集聚紡紗應(yīng)用WRC-965型膠輥的實(shí)踐

王 平，周泉濤

(舞鋼市龍山紡織科技有限公司，河南 舞鋼 462599)

0 引言

目前，國(guó)內(nèi)使用較多的集聚紡紗類(lèi)型，一種是仿緒森公司的三羅拉綺麗紡，另一種是仿豐田公司的四羅拉集聚紡。雖然這2種集聚紡紗裝置的結(jié)構(gòu)不同，但具備同樣特點(diǎn)：網(wǎng)格圈輸出，雙膠輥握持，異形管吸風(fēng)，齒輪或同步帶傳動(dòng)，斜槽吸口引導(dǎo)[1]。

根據(jù)集聚紡紗裝置膠輥的作用，分為牽伸膠輥和集聚膠輥。牽伸膠輥是牽伸裝置的主要紡紗器材，要求在足夠的壓力條件下，受下羅拉摩擦傳動(dòng)并與下羅拉組成握持鉗口而有效地握持須條和纖維，形成合理、穩(wěn)定的牽伸力，保證牽伸作用正常進(jìn)行。集聚紡紗膠輥是輸出機(jī)構(gòu)的關(guān)鍵器材，與輸出羅拉或異形管組成輸出鉗口，控制纖維集聚區(qū)須條集聚和輸出，同時(shí)也對(duì)加捻區(qū)捻度上傳起阻止作用。

1 集聚紡紗用膠輥的要求

1.1 牽伸膠輥

牽伸膠輥應(yīng)具備以下性能。

a) 適當(dāng)?shù)挠捕扰c彈性，使膠輥與牽伸羅拉組成的握持鉗口能有效地握持纖維須條，從而達(dá)到牽伸目的。當(dāng)集聚紡紗無(wú)導(dǎo)紗動(dòng)程或?qū)Ъ唲?dòng)程很小時(shí)，選用高彈性低硬度膠輥能減少塑性變形，保證膠輥圓柱度，避免紗線(xiàn)條干CV值惡化。

b) 較好的耐磨性，隨著上機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間的延長(zhǎng)，膠輥逐漸失去彈性，影響紡紗質(zhì)量的穩(wěn)定性。當(dāng)牽伸須條對(duì)膠輥的摩擦磨損很大、膠輥表面磨損嚴(yán)重時(shí)，還會(huì)影響抗繞膠輥的穩(wěn)定性；集聚紡紗的壓力要求相比普通紡偏大，要求膠輥更耐磨。

c) 由于集聚紡紗無(wú)清潔輥，為減少膠輥繞花的影響，對(duì)“光、滑、爽、燥”的基本性能要求更高。

1.2 集聚膠輥

集聚膠輥具備以下性能。

a) 高彈性和高抗繞性，因其承受壓力較小，四羅拉集聚紡紗裝置的集聚膠輥彈性要求較牽伸膠輥低，當(dāng)膠輥寬度由28 mm變?yōu)?4 mm，相同壓力下膠輥單位面積受壓量增大約15%，要求彈性更高。

b) 與網(wǎng)格圈配合握持紗線(xiàn)，在消除加捻三角區(qū)的同時(shí)對(duì)網(wǎng)格圈進(jìn)行摩擦傳動(dòng)，要求合適的表面粗糙度Ra值和較低的硬度。

2 WRC-965型膠輥工藝確定

2.1 WRC-965型膠輥特點(diǎn)

WRC-965型膠輥比同硬度的高彈性膠輥的耐磨性、抗靜電性能更好，回彈性高、抗變形能力更強(qiáng)，抗污力和車(chē)間環(huán)境適紡性能強(qiáng)，不僅適用于牽伸膠輥，也適用于集聚膠輥，能滿(mǎn)足集聚紡紗工藝及其質(zhì)量要求。

2.2 工藝確定

2.2.1 試驗(yàn)條件

細(xì)紗機(jī)：采用TH578型1008錠細(xì)紗長(zhǎng)車(chē)+TH集聚紡；品種：集聚紡CJ 14.6 tex；膠輥：WRC-965(24 mm)型膠輥；輔機(jī)：瑞士貝克全自動(dòng)膠輥磨礪機(jī)+光照機(jī)，原裝砂輪轉(zhuǎn)速為3 kr/min。

2.2.2 試驗(yàn)方法

同臺(tái)同錠同粗紗試驗(yàn)10錠5組取均值，異常值復(fù)試，非膠輥原因排除重做，均值與原機(jī)臺(tái)工藝對(duì)比。

2.2.3 試驗(yàn)內(nèi)容

a) 以膠輥磨礪機(jī)橫動(dòng)速度為200 mm/min，350 mm/min及450 mm/min進(jìn)行對(duì)比。

b) 橫動(dòng)速度確定后，以橫動(dòng)往復(fù)次數(shù)為1次與2次進(jìn)行對(duì)比。

c) 確定光照時(shí)間。

2.2.3.1 磨礪機(jī)橫動(dòng)速度確定

3種磨礪機(jī)橫動(dòng)速度磨礪的膠輥表面見(jiàn)圖1。

3種磨礪機(jī)橫動(dòng)速度磨礪膠輥的管紗質(zhì)量指標(biāo)對(duì)比見(jiàn)表1。

表1 磨礪機(jī)不同橫動(dòng)速度磨礪膠輥的管紗質(zhì)量指標(biāo)對(duì)比

由圖1和表1可知，膠輥表面粗糙度與磨礪機(jī)橫動(dòng)速度有關(guān)，對(duì)比管紗質(zhì)量指標(biāo)及膠輥表面狀態(tài),最終確定膠輥磨礪機(jī)橫動(dòng)速度為350 mm/min。

2.2.3.2 磨礪機(jī)橫動(dòng)次數(shù)確定

磨礪機(jī)橫動(dòng)速度為350 mm/min時(shí)，不同橫動(dòng)次數(shù)磨礪的膠輥表面對(duì)比如圖2所示。

當(dāng)磨礪機(jī)橫動(dòng)速度為350 mm/min時(shí)，不同橫動(dòng)次數(shù)磨礪的膠輥管紗質(zhì)量指標(biāo)對(duì)比見(jiàn)表2。

表2 不同橫動(dòng)次數(shù)磨礪的膠輥管紗質(zhì)量指標(biāo)對(duì)比

通過(guò)圖2和表2可知，膠輥表面粗糙度與其磨礪往復(fù)次數(shù)有關(guān)，對(duì)比管紗質(zhì)量指標(biāo)，最終確定膠輥磨礪往復(fù)為2次。

通過(guò)試驗(yàn)對(duì)比，最終確定膠輥磨礪機(jī)橫動(dòng)速度為350 mm/min、往復(fù)為2次。

2.2.3.3 膠輥光照時(shí)間確定

光照處理使膠輥表面短時(shí)間內(nèi)在紫外線(xiàn)和氧氣的共同作用下產(chǎn)生網(wǎng)格結(jié)構(gòu)上的變化，增加了網(wǎng)格密度或支化度。隨著光照時(shí)間的延長(zhǎng)，膠輥表面網(wǎng)格密度或支化度增大、硬度上升、微粒脫落、摩擦因數(shù)減??；而光照時(shí)間過(guò)長(zhǎng)又會(huì)使膠輥表面出現(xiàn)裂紋、硬度上升，貝克膠輥磨礪機(jī)采用1 kW的紫外線(xiàn)光照燈管，紫外線(xiàn)光能量高。

由于光照時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致膠輥燒焦，光照時(shí)間過(guò)短則會(huì)導(dǎo)致膠輥表面粗糙度大易造成纖維繞膠輥，因此光照時(shí)間確定尤為重要。

膠輥磨礪機(jī)橫動(dòng)速度為350 mm/min、 往復(fù)2次磨礪后，經(jīng)不同光照時(shí)間膠輥的管紗質(zhì)量指標(biāo)對(duì)比見(jiàn)表3。

通過(guò)對(duì)比，最終確定膠輥光照時(shí)間為55 s，其質(zhì)量指標(biāo)跟蹤結(jié)果見(jiàn)表4。

表3 不同光照時(shí)間膠輥的管紗質(zhì)量指標(biāo)對(duì)比

表4 光照55 s的膠輥紡紗質(zhì)量指標(biāo)跟蹤結(jié)果

通過(guò)15 d的跟蹤，發(fā)現(xiàn)整臺(tái)車(chē)初步上車(chē)開(kāi)車(chē)狀態(tài)較好、紡紗質(zhì)量指標(biāo)較為穩(wěn)定，與上涂料的寬膠輥質(zhì)量指標(biāo)相差不大；但跟蹤到第10天后紡紗質(zhì)量指標(biāo)開(kāi)始惡化，膠輥開(kāi)始有輕微溝槽，到第15天后的膠輥磨損溝槽達(dá)到0.02 mm～0.03 mm。

2.2.4 解決膠輥出現(xiàn)溝槽問(wèn)題

集聚紡紗膠輥由28 mm寬度改為24 mm寬度后，膠輥表面單位面積受壓量增大，這是造成膠輥短時(shí)間使用后出現(xiàn)溝槽的主要原因。組織技術(shù)人員根據(jù)四羅拉集聚紡紗裝置的結(jié)構(gòu)大膽嘗試以恢復(fù)導(dǎo)紗動(dòng)程解決此問(wèn)題，根據(jù)其異形管的T形槽上口寬度大小，決定將導(dǎo)紗動(dòng)程調(diào)整為3 mm～5 mm并跟蹤紡紗質(zhì)量指標(biāo)的結(jié)果見(jiàn)表5和表6。

表5 恢復(fù)導(dǎo)紗動(dòng)程后的紡紗質(zhì)量指標(biāo)跟蹤結(jié)果

表6 管紗100 km紗疵數(shù)跟蹤結(jié)果

從表5和表6數(shù)據(jù)可知，恢復(fù)導(dǎo)紗動(dòng)程后跟蹤2個(gè)月的紡紗質(zhì)量指標(biāo)、開(kāi)車(chē)狀態(tài)，以及100 km紗疵數(shù)穩(wěn)定，與無(wú)導(dǎo)紗動(dòng)程的質(zhì)量指標(biāo)相比無(wú)惡化。

2.2.5 最終工藝確定

應(yīng)用WRC-965(24 mm)型膠輥紡紗工藝最終確定為：膠輥磨礪機(jī)橫動(dòng)速度為350 mm/min，磨礪往復(fù)2次，光照時(shí)間為55 s，導(dǎo)紗動(dòng)程為3 mm～5 mm。

從2015年1月開(kāi)始，集團(tuán)公司決定集聚紡紗膠輥全部應(yīng)用WRC-965型、導(dǎo)紗動(dòng)程陸續(xù)恢復(fù)，批量上車(chē)跟蹤對(duì)比的整體技術(shù)指標(biāo)、開(kāi)車(chē)狀態(tài)和紗疵狀況均達(dá)到生產(chǎn)質(zhì)量要求，到2020年1月未出現(xiàn)因該原因?qū)е碌馁|(zhì)量投訴，證明此工藝方案可行。

3 WRC-965型膠輥的精細(xì)化管理

3.1 膠輥周期管理精細(xì)化

膠輥使用周期：主牽伸膠輥為2個(gè)月，后膠輥為12個(gè)月，導(dǎo)向膠輥為6個(gè)月。

a) 根據(jù)季節(jié)定周期。針對(duì)高溫高濕季節(jié)的生產(chǎn)環(huán)境不利因素，膠輥回磨周期可減短半個(gè)月；春秋季生產(chǎn)環(huán)境較好，膠輥回磨周期可延長(zhǎng)半個(gè)月。

b) 根據(jù)紗號(hào)定周期。粗號(hào)紗前羅拉轉(zhuǎn)速快，膠輥回磨周期可減短半個(gè)月。

c) 根據(jù)質(zhì)量定周期。質(zhì)量要求高的紡紗品種，膠輥回磨周期可縮短半個(gè)月。

d) 根據(jù)細(xì)紗揩車(chē)定周期。應(yīng)根據(jù)細(xì)紗揩車(chē)周期靈活微調(diào)膠輥使用周期。

3.2 膠輥直徑與搖架壓力匹配精細(xì)化

主牽伸膠輥直徑要求不小于29 mm；新膠輥直徑為30.2 mm，每次磨礪0.2 mm；主牽伸壓力分為3檔，綠壓力檔配直徑為30.2 mm～29.8 mm的膠輥，紅壓力檔配直徑為29.6 mm～29.4 mm的膠輥，黃壓力檔配直徑為29.2 mm～29.0 mm的膠輥；生產(chǎn)中應(yīng)分區(qū)域定直徑、定壓力以便管理。

當(dāng)根據(jù)主牽伸膠輥直徑分區(qū)域定臺(tái)后，再定后區(qū)膠輥直徑和集聚膠輥直徑，保證與主牽伸膠輥直徑差不大于1.5 mm以減小錠差。筆者公司還利用集團(tuán)優(yōu)勢(shì)，將28.0 mm～28.4 mm的小直徑膠輥統(tǒng)一安排在V型牽伸后區(qū)使用，減少了設(shè)備調(diào)整后檔刻度次數(shù)、減輕了人員工作量。

3.3 膠輥制作精細(xì)化

膠輥制作流程：軸承清洗→檢測(cè)→套膠管→精磨→檢測(cè)→表面光照處理→加油→待用。

制作要求：先清洗軸承后套制，加入清洗劑清潔膠輥軸承鐵殼溝槽的油漬和雜物，保證膠管與軸承鐵殼表面有足夠的摩擦力，膠管與軸承按l mm 套差均勻套制為膠輥。膠輥軸承鐵殼清潔完成后必須對(duì)膠輥軸承軸向端面跳動(dòng)(竄動(dòng))和徑向圓跳動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)，保證軸向跳動(dòng)不大于0.03 mm，徑向圓跳動(dòng)不大于 0.02 mm，套制時(shí)將膠輥軸心與軸承軸心對(duì)正，以避免偏斜[2-3]。

膠輥磨礪前應(yīng)對(duì)砂輪表面進(jìn)行修整，使其表面圓整鋒利；每磨60套膠輥?zhàn)郧鍧嵣拜?個(gè)往復(fù)，確保砂輪表面清潔干凈；磨礪膠輥時(shí)采用2個(gè)往復(fù)，磨削量為0.2 mm；磨礪膠輥表面應(yīng)均勻且無(wú)雜物；光照處理之前應(yīng)對(duì)經(jīng)過(guò)磨礪的膠輥直徑進(jìn)行檢測(cè)，保證同檔膠輥直徑大小偏差不大于0.1 mm，使套制膠輥工藝上車(chē)合格率達(dá)100%。

光照處理膠輥應(yīng)做到：開(kāi)機(jī)預(yù)熱時(shí)應(yīng)確保光照室內(nèi)羅拉未運(yùn)行且無(wú)膠輥放置，工作中確保光照室內(nèi)羅拉勻速轉(zhuǎn)動(dòng)以避免膠輥光照不勻；燈管使用周期一般為1000 h，應(yīng)嚴(yán)格按周期更換。

光照處理膠輥后對(duì)軸承逐套加油，主要使用 3號(hào)極壓鋰基潤(rùn)滑脂；同時(shí)選擇與其配套的密封蓋，防止在上機(jī)使用時(shí)溢油造成污染；制作完成的膠輥，應(yīng)在細(xì)紗車(chē)間放置不少于2 d，使其與車(chē)間溫濕度達(dá)到平衡，以免造成繞膠輥或冒粗紗。

3.4 導(dǎo)紗動(dòng)程管理精細(xì)化

導(dǎo)紗動(dòng)程管理應(yīng)精細(xì)，否則會(huì)造成中長(zhǎng)片段條干不勻。要求喇叭口、集聚槽和膠輥中心為一條線(xiàn)，每次大小平車(chē)須逐錠檢查、調(diào)整好，并在異形管上做好標(biāo)記以便揩車(chē)后放回原位，確保膠輥不邊空、須條不偏離凝聚槽；導(dǎo)紗動(dòng)程應(yīng)控制為3 mm～5 mm，不能過(guò)大、也不能過(guò)小，以1個(gè)導(dǎo)紗動(dòng)程能來(lái)回移動(dòng)扁鐵量為準(zhǔn)。

3.5 膠輥日常管理精細(xì)化

膠輥制作精細(xì)化包括膠輥臺(tái)賬管理、分類(lèi)管理、上車(chē)管理和保養(yǎng)管理等。

膠輥臺(tái)賬管理是一項(xiàng)基礎(chǔ)性管理工作，包括每臺(tái)車(chē)上的膠輥直徑類(lèi)型及上車(chē)時(shí)間統(tǒng)計(jì)，現(xiàn)有膠輥不同直徑數(shù)量統(tǒng)計(jì)，損壞膠輥分類(lèi)明細(xì)統(tǒng)計(jì)，月投入和月消耗膠輥數(shù)量統(tǒng)計(jì)，日膠輥回磨數(shù)量統(tǒng)計(jì)。

做好膠輥分類(lèi)管理，一要做好膠輥回磨后同型號(hào)、同直徑、同標(biāo)記工作，以防不同直徑膠輥混淆；二要做好膠輥制作現(xiàn)場(chǎng)歸位工作，同直徑的膠輥放在一起、以免拿錯(cuò)；三要做好膠輥光照處理，以防膠輥光照不均勻、造成膠輥機(jī)械波。

膠輥上車(chē)管理要記錄好各機(jī)臺(tái)的膠輥直徑、上車(chē)時(shí)間，以免上機(jī)膠輥直徑用錯(cuò)和使用超期。

膠輥揩洗要隨細(xì)紗機(jī)揩車(chē)同時(shí)進(jìn)行，要求用棉包布醮加入清洗劑的溫水溶液對(duì)膠輥表面進(jìn)行揩洗，清除膠輥表面棉蠟、油污和雜質(zhì)，同時(shí)檢查膠輥質(zhì)量、剔除不合格膠輥。

4 結(jié)語(yǔ)

集聚紡紗膠輥對(duì)成紗質(zhì)量十分重要，要求膠輥具備高耐磨性、高回彈性、高適紡性、高抗污性和高抗繞性等。實(shí)踐證明，WRC-965型膠管是適合集聚紡紗的優(yōu)良膠管，與同硬度高彈性膠管相比，其耐磨性更高，對(duì)車(chē)間環(huán)境適應(yīng)性好、適紡性好，具有良好的抗靜電性和高回彈性，不但適用于牽伸膠輥，也可用于集聚膠輥，能夠滿(mǎn)足集聚紡紗工藝和質(zhì)量要求，且使用壽命長(zhǎng)、成本低。使用中確保膠輥精細(xì)化管理工作到位，可使WRC-965型膠輥成紗效果更好。