氨綸絲餅端面不齊的成因及解決方法

張星明，張 磊

（連云港杜鐘新奧神氨綸有限公司，江蘇 連云港 222047）

在氨綸生產(chǎn)過(guò)程中，絲餅端面不齊是常見(jiàn)異常。所謂端面不齊，是指氨綸在卷繞成型過(guò)程中端面出現(xiàn)一道或多道深淺不一的楞痕，端面看起來(lái)凹凸不平（圖1）。關(guān)于氨綸絲餅端面不齊的成因及解決方法鮮有報(bào)道，本研究以天明卷繞機(jī)為例，重點(diǎn)探討導(dǎo)致氨綸絲餅端面不齊的主要原因，并提出解決方案，為氨綸絲生產(chǎn)提供參考依據(jù)。

圖1 端面異常

1 氨綸絲餅的卷繞機(jī)理

1.1 卷繞路徑

絲餅在卷繞過(guò)程中，絲束的擺動(dòng)路徑由兩個(gè)方面提供：橫動(dòng)裝置的來(lái)回?cái)[動(dòng)產(chǎn)生橫向速度，摩擦輥轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生縱向速度。橫向速度和縱向速度的合速度共同作用形成了絲束的路徑，同時(shí)由于兔子頭的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，絲卷形成網(wǎng)格狀形態(tài)[1]。

1.2 卷繞機(jī)的擾動(dòng)

通過(guò)調(diào)整卷繞機(jī)的擾動(dòng)，使卷繞角發(fā)生變化。橫動(dòng)的擺動(dòng)速度在時(shí)刻發(fā)生變化，因此，往復(fù)運(yùn)動(dòng)的路徑不會(huì)發(fā)生重疊，可防止出現(xiàn)疊絲。

1.3 卷繞角設(shè)定

通過(guò)分段設(shè)定卷繞角，使絲卷的端面成型滿足使用要求。由于氨綸是高彈性纖維，在卷繞過(guò)程中任何一個(gè)參數(shù)發(fā)生波動(dòng)都會(huì)導(dǎo)致絲餅的端面不齊，需要關(guān)注氨綸卷繞速度、張力等數(shù)值的變化。導(dǎo)致氨綸絲餅端面不齊的原因有很多，大致可以分為卷繞設(shè)備原因、工藝原因、卷繞面板原因和環(huán)境原因。圖2是通過(guò)調(diào)查分析得出的絲餅端面不齊的主要原因。本研究主要從卷繞設(shè)備、卷繞工藝、卷繞面板3個(gè)方面進(jìn)行分析，并提出解決方法。

圖2 端面不齊降等帕累托圖

2 卷繞設(shè)備對(duì)氨綸絲餅端面的影響

2.1 卷繞機(jī)摩擦輥

卷繞機(jī)的摩擦輥提供絲餅縱向卷繞速度，當(dāng)摩擦輥速度發(fā)生波動(dòng)時(shí)，合速度就會(huì)發(fā)生波動(dòng)，絲束的卷繞路徑就會(huì)發(fā)生變化，導(dǎo)致絲餅端面不齊[2]。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，導(dǎo)致卷繞機(jī)摩擦輥速度發(fā)生異常波動(dòng)的主要原因如下：（1）摩擦輥前軸承纏絲，導(dǎo)致摩擦阻力增加，速度產(chǎn)生波動(dòng)（圖3）；（2）摩擦輥前后軸承被損壞時(shí)，導(dǎo)致摩擦輥速度發(fā)生波動(dòng)，實(shí)際運(yùn)行速度與設(shè)定速度不一致；（3）摩擦輥同步帶出現(xiàn)磨損時(shí)，同步帶出現(xiàn)裂痕、同步帶齒輪發(fā)生磨損，導(dǎo)致摩擦輥速度產(chǎn)生波動(dòng)（圖4）；（4）當(dāng)同步帶輪出現(xiàn)異常、鍵槽出現(xiàn)磨損、齒輪表面有異物時(shí)，摩擦輥速度產(chǎn)生波動(dòng)（圖5）。

圖3 摩擦輥前軸承纏絲

圖4 摩擦輥同步帶

圖5 摩擦輥連接件鍵槽

解決方法：定期、及時(shí)處理軸承的纏絲，定期檢查、更換同步帶，定期檢查鍵槽的磨損情況，及時(shí)清理異物。

2.2 卷繞機(jī)橫動(dòng)裝置

卷繞機(jī)的橫動(dòng)速度發(fā)生異常波動(dòng)時(shí)，合速度就會(huì)發(fā)生波動(dòng)，絲束的卷繞路徑就會(huì)發(fā)生變化，導(dǎo)致絲餅端面不齊。卷繞機(jī)的橫動(dòng)裝置包括槽筒、兔子頭、電機(jī)、同步帶和連接件等。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，導(dǎo)致橫動(dòng)速度發(fā)生異常波動(dòng)的主要原因如下：（1）槽筒槽內(nèi)有異物、碎絲等，阻礙兔子頭運(yùn)動(dòng)，使橫動(dòng)速度發(fā)生波動(dòng)；（2）兔子頭磨損，使運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度發(fā)生波動(dòng)；（3）當(dāng)槽筒前后軸承損壞時(shí)，橫動(dòng)速度發(fā)生波動(dòng)，實(shí)際運(yùn)行速度與設(shè)定速度不一致；（4）橫動(dòng)裝置的同步帶出現(xiàn)磨損時(shí)，同步帶出現(xiàn)裂痕、同步帶齒輪發(fā)生磨損，導(dǎo)致橫動(dòng)速度產(chǎn)生波動(dòng)；（5）槽筒與橫動(dòng)電機(jī)的連接件發(fā)生破損時(shí)，速度產(chǎn)生波動(dòng)。

解決方法：檢查兔子頭磨損情況，及時(shí)更換；定期清理槽筒溝槽中的異物；定期檢查連接件的磨損情況，或者考慮使用尼龍材質(zhì)的連接件；定期檢查、更換同步帶。橫動(dòng)連接件（母頭）如圖6所示，橫動(dòng)連接件（公頭）如圖7所示。

圖6 橫動(dòng)連接件（母頭）

圖7 橫動(dòng)連接件（公頭）

2.3 前支撐

卷繞機(jī)的前支撐（圖8）是易磨損部件，由于卷繞軸上的絲餅多，承受力較大，在卷繞過(guò)程中，前支撐的銅頭經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)磨損情況，使絲餅在卷繞過(guò)程中出現(xiàn)意外牽伸，卷繞張力波動(dòng)增加，導(dǎo)致端面不齊。

圖8 卷繞機(jī)的前支撐

2.4 漲緊器

卷繞軸（圖9）的漲緊器（圖10）是絲餅卷繞的重要部件之一。漲緊器的關(guān)鍵部件是凸件、O型圈、軸芯，當(dāng)凸件、O型圈缺失時(shí)，會(huì)導(dǎo)致絲餅的卷繞速度發(fā)生波動(dòng)，造成合速度波動(dòng)；當(dāng)軸芯出現(xiàn)異常時(shí)，會(huì)使凸件沉降不到位，導(dǎo)致絲餅無(wú)法取出，損壞凸件和O型圈（圖11）。

圖9 卷繞軸凸鍵完整

圖10 漲緊器

圖11 卷繞軸凸鍵缺失

解決方法：檢查O型圈是否有裂痕，建議全部更換；補(bǔ)齊缺失的凸鍵，若凸鍵有磨損，也需要全部更換；用專用工具解體漲緊器，抽出芯軸，分別清理芯軸前、后、中3個(gè)部分的污垢，其中，前端污垢需要通過(guò)打磨才能去除；污垢是從缺失的凸鍵孔洞進(jìn)入芯軸，會(huì)增加芯軸動(dòng)作的摩擦力，造成凸鍵沉降不到位，導(dǎo)致絲餅無(wú)法取出。

3 工藝對(duì)絲餅端面不齊的影響

3.1 卷繞工藝

卷繞工藝對(duì)絲餅的成型至關(guān)重要，卷繞角的設(shè)定及分段直接影響絲餅的端面。當(dāng)分段設(shè)定不合理、銜接出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，絲餅的端面就會(huì)出現(xiàn)楞痕，這種楞痕一般會(huì)出現(xiàn)在絲餅端面固定位置。當(dāng)絲餅端面不齊出現(xiàn)得毫無(wú)規(guī)律時(shí)，卷繞角的分段就不是主要因素[3]。

3.2 上油率

絲餅上油率會(huì)影響絲束的表面性能，一般而言，上油率越高，絲束越滑，對(duì)絲餅的端面越不利，因此，需要關(guān)注絲餅的上油率。從圖12可以看出，對(duì)中細(xì)旦絲而言，含油率對(duì)端面不齊的影響不大，當(dāng)含油率較低時(shí)，端面不齊絲餅的數(shù)量反而多，只有當(dāng)含油率過(guò)高時(shí)，才會(huì)引起成型的變化。

圖12 端面不齊降等數(shù)量

3.3 卷繞機(jī)接觸壓力

卷繞機(jī)接觸壓力的大小也會(huì)影響絲餅的成型，當(dāng)接觸壓力偏小時(shí)，絲餅松軟，不利于后道退繞；當(dāng)接觸壓力過(guò)大時(shí)，絲餅會(huì)出現(xiàn)“鼓肚子”現(xiàn)象[4]。因此，合適的接觸壓力有利于絲餅成型。

4 卷繞面板對(duì)絲餅端面不齊的影響

氨綸的卷繞面板包括導(dǎo)絲器、卷繞羅拉、上油羅拉、卷繞機(jī)等，相對(duì)位置和狀況對(duì)絲餅的成型有較大影響。當(dāng)導(dǎo)絲器中有異物時(shí)，絲束的卷繞張力發(fā)生波動(dòng)，引起絲餅端面不齊；當(dāng)卷繞羅拉振蕩較大時(shí)，絲餅的卷繞張力發(fā)生波動(dòng)，導(dǎo)致絲餅端面不齊；當(dāng)卷繞面板的位置出現(xiàn)異常時(shí)，卷繞張力也會(huì)出現(xiàn)波動(dòng)，導(dǎo)致絲餅端面不齊。

5 結(jié)語(yǔ)

要想減少生產(chǎn)過(guò)程中端面不齊氨綸絲餅的數(shù)量，除了設(shè)計(jì)合適的分段卷繞工藝外，日常的管理和設(shè)備維護(hù)必不可少。一般而言，當(dāng)產(chǎn)品的卷繞工藝定型以后，在設(shè)備方面需要關(guān)注日常的檢修與維護(hù)，尤其是卷繞機(jī)的連接件和易磨損部件，需要做好及時(shí)保養(yǎng)與更換，同時(shí)還要考慮材質(zhì)的改變，減少磨損情況；在硬件方面盡量避免卷繞面板的震動(dòng)；在工藝方面要穩(wěn)定聚合體的黏度，選擇合適的油劑，保持好卷繞間的溫濕度等。以上都是保證絲餅成型良好的重要因素。