陈玉峰¹  王守波²

1.光山白鲨针布有限公司,河南信阳；465450；2.新余市纤致纺织品有限公司，江西新余，338000

摘  要：探讨精细化麻纤维梳理针布的创新设计与应用。针对麻纤维的特性，分别设计了精细化开松梳理及在棉纺系统纺纱中的新型梳理针布。应用表明，新型梳理针布在提高麻纤维的精细化程度、控制短绒率增长、强化杂质、麻粒和硬丝的排除等方面表现出良好的梳理效果。认为：所设计的新型梳理针布能满足精细化麻纤维梳理加工及在现有棉纺系统中的纺纱要求。

关键词：精细化；麻纤维；梳理针布；棉纺系统；锡林；盖板；麻粒；短绒率

随着麻纤维的应用向细特纱线和轻薄面料织物方向发展，在棉纺系统上加工精细化麻纤维的产品逐步增加。但是，由于目前麻纤维在精细化加工中，其开松、梳理没有专用的设备和器材，导致对麻纤维的开松和梳理不充分、纤维损伤大、落麻多，针布嵌杂、使用周期短等问题较为突出。另外，精细化后的麻纤维在棉纺系统中纺纱时，由于麻纤维性能与棉纤维相比有较大的差别，也对梳理针布提出了新的要求。因此，针对麻纤维特性，设计新型精细化麻纤维梳理针布十分必要。

1麻纤维在棉纺系统上纺纱及发展趋势

1.1麻纤维在棉纺系统上的纺纱条件

麻纤维主要是经过韧皮脱胶而得到的纤维，常见的有苎麻、亚麻、汉麻、黄麻等。利用棉纺设备进行麻纤维的纺纱，具有流程短、效率高、质量好的特点。

精细化麻纤维是通过对麻纤维的开松、梳理，使粗、硬、长的麻纤维被开松、梳理成细、软、短的纤维，性能接近棉纤维，以便在棉纺系统上进行顺利纺纱[1]。随市场需求和麻纤维短纺技术的发展，麻纤维精细化是发展趋势。目前，主要是采用脱胶后的亚麻、汉麻纤维的长麻或二粗、落麻等精细化（开松梳理）后，在棉纺系统上进行纺纱。

1.2精细化麻纤维处理的特点及存在问题

在精细化麻纤维处理中，采用的设备主要有刺辊开松机、罗拉梳理机、棉纺盖板梳理机等。

精细化麻纤维的流程一般为脱胶长麻（或落麻）→刺辊开松除杂（多辊开松）→麻纤维精细化（罗拉与盖板梳理机组合或盖板梳理机）。

精细化后的麻纤维则在棉纺系统上进一步加工成纱，一般流程为麻纤维或麻与其他纤维混和→开清→梳理→精梳准备→精梳→并条→粗纱→细纱→络筒。

但是由于麻纤维粗、硬，目前主要针对棉纤维梳理的针布不能适应麻纤维的梳理。因此，合理设计梳理麻纤维的专用针布及梳理工艺，以减少对纤维损伤、提高清除杂质和麻粒效率、提高麻纤维精细化程度，是满足麻纤维在棉纺系统中纺制优质纱的关键。

2精细化麻纤维开松梳理针布及工艺设计

2.1开松针布

开松设备主要采用多个刺辊（一般为6个～18个）组合开松，开松后的麻纤维经养生后再进入梳理工序。开松针布要求能够承受大的打击力和摩擦力，将长麻打断，初步细化，排除质。

现有的麻纤维开松针布多采用直齿形，常见的针布型号及规格见表1。由于开松针布在开松梳理中冲击力大，致使针布损伤快，不耐用，嵌杂多；同时纤维损伤程度大，短绒率高。

表1常用多节刺辊开松针布规格

为了提高开松质量，降低纤维损伤，减少嵌杂，延长针布使用寿命，在新型开松刺辊针布设计时采取以下措施：将原来的直齿形改为弧齿形，如图1、图2所示，以减少嵌杂；降低齿尖厚度，提高锋利度；降低总高,提高抗轧能力，延长使用寿命；齿密增加，提高分梳能力；缩小齿深，提高纤维转移率，减少嵌杂；扩大纵向齿距，以减少纵向打击损伤纤维；齿尖硬度在900HV以上，延长使用寿命；加大工作角，提高穿刺能力；增加负底角，减少嵌杂；配置时根据开松刺辊的数量，逐渐加密齿密，逐步降低总高，逐步加大角度，实现对麻纤维的渐进开松，减少纤维损伤，提高分裂度和开松除杂效果，延长针布使用寿命。

2.2精细化麻纤维的梳理针布

2.2.1精细化麻纤维的梳理要求及存在问题

麻纤维精细化梳理时应注意的是：减少纤维损伤，提高开松度，充分排除杂质、粗纤维和短纤维，降低麻粒。其设备目前借用毛纺的罗拉梳理机、梳棉机等设备进行组合改造，流程配置双联或多联。典型流程为原麻→罗拉梳理机→梳棉机→成包，或原麻→梳棉机→梳棉机→成包。现有麻纤维梳理的罗拉梳理机和梳棉机的配置针布规格分别见表2、表3。

表2 现有罗拉梳理机配置针布规格

表3现有梳棉机配置针布规格

为了提高麻纤维的可纺性，提高麻纤维分裂度和柔软度是其精细化的关键。在精细化的开松梳理中，麻纤维在锡林、道夫、转移辊、工作辊以及弹性盖板之间反复梳理转移，工艺纤维的分裂度不断提高，柔软性改善，但其短绒明显增加，一般麻短绒的比例可以占到35%以上，极大地降低了纤维的可纺性。

麻纤维在开松梳理前的养生工序，就是给麻纤维喷洒油、水混合液，并使其堆放一段时间，让油、水混合液均匀渗透到纤维内部。养生后的麻纤维在梳理时，由于回潮率偏大，油剂使纤维与针齿间的黏性增大，加之皂垢物较多，增加了纤维间及纤维与针齿间的黏附力，使纤维转移不良，容易缠绕针布。现有的锡林、刺辊针布，针齿的总高高，针齿的工作深度深，进一步加重了纤维缠绕，增加了纤维损伤。盖板针布齿密较稀，控制纤维能力弱，大秸秆、麻粒、硬条嵌入其中，影响分梳效果。另外，由于麻纤维粗、硬，强度高，易使针齿尖端及针齿工作面棱边发生磨蚀，使针齿锋利度、平整度、光洁度不断下降，影响分梳效果。

2.2.2麻纤维精细化的新型梳理针布设计

根据麻纤维精细化梳理的特点，减少针布缠挂、绕花，提高转移效果，减少纤维损伤，加大麻粒和硬丝的排除，延长针布使用寿命，是设计的关键。刺辊针布设计采用降低总高和齿深、提高齿尖硬度、增加齿密、加大工作角的措施，齿形多采用弧齿形或者驼峰齿形，达到充分开松、减少嵌杂、提高分梳穿刺和转移能力的目的；锡林针布设计采取总高矮、齿深浅、齿密密、齿尖薄且硬度高的措施，齿形多采用直齿形或者驼峰齿形，达到提高穿刺、梳理、转移能力和减少纤维损伤的目的；道夫针布设计采取增加总高（增加疏导气流）和齿深（纤维容量增大）、适度减少齿密（便于转移）、降低齿尖厚度且为直齿形（提高转移能力）的措施，工作角采用30°～35°；在罗拉梳理中，工作辊、转移辊的针布均采取加大工作角（30°～35°），以提高转移能力，减少缠绕。在盖板梳理中，弹性活动盖板针布采用降低总高、增大工作角和齿密、选用弯膝针形等措施，以提高梳理效果、减少嵌杂。

2.3精细化麻纤维纺纱的新型梳理针布设计

2.3.1梳理特点及存在问题

精细化麻纤维在棉纺系统上纺纱，多采用与其他纤维的混纺。在麻纤维与其他纤维混纺的梳理过程中，由于针布的适纺兼容性差，容易造成梳理不充分，并丝多，纤维损伤大、短绒高，麻粒多，针布寿命短等问题。其梳理针布配置一般借用纺化纤针布配置，常见针布型号及规格见表4。

2.3.2新型梳理针布设计

纺制麻纤维混纺纱时梳棉机针布配置主要以兼顾各种纤维性能为前提，减少生产中的缠、黏、挂、绕，提高纤维伸直平行度，去除麻粒、短纤维，控制短纤维增长率，满足成纱质量的要求。故对表4中的针齿进行改进设计。刺辊针布型号AT5005³03621VCS，加大齿密到100齿/（25.4mm）2～120齿/（25.4mm），提高预梳理，减少嵌杂；齿尖厚度降低到0.17mm，减少纤维损伤。锡2林针布型号AC1840³01640，总高降低到1.6mm～1.8mm,齿深降低到0.35mm，以提高转移率；齿密增加到1008齿/（25.4mm）2，以改善梳理效果；提高针齿光洁度以减少摩擦因数；针尖厚度降低到0.35mm，以提高穿刺能力、减少纤维损伤；提高齿尖硬度，增加耐磨度；异形齿顶增加托持纤维能力，使其不易沉入齿底而利于梳理。道夫针布型号AD4230³01890,总高增加到4.2mm,利于气流下泄；齿深加深到2.1mm～2.3mm，增加容纤量，提高转移率，齿尖硬度在780HV以上，齿形采用直齿形。活动盖板型号MCH45～MCH55,采取总高减低到7.1mm～7.5mm，以提高抗轧效果，延长针布使用寿命；齿密横向加密到450齿/（25.4mm）～550齿/（25.4mm），以22增加拦截梳理；工作角增大到76°，提高释放纤维能力，降低落棉等措施。固定盖板采用浅齿深（0.35mm）、小角度、高齿密[260齿/（25.4mm）2～760齿/（25.4mm）²]等措施，减少嵌杂，利于梳理质量的提升。

2.4精细化麻纤维的新型精梳针布设计

2.4.1棉纺精梳针布的特点及存在问题

针对麻纤维长度差异大、纤维粗硬、强度高、抱合性差等特点，在麻纤维精梳中，锡林、顶梳的针齿设计要求是：减少纤维损伤，排除掉较粗及较短的麻纤维和麻粒，防止生产过程中嵌杂、缠绕。目前常用的针布配置重点是充分去除麻粒和短纤维，满足粗特纱的纺纱需求。在现有精梳锡林4组针布配置中，针齿梳理点一般在1.4万齿～2.1万齿；顶梳针排的密度一般为21针/cm。

主要规格见表5。但这种配置对纤维损伤多，穿刺和拦截能力差，造成精梳落麻高、纤维分离不够、纤维网易断等问题。

2.4.2新型精梳锡林、顶梳的针布设计

新设计的精梳锡林针布齿密适当提高，总梳理点达1.8万齿～2.2万齿，针齿工作角35°～50°。针齿具有强度和弹性高、针尖锋利度高的特点；大齿深可增加容纤量，使纤维能够沉入齿隙中实现透梳；小角度、大齿顶减少对纤维的损伤；齿体光洁度高，以降低棉结、杂质和短绒，薄齿尖、横向密，可提高横向拦截梳理、清除短绒的能力。新设计的顶梳针布齿密增加到26针/cm，齿尖厚度不大于0.06mm，齿宽0.25mm，硬度在800HV以上，粗糙度0.06m，提高针齿的穿刺能力和自洁能力。

3精细化麻纤维梳理针布应用实例

3.1新型针布在汉麻开松梳理中的应用效果

清梳联开松七辊联开设备，对养生后的汉麻长麻进行开松，再经梳棉机梳理。采用原针布配置时，开松后的纤维并丝多、长度短、麻粒多，针布使用周期短。采用新型的矮齿、浅齿、密齿配置方案，质量得到了明显的提升，具体梳理效果对比如下。

3.2新型针布在亚麻开松梳理中的应用效果

精细化亚麻加工中，更换新型针布规格以及更换针布前后的开松、梳理效果见表6和表7。

由表6和表7可以看出，采用矮、浅、尖、薄、密、小的针齿规格设计的新型麻纤维开松、梳理针布，可有效提高穿刺能力，增强纤维分梳，加强纤维转移，提高梳理效果。

3.3新型精梳针布在亚麻混纺纱中的应用

采用包混，生产精梳棉/亚麻70/309.7tex集聚纱时，采用CJ40型精梳机，速度280钳次/min；落棉率（9±0.5）%，精梳条定量（22±0.5）g/5m；原锡林针布总梳理点1.6万齿，工角度最大为40°，顶梳针密26针/cm，齿尖厚度0.06mm；更换为新型针布，锡林针布配置总梳理点2.1万齿，工角度最大为45°，顶梳针密28针/cm，齿尖厚度0.04mm。更换针布后，成纱质量得到了明显提升，试验结果如下。

3.4新型针布在汉麻混纺纱中的应用

采用包混，生产汉麻/棉55/4527.8tex集聚纱时，采用FA224型梳棉机,更换针布前后的针布配置及成纱质量对比如下。

由对比数据可以看出，采用新型针布后显著改善了成纱质量。

4结语

本研究对麻纤维的开松、梳理针布进行了设计,通过改进几何尺寸、提高硬度，改善了麻纤维在梳理中的转移率，提高了针齿对纤维层的穿刺能力等。对新型梳理针布进行了上机对比试验，取得了较好的梳理效果。实践证明，新型梳理针布能够解决麻纤维梳理中短绒高、麻粒多等问题，实现了麻纺梳理质量的提升。

参考文献

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[3] 陈玉峰，王子峰.柔性梳理针布的设计原理[J].纺织导报，2018（5）：65-69.

[4] 陈艳华,王国和.不同混纺比的汉麻/棉混纺纱的性能研究[J].现代丝绸科学与技术,2013，28（1）:11-12.

摘自棉纺织技术，2021-03-29，https://kns.cnki.net/kcms/detail/61.1132.ts.20210327.1742.002.html