成紗質(zhì)量的影響因素及控制措施

成紗質(zhì)量的影響因素及控制措施

橡膠輥和橡膠圈是旋轉(zhuǎn)紡織工藝中的一個(gè)重要拉伸元件。膠輥、膠圈與羅拉組成的牽伸區(qū),是須條內(nèi)纖維運(yùn)動(dòng)引導(dǎo)力和控制力平衡的關(guān)鍵,也是提高成紗條干的重點(diǎn)。膠輥、膠圈質(zhì)量的好壞直接影響其使用壽命及成紗質(zhì)量,膠輥、膠圈的結(jié)構(gòu)均勻性、表面粗糙度、色澤、硬度、直徑差異與機(jī)械配合產(chǎn)生的摩擦和磨損程度,是膠輥、膠圈在紡紗流程發(fā)揮作用的重要方面。因此,加強(qiáng)膠輥、膠圈對(duì)成紗質(zhì)量影響的分析與控制,對(duì)提高產(chǎn)品質(zhì)量有重要的意義。1橡膠輥對(duì)螺紋的質(zhì)量和質(zhì)量的影響1.1使用該輥的基本要求和問(wèn)題1.1.1膠輥對(duì)成紗質(zhì)量的影響膠輥是紡紗設(shè)備牽伸機(jī)構(gòu)的主要元件之一。膠輥的傳動(dòng)方式為摩擦傳動(dòng),在一定的壓力條件下與羅拉組成一對(duì)握持鉗口,能夠有效控制纖維和須條,以適當(dāng)穩(wěn)定的牽伸力保證持續(xù)的牽伸運(yùn)動(dòng)。膠輥對(duì)成紗質(zhì)量的影響主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面:一是膠輥與羅拉的接觸寬度,即握持距的縮小程度;二是橫向摩擦力界的均勻程度。1.1.2膠輥表面性能要求膠輥必須有適當(dāng)?shù)挠捕群蛷椥?從而保證膠輥與羅拉組成的鉗口能夠有效握持纖維進(jìn)行牽伸;膠輥表面必須良好,具有光、滑、爽、燥的特點(diǎn),以消除纏繞纖維問(wèn)題;膠輥表面具有一定的摩擦因數(shù)和抗靜電性能,減少靜電或者滑溜造成的紗疵;膠輥使用過(guò)程中的耐磨性能要好,彈性好,壽命長(zhǎng);膠輥要有耐油、耐老化的性能;膠輥應(yīng)具有良好的結(jié)構(gòu)、精確的尺寸和潤(rùn)滑條件,適當(dāng)?shù)奶撞睢?.1.3膠輥運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性膠輥對(duì)成紗質(zhì)量影響很大,在使用過(guò)程中應(yīng)注意:膠輥的表面狀態(tài)、造成膠輥繞花及問(wèn)題;表面疵點(diǎn)、裂痕、雜質(zhì)、水泡等對(duì)膠輥運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性產(chǎn)生破壞;膠輥包覆物的摩擦因數(shù)對(duì)鉗口握持力的影響;膠輥吸放濕性能引起的靜電和纏繞;膠輥導(dǎo)電性能引起的飛花和纏繞;膠輥的加工質(zhì)量、寬度、厚度、偏心對(duì)條干的影響;膠輥使用管理中直徑差異、時(shí)間差異對(duì)成紗質(zhì)量的影響;膠輥的高彈性與工藝之間的配合引起成紗質(zhì)量差異等。1.2橡膠輥對(duì)螺紋的質(zhì)量和控制措施的影響1.2.1搖架加壓不良對(duì)質(zhì)量的影響搖架裝配是膠輥壓力的重要影響因素之一,搖架加壓狀態(tài)對(duì)成紗質(zhì)量的影響很大。其機(jī)理是:搖架壓力決定膠輥壓力,膠輥壓力增大,膠輥橡膠層的彈性系數(shù)增大,增大細(xì)紗前鉗口的握持力,加大羅拉加壓和膠輥羅拉與須條的摩擦因數(shù)二者的關(guān)系:牽伸過(guò)程中,握持力適當(dāng)大于牽伸力。在前羅拉鉗口線上,浮游纖維的引導(dǎo)力必須大于控制力,因?yàn)闋可炝κ遣▌?dòng)的,牽伸過(guò)程中的最小握持力必須大于最大牽伸力,即牽伸力的增大受到握持力的限制;否則,就會(huì)產(chǎn)生牽伸不開(kāi)的現(xiàn)象。搖架加壓不良對(duì)質(zhì)量的影響見(jiàn)表1、表2?？刂拼胧?加強(qiáng)對(duì)搖架壓力的調(diào)校,保持膠輥壓力的統(tǒng)一性和一致性。膠輥壓力的統(tǒng)一對(duì)成紗質(zhì)量極其重要,因?yàn)槟z輥壓力在運(yùn)行過(guò)程之間對(duì)成紗質(zhì)量的影響很大,其變異因素也很多;因此,必須加大對(duì)膠輥壓力的統(tǒng)一,才能夠保證成紗質(zhì)量。調(diào)校膠輥壓力對(duì)成紗質(zhì)量的影響見(jiàn)表3。1.2.2膠輥直徑的影響加大膠輥直徑,能夠有效控制邊纖維運(yùn)動(dòng),增強(qiáng)鉗口處纖維運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性。膠輥直徑增大,壓力增大,相應(yīng)的后區(qū)必須增加保證工藝壓力,如果只增加前膠輥的直徑而不調(diào)節(jié)后膠輥的直徑,會(huì)帶來(lái)膠輥前后壓力控制力的失調(diào),使成紗質(zhì)量受到一定的影響。膠輥直徑對(duì)成紗質(zhì)量的影響見(jiàn)表4?？刂拼胧?膠輥直徑的選用與纖維的長(zhǎng)度有密切的關(guān)系,其直徑應(yīng)接近所紡纖維的主體長(zhǎng)度,使膠輥對(duì)纖維的控制力穩(wěn)定。同時(shí),膠輥的直徑大,摩擦力界強(qiáng)度大,對(duì)纖維運(yùn)動(dòng)時(shí)的控制力強(qiáng)。選配時(shí)注意前后膠輥直徑配置適當(dāng),壓力選配符合牽伸工藝條件,防止前后搭配、前后工藝壓力配置不當(dāng)引起的牽伸不開(kāi)或壓力過(guò)大的問(wèn)題。1.2.3裂解劑用量影響后膠輥龜裂不容易引起重視,從降低消耗的角度認(rèn)為后膠輥龜裂不影響成紗質(zhì)量,并將一部分龜裂或?qū)⒁蕴哪z輥用于后道。實(shí)踐證明:后膠輥龜裂對(duì)成紗質(zhì)量的影響十分明顯,主要是成紗質(zhì)量反而比不龜裂的膠輥成紗質(zhì)量好。其主要原因是龜裂的膠輥硬度下降,對(duì)紗條的包圍弧增大,對(duì)后區(qū)的控制較為穩(wěn)定,所以成紗質(zhì)量出現(xiàn)較為穩(wěn)定的現(xiàn)象,主要體現(xiàn)在短片段不勻方面,但是對(duì)管間CVb值的影響較大。后膠輥龜裂對(duì)成紗質(zhì)量的影響見(jiàn)表5。后膠輥龜裂對(duì)管間CVb值影響較大,其機(jī)理是:龜裂膠輥運(yùn)動(dòng)過(guò)程中瞬時(shí)回彈性能下降,包圍弧增大,無(wú)形中增大后區(qū)的控制能力,成紗質(zhì)量比不龜裂的要好,從而引起管間的差異,經(jīng)試驗(yàn)后膠輥直徑大,前膠輥直徑小時(shí),成紗質(zhì)量反而出現(xiàn)不同的差異;因此,膠輥選用時(shí)一定要優(yōu)選適當(dāng),試驗(yàn)效果見(jiàn)表6?？刂拼胧┦?后膠輥龜裂不允許上車,同時(shí)在選配后膠輥直徑時(shí)要與前膠輥工藝配合得當(dāng),防止出現(xiàn)影響管間質(zhì)量的問(wèn)題。1.2.4條干及后膠輥前沖膠輥與上銷工藝配合選用時(shí),一般為前膠輥前沖2mm,中上羅拉后移2mm,后膠輥居中。膠輥前沖減小了包圍弧,增強(qiáng)捻度上傳的效果,合理的前沖并且與上銷工藝配合,有利于提高成紗質(zhì)量。不同工藝配置對(duì)成紗質(zhì)量的影響見(jiàn)表7。表7試驗(yàn)結(jié)果表明:中上羅拉位置由48mm調(diào)整為47mm處,后膠輥位置由97mm調(diào)整為112mm處,條干CV值下降0.3百分點(diǎn),細(xì)節(jié)、粗節(jié)、棉結(jié)、管間CVb值也有不同程度下降。毛羽指數(shù)變化不大,這是由于上銷前移1mm,有利于控制纖維運(yùn)動(dòng)。后膠輥后移5mm,加大后區(qū)控制紗條的長(zhǎng)度,有利于纖維伸直平行,條干有所改善,但加捻三角區(qū)無(wú)變化,成紗毛羽較差。為了減少毛羽,把前膠輥和中上羅拉整體前移3mm,使前膠輥前沖量達(dá)5mm,不但保持較短浮游區(qū)長(zhǎng)度不變,同時(shí)減少了加捻三角區(qū),即達(dá)到改善條干的目的,也降低了毛羽。但在選擇前沖工藝時(shí),應(yīng)注意與上銷位置的配合。膠輥前沖對(duì)毛羽的影響見(jiàn)表8。1.2.5搖架壓力調(diào)整不處理高彈性膠輥壓縮變形大,只需施加較小的搖架壓力,其與羅拉握持所組成的鉗口線就足夠?qū)?能促使鉗口纖維控制點(diǎn)既向前延伸,又向后移動(dòng)。鉗口前伸,縮小了加捻三角區(qū),可減少斷頭,改善毛羽;鉗口后移,縮短了浮游區(qū)長(zhǎng)度,對(duì)浮游纖維控制有利,可改善成紗條干均勻度。如果一味追求不處理膠輥的壓縮變形量而施以重壓,成紗條干反而惡化,這是因?yàn)榍澳z輥?zhàn)冃芜^(guò)大,在前羅拉高速回轉(zhuǎn)時(shí),彈性變形很難在瞬時(shí)恢復(fù),使其握持纖維的穩(wěn)定性下降,成紗不勻率上升;所以選擇搖架壓力的大小要特別慎重。由于加壓彈簧疲勞,加壓元件變形和人為誤差等因素的影響,搖架壓力調(diào)整測(cè)試過(guò)程中,當(dāng)搖架壓力為120N/雙錠時(shí),成紗條干最好。把搖架壓力由140N/雙錠減小為120N/雙錠,按每臺(tái)420錠計(jì)算,就可減輕負(fù)荷4.2kN,臺(tái)時(shí)約可節(jié)電2kW·h左右,又可減輕傳動(dòng)齒輪的磨損和羅拉振動(dòng),成紗質(zhì)量穩(wěn)定。壓力的穩(wěn)定減少了波動(dòng),在選用時(shí)應(yīng)根據(jù)具體條件進(jìn)行工藝優(yōu)選。不同搖架壓力對(duì)質(zhì)量的影響見(jiàn)表9、表10。1.2.6膠輥與連續(xù)劑膠輥細(xì)紗膠輥可分為低硬度(邵爾A63度～72度)中硬度(邵爾A73度～82度)和高硬度(邵爾A83度以上)。膠輥在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中,由于橡膠的動(dòng)態(tài)粘彈性而產(chǎn)生的力學(xué)損耗轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?加之套差膠輥伸長(zhǎng)釋放的能量引起膠輥的升溫,因熱氧化而導(dǎo)致膠輥的硬度增大。膠輥硬度與成紗質(zhì)量成正線性關(guān)系,即膠輥的硬度高,成紗條干CV值高;膠輥硬度低,成紗條干CV值低。膠輥硬度與成紗強(qiáng)力呈負(fù)線性關(guān)系,即膠輥硬度高,單紗強(qiáng)力低;膠輥硬度低,單紗強(qiáng)力高。膠輥的硬度、材質(zhì)、圓柱度、同軸度、表面粗糙度等對(duì)細(xì)紗條干、斷頭影響十分明顯。目前高硬度邵爾A82度的膠輥基本淘汰,一般使用邵爾A72度的中硬度膠輥和邵爾A60度～70度以下的低硬度膠輥。結(jié)構(gòu)一般為鋁襯管,屬零套差的低硬度膠輥。在實(shí)踐中,膠輥的材質(zhì)以及硬度、直徑大小、內(nèi)外層狀態(tài)結(jié)構(gòu),對(duì)降低條干CV值穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量有十分明顯的影響。材質(zhì)優(yōu)選見(jiàn)表11,硬度優(yōu)選見(jiàn)表12。膠輥與羅拉的鉗口必須有一定的握持力。細(xì)紗前區(qū)采用大直徑高彈性膠輥有利于對(duì)浮游纖維的控制,握持力和牽伸力相對(duì)穩(wěn)定。前膠輥和前羅拉鉗口握持力在以下條件下增大:膠輥、羅拉與須條的摩擦因數(shù)增大;膠輥加壓增大,前沖直徑大;鉗口對(duì)須條握持的縱向長(zhǎng)度,膠輥硬度;鉗口握持紗條橫截面增大,主要取決于粗紗的定量,并與膠輥的壓縮變形直徑、紗條的握持寬度等有關(guān)。高彈性膠輥受壓后變形較大而擴(kuò)展了握持弧面,增強(qiáng)了握持纖維的穩(wěn)定性,有利于成紗質(zhì)量的穩(wěn)定。高彈性膠輥鉗口縱向控制握持長(zhǎng)度長(zhǎng)而握持力增大,纖維運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定;同時(shí)高彈性膠輥受壓后變形大,與羅拉的接觸面積增大,縮小了浮游區(qū),此外高彈性膠輥橫向握持距大,纖維的運(yùn)動(dòng)性能穩(wěn)定,有利于成紗質(zhì)量的提高。使用不同直徑高彈性膠輥紡C14.6tex紗成紗質(zhì)量指標(biāo)見(jiàn)表13。1.2.7膠輥的狀態(tài)不良對(duì)成紗質(zhì)量的影響膠輥造成機(jī)械波的機(jī)率較多。機(jī)械波的強(qiáng)度與牽伸倍數(shù)成正比,所以提高零部件的剛度和精度是控制機(jī)械波必須的條件。膠輥引發(fā)機(jī)械波主要是握持力的周期性不勻所致,膠輥狀態(tài)、膠輥的圓整度與羅拉的配合容易產(chǎn)生機(jī)械波。膠輥的機(jī)械波波長(zhǎng)大多為8cm～9cm。膠輥狀態(tài)不良對(duì)成紗質(zhì)量的影響見(jiàn)表14。膠輥損傷對(duì)成紗質(zhì)量的影響見(jiàn)表15?？刂拼胧?一是加強(qiáng)對(duì)膠輥的檢修力度,保證膠輥的潤(rùn)滑周期,減少軸承損壞造成的機(jī)械波;二是定期校驗(yàn)?zāi)z輥的工藝壓力,使工藝壓力穩(wěn)定在合理的范圍內(nèi),減少瞬時(shí)回彈運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不穩(wěn)定造成的機(jī)械波;三是加強(qiáng)溫濕度管理,減少膠輥繞花造成的膠輥損傷形成的機(jī)械波;四是要求擋車工加強(qiáng)巡回,處理繞花時(shí)少用銳器以免造成膠輥的損傷。2橡膠圈對(duì)花束質(zhì)量的影響2.1橡膠密封的基本要求和使用2.1.1前區(qū)牽伸力的控制膠圈是紡紗工程中牽伸機(jī)構(gòu)的重要元件。膠圈在牽伸過(guò)程中,對(duì)后區(qū)微牽伸作用需要有一定的握持力,對(duì)前區(qū)牽伸力作用需要一定的控制力。在整個(gè)牽伸運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,上、下膠圈組成了一對(duì)彈性強(qiáng)控制鉗口,對(duì)纖維和須條起到控制作用,牽伸區(qū)中部摩擦力界,受力相對(duì)均勻,同時(shí)使纖維受控且易抽出,保證纖維變速點(diǎn)向前鉗口集中。2.1.2橫向力學(xué)性能硬度適宜且彈性較好是膠圈的基本要求,通過(guò)增大喂入須條的包圍弧,控制離散纖維向主導(dǎo)纖維集中,使橫向摩擦力界分布均勻合理;實(shí)際牽伸過(guò)程中,要保證膠圈較小的滑溜率,必須具有良好的同步性,減少纖維運(yùn)動(dòng)的不勻而造成質(zhì)量變異;膠圈的內(nèi)周長(zhǎng)、厚度尺寸準(zhǔn)確,厚薄均勻,且有一定的摩擦因數(shù);膠圈的伸長(zhǎng)率小、耐磨性能好,具有耐龜裂老化、耐油、耐污染及良好的抗靜電和吸放濕性能。2.1.3成粗節(jié)紗質(zhì)量使用過(guò)程中:①膠圈表面摩擦因數(shù)受膠圈與纖維做滑動(dòng)摩擦運(yùn)動(dòng)的影響,其大小會(huì)造成粗節(jié)紗疵的問(wèn)題;②膠圈內(nèi)表面?zhèn)鲃?dòng)效率對(duì)摩擦力大小的影響;③抗靜電性能的強(qiáng)弱對(duì)飛花纏繞的影響;④膠圈的彈性、硬度不同對(duì)成紗粗節(jié)、細(xì)節(jié)的影響;⑤膠圈的內(nèi)徑、厚度均勻一致性對(duì)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中間出現(xiàn)的波浪式運(yùn)行狀態(tài)或滑溜率過(guò)大的問(wèn)題。2.2橡膠圈對(duì)花束質(zhì)量的影響和控制2.2.1膠圈的組成及其對(duì)纖維運(yùn)動(dòng)的影響膠圈是控制纖維運(yùn)動(dòng)的主要元件之一,要求丁腈材料結(jié)構(gòu)均勻,表面光滑柔軟,彈性好,有一定的抗拉伸性能。膠圈的內(nèi)表面與其膠圈的控制機(jī)構(gòu)摩擦因數(shù)要小,膠圈的厚度對(duì)須條有較強(qiáng)的控制力。目前,膠圈的分類主要為兩種:一種是平面膠圈;另一種是內(nèi)花紋膠圈。兩種膠圈以后者為宜,其厚度增加,有利于控制纖維,內(nèi)花紋增加摩擦因數(shù),運(yùn)轉(zhuǎn)中的滑溜系數(shù)減小,對(duì)纖維的控制能力進(jìn)一步增強(qiáng)。膠圈內(nèi)層的作用中心承受力在紗條之上,其作用之外是控制區(qū),而不是須條的擴(kuò)展區(qū),膠圈的擴(kuò)展區(qū)受力角度,是須條矩形寬度中心區(qū)。膠圈與膠輥形成纖維的牽伸擴(kuò)展區(qū),使纖維在擴(kuò)展區(qū)中穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)。膠圈鉗口是纖維變速最劇烈的部位,鉗口處的摩擦力界強(qiáng)度及其穩(wěn)定對(duì)纖維運(yùn)動(dòng)影響很大,膠圈鉗口既要控制浮游纖維,又要保證纖維的順利抽出。膠圈組成的鉗口是成紗質(zhì)量的關(guān)鍵。2.2.2保證成紗質(zhì)量下膠圈張力架維修工作很容易被各企業(yè)忽視,造成下膠圈張力差異大,回轉(zhuǎn)呆滯,使下膠圈運(yùn)行與中羅拉不同步,產(chǎn)生膠圈打頓、上吊、粗紗打彎、出硬頭等問(wèn)題,特別是新膠圈上車更為嚴(yán)重,斷頭增多,條干惡化。加強(qiáng)張力架扭簧彈力均勻一致的控制,保證回轉(zhuǎn)靈活,可以使細(xì)節(jié)、粗節(jié)、棉結(jié)都有不同程度的改善。特別是管間差異CVb值明顯下降,使成紗質(zhì)量更加穩(wěn)定。下膠圈張力架張力對(duì)成紗質(zhì)量的影響試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表16。2.2.3膠圈的防護(hù)作用上、下膠圈的材質(zhì)新、舊對(duì)纖維運(yùn)動(dòng)有很大的影響,上、下膠圈的配合是影響成紗質(zhì)量的關(guān)鍵。上、下膠圈在鉗口整體厚度不變的情況下是上薄下厚,以便控制纖維的穩(wěn)定。膠圈的走熟期,新、舊程度對(duì)成紗質(zhì)量均有一定的影響。一般上、下膠圈采用不同的摩擦因數(shù)以便于對(duì)纖維的控制,有利于成紗質(zhì)量的提高,混用時(shí)間對(duì)成紗質(zhì)量也有一定的影響。膠圈新、舊程度對(duì)質(zhì)量的影響見(jiàn)表17。新、舊膠圈混用對(duì)成紗質(zhì)量的影響見(jiàn)表18。表17、表18結(jié)果表明:膠圈的選用要嚴(yán)格統(tǒng)一,新、舊分區(qū)、分品種、分使用周期,以免對(duì)成紗質(zhì)量造成影響。2.2.4提高成紗質(zhì)量?jī)?nèi)花紋膠圈滑溜率小,無(wú)走熟期,耐磨性能好,對(duì)纖維的握持性能較強(qiáng),對(duì)成紗質(zhì)量提高有一定的效果。內(nèi)花紋膠圈能夠有效增強(qiáng)控制力,對(duì)成紗質(zhì)量有一定的提高。內(nèi)花紋膠圈與平面膠圈對(duì)成紗質(zhì)量的影響見(jiàn)表19、表20。2.2.5無(wú)下膠圈紡紗的質(zhì)量指標(biāo)細(xì)紗羅拉牽伸運(yùn)動(dòng)中,上、下膠圈組成彈性鉗口,握持纖維有序變速且集中向前鉗口處變速。無(wú)下膠圈紡紗,僅有上膠圈對(duì)纖維控制,丁腈橡膠與鋼質(zhì)羅拉滑溜率增大,并且中下羅拉菱形花紋對(duì)纖維的握持能力降低并產(chǎn)生波動(dòng),致使紗線在輸出時(shí)受機(jī)械周期運(yùn)動(dòng)的影響,產(chǎn)生了規(guī)律性條干不勻。無(wú)下膠圈紡紗是生產(chǎn)過(guò)程中設(shè)備檢修與運(yùn)轉(zhuǎn)管理失控所致,其產(chǎn)生規(guī)律性的7cm～8cm機(jī)械波,對(duì)布面產(chǎn)生很大的影響,并且在實(shí)際生產(chǎn)中不易發(fā)現(xiàn),具體質(zhì)量指標(biāo)見(jiàn)表21。造成無(wú)下膠圈紡紗,是因?yàn)槟z圈銷運(yùn)轉(zhuǎn)不靈活,偏移使膠圈跑偏或脫落;或膠圈的內(nèi)壁結(jié)構(gòu)層與支撐層受到磨損,產(chǎn)生斷裂變形致使膠圈受損;或溫濕度過(guò)大,膠圈纏掛繞致使膠圈受損斷裂,未及時(shí)補(bǔ)充下膠圈?？刂拼胧?加強(qiáng)檢修,對(duì)膠圈質(zhì)量定期校驗(yàn),發(fā)現(xiàn)不合格的及時(shí)更換;加強(qiáng)基礎(chǔ)管理,保證運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中的溫濕度,減少纏掛繞現(xiàn)象;對(duì)操作者加強(qiáng)責(zé)任心教育,發(fā)現(xiàn)膠圈損傷后應(yīng)及時(shí)更換。2.2.6上銷架扭斜對(duì)成紗質(zhì)量的影響上膠圈架俗稱上銷架。上銷架握持寬度大容易引起扭斜,在生產(chǎn)中壓力大的膠輥細(xì)節(jié)、粗節(jié)明顯減少,控制力下壓大而穩(wěn)定;而上浮的