金属针布工作角和密度的相关性分析

金属针布也称金属锯条，是采用先进的高频退火技术和先进的冲、淬、卷生产线所生产的产品，其针齿与基部是一体的，结构简单，耐磨性好，基部柔软，包卷顺利，适纺高、中、低支纱及化纤，是配用高产、高速梳理机理想的梳理元件。根据齿尖的形式分为锯齿和梳针两种，齿尖大的如锯齿形，小的如细针形。密度比弹性针布高，但齿深较浅，适纺性能强，使用范围广。

（一）主要参数

金属针布的齿形和主要几何参数如图4-1 所示。α 表示齿面角，是齿前面与底面间的夹角，也称工作角。β 为齿背角，是齿背面与底面间的夹角。γ 为齿尖角，是齿前面与齿背面间的夹角。H 为总高，是底面与齿顶面的高度。h 为齿深，是齿顶面与齿底面的高度。W 为基部宽，是侧面到基部侧面的宽度。D 为基部高，从底面量起的基部高度。a 为齿部宽，从侧面到齿部斜面间的最大宽度。d 为齿顶宽，是齿顶面横向宽度。c 为齿顶长，是齿顶面纵向的长度。P 为齿距，是相邻两齿对应点间的距离。

图4-1　金属针布齿形与主要几何参数

金属针布的几何参数对分梳、转移等性能有重要影响。如工作角、齿高、齿尖角和密度等主要决定于原料性能、滚筒性能、滚筒速度、所纺纱线线密度和产量等因素。

1.工作角 工作角α 的大小，决定了针齿的倾斜程度，其直接影响梳理过程中纤维的受力和运动。工作角小，梳针握持纤维能力强，分梳作用强；但工作角过小，纤维易沉入齿隙，分梳和转移困难。工作角大，握持差，纤维易脱落，分梳作用弱。如锡林速度大时，离心力大，要使针齿能有效地握持纤维，工作角应减小，以提高针布对纤维的分梳和握持能力，从而改善成纱质量。即锡林针布的工作角随着锡林转速的提高而变小。如锡林转速为175～200r/min，针齿工作角为80°；当锡林转速为400r/min，针齿工作角为62°～65°；当锡林转速为550r/min 时，针齿工作角选择以50°～55°居多。

如为了提高工作辊、道夫握持纤维的能力，提高梳理效能，工作角应比锡林针布的小一些。例如，精纺梳毛机锡林针布的工作角一般为75°～86°，工作辊金属针布的工作角为65°左右，道夫在50°～55°之间。对梳理设备，纤维原料由后向前，随着开松作用的逐渐进行，纤维的分离度越来越好，为增强锯齿的握持作用，工作角应小。在粗纺梳毛机中，由于纤维原料长度较短，且整齐度差，因此，锡林针布的工作角一般为65°～69°，工作辊金属针布的工作角为60°～65°，道夫角度更小一些。如加工化纤，纤维摩擦系数大，可配置较大的工作角；如加工中长纤维，由于纤维与针齿的接触机会较多，摩擦力较大，可采用较大的工作角。(www.xing528.com)

2.齿尖角γ 和齿背角β 齿尖角影响穿刺能力、耐磨性、光洁度。齿尖角小，穿刺性强，分梳好，但齿尖脆弱易断。β=α-γ，α 一定时，γ 小则齿背角大，使齿高变高或变薄，纤维易沉入针隙。增大了齿隙的容量，但缩短了针布的寿命，降低了纤维的转移能力。一般棉纺和化纤纺要求齿尖角小些，毛、麻纺为了防止针齿损伤，齿尖角可随其用途适当加大。

3.齿尖密度 齿尖密度影响针布对纤维的抓取、分梳、转移和除杂等能力。它是以一平方英寸（2.54cm×2.54cm）内的齿尖数或号数来表示。如以号数来定，指一平方英寸内有5齿为1 号；如有500 齿，为100 号。目前，市场上主要以每平方英寸的齿数来表示针布密度。齿尖密度与针布的横纵向齿密有关。横向齿密，以W 决定；纵向齿密以齿距P 来定。一定范围内，齿密增加，可提高对纤维的握持分梳能力，提高梳理度，增加对每根纤维的作用齿数。但要保持针齿间有一定的空隙，针齿太密反而不易抓取纤维，而且易嵌杂质，因此，不能无限地增加密度，而应适当配置。

化纤摩擦系数大，易缠绕，齿密宜小，或用浅齿等；细特纱与中特纱相比，其纤维原料等级高，成纱质量要求高，对分梳的要求程度高，因此，齿密大。棉纺用金属针布的密度较毛纺、麻纺等高。在多联梳毛机上，针布的配置为先稀后密，使梳理程度逐步加强并防止损伤纤维。

4.齿深和总高 金属针布的总高H 由齿深h 和齿根高度D 决定。齿深小，可减少纤维充塞，利于纤维的释放；但太小，会使齿隙内纤维储存量减少，不利于混合均匀。道夫和工作辊针布的齿深应比锡林的大，以利于有较多的纤维被抓取，从而提高梳理效能。但h 太深时，针齿抗轧性能差，不利于延长针布使用寿命。针布的齿根高度D 影响针布的包卷质量。齿深与齿密有关，密度高的齿较浅。用于棉纺时，为防止嵌入破籽和短绒，针齿较浅。

一般棉纺比毛纺、麻纺等锡林针布密度较高，工作角较小，齿深较浅。道夫的工作角比锡林的小，密度较稀，齿也较深，有利于转移作用。

（二）命名方法及实例

金属针布的命名由产品名称、标准号、梳理机类型代号、包覆部件代号、总高、工作角余角、齿距、基部宽和基部型式代号等顺序组成。在梳理机类型中，A 表示梳棉机齿条，B表示梳毛机齿条，Z 表示苎麻梳理机齿条，K 表示梳绢绵机齿条等。在包覆部件代号中，C表示锡林，D 表示道夫，T 表示刺辊，W 表示工作辊，S 表示剥取辊，R 表示转移辊，M 表示除草辊。根据基部型式，齿条分为普通基部齿条（代号为A，通常省略）和自锁基部齿条（代号为V），如梳棉机锡林针布的标记为“齿条 FZ/T 93038-AC3215×01370”。齿条是产品名称，FZ/T 93038 是标准号。A 是梳棉机类型代号，C 表示包覆部件为锡林。数字32 表示总高H 的10 倍数，表示总高为3.2mm。数字15 表示工作角的余角，表示工作角为75°。数字013 表示齿距P 的10 倍数，表示齿距为1.3mm。数字70 表示基部宽，当基部宽W＜1.00mm时，70 表示基部宽W 的100 倍数，表示基部宽为0.70mm；或者当基部宽W≥1.00mm 时，70 表示基部宽的10 倍数，表示基部宽为7mm。