MCBH型盖板针布的研制与使用
MCBH型盖板针布的研制与使用
姜立新 [金轮针布（江苏）有限公司]
0 前言
针对原棉产地与质量的变化，纤维性状呈多样性的现状，盖板针布作为梳棉机实现高产、优质、低耗主要原件之一，对分梳、除杂、均匀、混合、转移及纤维伸直起着重要作用；近年来随着梳棉机性能不断改进，采用“紧隔距、强分梳”工艺得到广泛推进。因此研制高效能盖板针布以适应棉纺厂家需求已成为当务之急。笔者根据现代梳棉工艺和理论，通过对国内外盖板针布的针形与组织结构进行研究分析，设计制造四种规格的系列盖板针布，梳理效果已接近国外同类先进产品的水平。
1 MCBH型盖板针布的研制
1.1 MCBH型盖板针布设计
1.1.1 植针排列形式
植针密度设计为部分均密+部分稀密渐变的盖板针布。在每根盖板针布中兼横向均密（MCB型）及纵向稀密（MCH型）分布的一种排列结合，梳理时趾端植针较稀，以便纤维在入口处缓和输入，减少盖板挂花与充塞，有效地对纤维进行开松，有利于杂质排除和纤维伸直；踵端植针加密，在针尖间不再有连续的直线通道，以便加强分梳降低棉结。达到与锡林针布基厚变小趋势相适应，既可梳棉又可梳理棉型化纤，并还可用于梳理细旦、超细旦合成纤维。对提高改善梳理质量，为梳棉机优质高产创造良好条件。
1.1.2 植针数学模型解析
如图1所示，MCBH型盖板针布针尖排列稀密度变化遵循一定规律，在盖板针布植针纵向21~22 mm中，前3/5针植针纵向针尖等距，后2/5针的植针纵向针尖距将分级，由小到大逐渐增加，分别为：一级直线为OE，针尖密的部分；二级曲线EF，中密部分；曲线FH，针尖稀的部分，即bi>bi2>bi1>b0。
图1 植针数学模型解析
每级都呈线性函数关系，OE阶段的纵向针尖距可由直线方程Y=f（x）=Kx+ C0（植针起始在原点O处，C0 =0）给出；EH阶段的纵向针尖距可由指数方程Y=f（x）=Cdx给出。按n个a（横向针尖距）递增。X轴上单位横向针尖距a是相等的，通过对K、C、d系数的比值计算，设计确定针尖稀密度分布，及直线与弧形曲线连接的最佳针尖排列。即解析式为：
若Y=f（x）随着△x的增大（不是等a增量），△y纵向针尖距由大到小逐渐增加。即，从一级的起点递增，纵向不是一个定值，而是无限趋向以d对数为底数的指数函数数列。即解析式为：
表现在植针排列上与横向位移相结合，就显示出全渐进的弧形曲线效果。
1.2 MCBH盖板针布制造工艺
针尖纵向的稀密排列，形成了曲线型盖板针布，主要是通过由特殊设计的横植针机上升棘轮机构来实现的。这一棘轮机构中的上升主传动为蜗轮（斜齿轮）蜗杆，带动绒毡辊筒上的针布作上升不等距的移动。在设计计算时要满足以下要求：棘轮稀密部分齿的齿距之比为盖板针布纵向间距b之比；稀齿棘轮应包括跳空部分，空距（14.5~15）mm；稀密齿数应为偶数；密齿齿距需要满足：两个密齿的齿距和必须小于一个稀齿齿距。
斜纹（N×T)植针式是通过植针机横向来回棘轮撑牙数及变位装置实现的。MCBH40、MCBH45、MCBH50、MCBH55盖板针布行数N、针宽A/2、横向针尖距a见表1及图2所示。
横向来回传动棘轮按Z=2NT计算。
式中：Z为来回棘轮齿数；N为行数；T为针数；撑牙数按Z撑=T/2计算，可相应得出MCBH40、MCBH45、MCBH50、MCBH55的植针配置齿数。
植针组织的行列换向：为使植T=6毗针后，针基向右位移3a，如图2中QR等针在调头时所示，这时采用分级变位机构作出响应，控制换向打脚碰头，使来回撑牙轮所撑牙数发生变化，并由间隔棘轮、比例盘上的定块对连杆活动支杆起碰撞和释放作用，以达到行列变位目的。
图2 MCBH型盖板针布植针排列
1.3 MCBH盖板针布规格特点
1.3.1 MCBH40型
采用贝卡尔特B特高耐磨钢丝，线径（CWG）27/31，截面双凸面形，底布六层橡皮面C级，针高8 mm，工作角α，针尖数400针/（25.4 mm）2；稀密型植针排列。针形强度更高，针齿的侧磨和压磨刀口锋利，针面光洁；在使用过程中保持长久的最佳梳理性能。配用金属锡林针布AC1840×01740D-I、AC1835×01740D-I系列，适用高产、高负荷梳理；转杯纺纱用回用纤维（盖板花、落棉）、低级棉等，转杯纺纱用高含杂纤维，粗旦人造纤维。纺棉粗支、中支纱，梳棉机产量40~75 kg/h。
1.3.2 MCBH45、MCBH50型
采用高碳低合金专用钢丝，线径（CWG）28/32，截面形状双凸面形，底布六层橡皮面B级，针高8 mm，工作角α＋2°，针尖数450~500针/（25.4 mm）2，特别设计的渐进植针排列，杂质短绒排除在盖板针布低密度区，精细梳理在出口高密度区进行。配用金属锡林针布AC2030×01550、AC2040×01740-I系列，适纺棉中、细支及细支合成纤维，梳棉机产量25~70kg/h。
1.3.3 MCBH55型
采用70高碳专用钢丝，线径（CWG）29/33，截面形状双凸面形，底布六层橡皮面C级，针高8 mm，工作角α＋4°，针尖数550针/（25.4 mm）2，优化的渐变植针排列，改进针形设计，更加锋利的侧磨和压磨刀口形状；具有更长的使用寿命，更好的生条与成纱质量：减少挂花与充塞。配用金属锡林针布AC2030×01550、AC2040×01740、AC2030×01740、AC2040T×01740系列，适用于高产梳棉的环锭纺梳理，纺棉高、细支纱及中细、特细合成纤维，梳棉机产量25~70 kg/h。
2 MCBH盖板针布梳理效果
2.1 MCBH40纺纱效果
2.1.1 试验条件
（1）试纺品种：低级棉（含杂多/短绒高）OE纱7、10、12、32 Ne；
（2）试验机台：DK903型梳棉机13号；
（3）采用同机台、同工艺、配棉相同；
（4）工艺配置：锡林550 r/min，道夫210~230 r/min，刺辊（I）1100 r/min、刺辊（II）2200 r/min、刺辊（III）2600 r/min；盖板220 mm/min；锡林盖板隔距10、8、8、8、8、7（1/1000 in）；锡林道夫隔距7（1/1000 in）；锡林刺辊隔距7（1/1000 in）；生条定量29 g/5m；梳棉机产量70~80 kg/台时。
2.1.2 试验数据
以河南新野A棉纺单位为例，MCBH40型与MCH42型梳棉试验结果见表2。
2.2 MCBH45纺纱效果
2.2.1 试验条件
（1）试纺品种：印度棉C32Ne；
（2）试验机台：FA231A型梳棉机5号；
（3）采用同机台、同工艺、配棉相同；
（4）工艺配置：锡林360 r/min，道夫130 r/min，刺辊810 r/min；盖板210 mm/min；锡林盖板隔距6、5、5、5、6（1/1000 in）；锡林道夫隔距5（1/1000 in）；锡林刺辊隔距7（1/1000 in）；生条定量21 g/5m；梳棉机产量35 kg/台时。
2.2.2 MCBH45型与MCH45型梳棉试验结果
以山东邹平B纺织单位为例，试验结果见表3。
2.3 MCBH50纺纱效果
2.3.1 试验方案（一）
2.3.1.1 试验条件
（1）试纺品种：美棉、印度棉、巴基斯坦棉C10Ne、C16 Ne；
（2）试验机台：DK803型梳棉机401号；
（3）采用同机台、同工艺、配棉相同；
（4）主要工艺配置：锡林510~520 r/min，道夫180 r/min，刺辊1156、1794、2351 r/min；盖板200~250 mm/min；锡林盖板隔距8、8、8、8、8、8（1/1000 in）；锡林道夫隔距6（1/1000 in）；锡林刺辊隔距7（1/1000 in）；生条定量26.5 g/5m；梳棉机产量70 kg/台时。
2.3.1.2 MCBH50型与GRAF-SPACETOP52型试验结果以广东湛江C纺织单位为例，结果见表4。
2.3.2 试验方案（二）
2.3.2.1 试验条件
（1）试纺品种：新疆棉C32、C40tex；
（2）试验机台：FA224B型梳棉机21号；
（3）采用同机台、同工艺、配棉相同；
（4）工艺配置：锡林400 r/min，道夫115 r/min，刺辊850 r/min；盖板313 mm/min；锡林盖板隔距7、5、5、6（1/1000 in）；锡林道夫隔距5（1/1000 in）；锡林刺辊隔距7（1/1000 in）；生条定量20 g/5m；梳棉机产量30 kg/台时。
2.3.2.2 MCBH50型与MCH52型梳棉试验结果
以山东泰安D纺织单位为例，试验结果见表5。
2.4 MCBH55纺纱效果
2.4.1 试验条件
（1）试纺品种：美棉、澳棉（细绒棉）C40Ne；
（2）试验机台：TC05-1型梳棉机；
（3）采用同机台、同工艺、配棉相同；
（4）工艺配置：锡林472 r/min，道夫90 r/min，刺辊905 r/min；盖板241mm/min；锡林盖板隔距7、6、6、7（1/1000 in）；锡林道夫隔距5（1/1000 in）；锡林刺辊隔距9（1/1000 in）；生条定量24 g/5m；梳棉机产量50 kg/台时。
2.4.2 MCBH55型与特吕茨勒TCC-TOP55型梳棉试验结果
以启东纺织E单位为例，试验结果见表6。
表6 MCBH55与TCC-TOP55对比结果
2.5 试验数据分析
MCBH型盖板针布，经广泛试验，分别在纺低级高含杂棉粗支7~21 Ne，及一般原棉长度和含杂中等的中细支21~42 Ne，高产30~50 kg/h和超高产50~70 kg/h梳棉机上试验效果十分良好。
MCBH40型盖板针布纺低级棉的粗号纱，比MCH42型的去除棉结、杂质率明显提高，针布挂花和充塞现象减少。
MCBH45、MCBH50型盖板针布在纺中号纱时，生条质量优于MCH45、MCH52型产品；MCBH50型盖板针布达到GRAF- SPACETOP 52的产品水平。
MCBH55型盖板针布在纺中细号纱时，比特吕茨勒TCC-TOP55产品成纱质量提高，针布锋利光洁。
3 结语
MCBH型盖板针布，克服了纤维进入端发生阻塞，使后区不能充分发挥分梳除杂作用的缺点，从纤维流动方向上分为前后针行，针行相互侧向位移，优化设计的一种新颖植针排列的系列化产品。具有横向针尖密度适中，纵向由稀至密渐增变化的特点，更有利于加强分梳和排除短绒棉结能力，减少纤维损伤，成纱棉结，纱疵与单强不均率，系优质高产梳棉机良好的配套分梳原件。
参考文献：
［1］费青.新型针布的发展特点及其配套选用［Ｊ］．北京纺织,1999（5）．
［2］姜立新.新型高产梳棉用盖板针布设计与研制［Ｊ］．梳理技术, 2005（总第11期）：60－63．
［3］姜立新,顾鹏.弹性盖板针布回火工艺研究［Ｊ］．纺织器材，2009（4）．
［4］姜立新.提高盖板针布梳针握持力的探讨［Ｊ］．纺织器材，2010（1）．
［5］姜立新,尹冬冬.浅析尖劈形针尖弹性盖板针布针高控制［Ｊ］．纺织器材，2010（4）．
［6］姜立新.盖板针布耐磨性研究与发展［Ｊ］．梳理技术，2009（总第17期）：29－32．
［7］姜立新,陈天红.宽植针盖板针布的应用［Ｊ］．棉纺织技术，2012（11）．
［8］姜立新.提高弹性盖板针布侧磨细度的工艺研究［Ｊ］．梳理技术 2012（总第22期）：31－32．
［9］纺织针布使用手册［M］.陕西科技出版社.1993.7．