针布磨损、材质、热处理和耐磨度的研究(Ⅰ)
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盖板针布磨针工艺研究发布时间:2022-10-09T03:46:52.503Z 来源:《科学与技术》2022年11期作者:邵培喜[导读] 为保证盖板针布的各项技术指标邵培喜青岛宏大纺织机械有限责任公司(山东青岛266101)摘要:为保证盖板针布的各项技术指标,通过对盖板针布的磨针工艺进行分析研究,制定行之有效的工艺规程,确保了磨针后盖板针布各项技术参数满足设计要求。
关键词:细度、平磨、侧磨、压磨、锋利度、光洁度、平整度盖板针布是梳棉机的重要分梳元件,是由底布和梳针构成的条状挠性体,是用不同截面形状的钢丝压成钢针,有规则地植在多层胶合的底布上,使钢针具有一定的弹性,而又不产生移位。
这种针布因钢针及底布在梳理力的作用下有一定的弹性变形,故又称“弹性针布”。
二、盖板针布的技术要求为了适用梳棉机高速、高产、紧隔距、强分梳的发展要求,对盖板针布的技术要求也越来越严格,新型盖板针布不断推出,在植针排列方式、植针密度、钢丝几何形状、材料质量、底布结构、热处理等方面不断的进行创新。
为了充分发挥盖板针布的梳理作用,新型盖板针布充分重视并提高盖板针布的平整度、锋利度、光洁度等,这是获得优良梳理性能的关键。
针尖锋利、光洁、平整,则穿刺、握持、分梳能力强,梳理质量好且稳定。
盖板针布平整度将决定着盖板针布与锡林之间的隔距,如因高度差的原因造成隔距变大,棉网中的棉结将明显增加,使纱线质量下降;若针布针高差异大,又不加大隔距,极易因针尖相互抨击产生火花而致成火灾。
为提高梳理质量和效率,盖板针布工作过程中,必须保证对纤维进行有效抓取,这就要求每个针尖都要有足够的锋利度,从而具备较强的穿刺性,能有效的抓取纤维进行分梳。
同时针尖和针尖两侧应具有高的光洁度,在分梳纤维时,既有利于纤维的伸直,又不会因为针尖两侧面的粗糙,使纤维得不到有效转移,将长纤维拉断而成为短绒。
针尖背角要呈圆弧形,圆弧大小用曲率半径R表示,R越大越锋利,更有利于对纤维进行穿刺。
纺织品的耐磨性与使用寿命研究在我们的日常生活中,纺织品无处不在,从我们身上穿着的衣物到家居中的窗帘、床上用品,它们的质量和性能直接影响着我们的使用体验和生活品质。
而在众多的性能指标中,耐磨性是衡量纺织品质量的一个重要因素,它与纺织品的使用寿命密切相关。
一、纺织品耐磨性的重要性首先,让我们来了解一下为什么纺织品的耐磨性如此重要。
耐磨性好的纺织品能够经受住日常使用中的摩擦和磨损,不易出现破损、起球、变薄等问题,从而保持良好的外观和性能。
例如,我们经常穿着的牛仔裤,如果耐磨性差,很容易在膝盖、臀部等部位出现磨损和破洞,影响美观和穿着的舒适度。
而对于一些功能性纺织品,如工业用防护面料、运动服装等,耐磨性更是至关重要,直接关系到其能否有效地发挥防护和支持作用。
其次,耐磨性好的纺织品可以延长其使用寿命,减少更换的频率,从而节省消费者的开支,并减少资源的浪费。
在当今注重环保和可持续发展的时代背景下,延长纺织品的使用寿命对于减少废弃物的产生、降低对环境的压力具有重要意义。
二、影响纺织品耐磨性的因素那么,哪些因素会影响纺织品的耐磨性呢?这是一个复杂的问题,涉及到纺织品的材料、结构、制造工艺以及使用环境等多个方面。
(一)材料特性纤维的种类和性质是影响纺织品耐磨性的基础。
天然纤维如棉、麻、丝等,具有较好的吸湿性和透气性,但耐磨性相对较差。
而合成纤维如聚酯纤维、尼龙等,通常具有较高的强度和耐磨性。
此外,纤维的细度、长度、强度等指标也会对耐磨性产生影响。
较细的纤维容易在摩擦中受损,而较长和强度较高的纤维则能够更好地承受磨损。
(二)织物结构纺织品的组织结构也对耐磨性有着重要影响。
例如,紧密的织物结构,如平纹、斜纹等,其纱线之间的交织点较多,能够提供更好的支撑和保护,从而提高耐磨性。
而疏松的织物结构,如针织面料中的一些疏松针法,容易在摩擦中变形和受损。
(三)制造工艺在纺织品的生产过程中,纺纱、织造、染整等工艺环节都会对其耐磨性产生影响。
材料表面处理对磨损性能的影响研究磨损是材料在运动过程中因接触及相互作用产生的表面破坏与材料流失的过程。
在工程领域中,磨损问题是一个复杂且普遍存在的现象,对于各行各业都有重要的影响。
针对材料磨损问题,科学家与工程师们一直在不断探索与研究,试图找到有效的解决方法。
其中,材料表面处理被广泛应用于改善材料的磨损性能。
材料表面处理是指通过改变材料的表面状态,以提高其性能和使用寿命。
常见的表面处理技术包括镀层、渗碳、氮化、机械加工等。
这些处理方法可以有效地改善材料的磨损性能,从而延长材料的使用寿命。
首先,镀层技术是一种常用的表面处理方法。
通过在材料表面镀上一层金属或陶瓷材料,可以有效抵抗磨损和腐蚀。
例如,钛被广泛用于医用器械的表面处理,改善了其耐磨性和生物相容性。
另外,镀铬技术也被应用于汽车发动机缸套和活塞环等零部件的制造,使其具有更好的耐磨性和润滑性。
其次,渗碳是一种常见的表面处理方法。
通过在材料表面加热渗入碳元素,形成高碳层,可以提高材料的硬度和耐磨性。
这种表面处理方法广泛应用于机械零部件的制造,如齿轮、轴承和齿条等。
渗碳技术不仅能够改善材料的磨损性能,还可以增加其使用寿命和承载能力。
再次,氮化技术也是一种常用的表面处理方法。
通过在材料表面形成氮化层,可以提高材料的硬度和耐磨性。
这种表面处理方法在切削工具、模具和轴承等领域得到广泛应用。
例如,氮化不锈钢具有良好的耐腐蚀性和磨损性能,是制造化工设备和医用器械的理想选择。
最后,机械加工也是一种常见的表面处理方法。
通过机械加工可以改变材料的形状和表面粗糙度,从而提高其耐磨性能。
例如,抛光是一种常用的机械加工方法,可以使材料表面更加光滑,减少与其他物体的摩擦,从而减少磨损。
综上所述,材料表面处理对磨损性能的影响研究已经取得了丰硕的成果。
不同的表面处理方法可以针对材料的不同需求来选择,从而改善材料的磨损性能。
随着技术的不断发展和进步,相信在不久的将来,材料表面处理技术将会更加完善和广泛应用。
织物的耐磨性与使用寿命分析在我们的日常生活中,织物无处不在,从我们身上穿的衣物到家居用品中的窗帘、沙发套等等。
而在选择织物时,除了考虑外观、舒适度等因素外,织物的耐磨性和使用寿命也是至关重要的。
毕竟,谁也不想刚买的衣服没穿几次就出现磨损破洞,或者家里的沙发套没用多久就变得破旧不堪。
那么,究竟什么因素影响着织物的耐磨性和使用寿命呢?首先,织物的材质是关键。
不同的纤维材料具有不同的特性,这直接影响了它们的耐磨性能。
像天然纤维中的棉,它具有良好的透气性和吸湿性,穿着舒适,但相对来说耐磨性不是特别出色。
经过多次摩擦后,棉织物容易出现起毛、起球甚至破损的情况。
而麻纤维则比棉更加坚韧,耐磨性较好,但麻织物通常手感较硬,穿着的舒适度可能稍逊一筹。
丝绸是一种高档的天然纤维,其质地柔软光滑,给人以高贵的感觉。
然而,丝绸的耐磨性较差,需要格外小心呵护,不适合用于经常摩擦的场合。
与天然纤维相比,合成纤维在耐磨性方面往往具有一定的优势。
例如,聚酯纤维(涤纶)具有较高的强度和耐磨性,且不易变形。
尼龙(锦纶)也是一种常见的合成纤维,它的耐磨性和弹性都不错。
除了材质,织物的编织结构也对耐磨性产生重要影响。
紧密的编织结构能够提供更好的耐磨性能,因为纤维之间的相互交织更加紧密,不容易在摩擦过程中发生位移和断裂。
比如平纹织物,其结构简单,经纬纱线每隔一根就交织一次,这种结构使得织物比较平整,但耐磨程度相对一般。
而斜纹织物,由于纱线的交织点相对较少,所以织物表面更加光滑,同时也具有较好的耐磨性。
缎纹织物则是三种基本组织中最光滑、最柔软的一种,但它的耐磨性能相对较弱。
织物的后整理工艺同样不容忽视。
通过一些特殊的处理方法,可以改善织物的耐磨性能。
例如,进行抗磨涂层处理,可以在织物表面形成一层保护膜,减少摩擦对织物的损伤。
另外,日常的使用和保养方式也极大地影响着织物的使用寿命。
正确的洗涤方法能够延长织物的寿命。
对于一些耐磨性能较差的织物,应选择轻柔的洗涤模式,避免过度搅拌和揉搓。
纺织品的耐磨性与应用研究在我们的日常生活中,纺织品无处不在,从衣物、床上用品到汽车内饰、工业用布等等。
而在众多的纺织品性能指标中,耐磨性是一项至关重要的特性。
它不仅影响着纺织品的使用寿命和外观质量,还在很大程度上决定了其在不同领域的应用范围和效果。
一、纺织品耐磨性的概念与影响因素耐磨性,简单来说,就是纺织品抵抗摩擦和磨损的能力。
当纺织品与其他物体表面接触并发生相对运动时,就会产生摩擦和磨损。
而影响纺织品耐磨性的因素众多,包括纤维的种类和特性、纱线的结构和捻度、织物的组织结构以及后整理工艺等。
纤维的种类对耐磨性有着显著的影响。
例如,天然纤维中的棉纤维相对柔软,耐磨性一般;而麻纤维则较为坚韧,耐磨性较好。
在化学纤维中,锦纶(尼龙)的耐磨性十分出色,常被用于制作需要高耐磨性能的纺织品,如运动服装和户外用品。
纱线的结构和捻度也会影响纺织品的耐磨性。
捻度较高的纱线,纤维之间的抱合力更强,在摩擦过程中不容易散开,从而提高了耐磨性。
此外,纱线的粗细和均匀度也会对耐磨性产生影响。
织物的组织结构同样是关键因素之一。
平纹组织的织物结构紧密,耐磨性相对较好;而缎纹组织的织物则较为疏松,耐磨性可能稍逊一筹。
后整理工艺可以通过在织物表面添加涂层或进行化学处理来改善耐磨性。
例如,使用耐磨助剂进行处理,可以增加织物表面的硬度和光滑度,减少摩擦系数,从而提高耐磨性。
二、耐磨性测试方法为了准确评估纺织品的耐磨性,科学家们开发了多种测试方法。
常见的有马丁代尔耐磨试验、Taber 耐磨试验和往复式摩擦磨损试验等。
马丁代尔耐磨试验是将圆形试样在一定压力下与标准磨料进行摩擦,通过观察试样的破损程度或重量损失来评价其耐磨性。
这种方法广泛应用于服装和家用纺织品的耐磨性测试。
Taber 耐磨试验则是使用旋转的磨轮在试样表面进行摩擦,通过测量磨损前后的试样质量或厚度变化来评估耐磨性。
该方法常用于塑料、橡胶和皮革等材料的耐磨性测试,在某些工业用纺织品的检测中也有应用。
纺织材料的耐磨性与应用研究在现代纺织工业中,纺织材料的耐磨性是一项至关重要的性能指标。
无论是服装、家居纺织品还是工业用纺织品,其耐磨性都直接影响着产品的质量、使用寿命和消费者的满意度。
因此,深入研究纺织材料的耐磨性及其应用具有重要的现实意义。
一、纺织材料耐磨性的影响因素(一)纤维的种类和性能不同种类的纤维在耐磨性方面表现出较大的差异。
例如,天然纤维中的棉纤维具有较好的耐磨性,而羊毛纤维的耐磨性相对较差。
化学纤维中,锦纶(尼龙)以其高强度和高耐磨性而著称,聚酯纤维(涤纶)的耐磨性也较为出色。
纤维的长度、细度和横截面形状等也会对耐磨性产生影响。
较长、较细且横截面形状规则的纤维通常能够提供更好的耐磨性。
(二)纱线的结构纱线的捻度和捻向对纺织材料的耐磨性有显著影响。
适当增加纱线的捻度可以提高其耐磨性,但捻度过高可能会导致纱线变硬,反而降低耐磨性。
捻向的不同也会影响纱线之间的抱合力和摩擦力,从而影响织物的耐磨性。
(三)织物的组织结构织物的组织结构决定了纱线之间的交织方式和紧密度,进而影响其耐磨性。
平纹组织的织物结构较为紧密,耐磨性相对较好;斜纹组织和缎纹组织的织物则相对较疏松,耐磨性可能稍逊一筹。
此外,织物的密度和厚度也与耐磨性密切相关,一般来说,密度大、厚度厚的织物更耐磨。
(四)后整理工艺通过各种后整理工艺,如涂层、树脂整理等,可以改善纺织材料的耐磨性。
涂层可以在织物表面形成一层保护膜,减少摩擦对织物的损伤;树脂整理则可以增加纤维之间的结合力,提高织物的整体强度和耐磨性。
二、纺织材料耐磨性的测试方法为了准确评估纺织材料的耐磨性,科研人员和生产企业通常采用多种测试方法。
(一)马丁代尔耐磨测试法这是一种广泛应用的测试方法,将试样安装在马丁代尔耐磨仪上,在一定的压力和摩擦次数下,观察试样的磨损情况,通过测量试样的重量损失、厚度变化或表面外观的改变来评价其耐磨性。
(二)Taber 耐磨测试法使用 Taber 耐磨仪,让试样在旋转的磨轮下进行摩擦,通过测量磨轮的磨损量或试样的外观变化来判断耐磨性。
纺织品的抗磨损性能研究在我们的日常生活中,纺织品无处不在,从衣物到家居用品,从工业用布到医疗防护材料。
而纺织品的抗磨损性能,对于其使用寿命、品质和功能的发挥都有着至关重要的影响。
首先,让我们来了解一下什么是纺织品的抗磨损性能。
简单来说,就是纺织品在受到摩擦、刮擦、拉伸等外力作用时,抵抗损坏和保持原有性能的能力。
这一性能的好坏,直接关系到纺织品在使用过程中的表现。
影响纺织品抗磨损性能的因素众多。
其中,纤维的种类和特性是一个关键因素。
比如,天然纤维中的棉纤维柔软舒适,但相对来说抗磨损性能不如一些合成纤维,如尼龙和聚酯纤维。
合成纤维通常具有较高的强度和耐磨性,但在透气性和舒适度方面可能有所欠缺。
织物的结构也对其抗磨损性能有着显著影响。
紧密的织物结构能够提供更好的抗磨损性能,因为纤维之间的相互交织更为紧密,不易在摩擦中松散或断裂。
相反,疏松的织物结构则更容易受到磨损。
此外,纺织工艺也在很大程度上决定了纺织品的抗磨损性能。
例如,高质量的纺纱和织造工艺可以减少纤维的损伤和缺陷,从而提高织物的整体强度和耐磨性。
而在染整过程中,如果处理不当,可能会削弱纤维的性能,导致抗磨损能力下降。
为了评估纺织品的抗磨损性能,科研人员和相关行业制定了一系列的测试方法和标准。
常见的测试方法包括马丁代尔耐磨测试、泰伯耐磨测试等。
这些测试通过模拟纺织品在实际使用中的摩擦情况,来测定其耐磨次数、磨损程度等指标。
在实际应用中,不同领域对纺织品的抗磨损性能有着不同的要求。
在服装领域,运动服装和户外服装通常需要具备较高的抗磨损性能,以适应剧烈的运动和复杂的环境。
而在家具装饰领域,沙发面料和窗帘布料也需要有一定的抗磨损能力,以经受日常使用中的摩擦。
在工业领域,纺织品的抗磨损性能更是至关重要。
例如,输送带、过滤布等工业用纺织品需要在恶劣的工作条件下长时间运行,抗磨损性能的好坏直接影响到生产效率和设备的正常运转。
随着科技的不断进步,提高纺织品抗磨损性能的技术也在不断发展。
缝纫机针的摩擦性能和磨损规律研究缝纫机针是缝纫机的核心部件之一,其摩擦性能和磨损规律对缝纫质量和机器寿命具有重要影响。
本文将对缝纫机针的摩擦性能和磨损规律展开研究,以期为相关行业提供参考和指导。
缝纫机针的摩擦性能是指针在与缝纫机摩擦接触时的性能表现。
摩擦性能直接影响到针与面料之间的摩擦力和表面变形。
一方面,摩擦力越大,能够更好地固定织物,提高缝纫质量;另一方面,摩擦力过大也容易导致缝纫机内部磨损加剧,降低机器寿命。
因此,针的摩擦性能要求在综合考虑织物与针摩擦系数、机器负荷和磨损程度的前提下达到一个平衡。
针的材料是影响摩擦性能的重要因素之一。
普通缝纫机针通常采用高碳钢或不锈钢材料制作,这些材料具有良好的强度和韧性,并能适应高速缝纫的要求;而高档缝纫品牌会选择优质合金钢或钛钢等材料,以提高针的摩擦性能和耐磨性。
选择合适的材料能够在一定程度上改善针与面料的摩擦性能。
除了材料选择外,针的润滑与加工技术也会影响其摩擦性能。
适当的润滑能够减少针与面料之间的摩擦力,减小针的磨损程度。
传统润滑方式主要是使用油脂或润滑油进行针头和面料的润滑,但这种方式容易导致油脂在高速缝纫时飞溅,造成污染。
新型润滑技术如纳米润滑剂和液体润滑剂,能够在针头表面形成一层均匀的润滑膜,减少摩擦力和磨损。
针的表面处理也是影响摩擦性能的关键因素之一。
表面处理能够增加针的表面硬度和光洁度,减少外界物质与针头的粘附,降低摩擦力。
传统的表面处理方法包括热处理、镀层和氮化等,这些方法能够增强针头的硬度和耐磨性。
同时,新型的纳米材料和陶瓷涂层等技术也有望用于改善针的摩擦性能。
针的磨损规律是指针在使用过程中因摩擦和疲劳作用而逐渐磨损的规律。
磨损对针的寿命和缝纫质量都有很大影响,过大的磨损会导致针头断裂,影响缝纫质量;过小的磨损又会导致面料的分层和针孔扩大,同样影响缝纫质量。
因此,了解针的磨损规律,对延长针头的使用寿命和提高缝纫质量具有重要意义。
针的磨损规律与摩擦性能密切相关。
针布磨损、材质、热处理和耐磨度的研究(Ⅰ)费青【摘要】文章系统研究分析了针布的衰退,针布磨损与梳理作用、产品质量的关系,详细系统介绍了磨损的种类及其机理,并介绍和分析了针布钢丝材质和热处理工艺的研究及改进,特别论述了采用高碳低合金钢和采用某些合金元素、稀土元素对针布齿(针)尖的金相组织、耐磨性能的作用,将使针布在制造、开发、研究、质量提高和销售服务中发挥更大的作用.【期刊名称】《辽东学院学报(自然科学版)》【年(卷),期】2010(017)002【总页数】8页(P143-150)【关键词】针布;梳棉机;磨损;耐磨度;热处理【作者】费青【作者单位】中国纺织科学研究院,北京,100025【正文语种】中文【中图分类】TS103.82随着梳棉机运转速度的大幅度提高,单位时间内通过金属针布齿尖的纤维量增加,针布的磨损也随之加剧。
特别是梳理化纤时,由于摩擦系数大,尤其是含有氧化钛的无光化纤,使齿尖的磨损更快,因而金属针布的齿尖锋利度迅速衰退,导致梳理效果下降、棉网质量恶化[1]。
根据纺织厂使用情况表明,新包卷的质量优良的针布 (即平整、锋利、光洁、规格符合纺纱要求),产品质量好,尤其棉结杂质是比较少的,但经过一段时间 (3~6个月)运转使用后,质量即开始下降,生条棉结逐步上升,为提高针尖的锋利度,必须进行周期性的磨针,但由于平磨次数越多,针尖面积越大,穿刺能力也越差。
因而为保证质量,以后的磨针周期就越来越短[2]。
图 1是一个典型的棉结与运转时间关系图。
图 2为新旧针布的电镜放大照片,可以看出,新针布形状完整,棱边棱角清晰而使用过的旧针布则齿尖严重磨损,而且随着平磨次数的增加,齿顶面积也加大。
国内外实践表明[3-4]:梳棉机生产棉纤维 30 t~40 t,化纤 20 t~30 t,针布齿尖锐度就要开始衰退,棉结就随之增加,需要进行磨针。
当针尖磨去0.2 mm~0.25 mm左右,生产的纤维量约为 300 t~500 t左右,针布已不能使用。
也即梳棉机产量在 25 kg/h左右,磨针周期为 2个月~3个月,针布能使用 2年~3年。
纺化纤时,使用寿命更短,平均生产纤维 170 t~300 t,针布使用近两年就严重磨损。
金属针布梳理性能下降,棉网质量恶化,使用寿命就缩短,其主要原因是针布的磨损,因此提高金属针布的耐磨性能是目前金属针布使用和科研工作的重要课题之一。
任何两个作相对运动作用的表面,必然会发生磨损,故磨损是“由于表面的相互作用而造成物体表面材料的逐渐损耗”,这个相互作用,并不局限于机械作用。
针布在梳理纤维的过程中,虽两者的硬度相差很大,可是不论是针布还是纤维都会产生磨损。
当然,如果纤维对高硬度高耐磨的针布仅仅作用一次,则针布的磨损是极小极小的,但通过几个月甚至几年的作用 (梳理纤维 300 t~500 t),磨损量就变得十分明显,如以一根纤维只受一次作用计算,则对于 700齿 /(25.4 mm)2的锡林金属针布,每个齿平均受到1.53×106次~2.55×107次的作用。
如考虑到转移率和锡林 -盖板间的交替分梳作用之影晌,每个针齿受到纤维的作用次数还要增加,由于这样日日夜夜受到纤维的作用,即使硬度和耐磨性很高的针尖也都不可避兔地受到磨损,形成如图2b)所示的磨损情况,而对于每根具体的纤维,由于它只受一次或几次针布齿尖的作用,损伤极为轻微,只有在个别特殊情况下,极少数的纤维才会受到擦伤或被拉断。
制造质量良好的新针布,其齿尖部分的棱边棱角十分清晰,其齿顶面成微小长方形,而经过纤维多次反复作用后,针布产生磨损。
由图 2、图 3可见:(1)针布磨损主要发生在齿顶面、工作面和侧面的棱边和两个前棱角上。
(2)齿尖部分的棱边棱角磨圆磨光,且离齿顶面距离越近磨损越严重。
随加工纤维量增加,磨损程度增大。
(3)在工作面与两侧面的两个棱边上,磨损出不等距的沟槽,其宽度、深度和长度一般离齿顶面越近则越大,且随梳理纤维量的增加而增大,化纤约半年左右就磨出沟槽(图 4为英 ECC针布放大 2100倍),纺棉纤维约在一年左右产生沟槽,个别情况半年就产生细小的沟槽 (图 5-SC3针布,放大 640及 870倍 )。
一般来说磨损初期,沟槽窄、浅、短,在工作面上呈随机分布,直至负角或圆弧处为止。
随着加工纤维量增加,沟槽逐渐加深、加宽和加长,但因加工制造的沟纹及其他缺陷,使纤维易于首先在此侧滑,并形成一些纤维集中磨损的沟槽。
(4)由于磨损,齿尖实际工作角大大增加,加工纤维量越多,齿尖实际工作角增大部位越大。
(5)纤维与针布的磨损仅发生在针齿的上半部,根据大量电镜照片说明:纤维磨损针布深入齿根的高度 (称纤维作用深度 hcv)与针布规格有关。
将齿深 hc分为两部分:hc=hc1+hc2hc1——针齿工作面自齿顶开始直线部分的深度,工作角为αchc2——针齿工作面直线下部带负角或圆弧形部分的深度,其角度大于αc,且大于900(或很快将大于 900),对纤维有上浮作用。
十分明显,纤维作用深度与 hc1有关,且 hcv=hc1+h,而 h=0.05 mm~0.1 mm。
由于 h很小,故纤维作用深度 hcv主要取决于 hc1,目前世界各国针布制造厂普遍改用浅齿设计,hc1值一般在 0.3 mm~0.5 mm左右。
设计一种针布,hc1一旦确定,hcv也就随之基本确定,因此 hcv是可以由人为因素加以控制的。
综上所述,金属针布的磨损,可以分析归纳如下:(1)由于针布的硬度分布自齿尖到齿基逐渐减小,即齿尖部分最硬,也最耐磨,但磨损情况却是齿尖磨损最大,向齿根方向磨损逐渐减少。
由此可见,在梳理过程中,梳理的纤维量以齿尖为最多,向根部逐渐减少,最深可达 hcv部位,而且纤维作用根数随高度的变化梯度远较磨损的梯度要大,齿尖由于担负所有梳理纤维的穿刺及大部分纤维的握持、分梳作用,因而虽其硬度最高,但是它的被磨程度仍是最大,这就充分说明齿尖在梳理过程中作用纤维最多,所起作用也最大,因而它是针齿的最关键部位。
(2)在梳理过程中,纤维在针齿上有两种运动,即一为沿半径方向 (工作面)的上下运动,另一为沿切线方向的侧滑运动,这两种运动都是滑动 (很少转动),它们都和梳棉作用(分梳、除杂、均匀混和、转移等)有密切关系,这两种运动就产生了针布棱边棱角的磨损。
(3)棱边磨损沟槽的成因:纤维的侧滑运动对针布工作面两棱边摩擦并磨出沟槽,这是由于金属针布在梳理过程中不振动。
另外,纤维具有一定长度,可以被看作由许多质点排列而成,各根纤维在针上滑动,其初始接触的位置都是随机的,但在滑动时 (即作侧滑运动时),一根纤维上前后各质点在棱边上的接触位置又是有一定相关的,当纤维的第一点在某处接触后,如纤维状态稳定,则此根纤维后面的各点有极大的可能在同一接触点滑过,这就造成产生沟槽的可能性,特别是加工较粗糙的针布,在棱边上留有加工沟纹,则纤维在此沟纹上侧滑的可能性最大 (其他内部缺陷也增加这种可能性的发生),因而沟槽大部首先沿着加工沟纹或缺陷而产生。
但由于纤维在梳理过程中是很不稳定的,因而侧滑时也总有一些纤维,在其一根纤维上的各质点并不总在同一接触点滑过,这就不产生沟槽。
所以并非所有参与侧滑运动的纤维都能够在针布上产生沟槽,因此纤维在沿半径方向运动,使棱边上既产生磨损沟槽,同时也产生圆滑磨损。
如果梳理过程中梳针是振动的,则一根纤维的前后各点在同一接触点滑动的可能性减少,弹性针布在梳理过程中是振动的,因而一般就不产生沟槽形的磨损。
由此可见,工作面的两棱边上磨出磨损沟槽是纤维在不振动的硬性针布 (金属针布和剌辊齿条)上磨损而产生的一种特殊结果。
而在弹性针布上就不产生明显的沟槽,图 6为锡林 709弹性针布加工棉纤维运转四年后的针样 (放大 108倍)。
(4)针布的磨损首先在齿顶与工作面相交的前棱边棱角发生,然后逐渐扩大,且向齿根部深入。
图 7为剌辊锯齿的磨损大致情况根据电镜放大照片观察,剌辊锯齿的磨损情况(参见图 7)与锡林金属针布相似,但有如下几点不同:1.2.1 磨损加大,而且迅速(1)棱边沟槽宽度加大,纺棉 1~1.5个月、加工化纤仅 9~12天左右就产生磨损沟槽,而且齿顶面大部也产生磨损沟槽,加工化纤 1.5~3个月刺辊锯齿的棱边磨损沟槽宽度可达25μm~80μm。
(2)磨损时间快,加工棉纤维时 (刺辊 1 100 r/m,产量 23 kg/台时),运转 1~1.5个月左右,锯齿就产生磨损沟槽,而当加工化纤时,9~10天左右就产生沟槽。
当然,齿尖棱边棱角的磨损还要早些。
1.2.2 齿顶面也大都产生磨损沟槽,其槽宽一般在 25~50 m。
1.2.3 纤维作用深度 hCv基本上与锡林金属针布的规律相似,hCv=hl+h。
不过,由于分梳的强化 (握持分梳),h的数值略大 (约为 0.l~0.15 mm)。
2.1.1 从金属针布磨损照片 (图 2b、3)可以看出,齿尖部分齿顶的四个棱边和两个前棱角以及工作面与两侧面的棱边都有磨损,尤其是顶面和工作面的三个前棱边和两个前棱角磨损最大,对梳理的影响也最大。
图 8为齿尖靡损前后变化图,图 9为齿顶磨损部分工作角变化。
从磨损针布齿尖的侧面看,如图 8、图 9所示,在针布未磨损前,齿尖棱边棱角完整清晰,如图 8中的 abcdf状,当针布磨损后,其前棱边棱角磨损成圆形 abedf,使齿尖在Y0c的距离范围内,实际工作角大于α,且越近齿顶,实际工作角越大,在Y0c→0时(即齿顶面上),实际工作角为1800,如图 9,图中α——针布设计工作角,随着齿尖磨损增加,Y0增大。
在齿顶到 d点间的 bed圆弧上,实际工作角在α~180°的范围内变化。
因此 Y0c的大小反映了针尖磨损轻重的程度。
由此可见:(1)实际工作角在0→Y0c间是逐渐减小的,在Y0→hc1(图 9)间保持不变即为针布设计工作角α。
(2)在梳理过程中,针布要握持分梳纤维,首先必须用锐利的齿尖刺入棉束、纤维集合体或棉纤维层,然后才能进行握持和分梳纤维的作用,显然,齿尖负担着全部纤维的穿刺作用。
(3)当工作角大于一定值后握持和分梳两作用都无法进行。
因此齿尖棱边棱角磨损磨圆,实际工作角增大,齿顶处接近180°,其结果必然使梳针对纤维无法进行穿刺、握持和分梳,已经深入梳针Y0c范围内的纤维也因实际工作角变大而滑离齿尖,这就使很多纤维不能受到很好的梳理,梳理质量必然下降。
(4)由于纤维受梳作用的减弱和下降,单纤维状态也随之减少,从而也影响到锡林 -盖板间的除杂、均混作用。
而且针布磨损越严重,齿尖磨圄部位越大。
即 Y0c 越大,对梳理作用(分梳、除杂、均混等)的影晌也就越大。
(5)针尖磨损,梳理作用下降,这也必然影晌原有棉结的分梳开和清除掉,使未梳开和未清除掉的棉结增加。