玻璃纖維拉絲工藝對(duì)于浸潤(rùn)劑涂敷效率影響的研究及論述

劉帥 王開昌 張建鵬 周陽(yáng)

提高浸潤(rùn)劑涂敷效率能夠有效降低玻璃纖維生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)浸潤(rùn)劑的最大化利用。浸潤(rùn)劑涂敷效率的高低與涂油器包角、原絲含水率的控制、固含量的變化、浸潤(rùn)劑遷移、涂油盒的方式、玻璃纖維絲束溫度、浸潤(rùn)劑乳劑顆粒度、玻璃配方等均有一定的關(guān)系;

浸潤(rùn)劑的涂敷效率，對(duì)于玻璃纖維生產(chǎn)企業(yè)來講，涂敷效率的高低直接影響著生產(chǎn)成本的降低。涂敷效率的穩(wěn)定對(duì)于玻璃纖維產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定起著非常重要的作用?，F(xiàn)在玻璃纖維各行業(yè)之間對(duì)于生產(chǎn)成本的降低、產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定關(guān)注的尤為重要。本文主要從玻璃纖維拉絲工藝方面簡(jiǎn)要論述對(duì)浸潤(rùn)劑涂敷效率造成的影響。

浸潤(rùn)劑涂敷效率%=原絲LOI/（浸潤(rùn)劑固含量*浸潤(rùn)劑單耗）*100%

提高涂敷效率最重要的是減少浸潤(rùn)劑的浪費(fèi)，最大化的使浸潤(rùn)劑合理涂敷。

（一） 絲束在涂油輥上的包角對(duì)于浸潤(rùn)劑涂敷效率影響的分析：

涂油包角的測(cè)量，部分玻璃纖維行業(yè)采用測(cè)量絲束與涂油輥接觸面積的長(zhǎng)度，此種測(cè)量方式不易操作，精確度不夠?？刹捎脺y(cè)量G/F距離的方式精確控制涂油包角;

G距離：漏板側(cè)面中心線與紗束在涂油輥上接觸點(diǎn)的水平距離;

F距離：漏板側(cè)面中心線與紗束在集束器上接觸點(diǎn)的水平距離;

G/F距離測(cè)量之后，穩(wěn)定控制，同一生產(chǎn)線相同工藝的涂油包角就很容易控制，便于測(cè)量及調(diào)整的精確性。

涂油器包角對(duì)涂敷效果影響較大，如果包角過大則漏板前后絲束張力增大。造成絲束在涂油輥處的摩擦力變大，容易產(chǎn)生作業(yè)較差的現(xiàn)象;涂油包角過大也會(huì)帶來浸潤(rùn)劑浪費(fèi)，造成涂敷效率降低的現(xiàn)象;涂油包角過小，容易產(chǎn)生漏板前端的絲束存在涂油不均的疵點(diǎn)問題，或者為達(dá)到LOI標(biāo)準(zhǔn)，涂油器的轉(zhuǎn)速會(huì)提高。會(huì)造成浸潤(rùn)劑涂敷效率的降低。

小結(jié)：對(duì)于玻璃纖維絲束涂油器包角來講，過大或者或小均不好。針對(duì)不同的工藝、不同的品種還需根據(jù)試驗(yàn)確定最佳涂油包角。（一般涂油器包角為15℃左右較佳，其弧長(zhǎng)大約為10-15（mm）。）

改變涂油器包角通常通過調(diào)整集束器（輪）前后、上下位置來實(shí)現(xiàn)，或者是調(diào)整涂油輥前后、上下位置。也就是上面所提到的G/F距離。

（二） 原絲噴霧（原絲含水）工藝對(duì)于浸潤(rùn)劑涂敷效率的影響分析：

原絲噴霧在拉絲作業(yè)過程中起著冷卻、潤(rùn)滑、洗刷空氣中的塵埃、消除靜電以及控制濕紗含水率的作用。為了保證原絲的冷卻效果，并且根據(jù)噴霧器本身的噴霧性能，一般使用多個(gè)噴霧器并排排列，各噴霧面有1/6左右疊加重合，以保證絲束面各部分受水量及冷卻效果相同;

原絲噴霧（原絲含水）對(duì)于浸潤(rùn)劑涂敷效率的影響：噴霧水量過于小的時(shí)候，會(huì)造成絲束經(jīng)過涂油輥之前發(fā)干，絲束的集束性會(huì)差，絲束的毛羽會(huì)多一些。對(duì)集束性要求差的產(chǎn)品或者對(duì)于絲束的毛羽要求不高的產(chǎn)品，原絲噴霧水的總量小一些對(duì)于產(chǎn)品成本的控制存在優(yōu)點(diǎn)。

原絲噴霧量過于大時(shí)，絲束在經(jīng)過涂油輥時(shí)，原絲絲束內(nèi)含有的水分略高，在經(jīng)過涂油輥浸潤(rùn)劑涂敷時(shí)，涂敷效率會(huì)差。這時(shí)候?yàn)楸ＷCLOI指標(biāo)，往往會(huì)采取提高涂油器轉(zhuǎn)速的調(diào)整方式，進(jìn)一步造成了原絲水分的提高，帶來烘干能耗的增加。例如：某噴射紗產(chǎn)品，當(dāng)原絲噴霧水嘴的型號(hào)采取100ml/min噴霧水嘴，工藝采用4個(gè)噴霧水嘴并排排列。當(dāng)發(fā)現(xiàn)冷卻效果較差時(shí)，往往會(huì)采取增加1-2個(gè)噴霧的方式。與4*100ml/min噴霧水嘴對(duì)比，6*100ml/min噴霧水嘴工藝，相同的浸潤(rùn)劑，為保證相同的LOI指標(biāo)。涂油器轉(zhuǎn)速會(huì)提高1米左右。浸潤(rùn)劑單耗會(huì)提高，浸潤(rùn)劑的涂敷效率會(huì)降低。（當(dāng)出現(xiàn)絲束毛羽較多冷卻不好的情況時(shí)，在不犧牲浸潤(rùn)劑涂敷效率的基礎(chǔ)上，可采取調(diào)整原絲噴霧的方式為：如上一實(shí)際例子，某噴射紗使用4*100ml/min噴霧水嘴工藝，我們可更改為噴霧工藝為5*80ml/min噴霧工藝或者是6*60ml/min噴霧工藝，或者由單介質(zhì)噴霧更改為雙流體噴霧。切忌在調(diào)整時(shí)單純的靠增加噴霧水嘴的數(shù)量而忽略了絲束總含水的做法，這樣會(huì)造成生產(chǎn)成本的增加）。

小結(jié)：含水偏低時(shí)更容易提高浸潤(rùn)劑的涂敷效率！（據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，每平方米玻璃纖維表面積需水量為3ml，但在低速、粗纖維、大流量玻璃纖維的生產(chǎn)過程中一般根據(jù)原絲冷卻效果作適當(dāng)調(diào)整。）

（三） 涂油器轉(zhuǎn)速的合理范圍以及多轉(zhuǎn)速設(shè)置對(duì)于浸潤(rùn)劑涂敷效率的影響;

涂油器轉(zhuǎn)速快慢是影響產(chǎn)品附著率高低（LOI、含油率）的一項(xiàng)重要指標(biāo)，涂油器轉(zhuǎn)速高低與浸潤(rùn)劑類型以及拉絲機(jī)臺(tái)工藝布置，甚至生產(chǎn)季節(jié)都有密切關(guān)系;涂油器轉(zhuǎn)速影響產(chǎn)品附著率高低，但二者并不成正比關(guān)系，在初始階段附著率隨轉(zhuǎn)速升高而增加，但到達(dá)一定程度后涂油器轉(zhuǎn)速再提高而附著率變化不大。

為了節(jié)約浸潤(rùn)劑耗量并減少浸潤(rùn)劑遷移，在整個(gè)絲餅的成型過程中建議涂油器分段設(shè)置，并且轉(zhuǎn)速是由低到高再到低，這樣有利于減少浸潤(rùn)劑的遷移。

另外，對(duì)于解決浸潤(rùn)劑遷移：1）降低玻璃纖維濕紗含水率也有一定的效果。2）提高浸潤(rùn)劑固含量，可有效減少浸潤(rùn)劑的甩出，間接降低濕紗含水率，可降低浸潤(rùn)劑遷移，在一定程度上有利于提高浸潤(rùn)劑涂敷效率。

由涂油器轉(zhuǎn)速與產(chǎn)品附著率的關(guān)系曲線圖，我們知道，當(dāng)涂油器轉(zhuǎn)速達(dá)到一定的程度時(shí)，產(chǎn)品附著率是無法繼續(xù)提高的，在這個(gè)時(shí)候，我們正確的做法是：某一產(chǎn)品正常生產(chǎn)，當(dāng)產(chǎn)品附著率達(dá)不到實(shí)際要求時(shí)，在涂油器轉(zhuǎn)速提高至我們平時(shí)控制的數(shù)值高于2m/min左右時(shí)。若產(chǎn)品附著率仍舊達(dá)不到我們的要求，這時(shí)我們就需要查看涂油系統(tǒng)是否存在問題或者聯(lián)系產(chǎn)品開發(fā)人員調(diào)整浸潤(rùn)劑固含量。

小結(jié)：同一品種，同一工藝下，涂油器轉(zhuǎn)速要控制在一個(gè)合理的范圍之內(nèi)，切忌出現(xiàn)為調(diào)整產(chǎn)品附著率而出現(xiàn)調(diào)整幅度過大的現(xiàn)象，當(dāng)超出合理控制范圍，產(chǎn)品附著率仍舊不能滿足時(shí)，可聯(lián)系產(chǎn)品研發(fā)人員調(diào)整浸潤(rùn)劑固含量。

（四） 綜合判定產(chǎn)品設(shè)定的附著率是否合適！

以某一氈用紗產(chǎn)品為例：產(chǎn)品附著率中心值為0.45%;日常中控制0.43%/0.42%;需要的涂油器轉(zhuǎn)速為11m/min左右。若要提到中心值，控制數(shù)據(jù)為0.46%/0.45%/0.47%這時(shí)候往往會(huì)上調(diào)涂油器轉(zhuǎn)速約2-3米;但是該產(chǎn)品實(shí)際控制0.43%/0.42%/0.41%對(duì)于產(chǎn)品的整體性能并無多大的影響，這時(shí)候工藝以及開發(fā)人員就要綜合考慮實(shí)際控制中心值是否需要下調(diào);

（五） 漏板流量對(duì)于浸潤(rùn)劑涂敷效率的影響;

在實(shí)際生產(chǎn)中，當(dāng)漏板流量提升2-3kg/h時(shí)，在產(chǎn)品附著率不變的情況下，涂油器線速度基本不發(fā)生變化，這就需要我們關(guān)注，在熔制工藝滿足的條件下，盡可能提高漏板的流量，可提高生產(chǎn)量，間接對(duì)于產(chǎn)品附著率的提高有一定的效果。

（六） 涂油盒結(jié)構(gòu)的影響;

不同結(jié)構(gòu)的涂油盒對(duì)于浸潤(rùn)劑涂敷效率也存在些許的影響，例如增加涂油盒蓋罩板，可在一定程度上減少浸潤(rùn)劑受周圍溫度影響造成的揮發(fā)。

（七） 絲束溫度對(duì)于浸潤(rùn)劑涂敷效率的影響;

不同系列的浸潤(rùn)劑最大化發(fā)揮其粘度所需求的溫度是不一樣的，絲束溫度間接的會(huì)影響涂油盒內(nèi)浸潤(rùn)劑的溫度以及涂油輥上浸潤(rùn)劑的溫度，造成浸潤(rùn)劑粘度的變化，從而影響其涂敷效率。

分析來講，絲束溫度、涂油盒油溫，最終影響的是浸潤(rùn)劑的粘度及均勻性。

一般來講，細(xì)紗浸潤(rùn)劑對(duì)于溫度的要求略微高一些，不同類型不同，一般控制在60℃;粗紗浸潤(rùn)劑對(duì)于溫度的要求略微低一些，一般控制在30-40℃之間最佳。35℃左右可滿足大部分粗紗浸潤(rùn)劑的要求。對(duì)于部分產(chǎn)品，例如某環(huán)氧紗，當(dāng)浸潤(rùn)劑溫度低于40℃時(shí)，會(huì)出現(xiàn)涂油輥花斑的現(xiàn)象，這時(shí)候的涂敷效率以及產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性是比較差的，當(dāng)溫度提升至40℃以上時(shí)，涂油輥花斑等現(xiàn)象得以消除。

另外：浸潤(rùn)劑乳劑顆粒度的大小對(duì)于涂敷效率影響較大，乳劑顆粒度越小浸潤(rùn)劑涂敷效率越低。玻璃方面E玻璃現(xiàn)對(duì)于無硼無氟玻璃涂敷效率要好一些。

（泰山玻璃纖維有限公司? ?271000）