排除，延長針布使用壽命，是設計的關鍵［2］。刺輥針布設計采用降低總高和齒深、提高齒尖硬度、增加齒密、加大工作角的措施，齒形多采用弧齒形或者駝峰齒形，達到充分開松、減少嵌雜、提高分梳穿刺和轉移能力的目的；錫林針布設計采取總高矮、齒深淺、齒密密、齒尖薄且硬度高的措施，齒形多采用直齒形或者駝峰齒形，達到提高穿刺、梳理、轉移能力和減少纖維損傷的目的；道夫針布設計采取增加總高（增加疏導氣流）和齒深（纖維容量增大）、適度減少齒密（便于轉移）、降低齒尖厚度且為直齒形（提高轉移能力）的措施，工作角采用30°~35°；在羅拉梳理中，工作輥、轉移輥的針布均采取加大工作角（30°~35°），以提高轉移能力，減少纏繞。在蓋板梳理中，彈性活動蓋板針布采用降低總高、增大工作角和齒密、選用彎膝針形等措施，以提高梳理效果，減少嵌雜。

2.3 精細化麻纖維紡紗的新型梳理針布設計

2.3.1 梳理特點及存在問題

精細化麻纖維在棉紡系統上紡紗，多采用與其他纖維混紡。在麻纖維與其他纖維混紡的梳理過程中，由于針布的適紡兼容性差，容易造成梳理不充分、并絲多、纖維損傷大、短絨高、麻粒多、針布壽命短等問題。其梳理針布配置一般借用紡化纖針布配置，常見針布型號及規格見表4。

表2 現有羅拉梳理機配置針布規格

表3 現有梳棉機配置針布規格

表4 精細化麻纖維混紡時梳棉機針布配置規格

2.3.2 新型梳理針布設計

紡制麻纖維混紡紗時，梳棉機針布配置主要以兼顧各種纖維性能為前提，減少生產中的纏、黏、掛、繞現象，提高纖維的伸直平行度，去除麻粒、短纖維，控制短纖維增長率，滿足成紗質量的要求。故對表4中的針齒進行改進設計。

刺輥針布型號AT 5005×03621VCS，加大齒密到100齒/（25.4 mm）2~120齒/（25.4 mm）2，提高預梳理，減少嵌雜；齒尖厚度降低到0.17 mm，減少纖維損傷。錫林針布型號AC1840×01640，總高降低到1.6 mm~1.8 mm，齒深降低到0.35 mm，以提高轉移率；齒密增加到1 008齒/（25.4 mm）2，以改善梳理效果；提高針齒光潔度以減少摩擦因數；針尖厚度降低到0.35 mm，以提高穿刺能力、減少纖維損傷；提高齒尖硬度，增加耐磨度；異形齒頂增加托持纖維能力，使其不易沉入齒底而利于梳理［3］。道夫針布型號AD4230×01890，總高增加到4.2 mm，利于氣流下泄；齒深加深到2.1 mm~2.3 mm，增加容纖量，提高轉移率，齒尖硬度在780 HV以上，齒形采用直齒形。活動蓋板型號MCH45~MCH55，采取總高減低到7.1 mm~7.5 mm，以提高抗軋效果，延長針布使用壽命；齒密橫向加密到450齒/（25.4 mm）2~550齒/（25.4 mm）2，以增加攔截梳理；工作角增大到76°，提高釋放纖維能力，降低落棉等措施。固定蓋板采用淺齒深（0.35 mm）、小角度、高齒密［260齒/（25.4 mm）2~760齒/（25.4 mm）2］等措施，減少嵌雜，利于梳理質量的提升。

2.4 精細化麻纖維的新型精梳針布設計

2.4.1 棉紡精梳針布的特點及存在問題

針對麻纖維長度差異大、纖維粗硬、強度高、抱合性差等特點，在麻纖維精梳中，錫林、頂梳的針齒設計要求：減少纖維損傷，排除掉較粗及較短的麻纖維和麻粒，防止生產過程中嵌雜、纏繞。目前常用的針布配置重點是充分去除麻粒和短纖維，滿足粗特紗的紡紗需求。在現有精梳錫林4組針布配置中，針齒梳理點一般在1.4萬齒~2.1萬齒；頂梳針排的密度一般為21針/cm。主要規格見表5。但這種配置對纖維損傷多，穿刺和攔截能力差，造成精梳落麻高、纖維分離不夠、纖維網易斷等問題。

表5 精細化麻纖維紡精梳錫林針布配置規格

2.4.2 新型精梳錫林、頂梳的針布設計

新設計的精梳錫林針布齒密適當提高，總梳理點達1.8萬齒~2.2萬齒，針齒工作角35°~50°。針齒具有強度和彈性高、針尖鋒利度高的特點；大齒深可增加容纖量，使纖維能夠沉入齒隙中實現透梳；小角度、大齒頂減少對纖維的損傷；齒體光潔度高，以降低棉結、雜質和短絨，薄齒尖、橫向密，可提高橫向攔截梳理、清除短絨的能力。

新設計的頂梳針布齒密增加到26針/cm，齒尖厚度不大于0.06 mm，齒寬0.25 mm，硬度在800 HV以上，粗糙度0.06μm，可提高針齒的穿刺能力和自潔能力。

3 精細化麻纖維梳理針布應用實例

3.1 新型針布在漢麻開松梳理中的應用效果

清梳聯開松七輥聯開設備，對養生后的漢麻長麻進行開松，再經梳棉機梳理。采用原針布配置時，開松后的纖維并絲多、長度短、麻粒多，針布使用周期短［4］。采用新型的矮齒、淺齒、密齒配置方案，質量得到了明顯的提升，具體梳理效果見表6。

3.2 新型針布在亞麻開松梳理中的應用效果

精細化亞麻加工中，更換新型針布規格以及更換針布前后的開松、梳理效果見表7。由表7可以看出，采用矮、淺、尖、薄、密、小的針齒規格設計的新型麻纖維開松、梳理針布，可有效提高穿刺能力，增強纖維分梳，加強纖維轉移，提高梳理效果。

3.3 新型精梳針布在亞麻混紡紗中的應用

采用包混，生產精梳棉/亞麻70/30 9.7 tex集聚紗時，采用CJ40型精梳機，速度280鉗次/min；落棉率（9±0.5）%，精梳條定量（22±0.5）g/5 m；原錫林針布總梳理點1.6萬齒，工角度最大為40°，頂梳針密26針/cm，齒尖厚度0.06 mm；更換為新型針布，錫林針布配置總梳理點2.1萬齒，工角度最大為45°，頂梳針密28針/cm，齒尖厚度0.04 mm。更換針布后，成紗質量得到了明顯提升，試驗結果見表8。

表6 更換針布前后梳理效果對比

表7 亞麻纖維更換開松梳理針布規格及更換針布前后梳理效果對比

表8 更換針布前后成紗質量對比

3.4 新型針布在漢麻混紡紗中的應用

采用包混，生產漢麻/棉55/45 27.8 tex集聚紗時，采用FA 224型梳棉機，更換針布前后的針布配置及成紗質量對比如下。

由對比數據可以看出，采用新型針布后顯著改善了成紗質量。

4 結語

本研究對麻纖維的開松、梳理針布進行了設計，通過改進幾何尺寸、提高硬度，改善了麻纖維在梳理中的轉移率，提高了針齒對纖維層的穿刺能力等。對新型梳理針布進行了上機對比試驗，取得了較好的梳理效果。實踐證明，新型梳理針布能夠解決麻纖維梳理中短絨高、麻粒多等問題，實現了麻紡梳理質量的提升。