棉纺新型盖板针布的应用现状与发展趋势

原文刊自：2020年9月

第48卷（总第587期）

摘 要

探讨棉纺新型盖板针布的应用现状与发展趋势。介绍了棉纺新型盖板针布“矮、浅、尖、密、适、硬、厚、光、匀、新”的进步特点，分析了其梳理性能的四稳定、应用现状、发展趋势。认为：棉纺新型盖板针布的几何尺寸、制作精度和标准要求，在满足高质高产的技术现状下，正在向适应高速化、高产化、高质化、高效化、智能化方向转变。

关键词

棉纺；活动盖板；植针形式；植针高度；梳理力

1 棉纺新型盖板针布的特点

1. 1 新型盖板针布的特点

新型盖板的发展趋势由原来的“矮、密、硬、光、厚”发展成为“矮、浅、尖、密、适、硬、厚、光、匀、新”。具体为针高一般在 8. 0 mm 以下，增加抗弯能力；上膝浅，一般在 3. 1 mm 以下，提高纤维转移；齿尖不大于 0. 05 mm，提高穿刺能力；齿密逐步发展高密针布，增加参与梳理的齿数；角度适度，根据纤维原料进行设计，棉纤维小，非棉纤维大，提高对纤维的释放和转移能力；齿尖硬度高，一般在 HV860~HV970，延长使用寿命；厚底布，增加对针齿的握持；光洁度高，减少生产中的缠挂绕；匀，指齿尖厚薄、淬火均匀等，保证针齿的一致性；植针方式不断创新，渐密匀密等结合，适应新型纤维发展的需要 。

棉纺新型盖板针布的分类主要以植针的纵横向形式进行划分，传统分为斜纹和缎纹，目前发展成为渐密渐变等几种形式。具体有 MCB 匀密型、MCC 横密型、HX 稀密型、MCH（TP）缎纹渐密型、MCBH（BNT）斜纹渐密型、MCZ 截切型等 6 种。

1. 2 棉纺新型盖板针布在应用中的要求

在生产实践中，棉纺新型盖板针布必须适应纤维的梳理要求，并且达到梳理性能、工艺上机、运行状态、纺纱质量的稳定。

适用性：具有去除一定量的短绒、结杂和棉结，排除一定量的盖板花，纤维适纺性强，兼顾范围适度，梳理效果好，满足高质高产的要求。

梳理性能稳定：具有良好的梳理性能，梳理过程中，棉结杂质去除和短绒排除符合工艺要求，并且在一定产量范围内变化很少。纺棉纤维在产量 40 kg/h以上，棉结去除率一般能达到 88%以上，杂质清除率达到 99% 以上，短绒增长率控制在 2% 以内。

上机工艺稳定：在梳理过程中，采用的钢丝、底布、植针角度以及配合包覆的型材，形变要小，保证针布的根差（副差）平整度、植针清晰度、齿尖磨砺均匀度要小；具体是指无乱针、无倒针，角度符合梳理动角变化要求，与骨架配合、热膨胀系数等符合设计要求，根差（副差）机下与机上同等稳定；梳理隔距与锡林配合能符合设计要求。

运行状态稳定：生产过程中，无缠挂绕等问题出现，无底布破裂，植针乱纹，无局部磨损、根差大，造成维护频繁的问题出现。

纺纱质量稳定：在梳理过程中，既要满足梳理纤维的要求，去除杂质和棉结，同时也要完成与锡林配合，提高纤维的伸直度，加强对纤维的整理，提高一次性分梳能力，减少短绒的产生，保证成纱质量稳定。

2 新型活动盖板针布的应用现状及发展趋势 

2. 1 植针形式的应用现状和发展趋势 

2. 1. 1 植针形式的发展

植针形式决定针布稀密和梳理强度，不同的植针形式对纤维的控制能力不同，梳理效果也有很大区别。设计理念：盖板的梳理主要依靠横向针尖距缩减，实现对横向纤维的梳理。矮浅高密型盖板针布将横向针尖距减少到 0. 40 mm 以内，增加盖板对细小杂质的拦截功能。梳理中纤维的控制和释放主要由植针方式和角度来实现，矮浅高密型盖板针布的角度根据纤维的性能进行设计。纺棉纤维，为增强梳理，角度偏小掌握，控制在 69°~71°；纺化纤，为降低落棉，角度控制在74°~78°。

2. 1. 2 植针形式的应用现状

目前，随着新型纤维的发展和机采棉的大量运用，以及质量要求越来越高，一部分型号针布在使用效果和维护方面存在问题，逐步被淘汰。

（1）盖 板 MCH 渐 密 系 列 针 布 。齿 密 从320 齿/（25. 4 mm）2~740 齿/（25. 4 mm）2，角度在71° ~76° 之 间 ，横 向 针 尖 距 控 制 在 0. 40 mm~0. 262 mm，运用在纺涤纶、部分功能性纤维之外纤维，渐进分梳，横向加密能发挥拦截功能，棉结清除率可达 90% 以上，杂质清除率达到 99% 以上 ，短 绒 增 长 率 控 制 在 1. 5% 以 内 ，运 用 非 常 广泛；纺差别化、功能性纤维，部分型号存在缠挂绕的问题。

（2）MCB 匀密型、BNT（MCBH）斜纹渐密型针布。匀密、斜纹渐密型号的针布，运用在差别化、功能性纤维、纯涤纶纤维、低级棉转杯纺纱，具有明显优势，主要原因是释放性能好、落棉少、转移率高、适纺范围广；存在的问 题是梳理效果一般。

（3）MCZ 截切型针布。截切型的系列针布运用在毛纺、半精纺，此型号针布能够减少静电、落棉少。但是梳理效果和排杂效果较差，应用范围在逐步缩小。国际上研发出部分半硬性盖板、金属盖板，采用类似植针，主要使用在废纺市场，以抗拉、使用寿命长为目的。

（4）MCC 横密型、HX 稀密型针布。在梳理过程中，密度受限，纺棉梳理不够，纺化纤容易产生静电和挂花，棉纤维梳理效果差，逐步退出市场。

2. 1. 3 植针形式的发展趋势

随着机采棉的普及使用，细特、超细特纤维的不断出现，针布植针方式的发展必须满足以下条 件 ：去 除 细 小 杂 质 和 棉 结 ，粒 径 在 500 μm~700 μm 之间；对纤维的梳理整理功能要求提升，减 少 纤 维 损 伤 ，控 制 短 绒 增 加 ，落 棉 率 适 度 。MCH 渐密系列针布，克服了嵌杂问题 ；其次是MCB 匀密型、MCBH（BNT）斜纹渐密针布，增加横向密度，能够有效提高梳理效果，是发展趋势。

2. 2 盖板针布密度的应用现状和发展趋势

2. 2. 1 盖板针布密度的发展

盖板针布密度是重要的梳理参数，近年来主要是围绕排除杂质、降低棉结、不嵌杂质、加强对纤维的梳理整理进行设计和配合。具体见表 1。

齿密的变化主要是针对纤维细度、产量、质量要求提升而发展，能够满足产量 50 kg/h 以上、质量达到棉结清除率 85% 以上的 MCH、MCB 和BNT 齿密得到了推广。一些产量没有优势，质量提升不明显的型号密度变化不大。

 2. 2. 2 盖板针布密度的应用现状

盖板针布密度运用主要是围绕产量高、质量好、维护方便等因素。

高质量纺纱主要运用MCH45~MCH74 型盖板，主要目的是提高梳理质量，加强对纤维的整 理 。纺细绒棉一般运用MCH45~MCH55、BNT45~BNT58，以提升产量兼顾质量。纺长绒棉一般运用 MCH55~MCH74，主要以围绕质量提升为目的。纺纤维素纤维、部分功能性纤维运用 MCH45~MCH52，并且角度要适度放大，以降低落棉。纺涤纶、腈纶运用很少，只有 MCH32 少量使用。出现的问题是高密嵌杂，在运用时对生产存在一定的影响。

高产量纺纱主要运用 MCH45~MCH52、BNT45~BNT58，主要是以产量为主，质量兼顾。纺细绒棉、转杯纺纱一般用 BNT45~BNT58，纺纤维素纤维一般用 BNT45~BNT52；纺涤纶一般用 MCB40（78°）、BNT40~BNT45，且 要 加 大 角度，降低针高配合，以减缓拉升和损伤。存在的问题是对棉结的排除有一定影响。

适纺范围兼顾，纺棉纤维、纤维素纤维一般运用齿密在 450 齿/（25. 4 mm）2 以上；齿密较稀400 齿/（25. 4 mm）2以下，主要运用在纺涤纶、细特涤纶、细特腈纶和功能性纤维、麻纤维、毛纤维、中长纤维。一般静电大用 MCB32、MCB40、MCZ 系列，且加大角度，提高释放纤维能力。HX稀密型只有少量纺纤维素纤维时使用。

为了增加齿密，一般采用植针的方式，改变横向针尖距。部分采用增加植针宽度来提高总的植针齿密。一般植针宽度在 20. 5 mm，部分为增 加 齿 密 采 用 宽 度 21 mm 、22 mm 、22. 5 mm 、24 mm 的植针宽度，植针纵向排数一般为 36 排、38 排、40 排、42 排和 44 排，主要目的也是增加梳理 参 与 的 齿 数 。由 于 这 种 植 针 宽 度 总 宽 为32. 5 mm，尾夹上夹时，易出现碰针现象，同时只是增加了纵向梳理的接触根数，对分梳的作用不大，不如横密（减少横向针尖距）发挥拦截功能的作用大。

2. 2. 3 盖板针布密度的发展趋势

提高盖板针布密度，能提高参与梳理齿数，提高对纤维的整理，利于产量和质量提高，要与适纺纤维相兼顾。密度发展主要是以提高梳理度为主，兼顾静电和落棉率。纺棉纤维、超细特纤维朝高密 550 齿/（25. 4 mm）2 方向发展，纺差别 化 功 能 性 纤 维 兼 顾 ，一 般 适 度 齿 密320 齿 /（25. 4 mm）2~520 齿/（25. 4 mm）2，纺毛型 、中 长 纤 维 仍 然 以 稀 齿 密 为 主 ，在320 齿/（25. 4 mm）2~400 齿/（25. 4 mm）2。纺 涤纶，随纤维细度变细，盖板密度有增加趋势。

2. 3 植针角度和高度的应用现状和发展趋势

2. 3. 1 植针角度和高度的发展

盖板工作角是影响梳理效果极为重要的规格参数之一，其影响盖板对纤维的握持、分梳和抓取能力。目前，工作角度由单一发展到小角度 72°以下、中性角度 74°~76°、大角度 78°以上 3种形式。植针高度（以下简称针高）是针布抗弯性能的重要支持，目前盖板密度增加，针高趋向于矮增加抗弯，使纤维趋向于齿尖部位梳理，提高转移率；目前发展趋势是矮针高，从传统的 9. 0 mm、8. 5 mm，发展到 8. 0 mm、7. 5 mm、7. 0 mm，同时为了利于纤维 转 移 ，其 上 膝 的 高 度 也 向 浅 发展 ，早 期 针 高 8. 0 mm 时上膝高度为 3. 5 mm，目前针高 7. 5 mm 时上膝高度为 3. 1 mm、2. 9 mm，针高 7. 0 mm 时上膝高度为 2. 8 mm。

2. 3. 2 植针角度和高度的应用现状

棉纺植针角度和高度在具体运用中一般为矮针高、小角度、浅上膝、高密度；针高7. 5 mm，角度72° ，上膝高度 3. 1 mm~2. 9 mm ，密 度450 齿/（25. 4 mm）2~740 齿/（25. 4 mm）2；针高齿密，相互结合，体现在梳理整理效果好，排杂效率高，转移能力强，落棉适度，针布使用周期延长的特点，运用非常广泛。不足：部分针高 8. 0 mm 的小角度出现盖板花厚、针布不耐用等问题。

纺 化 纤 及 差 别 化 纤 维 一 般 为 矮 针 高 、大 角度、浅上膝、中性齿密，针高 8. 0 mm、7. 5 mm、角度 76°~80° 、上 膝 高 度 3. 1 mm~2. 9 mm 、密 度400 齿/（25. 4 mm）2~520 齿/（25. 4 mm）2；针高、角度、密度、上膝相互结合，体现在转移、整理、梳理效果好、落棉少，目前应用广泛。不足：纺部分功能性纤维采用齿密较密、缎纹渐密针布时，落棉多、静电绕锡林现象较严重。

纺细特纤维、色纺、再生纤维等盖板一般为矮针高、中性角度、浅上膝、密齿密，针高 8. 0 mm、7. 5 mm 、角 度 74° ~76° 、上 膝 高 度 3. 1 mm~2. 9 mm 、密 度 450 齿 /（ 25. 4 mm ） 2~550 齿/（25. 4 mm）2；针高、角度、密度、上膝相互结合，体现在整理、梳理效果好，目前应用非常广泛。不足：盖板针布受纤维中的二氧化钛粒子影响，针布工作面磨损严重，缩短了使用周期，部分纤维中的并丝、倍长纤维、僵片多，造成嵌杂，影响质量和效果。

2. 3. 3 植针高度和角度的发展趋势

梳棉机的高速高产高质是发展趋势，为适应高速高产，针高发展趋势：以矮浅为主，针高及下膝高度决定对纤维位置的控制；下膝高，纤维容易在针面停留，利于锡林盖板间交替分梳，反之则相反；矮浅高密弹性盖板是根据横密型盖板的设计理 念 ，将 上 膝 高 度 控 制 由 3. 5 mm 减 少到 2. 6 mm，提高转移率；总高度应力大，将盖板总高度减少到 7. 1 mm，宽幅减少到 7. 5 mm，提高抗轧能力，同时为上膝减小创造条件。植针角度的发展趋势：纺化纤和棉纤维两极分化，纺棉纤维提高梳理效果，一般以小角度为主；纺非棉纤维以转移为主，减少落棉，一般为大角度趋势。早期纺化纤的针高要求低些，纺棉纤维梳理要求排除一定的盖板花量，要求高一些。但是随着质量的要求越来越高，针高的变化趋势逐步统一变矮，只是在上膝的高度上增加或减少。

2. 4 植针六度的应用现状及发展趋势

梳理对纤维的穿透主要依靠针尖的光洁度和锋利度，磨针改善针尖光洁度，减少嵌杂和挂花。作为盖板制造的精度要求，发展为注重一性六度：一性即工艺性，与锡林形成梳理组合完成梳理效果；六度即锋利度、光洁度、耐磨度、平整度、植针清晰度、淬火均匀度。

2. 4. 1 植针针尖一性六度的应用现状

工艺性良好：盖板针布必须具有良好的吸纳纤维、混和、分梳作用并形成盖板花，排除一定数量的杂质短绒和棉结。梳理中，良好的穿刺和握持纤维能力使纤维经常处于针尖端与另一针面进行分梳；纤维易于从一个针面向另一个针面转移，利于分梳；适当的针隙容纤量以及良好的吸放能力，提高梳棉机的均匀混和作用。

锋利度：要求齿尖的厚度不大于 0. 05 mm，侧面系数要小，满足锡林针布基部变薄的需求，实现高速高产的需求；磨针后检测针尖，要求锋利且无厚薄不匀现象。

光 洁 度 ：侧 面 系 数 小 于 0. 18，无 毛 刺、无 磨痕、进行抛光和刷光，通过抛光提高光洁度，部分可以通过涂层进行抛光提高光洁度。

耐磨度：传统齿尖硬度 HV780，发展至今齿尖硬度达到 HV860 以上，针齿截面符合摩擦要求，减少阻力，部分采用喷涂技术，实现表面强化处理，使用寿命达到 1 000 t 以上，纺化纤第二点无磨痕。

平 整 度 ：传 统 要 求 根 差 0. 05 mm ，副 差0. 07 mm。现在针尖平整度 1 000 mm 幅宽设备机 型 ，控 制 在 根 差 0. 02 mm ，副 差 0. 05 mm ，1 200 mm 以 上 幅 宽 控 制 在 副 差 0. 05 mm，根 差0. 07 mm，有凹陷处理的根据要求进行设计。

植针清晰度 ：植针达到要求 ，无仰角、无乱针、无扭斜，磨针后无大小齿，满足针齿梳理的要求。

淬火深度均匀度：传统要求淬火 0. 5 mm~1. 2 mm ，发 展 为 淬 火 深 度 要 求 达 到 0. 5 mm~1. 5 mm，且根差要求小。

2. 4. 2 植针针尖一性六度的发展趋势

工艺性围绕纤维特性进行设计和控制。锋利度：要求齿尖的厚度不大于 0. 03 mm；光洁度：侧面系数小于 0. 17；耐磨度：齿尖硬度达到 900 HV~ 970 HV 以上；平整度：针尖平整度 1 000 mm 幅宽设备机型，控制在根差 0. 01 mm，副差 0. 03 mm，1 200 mm 以上幅宽控制在 0. 03 mm 副差，根差控制在 0. 05 mm；植针清晰度：植针达到要求，无高针、无乱针、无扭斜，磨针后无大小齿；淬火均匀度：淬火要求达到 1. 5 mm 以上的淬深范围要求，硬度值达到 900 HV 以上。总体达到：质量好、周期长、效率高、维护投资少。

2. 5 截面形状及钢丝材质的应用现状和发展趋势

2. 5. 1 截面形状及钢丝材质的应用现状

截面形状采用椭圆形、双凸形、菱形钢丝 。异形钢丝经过压磨、侧面后，其针布尖的锋利度提高，目前基本采用椭圆形钢丝。钢丝的材质大部分采用 72A、T8 钢和高耐磨合金钢。

钢丝型号：加大了钢丝直径和截面形状，增加了纵向抗弯的能力，减少了嵌杂。目前发展多为椭圆形的钢丝截面，纵向抗弯能力增强。

2. 5. 2 截面形状及钢丝材质的发展趋势

为改善抗弯性能和锋利度，钢丝截面形状由圆形逐步发展成为三角形、椭圆形、双凸形，并不断改善钢号、钢丝材质，使针的针尖硬度、耐磨度和抗弯性能均能提高。国内采用扁形三角形，国外采用椭圆形、双凸形、菱形钢丝。异形钢丝经过压磨侧面后，使其针尖的锋利度提高。

钢丝的材质改进对提高抗弯性能和耐磨性都有帮助。传统的国内植针采用 55 号钢，欧洲采用 60 号~70 号钢。现在大部分采用 72A 钢，部分采用 T8 钢和高耐磨合金钢。钢材高耐磨合金钢、椭圆截面钢丝、细的钢丝直径将是发展方向。

3 棉纺新型活动盖板的发展优势和存在不足

3. 1 棉纺新型活动盖板的发展优势

（1）梳棉机纺棉产量得到了显著的提高，一般在40 kg/h~80 kg/h，部分转杯纺产量达到了180 kg/h 以上。

（2）产量质量得到较大幅度的改善，采用新型针布纺纯棉精梳纱、普梳纱，相当一部分产品质量超过乌斯特 2018 公报 5% 的水平。

（3）纺差别化纤维、纤维素纤维的产量和质量得到了明显的改善，特别是一些新型纺纱如喷气涡流纺，速度开到 300 m/min。

（4）梳棉机采用新型针布之后，免维护，方便维修，利于智能化和自动化。（5）梳棉机采用新型盖板针布，使用周期延长，纯棉2000 t 以上的梳理量非常普遍，质量稳定，效率提高。

（6）梳棉机部件采用不同的材质，在运转工程中受到温升影响，造成隔距精度受到影响 。为了缓解这个问题，采用盖板骨架凹陷控制、钕磁盖板、自动控制隔距调整、自动机上磨针等，保证运转的稳定和精准，为智能化提供了有利条件。

（7）盖板的一性六度，对精度要求越来越高，为梳理质量的提升提供了有利的条件。

3. 2 棉纺新型活动盖板存在的不足

第一，纺差别化纤维时针布植针变化不大，仍采用加大角度来缓和梳理力，在产量质量要求高的情况下只能以偏低的速度运行，是今后提升的重点。第二，纺纯棉针布的产量和使用寿命能够得到保证，但是纺非棉纤维的使用寿命较短，针尖磨损严重。第三，纺差别化纤维落棉多，纺机采棉嵌杂等问题需要进一步控制。第四，一些新型的差别化、功能性、细特纤维，造成梳理过程的缠挂绕等问题，影响梳理效果。第五，受产量增加、紧隔距影响，梳理过程中梳理力增加，植针底布的抗拉能力需要进一步增强，否则影响植针的角度变化。第六，梳棉机智能化发展对棉纺盖板的精度、受力形变、维护方法等提出了新的要求，目前仍不能满足发展需要。

4 结语

棉纺新型盖板针布的进步和发展围绕“矮、浅、尖、密、适、硬、厚、光、匀、新”进行创新和研发，在推广使用过程中体现在适用性方面的 4 个稳定：梳理性能稳定、上机工艺稳定、运行状态稳定、纺纱质量稳定。在发展中，围绕植针方式、针高、齿密、制造六度、材质等，进行创新性的设计和发展，解决了传统盖板梳理质量不高、嵌杂、耐磨度差等问题，有效提高了产量和质量。今后的发展趋势，将朝着高速化、高产化、高质化、高效化、智能化方向转变。

资料来源：棉纺织技术