淺析化纖原絲粘輥及采取的措施

石景美(揚(yáng)州石化有限責(zé)任公司，江蘇揚(yáng)州225200 )

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淺析化纖原絲粘輥及采取的措施

石景美
(揚(yáng)州石化有限責(zé)任公司，江蘇揚(yáng)州225200 )

摘要：針對前紡原絲生產(chǎn)過程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)的粘輥現(xiàn)象進(jìn)行分析，查找原因，從原料、側(cè)吹風(fēng)、油劑、集束程度等方面尋求解決的辦法。

關(guān)鍵詞：粘輥；分子結(jié)構(gòu)；油劑；可紡性

化纖裝置投產(chǎn)以來，前紡時(shí)有粘輥現(xiàn)象，粘輥極易發(fā)生繞輥[1]。以我司2014年為例，全年加工損耗1.77%，除了由于原料發(fā)黃，后紡出廢絲，開工放流等原因外，另一個(gè)很重要的原因就是部分原料紡出的絲在卷繞工序集束過程中，粘輥造成前紡繞輥、甚至反復(fù)繞輥，使得廢絲量增加，由粘輥引起繞輥導(dǎo)致的損耗占10%。若找出粘輥的根本原因，對原料的選用、原絲的生產(chǎn)過程將有所指導(dǎo)，對于車間降本增效具有現(xiàn)實(shí)意義。本文介紹了前紡原絲生產(chǎn)過程中造成粘輥的原因及相應(yīng)的解決措施。

1　前紡紡絲的生產(chǎn)流程

前紡PP、PE分別由加料斗進(jìn)入兩臺螺桿擠壓機(jī)，經(jīng)過濾器過濾后經(jīng)由熔體分配管進(jìn)入紡絲組件。噴出的絲，經(jīng)膨化、凝固、冷卻，從甬道出來至卷繞工序，經(jīng)小導(dǎo)絲輥到總導(dǎo)絲輥再到六輥預(yù)牽伸，至喂入輪、葵花輪去絲桶。

2　粘輥的現(xiàn)象

化纖原料品種很多[2]，當(dāng)專用聚乙烯緊缺時(shí)，購進(jìn)的聚乙烯原料有時(shí)有7、8種，且來自于多個(gè)國家，這些原料的使用效果不是很好，部分品種紡出的原絲經(jīng)過六輥預(yù)牽伸時(shí)，少量纖維反粘附在輥?zhàn)由?，不能隨整體絲束同步前進(jìn)，嚴(yán)重時(shí)很快引起繞輥，甚至反復(fù)繞輥。繞輥主要發(fā)生在卷繞Godet 1～Godet 6之間的4～6輥上較多，見圖1。

圖1　1—6輥間絲束行走路徑

生產(chǎn)速度為1 100 m/min時(shí)，處理一次繞輥產(chǎn)生18 kg以上廢絲，損耗大，如遇反復(fù)繞輥，損耗更大，處理繞輥浪費(fèi)時(shí)間，影響生產(chǎn)進(jìn)度，同時(shí)生頭絲太多，也會(huì)增加后紡集束牽伸的難度。

3　造成粘輥的原因

3.1原料

聚乙烯加工中的一個(gè)重要物性是熔融體的粘彈性，聚乙烯中長支鏈的多少對于彈性、熔體黏度、熔體延伸率都有影響。熔脹比是反映熔融體的粘彈性的參數(shù)，[μ]B為分支聚合物的極限黏度；[μ]L為直鏈聚合物的極限黏度，從圖2可以看出熔脹比在一定程度上反映了長支鏈指數(shù)。當(dāng)極限黏度比（[μ]B/[μ]L）增加時(shí)，長支鏈減少，熔脹比降低，粘彈性減??；當(dāng)極限黏度比（[μ]B/[μ]L）減小時(shí)，長支鏈增加，熔脹比增加，粘彈性加大。

圖2　聚乙烯熔脹比與長支鏈指數(shù)的關(guān)系

縱觀原絲粘輥的現(xiàn)象，比較同種聚丙烯不同聚乙烯的紡絲過程，粘輥的程度不同，差別較大。從資料查明聚乙烯的粘彈性直接影響粘輥程度，聚乙烯作為原絲的皮層直接接觸各導(dǎo)絲輥，粘彈性越大，越易于粘輥。同時(shí)，平均分子質(zhì)量相同但分布寬的聚乙烯，紡絲時(shí)易產(chǎn)生斷頭、毛絲和疵點(diǎn)，且經(jīng)不起拉伸，所得纖維產(chǎn)品強(qiáng)度低、延伸度高，彈性回復(fù)率低，越易粘輥。

3.2平滑劑的加入

不管是粉料還是粒料，都是由助劑參與聚合而成。其中聚合物是主要成分，助劑則是為了使復(fù)合物或其制品具有某種特性而加入的一些物質(zhì)，加入聚合物中的助劑是隨著制品的不同要求而定的。添加助劑的目的：（1）改善成形工藝性能。（2）改善制品的使用性能。（3）降低成本。為了改進(jìn)塑料熔體的流動(dòng)性能，減少或避免對設(shè)備的摩擦和粘附以及改進(jìn)制品表面光潔度等，須加入一類助劑稱平滑劑。適量平滑劑的加入有助于減小纖維拉伸時(shí)的摩擦系數(shù)，但加入過多又會(huì)造成紡絲過程中的粘輥。

3.3油劑

上油的目的在于改變纖維的表面狀態(tài)，減小纖維的摩擦系數(shù)，使其長度方向的摩擦系數(shù)均勻。油劑主要是表面活性劑等一些具有集束、降低摩擦力作用性能的成分，具有一定的黏度，黏度大會(huì)促進(jìn)纏輥。不同油劑在纖維表面的附著量是不同的，對纖維摩擦系數(shù)的影響也不一樣，表面活性劑使油劑的表面張力降低得越多，油劑在纖維表面附著的均勻性就越好。此外，纖維的品種、規(guī)格、油劑的質(zhì)量、上油量的多少等都和摩擦系數(shù)有很大關(guān)系，規(guī)格不同的纖維，其摩擦系數(shù)差異很大，不同種類的纖維有不同的表面構(gòu)造，纖維的纖度增加，摩擦系數(shù)就越小，這是由于纖度增大，纖維和纖維、纖維和機(jī)械之間的接觸面積減小所致。

4　針對性地解決粘輥

4.1原料的選擇

化纖生產(chǎn)用聚丙烯主要是本公司粉料，另也有韓國產(chǎn)或上海金山產(chǎn)的粒料，性能比較固定可紡性較好。聚乙烯的性能直接影響粘輥程度，通過優(yōu)勝劣汰，選擇性的購進(jìn)不易粘輥的原料（經(jīng)驗(yàn)表明紡出的絲對光具有反射作用的料可紡性相對好一些）。我司2015年所用原料因嚴(yán)重粘輥而繞輥的現(xiàn)象已大大減少，但正常生產(chǎn)中，輕微的粘輥也會(huì)經(jīng)常發(fā)生，可以通過以下方法解決。

4.2粘輥時(shí)各輥之間牽伸比的調(diào)整

通過調(diào)整總導(dǎo)絲輥、六輥及喂入輪和六輥之間的牽伸比，調(diào)節(jié)各輪之間絲束的張力，增加絲束的張緊程度，粘輥現(xiàn)象會(huì)有所好轉(zhuǎn)，繞輥減少。

4.3絲束的集束程度

粘輥時(shí)一般是經(jīng)過預(yù)牽伸過程，少量原絲延伸度大，這部分纖維不與整個(gè)絲束同步前進(jìn)，粘附在輥?zhàn)由?。若增加絲束的集束程度，即調(diào)整調(diào)幅裝置使絲束幅寬變小，操作中在兩調(diào)幅轉(zhuǎn)子之間加裝透明膠皮，使絲束緊緊地包裹在一起，有利于減少繞輥。這樣的做法在生產(chǎn)細(xì)旦纖維時(shí)作用尤其明顯，已作為經(jīng)驗(yàn)推廣應(yīng)用。若在六輥后加一調(diào)幅裝置，使進(jìn)入葵花輪的絲束集束程度高，效果會(huì)更好。

4.4油劑的調(diào)整

油劑的濃度大，黏度也大。黏度大會(huì)促進(jìn)繞輥。適當(dāng)降低油劑的濃度或改變油劑的品種，對防止粘輥有一定的作用。油劑濃度較低時(shí)有時(shí)會(huì)造成絲束松散，會(huì)更易繞輥，應(yīng)當(dāng)選一合適濃度。當(dāng)然油劑的品種不同，集束性能也不一樣，應(yīng)當(dāng)有針對性地選擇油劑品種。

4.5輥?zhàn)颖砻娴拇植诔潭?/p>

高速運(yùn)轉(zhuǎn)的牽伸輥使用時(shí)間長，表面損傷變得不光滑，增大絲束與輥?zhàn)又g的摩擦阻力，即增大絲束與輥?zhàn)又g的剝離阻力，使絲束變得不易剝離而粘輥。一段時(shí)間，卷繞工序的葵花輪由于油劑粘附，油劑的腐蝕性造成輥?zhàn)颖砻嬗形g點(diǎn)，輥?zhàn)颖砻孀兊貌还饣?，微量的毛絲也能在輥表面形成纏繞，積累起來，葵花輪表面會(huì)越積越多，直至不得不停下來處理，這時(shí)應(yīng)當(dāng)修整輥?zhàn)颖砻妫瑴p少輥?zhàn)颖砻婺Σ亮Α?/p>

4.6紡速的影響

紡易粘輥的絲時(shí)，紡絲速度越快，粘輥現(xiàn)象越嚴(yán)重，越易于粘輥。在生產(chǎn)進(jìn)度許可的情況下，適當(dāng)降低速度會(huì)緩解粘輥。

4.7側(cè)吹風(fēng)的影響

粘輥時(shí)適當(dāng)調(diào)整側(cè)吹風(fēng)的溫度及各紡位的冷卻風(fēng)量，保證每根絲能在一定程度上均勻冷卻，也可緩解粘輥。

5　結(jié)論

（1）在進(jìn)行原料篩選時(shí)，發(fā)現(xiàn)易粘輥的原料，價(jià)格相對便宜、成本低，獲取利潤高，但若加工過程中損耗過高，其原料價(jià)格上的優(yōu)勢，不足以平攤加工損耗，總體加工成本可能上升。應(yīng)該多捕捉一些原料具有加工優(yōu)勢的信息，選用可紡性好的原料代替可紡性差的原料，減少前紡加工損耗。

（2）生產(chǎn)過程中，原絲粘輥在保證油劑濃度合適、輥?zhàn)庸饣葯C(jī)械原因的基礎(chǔ)上，牽伸比等工藝條件滿足的情況下，原料的可紡性是前紡不粘輥的最主要的保證。輕微的粘輥可以通過調(diào)整油劑濃度、各輥之間的牽伸比、集束程度，紡絲溫度、熱媒溫度等方式得到解決。

（3）實(shí)踐證明大部分原料在生產(chǎn)細(xì)旦1.67 dtex、2.22 dtex的纖維時(shí)易粘輥，生產(chǎn)低速粗旦6.67 dtex纖維時(shí)，粘輥現(xiàn)象可緩解，可以根據(jù)粗旦纖維的訂單量，采購低價(jià)位的原料加工生產(chǎn)，以降低成本。

參考文獻(xiàn)

[1]鄔國銘,李光.高分子材料加工工藝學(xué)[M].北京:中國紡織出版社, 2000.

[2]程曾越.通用樹脂實(shí)用技術(shù)手冊[M].北京:中國石化出版社, 1999.

綜述與專論

ANALYSIS OF CHEMICAL PROTONEMA STICK ROLLER AND THE MEASURES TO BE TAKEN

SHI Jing-mei
( Yangzhou Petrolchemical Co.Ltd., Yangzhou Jiangsu 225200, China )

Abstract:Sticking phenomenon often appears in the production process.This article analyzed the reasons, from raw material, side wind, finish oil to cluster degree for seeking a solution.

Keywords:sticky roll，molecule structure，spin oil，spinnability

作者簡介：石景美（1969-），女，江蘇揚(yáng)州人，工程師，從事化纖生產(chǎn)及技術(shù)開發(fā)工作。

收稿日期：2016-03-10

文章編號：1672-500X (2016) 01-0024-03

中圖分類號：TQ340.1

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

doi:10.3969／j.issn.1672-500x.2016.01.006