道夫针布齿形设计进步和典型应用分析

本文发表在2019年出版的第35期《纺织技术》杂志上，更多好文章期待您的投稿。投稿、咨询邮箱：[e-mail]

道夫针布齿形设计进步和典型应用分析

陈玉峰 （光山白鲨针布有限公司）

0      前言

随纤维梳理种类的增加，梳理速度不断提高，道夫针布的齿形设计在技术上进步有很大的技术进步，使道夫针齿控制转移纤维的性能得到了提高。了解这些进步规律，技术认知技术要点，对选配好道夫针布提高梳理质量至观关重要。

1      道夫针布基本齿形

1.1     道夫针布常见齿形

目前国内外常见的道夫齿形有十二种：直齿、直齿带横纹、弧形齿、弧齿带横纹，鹰嘴、弧背齿、台阶、矩形齿尖、三面或双面沟槽、工作面沟槽、直背弧背组合齿、侧面曲背等齿形。

图１    直齿

图2    直齿带横纹

图3    弧齿

图4    弧齿带横纹

图5  鹰嘴道夫     图6  弧背齿道夫    图7  台阶式道夫

图8    矩形齿尖道夫

图9    三面或双面沟槽道夫针布

图10    工作沟槽道夫

图11    组合齿型道夫

图12    新型侧纹曲背道夫

1.2     国际上道夫针布的通用标识认知

（1）侧向带细纹针齿道夫：标识为“R”；

（2）鹰嘴形道夫针布：标识为“G”；

（3）弧齿形道夫针布：标识为“B”

（4）组合齿形：有BR、BG、RG二者组合的齿形。

2      道夫针布齿形设计进步的核心

纤维的凝聚是靠道夫来实现。在高速旋转下，锡林针面上经过梳理的纤维在离心力的作用下，一端抛起被相对低速旋转的道夫针齿握住，纤维从锡林针面持续不断转移到道夫针面并凝聚成纤维网^［1］。道夫的转移能力除与梳理机的工艺如锡林与道夫之间的隔距、道夫转速等相关外，与道夫握持控制纤维与容纳纤维的能力直接相关，道夫握持控制纤维能力与工作角、齿形设计相关，道夫容纳纤维的能力与齿深相关^［2］。因此，道夫针布的型号规格和表面状态直接影响其对纤维的抓取、握持、释放能力，进而影响道夫转移率。道夫针布工作角：针布工作角小，针布对纤维的抓取能力弱，不利于纤维转移；齿深：道夫针布齿深大，可增加齿内纤维容量，同时使锡林高速回转产生的气流能够顺利从道夫齿尖溢出，提高纤维的转移率；齿密：增加道夫齿密使道夫对纤维的抓取能力增强，有利于转移率的提高；齿顶面积：要求针齿平齐锋利、光洁耐磨，避免轧伤。传统道夫和新型道夫针布参数对比见表1。

表中分析：进步的核心是道夫针布的工作角大，工作角稳定在30°~40°利于抓取和转移；齿深增加，可增加齿内纤维容量，疏导气流提高纤维的转移率；齿密结合齿形适度增减，抓取转移相互结合；齿形设计，多样性，结合纤维性能，抓取转移控制释放相互结合。

3      道夫针布齿形设计进步和典型应用效果

3.1     直形齿道夫针布

3.1.1    技术特点分析

特点：（1）齿形设计为直齿；（2）转移纤维能力强；（3）释放纤维能力强，伸直效果好；（4）齿深2.0~2.5 mm，可以提高容纤量。

缺点：抗轧能力差，控制纤维能力较差，在高速或者化纤上容易出现落网。

改善途径：增加齿密，增加齿深，增加横纹。

3.1.2    使用范围

齿密440 齿/(25.4mm)²以下主要使用于低速机台，道夫转速40 r/min以下，纺棉纤维，化学纤维等，通用性能好。高速机型化学纤维选用加密齿道夫，一般500 齿/(25.4mm)²以上。

3.1.3    典型应用效果

直齿道夫转移效果好，能够有效降低小纱疵，提高成纱质量。典型应用效果见表2。

从上表分析：直齿、密齿、深齿道夫针布在化纤纤维上梳理效果好。原理：道夫齿密控制纤维，齿身容纤量大，直齿释放转移效果好。在高速梳棉机上，采用齿深加深增加容纤量，齿密增加控制纤维，直齿增强转移相结合效果明显。

3.2    弧形齿道夫针布

3.2.1    技术特点分析

特点：（1）齿采用截切型，抗轧能力强，克服齿形变细变稀后容易损伤。（2）弧齿提高转移能力。（3）齿深较深，容纤维量大。

缺点：化学纤维转移容易形成弯钩。

改善途径：增加横纹。

3.2.2    使用范围

适纺各种纤维，通用性能好。

3.2.3    典型应用效果

弧齿道夫抗轧能力强，减少了针布损伤，梳理效果好，针布使用寿命长。典型应用效果见表3。

3.3     弧齿带横纹道夫针布

3.3.1    技术特点分析

特点：（1）齿采用截切型，抗轧能力强；（2）增加横纹，提高对化学纤维控制能力；（3）齿深进一步加深到2.6 mm，容纤维量大，易于气流通过。

缺点：容易造成释放时纤维伸直度回弹，破坏纤维伸直平行状态。

改善途径：增加横纹加强对纤维的控制，适度横纹道数，适度横纹到齿尖距离，将齿尖到横纹距离0.8 mm减少到0.4 mm。

3.3.2    使用范围

棉纤维，化学纤维，Tencel等功能性纤维。

3.3.3    典型应用效果

弧齿带横纹道夫针布克服了齿密减少后，控制纤维能力降低的不足，提高对化学纤维控制能力，齿深进一步加深到2.6 mm，容纤维量大，易于气流通过。适纺范围广，质量稳定，效果明显。见表4。

3.4     直齿带横纹道夫针布

3.4.1    技术特点分析

特点：（1）齿形设计为直齿，转移纤维能力强；（2）释放纤维时，无回弹，伸直效果好；（3）齿侧面增加横纹，增强对纤维的控制能力。

缺点：横纹影响纤维释放，纱疵增加，齿深浅，容纤量少。

改善途径：适度横纹道数，合理横纹到齿尖距离，增加齿深，增加齿深提高容纤量。

3.4.2    使用范围

范围较广，棉麻丝毛各种纤维。

3.4.3    典型应用效果

齿形设计为直齿，转移纤维能力强；齿身增加横纹，增强对纤维的控制能力，克服直齿控制能力弱的不足，适纺范围广，梳理质量好。典型应用效果见表5。

3.5    弧背齿道夫针布
3.5.1     技术特点

特点：（1）弧背齿设计，抗轧能力强；（2）齿深进一步加深，容纤维量大，易于气流通过。

缺点：转移时纤维容易造成弯钩。

改善途径：合理齿背角角度，提高释放纤维能力。

3.5.2     使用范围

棉纤维，以及粘胶纤维。

3.5.3    典型应用效果

背齿设计，抗轧能力强；齿深容纤维量大，易于气流通过，适纺纤维范围广。典型应用效果见表6。

3.6      鹰嘴齿形道夫针布

3.6.1      技术特点分析

（1）针布顶端有波形针尖端，提高对锡林的剥取能力；（2）背面是锥形齿，纤维容易释放。（3）齿顶面积大，减少嵌杂。（4）可以适度放大道夫锡林隔距，不影响抓取。

缺点：容易损伤，针齿容易磨损。

改善途径：适度增加针齿抗轧能力。

3.6.2    使用范围

高含杂的原棉。

3.6.3     典型应用效果

针布顶端有波形针尖设计，提高从锡林的剥取能力，克服直齿容易嵌杂的问题；背面是锥形齿，纤维容易释放，梳理效果好，质量改善明显。典型应用效果见表7。

3.7     台阶式道夫针布

3.7.1    技术特点分析

（1）抓取能力和握持控制能力比传统设计的针布提高30%，能减少飞花和掉网，还能降低纤维消耗。（2）扩大梳理区域，增加梳理度。（3）更好的纤维控制力能够显著提高转移率，减少纤维再循环、缠绕和熔化。（4）纤网均匀度更高，梳理机产量更高。

缺点：草屑易嵌，转移效果差。

改善途径：合理齿密。

3.7.2    应用

适用于中高速梳理机或梳理抱合力偏低的纤维时，用在道夫和工作辊上。

3.7.3    典型应用效果

抓取能力和握持控制能力提高，扩大梳理区域，增加梳理度，减少纤维缠绕，纤网均匀度更高，利于高产。应用效果明显型号见表8。

3.8    矩形齿尖道夫

3.8.1    技术特点分析

（1）矩形的齿尖部，强化了齿尖耐磨损和耐腐蚀能力；（2）齿尖的上部角的实际工作角比下部的工作角大15°，提高了齿尖的握持和凝聚纤维的能力。

缺点：过厚的齿尖，不利于道夫的抓取纤维。

改进途径：齿尖的薄型化。

3.8.2    应用

适用于特种腐蚀性强的纤维，含杂较大，磨粒较多的纤维。

3.8.3    典型应用效果

主要运用于漂白棉和无纺。应用效果型号见表9。

3.9     三面或双面沟槽道夫针布   

3.9.1    技术特点分析

（1）通过侧面开沟槽，实现对纤维棉网导入道夫针布，解决抓取能力弱、出现高速高产掉网的问题；（2）对硬度较大，截面近似圆形纤维的转曲困难纤维的抓取控制能力，提高梳理能力和梳理效果；（3）增强纤维与针齿间的摩擦力，提高转移率^［3］；（4）增加齿间容纤量。

缺点是：部分纤维素纤维中的僵片和并丝嵌入，纤维转移过程中的绕纤维。

改进途径：沟槽的细密化。

3.9.2    应用

主要运用于化学纤维和差别化纤维，硬度大的纤维转移。

3.9.3    典型应用效果

通过侧面开沟槽，解决转移困难纤维抓取能力弱、增强纤维与针齿间的摩擦力，提高转移率。应用效果型号见表10。

3.10    工作面沟槽道夫

3.10.1    技术特点分析

（1）工作面开沟槽，改变侧面横纹和沟槽，抓取控制能力提高；（2）增强纤维与针齿间的摩擦力，增加针齿容纤量。

缺点是：转移造成纤维弯钩。

改进途径：沟槽的细密化和位置设计。

3.10.2    应用

主要运用于棉纺和差别化纤维，硬度大的纤维转移。

3.10.3    典型型号应用效果

应用效果型号见表11。

3.11    组合齿型道夫   

3.11.1    技术特点分析

（1）采用直齿和弧齿两种齿型结合，同时侧面可以加横纹；（2）针高一般在4.5 mm以上，齿距在2.1 mm以上，齿深在3.2 mm以上，实现了抓取、控制、容纳纤维、转移纤维相互结合兼顾的效果；（3）利于气流疏导，通过齿深控制纤维，利于高速高产，利于转移和梳理效果。

3.11.2    应用

主要运用于棉纺和差别化纤维，产量在60~180 kg/h。

3.11.3    典型应用效果

通过高齿深容纳控制纤维、高度高疏导道夫与锡林三角区气流对纤维的冲击，实现高速高产条件下纤维的稳定积聚，实现高速高产^［4］。应用效果典型型号见表12 。

3.12     新型侧纹曲背道夫

3.12.1    技术特点分析

（1）侧面横纹纤维在转移时处于受控状态，导入时减少棉网积聚。（2）采用大齿隙、增大容量、提高转移、 防止纤维滑脱、满足宽幅梳理机高产高速需求。（3）曲背设计增加转移时的纤维受控状态，使输出的纤维断层飞脱和破洞^［5］。（4）工作角度增加到40°，增加对纤维的控制，减少落网。

缺点：工作角增加，凝聚作用强，减少单纤维反复分梳，防止纤维缠绕锡林针布，有效减少毛粒。但转移时受到一定的影响。

改善途径：道夫工作角适度调整，将齿深加大。

3.12.2    应用

主要运用于无纺罗拉梳理机道夫针布。

3.12.3    典型应用效果

新型侧纹曲背道夫能够有效控制纤维进入道夫凝聚和输出时的状态。应用效果典型型号见表13。

4      结语

道夫针布齿形设计有十二种：直齿、弧形齿、弧齿带横纹，直齿带横纹、弧背齿、鹰嘴、台阶、矩形齿尖、三面或双面沟槽、工作面沟槽、直背弧背组合齿、侧面曲背等齿形，重在提高对不同纤维的控制、释放、剥取、转移能力，减少落网、转移率低、剥取能力差等问题。根据纤维不同性能合理利用道夫针布，能够提高对纤维转移、控制能力，达到梳理质量好，针布使用周期长的效果。

参考文献：

［1］张文赓，郁崇文．梳理的基本理论 ［M］．上海：东华大学出版社， 2011：36－42.

［2］孙鹏子．梳棉机工艺技术研究［M］．北京：中国纺织出版社，2012：66－73.

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［4］孙鹏子.高产梳棉机工艺技术理论的研究［M］.上海:东华大学出版社,2002:20－26.

［5］曹继鹏.梳理针布的设计与选配［M］.北京:中国纺织出版社,2016:9－16.