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纺氨纶包芯纱胶辊的使用

1.前言:

1937年,德国拜尔公司率先在全球研制出氨纶丝,但它并没有形成工业化生产。直到1985年,美国杜帮公司研制开发生产出了氨纶丝,才将其大量生产,后杜帮公司将其产品称为:莱卡,并提出了+莱卡技术使氨纶丝得到空前发展,包芯纱技术也随之发展普及起来。但纺氨纶包芯纱时,由于其独特的纱线结构和成纱机理,对胶辊的要求较高,且导纱无动程,胶辊消耗非常大。为了降低消耗成本,本文从纺氨纶包芯纱时胶辊使用方面做一些探讨,对许多纺纱厂来说具有实际意义。

2.纺氨纶包芯纱胶辊消耗的主要原因分析

2.1 纺纱的特殊要求造成

包芯纱纺制时,将长丝从前皮辊钳口处同纤维束平行喂入,在加捻三角区地方进行包覆。为保证包覆效果,目前大多采用保守办法,不让纺纱有导纱动程,这样在纺纱过程,前胶辊的受摩擦区就由0.6cm~0.8cm减少到0.1cm左右,皮辊表面纺纱工作区成倍减少,工作区反复挤压加剧磨损,受损概率增加6倍以上。

2.2 长丝表面化学油剂与胶辊之间发生化学反应造成起埂

包芯纱时,胶辊消耗非常大,半个月就要回磨一次,我们发现,胶辊不是成槽,而是起埂。分析认为有如下两个方面的原因。

2.2.1这可能是氨纶丝和胶辊的直接接触,氨纶丝表面的化学油剂和胶辊产生的溶胀反应,造成了胶辊不是被磨成槽,而是起埂。

2.2.2皮辊表面纺纱工作区成倍减少,工作区反复挤压磨损的同时温度升高,为氨纶丝表面的化学油剂和胶辊产生反应提供了温度条件,化学反应的机会增加。(由于商业秘密的原因化学油剂和胶辊的真实化学成份不详,以上只是我们的推测。)

3. 纺氨纶包芯纱胶辊的使用方法探讨

3.1胶辊硬度的选择

按照以往的经验,胶辊越硬其耐磨性越大,但是在纺氨纶包芯纱时我们对胶辊硬度进行了多次试验,情况并非如此。结果见表1

1 胶辊硬度、成纱质量、起埂关系对比

胶辊硬度

83

72

65

开始起埂时间

10

18

17

Cv%

13.7

12.9

12.6

由实验结果发现胶辊越硬反而用的时间越短,83度只能用十天左右,而7265度则可以用二十天左右,成纱质量也明显优于83度,CV%值可降低0.6---1个百分点。我们分析认为,胶辊硬度越低,其在使用时变形越大,和氨纶丝接触面越大,加之胶辊硬度越低弹性越好,回弹性越好。所以在选型上还是以中低硬度胶辊为宜。另外,该实验结果可以间接证明我们在2.2中的推测和分析。

3.2胶辊表面处理:

开始纺氨纶包芯纱时,胶辊表面一般用涂料进行处理,涂料配比不宜太小,这与传统纺纱时,配比越小耐磨越好形成强烈反差,笔者认为,如果涂料配比小,涂料对胶辊的渗透差,只是在胶辊表面成膜,而纺包芯纱时,由于无动程,胶辊表面的涂料膜很快被磨掉,反而不如配比大一些、渗透好一些的胶辊耐用。配比一般以15---18为宜,笔涂较好。后经过多次试验,使用表面不处理胶辊效果更好。

3.3胶辊的保养

3.3.1胶辊随揩车周期更换,每半月更换一次,如改为每周一次,胶辊下车清洗放置一天后再上车,胶辊使用情况较好,可延长一段使用寿命。

3.3.2上面这种方法由于每次揩车难度较大,氨纶丝装卸和升头用工多,且回丝纱浪费严重,综合效益不理想。我们为此把揩车周期定为半月一次,但胶辊的寿命就要为此缩短。为有一个较好的方法来达到二者兼得,我们采用了多机台胶辊分区使用方法,即第一台车皮辊纺纱工作区位置见A位,第二台工作区位置见B位置,第三台工作区位置见C位。

1 胶辊分区使用结构示意图

1.png

这样每次揩车后,第一台的胶辊到第二台,第二台的胶辊到第三台,第三台的胶辊到第一台,滚动使用,延长了胶辊的使用周期。减少了浪费。

3.4 TPE胶辊在氨纶包芯纱上的使用

上面一些解决办法,都是用以丁氰为主要原料的胶辊,能否有一种新材料胶辊,其材料和氨纶丝的成份相近,其性能特别是耐磨性和弹性非常优良,在纺包芯纱时使用,能更好的解决胶辊起埂问题,为此,我们对宁波鄞州环球纺织橡胶制品厂TPE胶辊进行了实验探讨。

3.4.1 TPE胶辊的性能

TPE(Thermoplastic elastomer缩写TPE) 是热塑性弹性体的英文缩写,TPE型胶辊的主要组成是热塑性聚氨酯弹性体,肖氏硬度60-75,其大分子由具有相当橡胶交联和弹性的软链段和防止塑性变形而有补强作用的硬链段组成。分子间按其约束形态结构可分为冻结构,结晶、氢结合、离子集束相等,当加热到一定温度,这种约束减弱,高聚物即具有热塑性能,图 2 为在使用和加工状态下的分子结构示意图。

 2.png

2在使用和加工状态下的分子结构示意图

在加工温度状态下,TPE胶辊具有优良的耐磨性,具有非常优良的弹性。用TPE作成的1mm厚的油封,每分钟可以承受压缩拉伸1500次,用它来制作成胶辊,其耐磨性和弹性非常优良,比较适宜在纺制包芯纱时使用。

3.4.2 TPE胶辊使用情况

我们在T/JC19.6 40D)氨纶丝包芯纱上试用了TPE胶辊,结果见表3-2

3-2 TPE胶辊不同上车时间成纱质量对比

时间

CV

-50

+50

+200

上车一个月

11.72

0

5

26

上车二个月

12.18

0

15

44

上车三个月

12.3

0

12

22

上车六个月

12.72

2

19

53

通过实验得知TPE胶辊在包芯纱无动程上车,三个月后磨损的中凹只有四丝,而没有胶辊起埂的现象,而且产品质量优于丁腈胶辊。这是因为TPE胶辊具有良好的耐磨性和非常好的弹性,比较耐磨,同时又由于其化学性质和氨纶丝相似,所以氨纶丝油剂和它不发生溶胀反应。从本次实验可见,使用TPE胶辊是解决氨纶丝包芯纱胶辊起埂的一个可行方向。

4. 结语

4.1在纺制包芯纱时,胶辊的使用兼顾成纱质量和成本之间的综合考虑,应该使用中低硬度胶辊,配套使用适宜的揩车周期。

4.2使用TPE胶辊是解决氨纶丝包芯纱胶辊起埂的一个可行方向。

(来源:中国棉纺织信息网)

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