筘的銹蝕機(jī)理及防銹措施

趙 洪，殷翠紅，曹五虎

(魯泰紡織股份有限公司，山東 淄博 255000)

0 引言

筘是織機(jī)的重要器材，要求精度高，用于確定經(jīng)紗分布密度和幅寬，價(jià)格比較高。由于織機(jī)用筘一般采用普通碳鋼制造，在使用、儲(chǔ)存的過程中極易銹蝕，導(dǎo)致無法使用。根據(jù)工廠統(tǒng)計(jì)，因銹蝕問題報(bào)廢的筘超過總報(bào)廢筘的90%，浪費(fèi)很大。

1 筘銹蝕原因

儲(chǔ)存環(huán)境是筘是否銹蝕的決定因素，也是主要控制因素。儲(chǔ)存環(huán)境主要包括溫濕度、氧氣及各種污染物等。

1.1 溫濕度對銹蝕的影響

一般來說，相對濕度對金屬銹蝕影響很大。因?yàn)榻饘俦砻娴乃?huì)隨著相對濕度的變化而變化[1]。當(dāng)空氣相對濕度較低時(shí)，金屬銹蝕很慢；當(dāng)相對濕度逐漸增加并達(dá)到一定限度時(shí)，金屬銹蝕的速度會(huì)驟然加劇，此時(shí)的相對濕度數(shù)值稱為“臨界相對濕度”[2]。臨界相對濕度是金屬大氣腐蝕的重要參數(shù)，由金屬種類、表面狀態(tài)及大氣環(huán)境決定。鋼的臨界相對濕度約為70%，但是當(dāng)金屬表面不清潔時(shí)，此數(shù)值會(huì)大幅降低，即在較低的相對濕度下，金屬也會(huì)很快出現(xiàn)銹蝕。

溫度對于金屬銹蝕的影響主要是當(dāng)溫度過低時(shí)，空氣中的水分會(huì)在金屬表面形成凝露，導(dǎo)致金屬銹蝕加速。

1.2 氧氣對銹蝕的影響

金屬在大氣中發(fā)生銹蝕，空氣中的水分與氧是主要因素，二者缺一就不會(huì)生銹?？諝庵饕蒒2，CO2，O2和水等組成，其中氧氣約占21%。水分被吸附在金屬表面形成薄薄一層水膜，空氣中的氧氣容易溶解在水中，并滲透到金屬表面，在這種狀態(tài)下溶解氧的去極化過程十分容易進(jìn)行，從而在金屬表面發(fā)生微電池反應(yīng)，因此氧氣是空氣腐蝕中的主要“元兇”之一[3]。

然而對筘采取脫氧存儲(chǔ)防銹的方式卻不可行，因其不符合工業(yè)化生產(chǎn)的實(shí)際，具有很大的局限性。

1.3 空氣中污染物對銹蝕的影響

空氣中的污染物，主要是指各種酸性氣體及各種煙塵。例如比較活潑的氯氣，容易透過金屬表面的水膜及鈍化膜，溶解在水膜中，成為可溶性氯化物，從而增加水膜中的電解質(zhì)數(shù)量，加速金屬的陽極溶解腐蝕。

化學(xué)反應(yīng)過程的存在，使筘存放在自然環(huán)境中受到危害。但是在生產(chǎn)車間內(nèi)，新鮮空氣會(huì)及時(shí)補(bǔ)充和回流，對筘不會(huì)造成影響。

2 試驗(yàn)

2.1 試驗(yàn)儀器

經(jīng)過前期與設(shè)備制造廠家聯(lián)系溝通后，提出使用環(huán)境狀況和工藝要求，廠家建議選DH-8183E型除濕機(jī)試用。該除濕機(jī)功率為2.3 kW，最大除濕量為138 L/d，適用溫度范圍為5 ℃～38 ℃，除濕面積約為70 m2～140 m2，最大除濕參數(shù)能達(dá)到相對濕度在37%以內(nèi)。

2.2 試驗(yàn)方案

2.2.1 正交試驗(yàn)

2.2.1.1 試驗(yàn)因素水平

分別將試樣放置在不同溫濕度環(huán)境中。取3個(gè)因素：溫度、相對濕度、清潔度，每個(gè)因素取3個(gè)水平，因素水平如表1所示。

2.2.1.2 試驗(yàn)結(jié)果

選用L9(34) 正交表，試驗(yàn)結(jié)果采用百分制，分?jǐn)?shù)越高，銹蝕程度越低；分?jǐn)?shù)越低，銹蝕程度越嚴(yán)重；100分表示一點(diǎn)都不生銹；試驗(yàn)時(shí)間為90 d，試驗(yàn)樣品銹蝕情況見圖1。

圖1 試驗(yàn)樣品銹蝕情況

2.2.1.3 對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行方差計(jì)算

試驗(yàn)結(jié)果方差計(jì)算見表2。

表2 正交試驗(yàn)方差計(jì)算

2.2.1.4 對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行方差分析

試驗(yàn)結(jié)果方差分析見表3。

表3 試驗(yàn)結(jié)果方差分析

從表3可以看出：由于FA小于F0.95(2，2)=19，F(xiàn)C小于F0.95(2，2)=19，因此因子A與C在顯著性水平0.05上不顯著，而FB大于F0.95(2，2)=19，因子B在顯著性水平0.05上顯著，所以相對濕度對筘銹蝕程度影響最大。

試驗(yàn)選出最優(yōu)方案：相對濕度為39%，溫度為31 ℃，清潔度選“干凈”。

2.2.2 相對濕度變化對比試驗(yàn)

筘清潔度在“干凈”條件下，因溫度對本試驗(yàn)無影響，通過變化相對濕度來確定最經(jīng)濟(jì)的相對濕度值。相對濕度對筘銹蝕的影響見表4。

表4 相對濕度對筘銹蝕的影響

從表4試驗(yàn)可以得出，相對濕度控制為39%～42%時(shí)筘不生銹，且相對濕度最經(jīng)濟(jì)。

3 試驗(yàn)效果

經(jīng)過兩年多試驗(yàn)數(shù)據(jù)的跟蹤檢測，目前筘儲(chǔ)存室平均環(huán)境溫度約為31 ℃，相對濕度為39%～42%，能達(dá)到杜絕織機(jī)用筘銹蝕的目的，滿足正常生產(chǎn)需要。

經(jīng)統(tǒng)計(jì)，2011年以前共計(jì)5年筘?fù)p壞的數(shù)量為703片，平均每年報(bào)廢141片。其中，由于銹蝕造成筘?fù)p壞占總損壞數(shù)的90.75%。若可解決銹蝕問題，預(yù)計(jì)每年可節(jié)約資金約10.2萬元。

4 筘防銹蝕的措施

4.1建立筘存儲(chǔ)密閉室。將筘存儲(chǔ)室與織布和穿筘車間相通的天花板去除，采用石棉板重新吊頂進(jìn)行密封處理，避免筘存儲(chǔ)室空氣與外部空氣相互流通，從而減小銹蝕概率。

4.2筘存儲(chǔ)室內(nèi)部采用分區(qū)存放原則并增設(shè)隔斷墻。由于噴氣織機(jī)用異形筘?zé)o需防銹處理，所以將其他織機(jī)用筘單獨(dú)隔離保存以除濕防銹；隔斷四周及頂棚刮膩密封處理，且用密封膠填縫。

4.3隔斷門進(jìn)行密封處理，封閉物料通道，使筘存儲(chǔ)室的門一直處于閉合狀態(tài)；隔斷門四周框邊加裝毛氈密封條，避免空氣泄漏。

4.4對現(xiàn)有筘進(jìn)行分類盤存，淘汰銹蝕嚴(yán)重不可使用的筘，使現(xiàn)有筘保持良好使用狀態(tài)，進(jìn)而對其進(jìn)行除濕防銹處理，達(dá)到最佳使用效果。

5 結(jié)論

5.1筘防銹蝕的最佳方案，即相對濕度控制為39%～42%時(shí)不易發(fā)生銹蝕，且最經(jīng)濟(jì)；筘存儲(chǔ)室要盡量密閉，室內(nèi)增設(shè)隔斷墻，避免空氣流通。

5.2建立筘存儲(chǔ)室小環(huán)境檢測管理制度，對進(jìn)一步推行筘保存新方法提供思路，為更有效、更節(jié)能、更簡便的保存產(chǎn)品奠定基礎(chǔ)。