粘膠短纖維精練機網(wǎng)帶損壞原因及對策

肖 翔

(唐山三友集團興達化纖有限公司 技術中心，河北 唐山 063005)

0 引言

因為在生產的粘膠短纖維中含有較多的殘留雜質，如硫酸、硫酸鹽、二硫化碳、硫和助劑等，當短纖維存放、烘干時又會因為雜質的存在而破壞、降低纖維的物理機械性能指標和后道應用中的染色性能，以致影響紡織加工的順利進行和織物外觀、降低織物的使用功能[1]；所以，應徹底去除粘膠短纖維中的雜質，才能提高纖維使用性能。

清除粘膠短纖維中雜質的過程在精練機上進行。當粘膠短纖維進入鋪毛槽時，通入的蒸汽吹散、蒸煮纖維使其呈厚度均勻的毛氈狀，以便于在精練機中淋洗；而含CS2的蒸汽進入回收系統(tǒng)被冷凝回收。根據(jù)工藝要求，精練機通過不同淋洗液進行淋洗，將纖維上的硫酸、CS2等雜質去除，并對纖維進行漂白和上油，再經(jīng)高壓軋車脫水后進入烘干機烘去多余水分，達到國家標準要求的回潮率；精開松時還要將纖維打散以提高纖維的可紡性，由風力送入自動打包系統(tǒng)，將纖維打包成所需的包型及質量，最終成為合格的粘膠短纖維產品。

精練機的網(wǎng)帶在生產運行中作用很大，既要求其剛度足夠而使淋洗區(qū)內液面水平以達到均勻淋洗的目的，又要求其使用壽命長久以減少檢修費用。為此，筆者根據(jù)生產實踐經(jīng)驗，對精練機及網(wǎng)帶的結構進行簡述，并分析精練機網(wǎng)帶易損壞的原因及在設計、生產中采取的措施。

1 精練機結構

如圖1所示，精練機主要由機架、大壓輥、調偏裝置、排風部件、網(wǎng)帶、淋洗槽、張緊裝置、高壓軋車和蓋板等部件組成[2]。纖維經(jīng)過鋪毛槽布絲后，均勻的鋪在網(wǎng)帶上，形成厚度均勻的氈狀纖維層進入精練機，溫度、濃度符合工藝要求的各淋洗液從淋洗槽溢流、淋到纖維層上，浸泡后、反應完的淋洗液從纖維層下部流出、由收集槽收集后回流到浴站；纖維層經(jīng)過脫水輥脫水后進入下一淋洗區(qū)。通過網(wǎng)帶運行速度的調整，可以控制淋洗的效果。在長網(wǎng)區(qū)與短網(wǎng)油浴區(qū)后各設一道高壓軋車，高壓軋車線壓力大以盡可能多地脫去纖維層的液體，不僅節(jié)約油劑而且能降低后續(xù)烘干機的蒸汽消耗。

2 網(wǎng)帶結構

根據(jù)淋洗區(qū)的工藝要求匹配不同數(shù)量的網(wǎng)帶，并且分為長網(wǎng)區(qū)和短網(wǎng)區(qū)；以短網(wǎng)區(qū)為例，網(wǎng)帶的工作原理見圖2。

在機尾，網(wǎng)帶由減速電機驅動的1組傳動輥帶動，張緊裝置使網(wǎng)帶緊密包裹傳動輥表面以保持足夠的壓力使網(wǎng)帶不打滑；調偏裝置設置在機頭位置，調偏輥軸承一端水平固定，另一端由減速電機根據(jù)網(wǎng)帶偏離狀態(tài)隨時沿傾斜的橫梁上下移動、調整輥體與設備中心角度以達到糾偏目的。與短網(wǎng)區(qū)不同的是長網(wǎng)區(qū)設有剝毛機構，用于分離長網(wǎng)網(wǎng)帶上的掛絲，適合特殊品種纖維的生產。

如圖3所示，在壓輥位置，上、下輥擠壓網(wǎng)帶及網(wǎng)帶上的纖維層以達到脫水目的。在兩組壓輥間、網(wǎng)帶下有網(wǎng)托架，兩側有導軌，與網(wǎng)帶直接接觸的是由四氟材料制成的摩擦條。

圖4所示為長網(wǎng)簡圖。網(wǎng)帶由左、右旋圈絲與穿條編織而成，穿條加工出凹點以固定圈絲，防止橫向竄位；在網(wǎng)帶兩端，穿絲端頭與圈絲焊接固定，焊點要求打磨光滑以防止掛絲。

3 網(wǎng)帶損壞原因及對策

3.1 拉力的影響

如圖5所示，在生產中網(wǎng)帶上的負載是含水的纖維層和淋洗液，其與網(wǎng)帶自重形成網(wǎng)帶傳動輥負載，對網(wǎng)帶與摩擦條的接觸面形成向下的壓力G；傳動輥帶動網(wǎng)帶及纖維層平移，網(wǎng)帶在網(wǎng)托架與導軌處的摩擦條形成摩擦阻力f；為拉動網(wǎng)帶及負載平移需要克服摩擦阻力，網(wǎng)帶傳動輥的拉力F必須大于f；因此，在傳動輥與出料換向輥間網(wǎng)帶受的拉力最大，為兩者之和。

當條件允許時應合理確定每段網(wǎng)帶總的淋洗長度，宜將長網(wǎng)區(qū)分為兩段，以減少網(wǎng)帶的總負載、降低網(wǎng)帶的拉力。由于壓輥、下托輥的減速電機在轉動過程中擠壓纖維層的水分，同時帶動網(wǎng)帶與纖維層配合網(wǎng)帶傳動輥運行，因此需要合理匹配壓輥、下托輥與網(wǎng)帶傳動輥的線速度，并使之同步，在每組壓輥處起到輔助網(wǎng)帶運行的作用，從而改善網(wǎng)帶的受力狀況。另外，在啟動傳動輥減速電機時應與壓輥、托輥減速電機合理地延時，以避免傳動輥處網(wǎng)帶的受力集中。

3.2 網(wǎng)帶圈絲直徑、圈距及穿條直徑的影響

由于圈絲直徑?jīng)Q定單絲的最大拉力，但直徑增大后卷曲成形效果差，彎曲處應力集中而且容易折斷，以至縮短了網(wǎng)帶的使用壽命；圈距決定單位長度上圈絲的數(shù)量，兩者應匹配優(yōu)化；穿條直徑小，會導致穿條變形大、甚至斷絲；因此，根據(jù)網(wǎng)帶負載核算網(wǎng)帶單位長度的受力情況，增加幅度大時則應適當增大圈絲直徑，結合使用廠家確定符合加工工藝要求的圈距，使單位長度網(wǎng)帶能承受的拉力滿足要求；不應根據(jù)圈絲的直徑、圈距等，確定穿條的直徑及凹點尺寸。

3.3 輥體直徑與網(wǎng)帶節(jié)距的影響

網(wǎng)帶包裹輥體，通過兩者間的摩擦力使輥體帶動網(wǎng)帶同步運行。由于輥體表面為圓柱形，網(wǎng)帶是多邊形，網(wǎng)帶傳動輥是鋼輥上包覆軟膠層，在轉動過程中受力情況較好；而換向輥是鋼輥上包覆硬膠層，在運行過程中網(wǎng)帶中圈絲反復彎曲，當達到疲勞極限時易折斷。因此，在結構允許的條件下宜加大網(wǎng)帶傳動輥及出料換向輥直徑，使輥體直徑與網(wǎng)帶節(jié)距比控制在合理范圍內，從而改善網(wǎng)帶的受力狀態(tài)。

3.4 網(wǎng)帶材料的影響

選擇網(wǎng)帶的材料時，在滿足單位拉力的要求下應增大其韌性、提高材料的耐腐蝕能力，從而延長網(wǎng)帶使用壽命。

3.5 結構件變形的影響

在生產過程中，纖維層均勻分布在網(wǎng)帶上，淋洗液從上部的淋洗槽溢流到纖維層上，兩側擋毛板限制纖維和液體外溢，使淋洗液從纖維層上方向下穿透，并與纖維層中的殘留介質反應，或帶走纖維層中的殘存物質，從而達到淋洗目的。網(wǎng)托架是框架結構，上層為人字形鏤空排布，摩擦盒內安裝的聚四氟乙烯材料摩擦條與網(wǎng)帶接觸，以避免網(wǎng)帶磨損，摩擦盒間的空隙便于淋洗液的自流。網(wǎng)托架安裝在兩組壓輥間，下部是兩根連接在立柱上的橫梁；在生產運行中，網(wǎng)托架及橫梁存在一定的變形量，疊加后網(wǎng)帶中部下凹，擋毛板外側的兩端上翹，變形大時甚至與擋毛板產生摩擦而損壞。

設計時應注意保證結構件的剛度，可采取局部加強、反變形、增加截面尺寸等方式提高整體剛度。

3.6 摩擦條材質的影響

摩擦條選用聚四氟乙烯材料制作，個別企業(yè)制造的摩擦條耐磨性差、磨損快，使不銹鋼制作的摩擦盒露出后與網(wǎng)帶直接摩擦，造成網(wǎng)帶刮傷甚至斷裂；線膨脹系數(shù)大、摩擦條脫落，也會使摩擦盒與網(wǎng)帶直接接觸，造成網(wǎng)帶刮傷；如未能及時發(fā)現(xiàn)，甚至會造成生產事故。

為了避免這種問題，在訂貨時要做好調研，應選擇優(yōu)質摩擦條，經(jīng)測試后再批量采購。需要注意的是，非金屬材料的性能指標不穩(wěn)定，每批料間會存在差異，有可能與設計手冊的數(shù)據(jù)不符，因此要做好測試工作并記錄。在生產運行過程中，需定期檢查、記錄各摩擦條的磨損量，超過一定值時應及時更換。

3.7 調偏的影響

調偏裝置運行時，一端輥體由軸承固定在橫梁上不動，另一端沿傾斜的橫梁上下移動，對網(wǎng)帶端面產生拉伸且兩端受力狀態(tài)和變形量不同，長時間運行后的累積變形量造成端部焊接點開裂或圈絲拉斷。因此，安裝過程中應保證輥體間的平行度及網(wǎng)托架摩擦條的水平度，以減小網(wǎng)帶偏移的影響。

3.8 網(wǎng)帶運行速度的影響

網(wǎng)帶運行速度過快，會加速網(wǎng)帶磨損。生產中可根據(jù)產量合理匹配單位處理量，在滿足纖維層淋洗效果的同時，降低網(wǎng)帶速度、延長網(wǎng)帶使用壽命。

4 結語

綜上所述，為了保證精練機穩(wěn)定運行、延長網(wǎng)帶使用壽命，徹底去除粘膠短纖維中的雜質，提高纖維性能，企業(yè)應從粘膠短纖維精練機設計準備階段直至生產運行的全過程中，采取各種措施。

4.1設備設計階段：合理確定網(wǎng)帶圈絲直徑、圈距及換向輥直徑，以改善網(wǎng)帶局部受力狀況；保證機架、網(wǎng)托架和橫梁的剛度，減少結構件變形對網(wǎng)帶的不利影響。

4.2設備安裝階段：保證輥體間的平行度及網(wǎng)托架、摩擦條的水平度，使網(wǎng)帶運行平穩(wěn)、受力均勻，減少網(wǎng)帶跑偏造成的邊緣拉斷問題。

4.3生產運行階段：根據(jù)產量合理匹配網(wǎng)速及絲層厚度，降低網(wǎng)速、減少磨損；合理匹配傳動輥、壓輥、托輥的線速度，能改善網(wǎng)帶的受力狀況。