针梳机梳理工艺特点分析
本文发表在2008年出版的第14期《梳理技术》杂志上，更多好文章期待您的投稿。投稿、咨询邮箱：shulijishu@geron-china.com
针梳机梳理工艺特点分析
蒋少军
（兰州理工大学 纺织工程研究所）
0 前言
针梳机是精梳毛纺加工系统中最重要的设备之一，它反复应用于毛条制造、条染复精梳及前纺加工过程中，是精梳毛纺使用最多的一种机型。针梳机的梳理过程是毛纺工艺中的重要环节，目的是提高纤维的平行伸直程度，并通过并合，改善纱条的结构。针梳机的工作状态对精梳毛纺的产量和质量有着非常密切的关系。
目前，在精梳毛纺加工系统中使用的针梳机种类很多，按针板传动方式及牵伸区中控制纤维的装置分，主要有螺杆式针梳机、链条式针梳机、回转式针梳机、齿辊式针梳机及无针板牵伸机等几种，本文将分别介绍这几种针梳机的特点，重点分析回转式针梳机的生产使用情况。
1 针梳机的种类
1.1 螺杆式针梳机
螺杆式针梳机是一种最传统的针梳机，我国前后定型的58型和68型针梳机就属于这种机型，它按针板传动方式分为双线螺杆(58型)及三线螺杆(68型)两种，针板的运动是利用螺杆和凸轮传动的。螺杆式针梳机对纱条具有良好的梳理、混合均匀作用，其最大优点是梳针插入和离开毛层是直上直下的，梳针对纤维控制的稳定性好。前无控制区长度小，对短纤维控制良好，但此种机型在产量大幅度提高和减少噪声等方面存在明显不足。
1.2 链条式针梳机
链条式针梳机最早是由我国设计完成的，其前纺共分3道，即B424头道针梳→B433二道针梳→B443三道针梳，后接B471无捻粗纱。链条针梳机采用针棒，由链条传动，针棒由特殊链条夹持，沿导轨循环运转，这类针梳机在工艺上已发展较为完善，其运转平稳、噪声小、速度高、产量大，梳箱内零部件磨损少。此种机型最大的缺点是针板不是垂直升降运动，而是呈圆弧运动，且针棒需要转向,所以针棒在进入和退出纱条的瞬间，对纱条会产生扰乱和意外牵伸。此外前无控制区长度也较大(最小42 mm)，不利于短纤维控制，影响成纱质量，针密也较稀(纵向9.525 mm，横向2 mm)。
1.3 齿辊式针梳机
齿辊式针梳机是在前后罗拉牵伸区内可装有1~3对锯齿形罗拉齿辊,用于梳理控制纤维，选用齿辊的对数，应根据加工纤维的长度和要求而定。齿辊上装有长形齿，上下左右的齿互相插入，当第1齿辊罗拉将从纱条中退出时，第2齿辊罗拉的长齿即行插入，牵伸时长形锯齿以向后倾的角度从上而下插入纤维，在整个罗拉宽度上锯齿按螺旋形交替排列。齿辊式针梳机上下齿辊罗拉均为积极传动，被握持的毛层不会有分层现象。该机机构简单，对纤维控制良好，能适应高速，且没有针板突然下降时阻碍纤维运动而造成短片段不匀。但是，锯齿不能完全垂直地插入和离开毛层，对纤维的运动有一定的干扰破坏。同时,其梳理作用也不如针板式充分和均匀，且无控制区较大，不利于加工短纤维。
1.4 回转式针梳机
回转式针梳机的针板是由两侧开有沟槽的特殊边盘带动前进的。针板在边盘的沟槽内引导凸轮滑动,并由引导凸轮通过针板决定纤维的运动路程。该机的技术性能与螺杆式针梳机较为相近，其最大优点是速度高、产量高、运转平稳、噪声小，缺点是梳理工作区短，与螺杆式相比梳针还是不能直上直下地插入和脱开毛层，对纱条有一定的扰乱作用。
1.5 无针板牵伸机
无针板牵伸机的特点是在牵伸区中不用梳针来控制纤维运动，而只是起并条、混合、牵伸等作用，这类机型很多，使用最普遍的是罗拉牵伸机和皮圈牵伸机，此机型突出的特点是速度高、机构简单,不易磨损、噪声小，加工纱条时不会产生毛粒，但对纱条没有梳理作用，故只能在纱条平行伸直良好和纱条较细时运用，比如在化学纤维制条和前纺的后几道工序中使用。
2 回转式针梳机的梳理原理
回转式针梳机由喂入、牵伸梳理和出条部分组成，图1为牵伸梳理部分示意图，主要由后罗拉、中罗拉、上下对称配置的两组回转式针板和前罗拉等机件组成。它的牵伸主要由2部分组成，后罗拉、中罗拉和针板间主要为张力牵伸，其值可根据原料情况选择，一般为1~1.27倍。而针板和前罗拉为主牵伸，其值一般为2~13倍，回转式针梳机和螺杆式针梳机相同之处都是用针板来实现对纱条的梳直理顺，所不同的是二者传动针板的机构不一样，螺杆式是利用螺杆和凸轮传动的，而回转式针梳机的针板是借助两侧的特殊边盘(其上开有若干沟槽)，在边盘的沟槽内引导凸轮滑行前进的，针板在牵伸区中接近直线移动，下梳针接触纤维的工作长度为128 mm(相当于13块针板与纤维接触)，而上梳针接触纤维的工作长度为80 mm(相当于8块针板与纤维接触)，上下梳针的工作宽度为228 mm，这种回转式针梳机和螺杆式针梳机相比主要有以下特点。
(1)高速高产。回转式针梳机的针板打击次数最高可达6600 次/min，这相当于喂入罗拉速度为60 m/min左右，而螺杆式针梳机针板打击次数最高只能达2000(相当于喂入罗拉速度为18 m/min)，而这两种机型的牵伸倍数差不多，这样回转式针梳机的出条速度和产量可能是螺杆式针梳机的3~4倍。
(2)对纱条有扰乱作用。回转式针梳机凸轮上的各块针板是以微弧形状脱开纤维的(呈13°倾斜)，对纱条有一定的扰乱作用，但它的针板在离开毛层时是逐渐同纤维脱开，不象螺杆式针梳机的动作那样剧烈。
(3)利于加工短纤维。回转式针梳机的最小前隔距为27 mm，这和螺杆式针梳机差不多，利于加工较短纤维。
(4)梳理工作区短。回转式针梳机的梳理工作区仅为130 mm，而螺杆式针梳机可达234 mm，这对梳理不利。
(5)噪声小，运转平稳。据测定，螺杆式针梳机速度在133~140 m/min时的噪声与回转式针梳机速度为286 m/min时相同，均为90 dB。
图1 回转式针梳机牵伸梳理部分示意
3 生产对比
兰州三毛纺织股份有限公司毛条分厂加工66支澳毛时，分别用国产68型螺杆式针梳机制条设备和意大利Cognetex回转式针梳机制条设备，从下机毛条质量分析，使用相同的原料，进口设备优于国产设备，且产量是国产设备的4.3倍。
4 结论
当今的针梳机应着重于向高速、高产、低噪声发展，对纱条有梳理能力的螺杆式、链条式、齿辊式和回转式针梳机各有其特点，后三种型式的针梳机，现出条速度一般都在200m/min以上，甚至还可以更高，且噪声较低，但链条式和齿辊式针梳机在工艺上的弊端是牵伸区前隔距较大，而且梳针脱离纤维层时产生圆弧运动，对条干有影响。通过生产对比分析，回转式针梳机完全可以取代毛纺中各道螺杆式针梳机，且可加工任何纤维，不但产量有大幅度的提高，而且纱条的质量、条干、毛粒等质量指标均可同螺杆式针梳机相媲美甚至更好。但在加工短而细的细支羊毛时，特别是用于前纺后几道针梳机时,应慎重考虑。目前,螺杆式针梳机还是主要的针梳设备。
参考文献：
［1］江兰玉.蒋少军,吴红玲,等.毛纺工艺学［M］.北京:中国纺织出版社,1997.
［2］江浩.针梳新工艺［Ｊ］.上海纺织技术,1978,(5).
［3］寿逸明.国产第二代精梳毛纺设备的选型［Ｊ］.毛纺科技,1983,(1),(2).