合创产品技术篇||用好国产针布的体会！

1 国产针布的发展历史及现状

回顾我国针布发展历史,大致分为六个阶段：20世纪50年代弹性针布一统天下；60年代日本SR半硬性弹性针布与金属针布相峙的格局；70年代金属针布逐步取代弹性针布；80年代通过引进世界优质金属针布，如瑞士Graf、瑞典ABK、英国ECC、美国Hollingsworth、日本Kanai等，找到国产针布的较大差距。包括技术装备、制造工艺、管理水平等方面，从而加强在引进硬件、软件同时，进行消化、吸收和移植；90年代大量采用新设备、新材料、新工艺，产品质量逐步接近引进优质针布水平；21世纪至今，金属针布制造厂通过企业改制，兼并，淘汰部分产能低，管理落后的企业，逐步形成少数有规模、装备一流、管理水平较高的金属针布专业制造厂，部分产品达到国际优质针布各项技术指标。

应该说，我国经过多年纺制国外针布，在外形轮廓及规格参数的设计，梳理度基础理论的研究，优选钢丝拉拔工艺和轧制工艺，提高针布轧制设备制造精度，线材选用与研制，淬火处理，提高锡林和固定盖板针布的光洁度（如等离子抛光的运用、氢氧混合气体精密淬火等）、耐磨度，优选活动盖板针布磨针等进行卓有成效的努力，差距正在缩小。采用微米千分尺和低倍放大镜或投影检验针布，发现国产针布和进口针布通常在齿形、尺寸等参数无明显差距，但包卷上车后明显感觉进口针布平整度（辊体轴向直线度、外圆跳动）光洁度优于国产针布，表明两者加工精度有别，通过组织攻关已取得实质性进展。比如由金轮科创股份有限公司2009年自主创新研制开发的“钻石”系列高速高产梳棉机用盖板针布、高速高产梳棉机用齿条的整体技术达到国内领先水平，成功实现了替代进口产品，各项指标达到良好水平。标志着我国梳理器材专件打破了国外针布企业在我国高端市场的垄断地位。

但对某些企业曾经对比过国产针布与进口针布，并留下难以改变的印象：即国产针布只能做一般产品，认为许多指标如针布平整度，耐磨性、淬火一致性、稳定性等与国外还有相当距离是可以理解的。不过通过国外新型梳棉机及配套器材的大量引进，消化吸收，加上国内业界的不懈努力，从设计和制造上赋予产品特有功效和亮点的创新设计，对原有金属针布规格的改良设计和归并设计，全新规格，及完善的热处理工艺，采用更加优良的合金材料获得更好耐磨性能，以使国产金属针布的质量得到了提升，其品种规格的总和已达数百种之多。矮、尖、薄、密和小角度诠释了国外先进针布的特性和优点，使针布研发和生产取得了质的飞跃。

2 国产针布目前基本状况

2.1 国产针布制造水平

以锡林针布为主做一比较，从20世纪70年代起，我国当时主要生产厂上海针布和青岛针布紧跟国际针布设计潮流，齿形以弧背负角为主，同时意识到减小齿尖、齿厚重要性，齿尖、齿厚分别为0.1 mm和0.15 mm，齿顶缩小1/3，提高穿刺能力，梳棉机单产20 kg左右。80年代齿高能够做到2.8～2.0 mm，齿深0.8～0.5 mm，齿尖、齿厚受国外针布影响进一步缩小，分别达到0～0.05 mm和0.07～0.10 mm，齿顶面积几乎缩小5倍。体现穿刺能力，工作角由70°→65°→60°。齿密从50年代323 齿/（25.4mm）2 ，70、80年代600 齿/25.4mm2 ，90年代达到800 齿/（25.4mm）2；21世纪针布制造参数达到国际同一水准，如齿密达到1000 齿/（25.4mm）2以上，工作角50°，齿尖厚度0.04～0.06 mm、基厚0.4 mm，针高1.5 mm，并选用耐磨材质，例如青岛纺机的SH系列锡林针布（如AC2030×01550SH），选用进口超耐磨合金钢材料制造，使用寿命约是普通高碳钢材料的2倍。与国外差距主要齿形略偏粗，R底弧较小，增加了梳理力。新针布光洁度及淬火一致性，批产品稳定性等指标仍有一定差距。

道夫针布齿形以直齿为主，侧面采用阶梯轧纹形，增强握持力，提高转移率。齿高从4 mm增至5 mm，工作角58°、60°、65°三种共存。

盖板针布：20世纪70年代采用低合金钢60Wv、80Wv，如702盖板。70～80年代粗双凸或椭圆形钢丝，90年代以后采用优质70、72B等高碳钢，椭圆或双凸椭圆形居多。目前，针布钢丝截面多数采用国外双凸椭圆形，承受梳理力方向惯性矩大于圆形截面，针身不易弯曲变形，如上海远东钢丝针布厂MCC36采用优质高碳椭圆钢丝，无锡纺织器材厂JRT29、36、45双凸形钢丝，南通金轮公司纺棉型MCC30、37、44采用优质高碳椭圆钢丝等。针布植针排列主要两种：

一是横密排列。过去盖板针布横向针间距较大，如709型为0.94 mm，652型为0.72 mm，目前横向针间距达0.42 mm左右，与Graf公司Sparetop基本接近。

二是稀密排列。包括：（1）横向稀密排列，入口稀，出口密。横向针间距均＜0.5 mm，针尖数290～450枚/（25.4mm）2；（2）纵向稀密排列，即纵向针间距稀密两个部分，形成纵向曲线排列，如MCH37、42、50型。

国产针布与国外在齿形参数设计基本无区别，材质上不同档次可能不同，多采用72B钢种或进口钢种。部分高档针布采用低合金钢种。国外针布一般用高碳工具钢种，含碳0.7%~0.8%，瑞士Graf采用低合金钢种，耐磨性最好。

国内与国外在针布精度标准上仍有差距，如国内标准，锡林、道夫齿高偏差过去一律±0.02 mm，基部厚+0.01~-0.02 mm，工作角±1°，齿顶厚±0.025 mm，齿顶宽±0.07 mm。而国外锡林、道夫齿高偏差做到±0.01 mm以内，基部厚±0.01 mm以内。盖板针布平面度按行业标准要求控制在平面度＜0.1 mm，企业内控做到0.07 mm左右。国外新型盖板如瑞士Graf、瑞典ABK均可以达到0.02 mm左右。国内锋利度侧磨细度＜0.20 mm，而瑞典ABK针布的锋利度侧磨细度＜0.15 mm。纺化纤钢针尖劈角进口针布（16°～19°）小于国产702型（22°±2°）。国产针布努力方向仍然是提高制造精度和耐用性，保证轧片冲齿后齿四周棱边棱角清晰。减少挂花。在提高使用寿命上，应提高金相，细化晶粒度级别上下功夫。

2.2国产高产针布使用质量状况

国内针布在高产梳棉机上使用效果究竟如何，能否达到国外同类优质针布的水平，企业中不少同仁抱怀疑态度。为了实事求是，以裕丰纺织有限公司BC-05梳棉机分别包金轮与进口全套针布作对比。为何要全套对比？过去曾走过弯路，在进口某类型针布更换时用金轮针布替代，结果总是看不出效果，并认为国产针布满足不了高速高产要求。事实上，针布生产厂家是经过系统规范设计，统一生产加工工艺，因而出厂前经过全面系统试验达到最佳效果。

下面就以裕丰公司2011年5月份在801#梳棉机全套配置金轮针布后AFIS仪器跟踪至9月底，与进口全套针布使用效果最好机台802#及进口全套针布使用效果最差机台806#，同条件随机采样对比相关指标。

综上结果分析：相关试验条件为，使用澳大利亚SM级棉花，采用AFIS测试仪跟踪数月，随机对喂入筵棉及生条进行检测，考核指标以去除率为主，参考短绒增长及生条棉结平均数。

棉结去除率平均最少为806#车，其次802#，801#车最好；该公司在控制生条棉结时利用AFIS仪器摸索出控制大棉结，即＞700μm棉结。大棉结越少，说明生条梳理效果越好，有利成纱质量的棉结及纱疵。801#与802#车已达到一个水平上，806#车大棉结最不理想。801#梳棉机唯一不够理想指标是筵棉与生条短绒增长超过公司规定的1%指标，而进口针布机台均在1%以下。但该公司部分产品已经进入较高档次精梳针织纱，如米通纱的生产。

利用国产针布替代进口针布较早的厂家是江苏悦达纺织有限公司，2009年就经过一年多四轮试验，结论是金轮针布的齿形规格和制造质量已与Graf接近，可以取代Graf针布。但从第四轮经运转一年多后试纺的质量来看，金轮针布略逊，这可能是金轮针布的耐磨度与Graf针布还有一定的差距。但至少是该厂JC14.5tex精梳纱为国家免检产品，获国家名牌称号。

3 国产针布使用中存在的问题

3.1 附属设备及器材跟不上，上车工艺难保证

仅从技术层面上讲，高产条件下国产针布究竟能否替代进口针布做高档产品？进口Graf针布究竟能否磨针？也是目前业内谈论较多的事，所谓附属设备及器材跟不上，大家公认的事实是辅助设备的制造明显滞后高产主机的发展，尤其是高精度磨针设备及其锡林、道夫包针后的纠偏装置。除进口高性能的梳棉机外，一般厂家均不考虑配置在线磨针装置。不可否认，专业技术人员在纺制高档精梳纱时，最在乎梳理器材质量的稳定可靠。这是由于后道对质量的苛刻。现以国内宁波申州纱作为目前国内有代表的高端纱，直接出口日本、西欧等高端市场，这些国家客商十分挑剔。其中纯棉精梳40支针织纱国内棉结最高水平为10粒以内（+200%）至少<15粒，而国内绝大多数超过20粒。

针布超时限工作，不按要求做维修。为了降低成本，无论国产还是进口针布超时限使用已成为行业内较为普遍现象。生产针布厂家通常会告知使用厂大概寿命是400t还是600 t，而不少厂产量35kg/h用一年半，提高到45 kg/h仍然一年半。针布使用是先定周期。如某厂规定锡林针布2.0～2.5年，盖板针布4.0～4.5年。有的厂家尽管制定合理使用周期，但由于内部管理混乱，形同虚设，有的连机台台帐都没有，或记录不全。质量上往往针布在保质期内还要忽上忽下，更不要说盲目认为进口针布可以超时限工作，而不做任何针布维修。发现多数厂用一流针布仍在做一般产品。

3.2 缺少必要分析检测仪

梳棉是“心脏”，是保证产品质量稳定的关键工序。如果对原料性能参数及输出的生条未能全数检验或简单抽测几个所谓数据，就无法保证质量。有条件最好配置诸如AFIS及HVI原棉及工艺过程测试分析仪；梳棉棉结与短绒分析仪；成纱测试纱疵、棉结的各类仪器。对器材检测，如针布锋利度、平面度、圆整度检测要借助高倍放大镜或电子扫描锡林、盖板针尖表面尖端磨损变秃或磨损情况，配备水平长直尺及精密水平仪检查针布平整度。总之，应当采用较为科学的仪器代替仅用手感的传统做法，减少因分析不到位而误判。

3.3 为保证质量稳定仍采用“轻定量，慢车速”

除了原料质量是保证成纱质量的前提，从工艺流程及技术重要性看，梳棉机是达到高品质纱关键指标如棉结、白星及细小纱疵等的通行证。为了满足上述指标，一些厂采用“轻定量、慢车速”，高产梳棉机应开50 kg/h以上只开35 kg/h。这样就大大降低设备效能，不能真正发挥“高产、高效、高质量”的作用。

这里不想完全否定“轻定量、慢车速”，特殊品种因质量苛刻，而售价远远高于一般产品，这样做是值得的。但笔者确实也见到有的厂生产一般精梳产品用高产梳棉机“轻定量、慢车速”，这是对自己管理和技术不自信的表现，这是低水平高成本的纺纱方式。

4 国产高产针布使用体会

4.1针布齿形参数及针布厂家选用

首先，在梳棉工艺上针布齿形参数选用是梳棉高产的必要条件。梳棉机产量由20~30 kg增加到40~60 kg以上是与针布新技术新工艺新材料大量运用有关，制造技术做到矮、浅、薄、尖、密、小、硬、光、精，达到了新的高度。但齿形设计又十分关键，生产中要解决锡林针布矮、浅、密与小工作角带来的纤维转移与引导高速气流问题。

目前，锡林针布要求矮齿（2 mm），纤维不易充塞，便于上浮针尖；齿底负角设计，利于纤维后部上扬及转移，充分梳理；要适当增大纵向齿距（1.8~2.0 mm），即减小针布的纵向针齿密度；减小基部厚度（0.4 mm），即增加横向针齿密度［896齿/（25.4mm）2］要从保护纤维的角度来认识梳理度；小工作角55°。

而道夫针布则采用小工作角（58°）圆弧形齿尖、组合形齿形，能够加大转移剥取能力和握持能力，并兼顾抗弯强度，道夫齿形普遍常用齿侧带槽设计。

为了有足够的作用齿数来保证分梳效果，除了在保持锡林与刺辊有较大速比和不增加纤维损伤的条件下刺辊高速化外，刺辊齿条采用双弧面齿形设计，同时增大齿条纵向齿距（5 mm），减小横向齿距（2.8 mm）将针齿加密，在横向与纵向增加作用于同一个棉束上的齿数，有利刺辊纤维向锡林转移，减少束纤维产生。

活动盖板采用横密型、稀密型和横向密、纵向渐增的弧形曲线排列能够与基厚减至0.5~0.4 mm的锡林针布相适应。

考虑国产针布价格仅为进口的一半不到，试验国产针布代替进口针布有现实意义。选用金轮公司的“钻石”牌针布，具体配置见表2，针布相关参数参照进口针布。选配锡林稍小工作角及稍大的针密有利于纤维束的穿刺、抓取和握持分梳，均匀混合和纤维伸直度好，生条棉结少。考虑到以下因素：减小梳理过程中针布所受的摩擦力，保证针布的锐度、光洁度、平整度；对锡林针布采用矮齿小工作角，道夫针布采用高齿小工作角，解决纤维的释放和转移问题；为使纤维尽量减少损伤，采用大齿距，如锡林针布。但同时为满足梳理质量的要求，采用横向加密的工艺配置,以保证纤维有良好的梳理效果。盖板针布，特吕茨勒针密略高于金轮，但锡林和盖板配套后，金轮针布的总齿密和特吕茨勒针布总齿密基本相当，梳理效果相差不大。

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