浅谈胶辊胶圈在纺纱中的应用

浅谈胶辊胶圈在纺纱中的应用

随着纺织科技知识的进步，新材料、新技术、新设备、新技术的应用，促进了纺织印染公司的快速发展和产品质量的不断提高。作为纺纱牵伸关键器材的胶辊胶圈也得到了快速发展和进步,胶辊结构由单层、双层结构发展到目前的铝衬、塑衬结构;胶辊硬度由高硬度(邵尔A83度以上,下文中胶辊硬度均指邵尔A硬度)不断降低,中硬度(82度～73度)、低硬度(72度～63度)胶辊得到广泛应用;胶辊的表面处理方法也由早期的上大漆、酸处理改进为上涂料、免处理或微处理,这些新技术的应用对提升纺纱整体水平起到了重要的作用。在纺纱生产中我们也经常会遇到诸如缠胶辊、胶辊龟裂、胶圈中凹、胶圈打顿、夹胶圈及由胶辊胶圈工作不正常引起机械波等一些问题,直接影响着纺纱质量和正常生产。因此,有必要对实际生产中如何合理使用胶辊胶圈这一问题进行分析与探讨。1合理选择橡胶辊1.1精梳机、高速并条机、粗纱机纺纱企业应根据所纺品种的质量要求及用途选用胶辊。防止高配低用,造成不必要的浪费,或低配高用,达不到质量要求而影响生产及效益。(1)精梳、并条及粗纱工序在胶辊的选用上主要考虑适应高速度、高压力的运行条件,胶辊应具备优异的耐磨、耐热、抗绕、抗变形的特征。通常选用较高硬度的胶辊(82度左右)。目前高效能精梳机、高速并条机和粗纱机也配用进口贝克胶辊(65度～75度),半成品质量明显提高,胶辊耐用、成纱质量稳定、适应性强,因价格较高,应用受到限制。(2)纺制纯棉高档次品种,通常选用低硬度免处理胶辊(65度左右);纺制倒比例棉涤品种,可选用中硬度胶辊(75度左右)。为了防止绕花,可对胶辊表面进行微处理,胶辊表面上涂料A∶B组分为1∶10～1∶20,或涂专用抗绕剂。(3)纺制纤维素类品种,如粘胶、莫代尔、Tencel、竹浆纤维等,可选用较低硬度的胶辊,为了防止绕花,胶辊表面也可进行微处理。(4)纺制纯化纤或高比例涤纶混纺品种,主要考虑胶辊的耐磨性及抗绕性,宜选用较高硬度的胶辊。(5)纺制氨纶包芯纱,为了保证包缠效果,工艺上要求除去导纱动程,导致胶辊磨损严重,通常选用高硬度胶辊。为了便于纺纱时观察氨纶丝运行状态,及时发现断丝,胶辊表面涂覆黑色涂料或大漆。(6)对于一些设备状态、生产管理及环境较差、纺纱原料较差、纺低档次品种的纺纱企业,不宜选用不处理软弹胶辊,而应选择普通胶辊,以保证生产顺利。1.2胶辊的使用时造成的问题经过多年的生产实践证明:胶辊的硬度越低,成纱条干CV值及细节、粗节和棉结数值越小,成纱质量越好,但对设备、工艺、操作及生产管理要求就越高。因此,必须充分认识低硬度、免处理胶辊的特性,选择企业适用的胶辊。(1)在生产中常会遇到有些不处理软弹胶辊在使用一段时间后,成纱质量就不如刚使用时那么好,主要表现为胶辊表面中凹、粗糙度上升、硬度升值快等问题。所以,在选择低硬度胶辊时应注意胶辊的内在品质,如胶辊硬度的稳定性、回弹性和表面粗糙度,选择企业信誉好、品质优良、质量稳定的成熟产品。(2)胶辊的硬度存在一定使用极限,并非越低越好。就目前技术而言,最低已做到55度。由于胶辊属丁腈橡胶材料,其硬度越低,对胶料的材质及制作技术要求就越高,且胶辊的耐磨性、适应性及使用寿命受硬度影响很大。一般胶辊硬度选60度以上为宜,而65度的胶辊技术较成熟,使用也较普遍。(3)在纺纱牵伸区中,前后档胶辊硬度的搭配,一般是后档胶辊的硬度较前档胶辊硬度高或持平。这主要考虑到前牵伸区和后牵伸区摩擦力界的合理分布。前胶辊硬度低有利于加强对浮游纤维的控制,使摩擦力界及纤维变速点向前钳口集中,从而提高成纱质量。当所使用的后胶辊硬度过低时,其他工艺参数未作相应调整,就会引起后区控制纤维过强,造成前区牵伸不足,增加牵伸附加不匀,影响成纱条干。1.3前后档胶辊直径的搭配(1)前胶辊一般采用较大直径。因为在相同压力条件下,大直径胶辊使前钳口握持范围扩大,胶辊的前冲量增大,加捻三角区减少,有利于降低纺纱断头;且大直径胶辊吸振性能好,可减弱由罗拉沟槽引起的波动,使胶辊横向握持力均匀,有利于控制须条边缘纤维的运动,提高成纱条干水平。(2)前后档胶辊直径的搭配使用一般为前大后小,差异不宜超过1.5mm。当前档胶辊直径过大且后档胶辊直径过小时,后胶辊会严重失压而影响牵伸;若前后档胶辊直径均过大,会使中档失压,影响上销对须条的握持力,增加附加牵伸不匀,严重时会产生下胶圈打顿、夹胶圈或须条在后区打弯等现象。(3)对于V形牵伸气动摇架加压装置,所搭配的前后档胶辊直径应相等或后档略大,以最大不超过1.5mm为宜。有些企业为了节约胶辊费用,后档也配用直径略小的胶辊,但直径差异最好不超过1mm,后档胶辊配用小直径时可将后胶辊位置适当往前移,避免发生失压现象。2胶圈搭配组合上下胶圈搭配使用原则:一是厚度为上圈薄,下圈厚;二是硬度为上圈软,下圈硬,外层软,内层硬;三是内径尺寸为上圈略松,下圈偏紧;四是摩擦因数为外层较大(静摩擦因数约0.3以上),内层较小(静摩擦因数约0.2左右)。上下胶圈应新旧搭配使用。将使用时间在第一个周期内(2个月左右)的胶圈与新胶圈搭配使用较为理想。因为在胶圈的使用过程中,其内外表面以及结构同时发生着变化,搭配使用给了胶圈间歇或变化的缓冲期,有利于延长其使用寿命。3用胶辊和橡胶圈的基本方法3.1制备抗绕剂进行表面微处理胶辊在生产使用中最突出的问题是经常性出现缠绕现象,造成生产困难,影响成纱质量和正常生产。使用不处理软弹胶辊对提高成纱条干水平效果非常显著,但因其更易发生绕花现象,影响其推广使用。解决缠胶辊的途径有两种,一种是提高胶辊的抗绕性,另一种是改善生产条件(环境)提高胶辊的适应性。(1)为了提高胶辊的抗绕性,通常采用高硬度(82度左右)胶辊表面涂覆涂料,A∶B组分为1∶2～1∶3,并另加几滴D组分(专用抗绕剂)。中硬度胶辊(例如WRC-975),可对胶辊表面进行微处理,胶辊表面涂覆涂料A∶B组分为1∶10～1∶15。低硬度胶辊(例如BYC2165),采用专用的抗绕剂进行表面微处理,A∶B组分按1∶11～1∶18配,可大大提高胶辊的抗绕性,且对棉纱条干影响甚微。(2)棉花含糖量越高,越容易缠胶辊。要注意控制多糖棉的使用比例,夏季最好不超过30%,冬季不超过60%。对含糖高的棉花需用专用消糖剂进行预处理,夏季消糖剂比例可达到100%,冬季可根据实际生产情况决定使用少量或不用消糖剂。(3)环境温湿度对胶辊绕花影响较大。通常新疆棉或甘肃棉含糖量较多,对车间相对湿度较敏感,在生产时细纱车间的相对湿度不宜超过60%。对于不处理软弹胶辊,冬季细纱车间温度最好不低于28℃,以便保持胶辊的弹性和握持力,减少牵伸不开的现象。(4)纺制纤维素类品种,如粘胶、莫代尔、Tencel、竹浆纤维等,由于其静电作用,在末并工序胶辊极易返花,不但断头多,车难开,而且疵品条多。在纤维素类原料包的表面喷洒抗静电油剂,可有效解决末并工序胶辊极易返花的问题。3.2临界工艺的影响在实际生产中,并条机及粗纱机上经常会出现“疙瘩纱”,细纱机也经常会发生牵伸不开现象,造成断头增加,纱疵增多,生产困难。经分析,该问题主要是由牵伸区胶辊胶圈的使用及相应工艺配置不当而引起。(1)为了提高成纱条干水平,通常采用“紧隔距、重加压”或“两大一小”(即大粗纱捻度、大细纱后区隔距、小细纱后区牵伸倍数)的牵伸工艺。当处于临界工艺时,成纱条干虽最好,但此时也最危险、最易出质量事故,所以应尽量避免采用临界工艺。(2)根据纺纱牵伸原理,为使牵伸能顺利进行,由胶辊(胶圈)与罗拉组成钳口的实际握持力均需同牵伸力相适应,满足握持力最小值大于牵伸力最大值这一牵伸条件。当握持力不足以克服牵伸力时,就会造成并条机及粗纱机上出现“疙瘩纱”,细纱机上出现牵伸不开现象。(3)当并条机及粗纱机上出现“疙瘩纱”或细纱机出现牵伸不开现象时,首先上机检查胶辊、胶圈、罗拉、上下销、压力棒、摇架等牵伸部件的状态是否良好,并及时更换不良部件。调整工艺配置,避免牵伸过大。并条机可将压力棒适当抬高,适当放大罗拉隔距或增加后区牵伸倍数。粗纱机和细纱机可换用大一号的隔距块,适当放大罗拉隔距或增加后区牵伸倍数。(4)半成品回潮率较大时,也容易出“疙瘩纱”或产生牵伸不开现象,尤其是在原料淋雨、下雨天气或节日放假时间较长时,半成品更易受潮。半成品回潮率增大,纤维间的摩擦因数也相应增加,造成牵伸困难。所以,当半成品回潮率较大时,应适当调低前纺工序的相对湿度,在节日放假开车时,提前做好保温去湿工作。3.3中区牵伸控制细纱机有时也出现上胶圈中凹、夹下胶圈或后牵伸区须条打弯等现象。其主要是由中区牵伸工艺不当引起。(1)在纺涤棉品种时,所选用隔距块较小,会造成胶圈钳口过紧,上胶圈运动不平稳,出现打滑打顿,形成上胶圈中凹。所以,适当放大隔距块可以消除上胶圈中凹现象。(2)中铁辊对上胶圈的运转起到传动和控制作用。在长期使用过程中,受温湿度和胶圈表面残留的酸性物质的影响,中铁辊表面易生锈并污染和锈蚀胶圈内层,使胶圈运转不稳、打顿。目前推广使用的中胶辊、碳素纤维中上罗拉、铝衬中上罗拉、网纹状中上罗拉及碳素纤维上销等新技术,可有效解决中区牵伸控制问题。(3)纺纯涤纶或其混纺品种时,最易出现夹下胶圈现象。主要原因是细纱断头后,前胶辊或罗拉缠花,前钳口握持力下降,而涤纶纤维较长,牵伸力较大,仍带动胶圈向前运动,下胶圈在下销处的运动受阻,造成夹下胶圈。另一种情况是下胶圈张力架的张力失效,引起下胶圈打滑。所以,应尽量减少细纱断头,值车工勤巡回,及时处理断头,并及时更换失效的张力架。(4)细纱后牵伸区须条松弛。其主要是由中罗拉与中铁辊握持力不足引起。首先检查并更换中区牵伸不良部件,将中铁辊适当向前移动,增加中区的握持力,也可以适当加大后区牵伸倍数。4工艺因素影响胶辊的制作和可纺性胶辊的制作一般经过套制、压圆、粗磨、倒角、加油、上盖、精磨、涂料、鉴定、清洁等,这几个环节中的任何一个环节出现差错,都会影响胶辊的制作质量和可纺性,从而影响成纱质量。(1)新旧胶辊轴承染色在制作铝衬套胶辊时,轴承间隙在0.04mm～0.06mm为宜。若轴承间隙低于0.03mm时,在套制铝衬套胶辊后,易造成胶辊回转不灵活,甚至“卡死”而造成浪费。新旧胶辊轴承在套制前,一定要认真做好清洁工作,确保轴承表面洁净及转动灵活。套制设备的干头、导头和胶辊的同心度要小于0.02mm,否则会刮伤铝衬套的内壁,埋下质量隐患并造成浪费。(2)车后呈波浪形运动,其压圆程度则宜由球的性质产生压圆程度轻,胶辊内应力无法完全消除,影响胶辊弹性,表现在胶辊上车后呈波浪形运动,同时,也易产生中凹;压圆程度过重,易造成胶辊脱壳。将通常采用的一次压圆改为两次压圆工艺,即在粗磨后再加一次压圆,可消除粗磨对胶辊内部造成的应力变化,改善胶辊上车质量。(3)高精度磨削磨砺就是清除胶辊表面黏附的油污、棉蜡及损伤,使胶辊保持合适的表面粗糙度以满足纺纱需要。采用高精度磨床是保证胶辊磨砺质量的前提。在磨砺前,应注意对砂轮进行修整,经常保持砂轮锋利,并对顶针、夹具进行检查和修正。在磨砺过程中,砂轮表面会发热造成胶辊膨胀,使同档胶辊刚开始磨的直径与后来磨的直径不一样,可在砂轮上方加装高压气嘴,以降低砂轮温度,并达到清洁砂轮的作用。(4)纱线及成品质量控制板涂效率高,节省时间和人力,但易产生胶辊表面涂料薄厚不均匀、起横而影响质量。笔涂效率相对较低,但胶辊表面涂料薄厚均匀,纺纱质量好。对纺纱质量要求较高的品种可采用笔涂,其他品种通常都采用板涂。胶辊表面涂覆涂料应注意以下几点:一是胶辊表面用高标号汽油清洗干净晾干;二是板涂布必须采用纯棉细布,用开水煮20min后,用清水将化学浆料漂洗干净,包板涂布应每天进行更换;三是用300目/(25.4mm)2的尼龙纱网滤除涂料中的杂质;四是涂完第一遍等待10min后再对胶辊进行第二次敷涂。5真加以分析解决胶辊胶圈是对成