淺談膠輥膠圈在紡紗中的應(yīng)用

淺談膠輥膠圈在紡紗中的應(yīng)用

隨著紡織科技知識的進(jìn)步，新材料、新技術(shù)、新設(shè)備、新技術(shù)的應(yīng)用，促進(jìn)了紡織印染公司的快速發(fā)展和產(chǎn)品質(zhì)量的不斷提高。作為紡紗牽伸關(guān)鍵器材的膠輥膠圈也得到了快速發(fā)展和進(jìn)步,膠輥結(jié)構(gòu)由單層、雙層結(jié)構(gòu)發(fā)展到目前的鋁襯、塑襯結(jié)構(gòu);膠輥硬度由高硬度(邵爾A83度以上,下文中膠輥硬度均指邵爾A硬度)不斷降低,中硬度(82度～73度)、低硬度(72度～63度)膠輥得到廣泛應(yīng)用;膠輥的表面處理方法也由早期的上大漆、酸處理改進(jìn)為上涂料、免處理或微處理,這些新技術(shù)的應(yīng)用對提升紡紗整體水平起到了重要的作用。在紡紗生產(chǎn)中我們也經(jīng)常會(huì)遇到諸如纏膠輥、膠輥龜裂、膠圈中凹、膠圈打頓、夾膠圈及由膠輥膠圈工作不正常引起機(jī)械波等一些問題,直接影響著紡紗質(zhì)量和正常生產(chǎn)。因此,有必要對實(shí)際生產(chǎn)中如何合理使用膠輥膠圈這一問題進(jìn)行分析與探討。1合理選擇橡膠輥1.1精梳機(jī)、高速并條機(jī)、粗紗機(jī)紡紗企業(yè)應(yīng)根據(jù)所紡品種的質(zhì)量要求及用途選用膠輥。防止高配低用,造成不必要的浪費(fèi),或低配高用,達(dá)不到質(zhì)量要求而影響生產(chǎn)及效益。(1)精梳、并條及粗紗工序在膠輥的選用上主要考慮適應(yīng)高速度、高壓力的運(yùn)行條件,膠輥應(yīng)具備優(yōu)異的耐磨、耐熱、抗繞、抗變形的特征。通常選用較高硬度的膠輥(82度左右)。目前高效能精梳機(jī)、高速并條機(jī)和粗紗機(jī)也配用進(jìn)口貝克膠輥(65度～75度),半成品質(zhì)量明顯提高,膠輥耐用、成紗質(zhì)量穩(wěn)定、適應(yīng)性強(qiáng),因價(jià)格較高,應(yīng)用受到限制。(2)紡制純棉高檔次品種,通常選用低硬度免處理膠輥(65度左右);紡制倒比例棉滌品種,可選用中硬度膠輥(75度左右)。為了防止繞花,可對膠輥表面進(jìn)行微處理,膠輥表面上涂料A∶B組分為1∶10～1∶20,或涂專用抗繞劑。(3)紡制纖維素類品種,如粘膠、莫代爾、Tencel、竹漿纖維等,可選用較低硬度的膠輥,為了防止繞花,膠輥表面也可進(jìn)行微處理。(4)紡制純化纖或高比例滌綸混紡品種,主要考慮膠輥的耐磨性及抗繞性,宜選用較高硬度的膠輥。(5)紡制氨綸包芯紗,為了保證包纏效果,工藝上要求除去導(dǎo)紗動(dòng)程,導(dǎo)致膠輥磨損嚴(yán)重,通常選用高硬度膠輥。為了便于紡紗時(shí)觀察氨綸絲運(yùn)行狀態(tài),及時(shí)發(fā)現(xiàn)斷絲,膠輥表面涂覆黑色涂料或大漆。(6)對于一些設(shè)備狀態(tài)、生產(chǎn)管理及環(huán)境較差、紡紗原料較差、紡低檔次品種的紡紗企業(yè),不宜選用不處理軟彈膠輥,而應(yīng)選擇普通膠輥,以保證生產(chǎn)順利。1.2膠輥的使用時(shí)造成的問題經(jīng)過多年的生產(chǎn)實(shí)踐證明:膠輥的硬度越低,成紗條干CV值及細(xì)節(jié)、粗節(jié)和棉結(jié)數(shù)值越小,成紗質(zhì)量越好,但對設(shè)備、工藝、操作及生產(chǎn)管理要求就越高。因此,必須充分認(rèn)識低硬度、免處理膠輥的特性,選擇企業(yè)適用的膠輥。(1)在生產(chǎn)中常會(huì)遇到有些不處理軟彈膠輥在使用一段時(shí)間后,成紗質(zhì)量就不如剛使用時(shí)那么好,主要表現(xiàn)為膠輥表面中凹、粗糙度上升、硬度升值快等問題。所以,在選擇低硬度膠輥時(shí)應(yīng)注意膠輥的內(nèi)在品質(zhì),如膠輥硬度的穩(wěn)定性、回彈性和表面粗糙度,選擇企業(yè)信譽(yù)好、品質(zhì)優(yōu)良、質(zhì)量穩(wěn)定的成熟產(chǎn)品。(2)膠輥的硬度存在一定使用極限,并非越低越好。就目前技術(shù)而言,最低已做到55度。由于膠輥屬丁腈橡膠材料,其硬度越低,對膠料的材質(zhì)及制作技術(shù)要求就越高,且膠輥的耐磨性、適應(yīng)性及使用壽命受硬度影響很大。一般膠輥硬度選60度以上為宜,而65度的膠輥技術(shù)較成熟,使用也較普遍。(3)在紡紗牽伸區(qū)中,前后檔膠輥硬度的搭配,一般是后檔膠輥的硬度較前檔膠輥硬度高或持平。這主要考慮到前牽伸區(qū)和后牽伸區(qū)摩擦力界的合理分布。前膠輥硬度低有利于加強(qiáng)對浮游纖維的控制,使摩擦力界及纖維變速點(diǎn)向前鉗口集中,從而提高成紗質(zhì)量。當(dāng)所使用的后膠輥硬度過低時(shí),其他工藝參數(shù)未作相應(yīng)調(diào)整,就會(huì)引起后區(qū)控制纖維過強(qiáng),造成前區(qū)牽伸不足,增加牽伸附加不勻,影響成紗條干。1.3前后檔膠輥直徑的搭配(1)前膠輥一般采用較大直徑。因?yàn)樵谙嗤瑝毫l件下,大直徑膠輥使前鉗口握持范圍擴(kuò)大,膠輥的前沖量增大,加捻三角區(qū)減少,有利于降低紡紗斷頭;且大直徑膠輥吸振性能好,可減弱由羅拉溝槽引起的波動(dòng),使膠輥橫向握持力均勻,有利于控制須條邊緣纖維的運(yùn)動(dòng),提高成紗條干水平。(2)前后檔膠輥直徑的搭配使用一般為前大后小,差異不宜超過1.5mm。當(dāng)前檔膠輥直徑過大且后檔膠輥直徑過小時(shí),后膠輥會(huì)嚴(yán)重失壓而影響牽伸;若前后檔膠輥直徑均過大,會(huì)使中檔失壓,影響上銷對須條的握持力,增加附加牽伸不勻,嚴(yán)重時(shí)會(huì)產(chǎn)生下膠圈打頓、夾膠圈或須條在后區(qū)打彎等現(xiàn)象。(3)對于V形牽伸氣動(dòng)搖架加壓裝置,所搭配的前后檔膠輥直徑應(yīng)相等或后檔略大,以最大不超過1.5mm為宜。有些企業(yè)為了節(jié)約膠輥費(fèi)用,后檔也配用直徑略小的膠輥,但直徑差異最好不超過1mm,后檔膠輥配用小直徑時(shí)可將后膠輥位置適當(dāng)往前移,避免發(fā)生失壓現(xiàn)象。2膠圈搭配組合上下膠圈搭配使用原則:一是厚度為上圈薄,下圈厚;二是硬度為上圈軟,下圈硬,外層軟,內(nèi)層硬;三是內(nèi)徑尺寸為上圈略松,下圈偏緊;四是摩擦因數(shù)為外層較大(靜摩擦因數(shù)約0.3以上),內(nèi)層較小(靜摩擦因數(shù)約0.2左右)。上下膠圈應(yīng)新舊搭配使用。將使用時(shí)間在第一個(gè)周期內(nèi)(2個(gè)月左右)的膠圈與新膠圈搭配使用較為理想。因?yàn)樵谀z圈的使用過程中,其內(nèi)外表面以及結(jié)構(gòu)同時(shí)發(fā)生著變化,搭配使用給了膠圈間歇或變化的緩沖期,有利于延長其使用壽命。3用膠輥和橡膠圈的基本方法3.1制備抗繞劑進(jìn)行表面微處理膠輥在生產(chǎn)使用中最突出的問題是經(jīng)常性出現(xiàn)纏繞現(xiàn)象,造成生產(chǎn)困難,影響成紗質(zhì)量和正常生產(chǎn)。使用不處理軟彈膠輥對提高成紗條干水平效果非常顯著,但因其更易發(fā)生繞花現(xiàn)象,影響其推廣使用。解決纏膠輥的途徑有兩種,一種是提高膠輥的抗繞性,另一種是改善生產(chǎn)條件(環(huán)境)提高膠輥的適應(yīng)性。(1)為了提高膠輥的抗繞性,通常采用高硬度(82度左右)膠輥表面涂覆涂料,A∶B組分為1∶2～1∶3,并另加幾滴D組分(專用抗繞劑)。中硬度膠輥(例如WRC-975),可對膠輥表面進(jìn)行微處理,膠輥表面涂覆涂料A∶B組分為1∶10～1∶15。低硬度膠輥(例如BYC2165),采用專用的抗繞劑進(jìn)行表面微處理,A∶B組分按1∶11～1∶18配,可大大提高膠輥的抗繞性,且對棉紗條干影響甚微。(2)棉花含糖量越高,越容易纏膠輥。要注意控制多糖棉的使用比例,夏季最好不超過30%,冬季不超過60%。對含糖高的棉花需用專用消糖劑進(jìn)行預(yù)處理,夏季消糖劑比例可達(dá)到100%,冬季可根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況決定使用少量或不用消糖劑。(3)環(huán)境溫濕度對膠輥繞花影響較大。通常新疆棉或甘肅棉含糖量較多,對車間相對濕度較敏感,在生產(chǎn)時(shí)細(xì)紗車間的相對濕度不宜超過60%。對于不處理軟彈膠輥,冬季細(xì)紗車間溫度最好不低于28℃,以便保持膠輥的彈性和握持力,減少牽伸不開的現(xiàn)象。(4)紡制纖維素類品種,如粘膠、莫代爾、Tencel、竹漿纖維等,由于其靜電作用,在末并工序膠輥極易返花,不但斷頭多,車難開,而且疵品條多。在纖維素類原料包的表面噴灑抗靜電油劑,可有效解決末并工序膠輥極易返花的問題。3.2臨界工藝的影響在實(shí)際生產(chǎn)中,并條機(jī)及粗紗機(jī)上經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)“疙瘩紗”,細(xì)紗機(jī)也經(jīng)常會(huì)發(fā)生牽伸不開現(xiàn)象,造成斷頭增加,紗疵增多,生產(chǎn)困難。經(jīng)分析,該問題主要是由牽伸區(qū)膠輥膠圈的使用及相應(yīng)工藝配置不當(dāng)而引起。(1)為了提高成紗條干水平,通常采用“緊隔距、重加壓”或“兩大一小”(即大粗紗捻度、大細(xì)紗后區(qū)隔距、小細(xì)紗后區(qū)牽伸倍數(shù))的牽伸工藝。當(dāng)處于臨界工藝時(shí),成紗條干雖最好,但此時(shí)也最危險(xiǎn)、最易出質(zhì)量事故,所以應(yīng)盡量避免采用臨界工藝。(2)根據(jù)紡紗牽伸原理,為使?fàn)可炷茼樌M(jìn)行,由膠輥(膠圈)與羅拉組成鉗口的實(shí)際握持力均需同牽伸力相適應(yīng),滿足握持力最小值大于牽伸力最大值這一牽伸條件。當(dāng)握持力不足以克服牽伸力時(shí),就會(huì)造成并條機(jī)及粗紗機(jī)上出現(xiàn)“疙瘩紗”,細(xì)紗機(jī)上出現(xiàn)牽伸不開現(xiàn)象。(3)當(dāng)并條機(jī)及粗紗機(jī)上出現(xiàn)“疙瘩紗”或細(xì)紗機(jī)出現(xiàn)牽伸不開現(xiàn)象時(shí),首先上機(jī)檢查膠輥、膠圈、羅拉、上下銷、壓力棒、搖架等牽伸部件的狀態(tài)是否良好,并及時(shí)更換不良部件。調(diào)整工藝配置,避免牽伸過大。并條機(jī)可將壓力棒適當(dāng)抬高,適當(dāng)放大羅拉隔距或增加后區(qū)牽伸倍數(shù)。粗紗機(jī)和細(xì)紗機(jī)可換用大一號的隔距塊,適當(dāng)放大羅拉隔距或增加后區(qū)牽伸倍數(shù)。(4)半成品回潮率較大時(shí),也容易出“疙瘩紗”或產(chǎn)生牽伸不開現(xiàn)象,尤其是在原料淋雨、下雨天氣或節(jié)日放假時(shí)間較長時(shí),半成品更易受潮。半成品回潮率增大,纖維間的摩擦因數(shù)也相應(yīng)增加,造成牽伸困難。所以,當(dāng)半成品回潮率較大時(shí),應(yīng)適當(dāng)調(diào)低前紡工序的相對濕度,在節(jié)日放假開車時(shí),提前做好保溫去濕工作。3.3中區(qū)牽伸控制細(xì)紗機(jī)有時(shí)也出現(xiàn)上膠圈中凹、夾下膠圈或后牽伸區(qū)須條打彎等現(xiàn)象。其主要是由中區(qū)牽伸工藝不當(dāng)引起。(1)在紡滌棉品種時(shí),所選用隔距塊較小,會(huì)造成膠圈鉗口過緊,上膠圈運(yùn)動(dòng)不平穩(wěn),出現(xiàn)打滑打頓,形成上膠圈中凹。所以,適當(dāng)放大隔距塊可以消除上膠圈中凹現(xiàn)象。(2)中鐵輥對上膠圈的運(yùn)轉(zhuǎn)起到傳動(dòng)和控制作用。在長期使用過程中,受溫濕度和膠圈表面殘留的酸性物質(zhì)的影響,中鐵輥表面易生銹并污染和銹蝕膠圈內(nèi)層,使膠圈運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)、打頓。目前推廣使用的中膠輥、碳素纖維中上羅拉、鋁襯中上羅拉、網(wǎng)紋狀中上羅拉及碳素纖維上銷等新技術(shù),可有效解決中區(qū)牽伸控制問題。(3)紡純滌綸或其混紡品種時(shí),最易出現(xiàn)夾下膠圈現(xiàn)象。主要原因是細(xì)紗斷頭后,前膠輥或羅拉纏花,前鉗口握持力下降,而滌綸纖維較長,牽伸力較大,仍帶動(dòng)膠圈向前運(yùn)動(dòng),下膠圈在下銷處的運(yùn)動(dòng)受阻,造成夾下膠圈。另一種情況是下膠圈張力架的張力失效,引起下膠圈打滑。所以,應(yīng)盡量減少細(xì)紗斷頭,值車工勤巡回,及時(shí)處理斷頭,并及時(shí)更換失效的張力架。(4)細(xì)紗后牽伸區(qū)須條松弛。其主要是由中羅拉與中鐵輥握持力不足引起。首先檢查并更換中區(qū)牽伸不良部件,將中鐵輥適當(dāng)向前移動(dòng),增加中區(qū)的握持力,也可以適當(dāng)加大后區(qū)牽伸倍數(shù)。4工藝因素影響膠輥的制作和可紡性膠輥的制作一般經(jīng)過套制、壓圓、粗磨、倒角、加油、上蓋、精磨、涂料、鑒定、清潔等,這幾個(gè)環(huán)節(jié)中的任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)差錯(cuò),都會(huì)影響膠輥的制作質(zhì)量和可紡性,從而影響成紗質(zhì)量。(1)新舊膠輥軸承染色在制作鋁襯套膠輥時(shí),軸承間隙在0.04mm～0.06mm為宜。若軸承間隙低于0.03mm時(shí),在套制鋁襯套膠輥后,易造成膠輥回轉(zhuǎn)不靈活,甚至“卡死”而造成浪費(fèi)。新舊膠輥軸承在套制前,一定要認(rèn)真做好清潔工作,確保軸承表面潔凈及轉(zhuǎn)動(dòng)靈活。套制設(shè)備的干頭、導(dǎo)頭和膠輥的同心度要小于0.02mm,否則會(huì)刮傷鋁襯套的內(nèi)壁,埋下質(zhì)量隱患并造成浪費(fèi)。(2)車后呈波浪形運(yùn)動(dòng),其壓圓程度則宜由球的性質(zhì)產(chǎn)生壓圓程度輕,膠輥內(nèi)應(yīng)力無法完全消除,影響膠輥彈性,表現(xiàn)在膠輥上車后呈波浪形運(yùn)動(dòng),同時(shí),也易產(chǎn)生中凹;壓圓程度過重,易造成膠輥脫殼。將通常采用的一次壓圓改為兩次壓圓工藝,即在粗磨后再加一次壓圓,可消除粗磨對膠輥內(nèi)部造成的應(yīng)力變化,改善膠輥上車質(zhì)量。(3)高精度磨削磨礪就是清除膠輥表面黏附的油污、棉蠟及損傷,使膠輥保持合適的表面粗糙度以滿足紡紗需要。采用高精度磨床是保證膠輥磨礪質(zhì)量的前提。在磨礪前,應(yīng)注意對砂輪進(jìn)行修整,經(jīng)常保持砂輪鋒利,并對頂針、夾具進(jìn)行檢查和修正。在磨礪過程中,砂輪表面會(huì)發(fā)熱造成膠輥膨脹,使同檔膠輥剛開始磨的直徑與后來磨的直徑不一樣,可在砂輪上方加裝高壓氣嘴,以降低砂輪溫度,并達(dá)到清潔砂輪的作用。(4)紗線及成品質(zhì)量控制板涂效率高,節(jié)省時(shí)間和人力,但易產(chǎn)生膠輥表面涂料薄厚不均勻、起橫而影響質(zhì)量。筆涂效率相對較低,但膠輥表面涂料薄厚均勻,紡紗質(zhì)量好。對紡紗質(zhì)量要求較高的品種可采用筆涂,其他品種通常都采用板涂。膠輥表面涂覆涂料應(yīng)注意以下幾點(diǎn):一是膠輥表面用高標(biāo)號汽油清洗干凈晾干;二是板涂布必須采用純棉細(xì)布,用開水煮20min后,用清水將化學(xué)漿料漂洗干凈,包板涂布應(yīng)每天進(jìn)行更換;三是用300目/(25.4mm)2的尼龍紗網(wǎng)濾除涂料中的雜質(zhì);四是涂完第一遍等待10min后再對膠輥進(jìn)行第二次敷涂。5真加以分析解決膠輥膠圈是對成