高性能膠輥膠圈探析

魏俊虎,李少周,鄒小祥

(無錫市蘭翔膠業(yè)有限公司,江蘇 無錫 214171)

0 引言

我公司深入研究紡紗工藝、紡紗類型、纖維特性及質(zhì)量要求不同導(dǎo)致的紡紗膠輥、膠圈性能差異,并針對膠輥、膠圈種類多、紡企消耗及備用量大、管理難的現(xiàn)狀,研發(fā)出適用的高性能紡紗牽伸用膠輥、膠圈,通過在蘇州震綸棉紡有限公司、河北雪洋紡織有限公司等多家公司試紡,該膠輥、膠圈相比其它同類產(chǎn)品,使用壽命約延長50%。

1 高性能系列膠輥

1.1 物理性能對比

表1為高性能紡紗膠輥與其它膠輥出廠物理性能對比,可見在同等膠料硬度情況下,高性能膠輥的拉伸強(qiáng)度和伸長率明顯優(yōu)于國產(chǎn)普通橡膠及進(jìn)口橡膠膠輥。表2為高性能膠輥在國內(nèi)知名紡紗廠試紡指標(biāo)對比,可以看出高性能膠輥與國產(chǎn)邵爾A硬度為65度的膠輥,在紡純棉賽絡(luò)集聚紡10.6 tex漂染紗、賽絡(luò)集聚紡R 9.7 tex紗、純滌賽絡(luò)紡14.6 tex紗及混紡R/A 70/30 14.6 tex紗4個品種的條干CV值、復(fù)磨周期和膠輥損傷率方面有明顯優(yōu)勢。

表1 不同膠輥物理性能對比

表2 高性能LXC-966D型膠輥與國產(chǎn)65型膠輥紡紗指標(biāo)對比

1.2 耐老化性能對比

通過硫化體系和防老劑的合理搭配,高性能膠輥在紡紗生產(chǎn)過程中的強(qiáng)度、伸長率指標(biāo)穩(wěn)定,硬度變化小、耐老化性能較高,從而使成紗質(zhì)量保持穩(wěn)定[1-2]。表3為同硬度高性能膠輥與進(jìn)口膠輥熱老化性能對比,可以看出采用高促低硫和硫載體并用的高性能膠輥強(qiáng)力較好,硬度上升較小。表4為高性能膠輥與其它膠輥紡R 9.7 tex紗試驗對比,可以看出在同周期內(nèi)高性能膠輥的紡紗質(zhì)量穩(wěn)定,其回磨后的紡紗數(shù)據(jù)變化率較小,周期使用穩(wěn)定。

表3 不同膠輥熱老化性能對比

表4 不同膠輥試紡R 9.7 tex紗對比

1.3 表面處理方法對比

在紡粘膠、天絲、莫代爾等差別化纖維時,膠輥表面一般需經(jīng)涂料或光照處理,目的是降低膠輥表面摩擦因數(shù)、改善成紗質(zhì)量;當(dāng)其涂料層磨損后,膠輥的抗纏繞能力會變差、紡紗質(zhì)量變化大。高性能膠輥采用表面修飾技術(shù)以降低膠輥表面的摩擦因數(shù),使其在紡粘膠、天絲、莫代爾等差異化纖維時,在抗纏繞和抗油污方面有著優(yōu)異的表現(xiàn)[3]。表5是高性能膠輥在南通某知名紡企不同品種紡紗的指標(biāo)測試對比。

表5 不同膠輥紡不同品種紗指標(biāo)對比

試紡發(fā)現(xiàn),國產(chǎn)65型膠輥經(jīng)涂料處理后成紗質(zhì)量明顯改善,而高性能膠輥不經(jīng)涂料處理也能達(dá)到施涂料膠輥的成紗質(zhì)量效果。在德州富華生態(tài)科技有限公司純滌綸品種上,原有膠輥上車運(yùn)轉(zhuǎn)1個月后抗繞性變差,需磨礪并表面涂料處理,而高性能膠輥使用周期可達(dá)3個月,降低了膠輥間的工作量,減少了膠輥的消耗,提高了生產(chǎn)效率。

當(dāng)紡亞麻纖維及其麻類混紡紗時,麻漿易積聚在膠輥表面,導(dǎo)致膠輥表面摩擦因數(shù)增大、抗靜電性和抗繞花性變差,紡紗過程中斷頭率高、生活難做。而紡純滌綸紗時由于原料油劑比較多且易粘附在膠輥表面,導(dǎo)致污漬附著,膠輥抗繞性變差、斷頭率高,膠輥需要重新磨礪后涂料處理[4]。表6為高性能膠輥與國產(chǎn)65型膠輥在紡純滌14.6 tex紗及粘麻85/15 18.2 tex紗主要指標(biāo)及打斷頭空繞測試對比,可見高性能膠輥的條干CV值及空繞性能明顯優(yōu)于國產(chǎn)65型膠輥。

表6 高性能膠輥與國產(chǎn)某65型膠輥試紡對比

1.4 磨礪及抗繞效果對比

紡純棉7.3 tex紗用高性能膠輥,可選擇進(jìn)口貝克磨床磨礪,橫縱向進(jìn)給速度分別為350 mm/min和80 mm/min;也可選擇國產(chǎn)通力高精度磨床磨礪,磨礪后即可直接上車使用;其砂輪轉(zhuǎn)速一般為2400 r/min～2600 r/min,往復(fù)磨礪2次,拖板線速度為450 mm/min～500 mm/min。

混紡18.2 tex～9.7 tex紗用高性能膠輥,可選擇進(jìn)口貝克磨床磨礪,其橫縱向進(jìn)給速度分別為400 mm/min和60 mm/min,也可選擇通力高精度磨床,其砂輪轉(zhuǎn)速一般為2300 r/min～2400 r/min,往復(fù)磨礪2次,拖板線速度為550 mm/min～600 mm/min;磨礪后建議光照處理3 min,以縮短膠輥紡紗走熟期。

不同型號高性能膠輥磨礪后紡不同品種紗的紡紗指標(biāo)及抗繞測試對比見表7,可見高性能LXC-766D型膠輥和LXC-866MD型膠輥紡紗指標(biāo)較優(yōu)。

2 免酸洗高性能LXA-2015型膠圈

傳統(tǒng)工藝制造膠圈的內(nèi)外層都要進(jìn)行酸洗處理,其表面才能達(dá)到滑爽抗靜電的紡紗要求。而酸洗液需要循環(huán)使用,處理效果難以保證,導(dǎo)致膠圈表面摩擦因數(shù)差異及紡紗上、下膠圈滑溜率差異,從而加大了紡紗錠差,且會產(chǎn)生大量的水污染。高性能免酸洗LXA-2015型膠圈是通過特殊配方及磨礪工藝制成,滿足膠圈的滑爽性和抗靜電效果要求;由于未經(jīng)酸洗,其表面吸放濕性能、對溫濕度的適應(yīng)能力得以提高,表面摩擦因數(shù)一致性好、曲撓度高使膠圈的同步性能大幅提高,紡紗時上、下膠圈的牽伸滑溜小,有效減小錠差[5]。

表7 不同型號高性能膠輥紡紗指標(biāo)及抗繞測試對比

2.1 成紗質(zhì)量與清洗周期對比

高速紡紗、大定量、重加壓工藝要求膠圈對纖維的控制能力更強(qiáng),羅拉和膠圈內(nèi)層的摩擦力更大,導(dǎo)致膠圈內(nèi)層易出現(xiàn)啃傷問題而使其壽命大幅縮短[6]。高性能膠圈的表面修飾技術(shù)是通過在配方中添加潤滑材料而達(dá)到酸處理的效果,膠圈表面摩擦因數(shù)差異小、運(yùn)轉(zhuǎn)同步性好,利于提高成紗質(zhì)量,且錠間差異小。此外,高性能膠圈采用內(nèi)層補(bǔ)強(qiáng)技術(shù),在重定量、大牽伸紡紗工藝情況下,能夠保持較長的使用周期。表8是蘭翔高性能膠圈與國內(nèi)外某品牌膠圈在不同紡紗品種的紡紗條干及清洗周期對比,可以看出前者性能較優(yōu)。

表8 不同膠圈紡紗對比

2.2 同步性對比

為驗證高性能膠圈同步性,試紡天絲賽絡(luò)集聚紡9.7 tex紗,細(xì)紗后牽伸倍數(shù)為1.09,中、后羅拉隔距為45 mm,粗紗定量為4 g/(10 m),粗紗捻系數(shù)為85,上膠圈規(guī)格為39.5 mm×28.0 mm×0.9 mm,下膠圈規(guī)格為83.0 mm×30.0 mm×1.0 mm。

測試方法:用記號筆在上、下膠圈同一位置劃線,觀察上、下膠圈的位移量和同只膠輥?zhàn)?、右膠圈的位置差異;一般取上、下膠圈周長的整數(shù)倍,即:(83.0＋1.0×2)π/(39.5＋0.9×2)π×10＝20.5圈 進(jìn)行測試,其10錠膠圈位移量的均值見表9,可見高性能免清洗膠圈滑溜要明顯小于其它膠圈。

2.3 不同紡紗品種清洗周期對比

表10為不同紡紗品種用膠圈清洗周期對比,可見高性能免清洗膠圈與進(jìn)口膠圈相當(dāng),優(yōu)于國產(chǎn)某膠圈。

表9 不同膠圈紡紗同步性測試

3 結(jié)語

高性能膠輥、膠圈能夠適用大部分纖維紡紗,且在耐磨、抗損傷、抗油污及成紗質(zhì)量方面有明顯優(yōu)越性,可減輕紡紗廠的管理壓力和用工費(fèi)用,能提高紡紗企業(yè)的生產(chǎn)效率,降低器材消耗成本,是紡企節(jié)能降耗、提升競爭力的有效途徑。

表10 不同紡紗品種用膠圈清洗周期對比