CN101189374B

CN101189374B - 制造梳理针布丝的方法

Info

Publication number: CN101189374B
Application number: CN2006800194284A
Authority: CN
Inventors: 阿洛伊斯·洛维利; 克里斯蒂安·舍伦斯
Original assignee: Bekaert NV SA
Current assignee: Groz Beckert KG
Priority date: 2005-05-30
Filing date: 2006-03-10
Publication date: 2010-09-29
Anticipated expiration: 2026-03-10
Also published as: CN101189374A; EP1885924A1; WO2006128745A1

Abstract

梳理针布丝(10)具有根部(12)并具有齿(14)。这些齿(14)每个都具有基本上没有氧化物的前表面(16)。前表面(16)优选用类金刚石涂层(20)涂覆。

Description

制造梳理针布丝的方法

技术领域

本发明涉及具有根部并具有齿的梳理针布丝。这些齿每个都具有前表面和其他表面。

背景技术

梳理是开松和清理纤维的工艺。梳理工艺将纤维彼此分离，将其平行放置并凝集成单一无捻的束或股。梳理工艺可以由人工或机器完成。如果通过机器完成，则工作部件由针或锯齿钢丝形成。本发明涉及这样的锯齿钢丝或梳理针布丝。

梳理针布丝根据可能的应用而具有各种类型的表面形状。特别是梳理针布丝的齿上的公差受到限制以保证梳理工艺的质量。但是，在梳理工艺期间，梳理针布丝受到严重的磨损。必须避免小颗粒甚至最小颗粒从梳理针布丝的齿上的磨损，这不仅为了梳理工艺正常工作，而且因为许多要求严格的应用如用于医疗产业的棉纱不允许棉纤维之间存在颗粒。

发明内容

本发明的一个目的是避免现有技术的缺点。

本发明的另一目的是保持梳理针布丝的齿的整体性。

本发明的另一目的是提高对梳理针布丝磨损的抵抗能力。

根据本发明的第一方面，提供了一种具有根部并具有齿的梳理针布丝。这些齿每个都具有前表面。这些齿的至少前表面基本上没有氧化物。

在本发明的范围内，术语“基本上没有氧化物”指这样的表面，其中氧化物的量仅仅不超过总表面的5％，例如不超过总表面的3％。氧化物(如果有的话)可以在视觉上或至少光学检测到。可以取得表面的图像并放大，以对无氧化物表面的量进行定量。

齿的前表面是梳理期间最起作用的表面，并受磨损影响最大。所以重要的是前表面基本上没有氧化物。但是，优选地齿的所有其他表面也基本上没有氧化物。没有氧化物有利于满足小的公差。

在本发明的一个优选实施例中，梳理针布丝的齿的至少前表面具有含碳和氢的无定形网络的类金刚石碳DLC涂层。优选地，齿的其他表面(并且可能的话梳理针布丝的其他部分)也具有含碳和氢的无定形网络的类金刚石碳涂层。DLC涂层(a-C:H)是氢浓度在0-80％之间，例如在10％到75％之间的sp2和sp3键合碳原子的混合物。

此DLC涂层的厚度的范围从0.5μm到10μm，例如从1μm到5μm。此DLC涂层结合了以下两者的优点：具有高于10GPa(纳米压痕)的硬度值的高表面硬度，以及具有范围从0.10到0.20的值(盘上干钢球测试，10牛顿，0.17m/s，25℃，50％相对湿度，100000次循环)的低摩擦系数。高硬度增加了对磨损的抵抗能力。低摩擦系数可以增加梳理工艺的速度而不损害其质量。

DLC涂层下的基体基本上没有氧化物对于DLC涂层与齿的钢基体的粘合是有利的。

根据本发明的第二方面，提供了一种制造梳理针布丝的方法。该方法包括以下步骤：

a)提供具有前表面的锯齿形轮廓钢丝；

b)使所述前表面没有氧化物。

如下面将更详细解释的，使所述前表面没有氧化物可以基本上以三种不同方式完成：

a)以机械方式移除；

b)以化学方式移除；

c)在处理期间避免氧化物。

在本发明第二方面的一个优选实施例中，齿的至少前表面涂覆具有碳和氢的无定形网络的类金刚石碳。

附图说明

现在将参照附图更详细描述本发明，附图中：

图1是梳理针布丝的一部分的放大透视图；

图2是梳理针布丝的一个齿的一部分的剖视图。

具体实施方式

梳理针布丝可以如下制造。

起始产品是按以下具有钢成分的丝棒(通常直径为5.5mm或6.5mm)：

-范围从0.30％到2.0％的碳含量，例如从0.5％到1.2％；例如从0.6％到1.1％；

-范围从0.10％到2.5％的硅含量，例如从0.15％到1.60％

-范围从0.10％到2.0％的镁含量，例如从0.50％到0.90％；

-范围从0.0％到2.0％的铬含量，例如从0.10％到1.50％；例如从0.10％到0.90％；

-范围从0.30％到2.0％的钒含量，例如从0.05％到0.60％；例如从0.10％到0.50％；

-范围从0.0％到1.5％的钨含量，例如从0.1％到0.70％。

在某些成分中存在铬或钒。在某些其他成分中，存在铬和钒两者。硫和磷的量优选保持尽可能低，例如都低于0.05％，例如低于0.025％。

冷却并干拉丝棒，直到达到期望的非圆形轮廓。可以借助Turks头或辊来进行辊压。可以借助轮廓拉模进行拉制。取决于应用的轮廓可以是方形、矩形或L形。L形的底部腿形成根部，而L形的顶部腿将容纳最终的齿。在此成形之后，借助激光操作、切割操作或冲压操作在轮廓丝中形成齿。根据应用，这些齿可以具有各种形式并具有变化的节距。在形成齿之后可以是去毛刺操作。

之后，使所形成的锯齿丝受到某种热处理，以释放锯齿丝根部的应力以及硬化齿。因此，加热整个锯齿丝直到600℃左右的温度，并对齿进行附加的加热直到它们达到约900℃的温度。之后，对整个锯齿丝进行淬火以释放根部应力并硬化齿，因为这些齿在温度上经历更大的跳变。

全局加热到600℃可以借助感应加热或借助气体燃烧器进行。对齿加热到900℃可以借助附加的气体燃烧器或使齿通过等离子弧或火焰来进行。淬火操作可以在油浴中或聚合物浴中进行。

此制造过程得到了梳理针布丝10，其示例在图1的透视图中示出。在梳理针布丝10上可以看到以下部件：

-根部12；

-齿14；

-齿14的前表面16；

-齿的其他表面18。

存在以下替代方案来制成齿14，并且也可以使梳理针布丝10的其他部分没有氧化物。

作为第一替代方案，以机械方式使表面没有氧化物。例如，这可以通过诸如喷砂、喷玻璃或刷光之类的后处理来进行。

作为第二替代方案，以化学方式使表面没有氧化物。这可以通过在HCl或H₂SO₄中刻蚀梳理针布丝，之后小心地清洗并干燥梳理针布丝来进行。

第三替代方案正是为了避免氧化物的产生和存在。例如，这可以通过在无氧化物环境中如在保护气体气氛中进行处理的最重要步骤来实现。

图2示意性示出梳理针布丝10的齿14的一部分的剖视图。钢前表面16用DLC涂层20覆盖。

梳理针布丝10或者至少梳理针布丝10的齿14的一部分可以借助化学气相沉积工艺(CVD)或借助等离子辅助化学气相沉积工艺(PACVD)用DLC涂层覆盖。

用于沉积DLC的PACVD工艺主要如下发生。将具有无氧化物表面的梳理针布丝10布置在真空室中。将含合适比例的元素C和H的液体有机前驱体引入真空室中。通过以50-150A的细丝电流、50-300V的负细丝偏压DC电压以及0.1到20A之间的等离子电流使用细丝的电子辅助DC放电从所引入的前驱体形成等离子，而在梳理针布丝上沉积成分，其中对梳理针布丝施加200到1200V的负DC偏压或负RF自偏压电压以吸引等离子中形成的离子。真空室中的基础压力是3×10^-7mbar，并通过扩散泵将典型的工作压力保持在1×10^-4到1×10^-3mbar。在沉积之前可以通过原位(Ar)等离子刻蚀工艺清洁梳理针布丝10。此等离子刻蚀可以持续3到30分钟。在沉积工艺期间，梳理针布丝10温度一般不会超过200℃。

在一些替代实施例中，DLC涂层可以包括诸如N的若干掺杂元素或者一种或另一种金属(W、V等等)。在其他一些替代实施例中，可以在钢基体和DLC涂层之间设置附加的中间涂层。这样的中间涂层可以是类金刚石纳米成分涂层，例如US-A-6228471中公开的。

Claims

1.一种制造梳理针布丝的方法，所述方法包括以下步骤：

a)提供具有前表面的锯齿形轮廓钢丝；

b)使所述前表面没有氧化物，其中通过在无氧化物环境中的表面处理使所述前表面没有氧化物。

2.根据权利要求1所述的方法，所述方法包括以下步骤：

c)对至少所述前表面涂覆具有碳和氢的无定形网络的类金刚石碳。