王緒霞,鄒小祥,吳文斌
(1.孚日集團股份有限公司 棉紡分公司,山東 高密 261500;2.無錫市蘭翔膠業(yè)有限公司,江蘇 無錫 214171)
近幾年,差別化纖維品種的比例增加,紗線日趨細號化,集聚紡萊賽爾、莫代爾、粘膠等差別化纖維9.72 tex~7.29 tex及7.29 tex以下的紗線比重越來越大,這些品種對紡紗器材專件也提出了更高的要求。細紗膠輥的狀態(tài)對紗線的質量、紡紗效率及成本控制有很大影響[1-2]。筆者以細紗膠輥為例,分別在集聚紡CJ 7.29 tex紗、集聚賽絡紡CJ/M 60/40 9.72 tex紗、環(huán)錠紡CJ/T 60/40 14.58 tex紗等品種進行試驗,重點介紹細紗膠輥在選型及使用過程中的體會。
孚日集團股份有限公司棉紡分公司主要生產萊賽爾、莫代爾以及純棉CJ 14.58 tex~7.29 tex紗為主,所選細紗膠輥應滿足如下要求。
a) 適紡范圍較大,成紗條干穩(wěn)定,與公司主流產品定位質量要求相符。
b) 應具有優(yōu)良的彈性及回彈性,耐磨損,抗中凹,能延長膠輥的使用周期,降低損耗;可以降低膠輥損傷造成的規(guī)律性和非規(guī)律性疵點。
c) 具有良好的抗靜電、抗纏繞性能,吸放濕性能一致性好;能減少細紗斷頭,對于提高值車工看臺能力以及增加臺班產量有較好的促進作用。
d) 對于膠輥房操作工的要求不宜過高和操作不宜過于復雜,表面處理應方便。
將LXC-966D型低硬度膠輥與原車膠輥進行對比試用,兩者的邵爾A硬度均為65度。根據2種膠輥實際應用情況,在工藝、空調、配棉、紗號、保全工及擋車工操作水平等多方面綜合考慮其性能。LXC-966D型低硬度膠輥與原車膠輥在同一條件,即同錠、同粗紗、同溫濕度環(huán)境、同試驗儀器,從2種膠輥的成紗質量指標、周期跟蹤情況、細紗狀態(tài)、斷頭及膠輥損耗的影響等方面進行詳細對比分析。
通過對LXC-966D型膠輥進行大面積使用,并經過180 d的跟蹤試驗數據分析,LXC-966D型膠輥成紗的各種數據較為穩(wěn)定。表1為原車膠輥與LXC-966D型膠輥用于集聚紡CJ 7.29 tex管紗質量指標對比,表2為原車膠輥與LXC-966D型膠輥用于集聚紡CJ/M 60/40 14.58 tex紗的管紗質量指標對比。
表1 原車膠輥與LXC-966D型膠輥用于集聚紡CJ 7.29 tex紗的管紗質量對比
表2 原車膠輥與LXC-966D型膠輥用于集聚紡CJ/M 60/40 14.58 tex紗的管紗質量對比
紡紗工藝要求膠輥必須具有適當的硬度和彈性,以保證膠輥與羅拉形成的鉗口能夠有效握持纖維進行正常牽伸,否則會造成鉗口壓力波動,影響成紗條干水平;膠輥的高彈性受力變形后能跟上外力作用的速度,即應變力與壓力達到平衡;同時高彈性有利于提高膠輥的耐磨性和抗繞性,耐磨性特征可以使膠輥表面粗糙度Ra值較為穩(wěn)定。一般來說,膠輥硬度小,條干均勻度好;硬度大,條干均勻度差;膠輥彈性高,條干均勻度好;彈性低,條干均勻度差。但是,相同硬度不同彈性的問題往往被忽視[3]。
為觀察這2種膠輥同硬度不同彈性變形情況,在搖架壓力為210 N/雙錠時,觀察2種膠輥與紗條接觸面積的大小,發(fā)現LXC-966D型膠輥與前三角牽伸區(qū)紗條接觸弧度面積較大,加強了對浮游纖維的控制能力,纖維單位面積上的受力分布更均勻,使橫向摩擦力界均勻分布,纖維變速點更加趨于一致,有利于牽伸力穩(wěn)定,保證纖維順利變速,提高條干水平,進而減少錠間差異。從表1和表2的試驗數據分析得知,使用LXC-966D型膠輥的管紗質量,相比硬度同為邵爾A65度的原車膠輥具有一定優(yōu)勢,條干CV值以及粗細節(jié)、錠間CVb值均有一定改善,毛羽指標波動不明顯,但略有好轉。
膠輥在加壓情況下,經過一定時間的運轉會受到各種因素的影響,會產生偏心、中凹、大小頭,表面出現硬化、損傷、毛糙等,造成膠輥粘花、成紗強力降低、斷頭增加、紗疵偏高,這就需要對膠輥進行周期更換。普通環(huán)錠紡前膠輥更換周期一般為90 d~120 d,集聚紡前膠輥的更換周期為60 d~90 d;而賽絡紡由于特殊紡紗工藝要求,無導紗動程造成膠輥工作面中凹嚴重,有時不到10 d膠輥就會出現明顯的中凹。在集聚賽絡紡上為了避免膠輥中凹,更換周期約為20 d,導致膠輥使用壽命縮短。采用LXC-966D型膠輥重點在集聚賽絡紡CJ 14.58 tex紗對5臺細紗機進行跟蹤試驗,每天檢查膠輥中凹情況,試驗結果如表3所示。
表3 集聚賽絡紡CJ 14.58 tex紗使用LXC-966D型膠輥中凹統(tǒng)計
由于膠輥中凹會對成紗質量造成一定影響,故在第35 d對膠輥全部進行更換。結合膠輥的使用及消耗情況認為LXC-966D型膠輥的更換周期約為30 d,與原車膠輥相比,使用周期延長近50%。
同樣在普通集聚紡品種上試驗,效果也較好,如集聚紡萊賽爾9.72 tex紗,前膠輥更換周期由60 d延長到70 d;普通環(huán)錠紡CJ 14.58 tex紗,前膠輥的更換周期由90 d延長到120 d。
斷頭直接影響細紗車間生產效率,采用LXC-966D型膠輥在集聚紡萊賽爾9.72 tex和集聚紡CJ 14.58 tex品種,與原車膠輥相比,斷頭方面無明顯差異,這說明對于細紗狀態(tài)的影響不大。
在紡低比例棉/滌混紡品種時,采用邵爾A硬度為65度的膠輥進行涂料處理后使用,膠輥損傷比紡純棉品種偏高,拉傷的膠輥數量較多,平均1臺車有4~5只膠輥拉傷,甚至多達十幾只,造成很大的質量隱患,值車工的看臺量也受到影響。
將LXC-966D型膠輥用于普通環(huán)錠紡CJ/T 60/40 14.58 tex紗,先小批量磨礪膠輥,適當加大膠輥表面粗糙度來增強對纖維的握持力,從而減少膠輥拉傷,之后再用涂料處理后上車。通過在5臺細紗機上與原車膠輥進行30 d的跟蹤試驗,表4為原車膠輥與LXC-966D型膠輥用于環(huán)錠紡CJ/T 60/40 14.58 tex紗的成紗質量指標對比。
分析表4試驗數據得知,使用LXC-966D型膠輥后,成紗質量指標相較于原車膠輥有所改善,千錠時斷頭也有所降低。
表4 原車膠輥與LXC-966D型膠輥用于環(huán)錠紡CJ/T 60/40 14.58 tex紗的成紗質量對比
通過統(tǒng)計,原膠輥紡紗5臺車每天拉傷的膠輥數量為20~30只,而采用LXC-966D型膠輥紡紗5臺車每天拉傷的膠輥數量為3~5只,最多為8只,這說明LXC-966D型膠輥不但有利于改善成紗質量,且能降低膠輥損傷數量,減少纏繞,對于降低規(guī)律性紗疵效果明顯,并在一定程度上穩(wěn)定了車間的生產狀態(tài),降低了值車工的勞動強度。
低硬度免處理膠輥特指經過磨礪后的膠輥不再經過涂料處理,主要適用于純棉品種。膠輥精磨時,相對于普通膠輥,對低硬度免處理膠輥的要求更加嚴格,這是提高膠輥抗繞性和成紗條干水平、增強適紡性的關鍵步驟。提高膠輥表面粗糙度,可以達到表面不處理的效果[4]。在磨礪LXC-966D型低硬度膠輥時,對立達高精度磨床進行了部分改進:適當提高4 cm砂輪速度,同時把往復速度適當降低,校正好砂輪靜平衡使其減少振動;用鉆石刀將砂輪表面抄磨平整,以保持其鋒利度;回磨前將上羅拉夾具氣壓調節(jié)至0.6 MPa,使其磨礪后的膠輥圓柱度不大于0.02 mm,確保上機膠輥全部符合質量標準,保證成紗指標穩(wěn)定,減少紗疵。
膠輥表面處理通常包括磨礪后化學涂料處理或紫外線光照處理、涂料+紫外線光照復合處理等。試驗證明,多種處理方法于一體效果更佳。在紡低比例棉/滌混紡品種時,需對LXC-966D型低硬度膠輥表面進行涂料處理+紫外線光照處理。
a) 采用滲透性雙組分無色涂料處理,A組分主要作用是抗靜電,在膠輥表面生成膜,起導電作用;B組分主要起滲透作用。將磨礪好的膠輥用B組分涂料清洗表面,把留在膠輥表面上的膠沫、油漬清洗干凈,氣溫較高時晾置30 min即可,氣溫較低時可放置在烘房烘干,烘房溫度應低于45 ℃,最高不能超過50 ℃。若溫度過高,膠輥軸承中的油脂會泄漏、污染膠輥表面。此外,烘房不宜使用紅外線燈泡加熱,應使用電熱管加熱,使烘房加熱均勻;因紅外線取暖器等設備烘烤膠輥,能使膠輥表面氧化產生有害機械波,影響紡紗質量。
b) 涂料配比很重要,要根據不同品種配棉特性,以及季節(jié)變化適當增大或縮小涂料配比,A組分與B組分的比例一般掌握在1∶8~1∶30。筆涂時一定要確保均勻,防止出現機械波。
c) 使用板涂時,應注意將包在板面上的布包覆平整,避免出現折疊。蘸涂料時一定要均勻,起板時應快速從膠輥表面拉出,不得在中途出現停頓、拿起,以免出現涂料不勻。
d) 在特殊天氣和季節(jié),如梅雨天和冬天,可將放置24 h的膠輥再經紫外線光照外理,光照時間應控制在40 s~60 s,這對于提高膠輥抗繞性以及提高條干水平具有一定作用。
e) 膠輥軸承加油應適量,建議使用3號極壓鋰基脂作為軸承潤滑脂,且軸承第二排鋼球必須加到油,上車4個月后重新補油。
低硬度免處理膠輥對改善成紗條干CV值,提高產品質量有明顯效果,但也應有良好的生產環(huán)境和有效的設備管理作為前提條件,才能充分發(fā)揮低硬度免處理膠輥的優(yōu)異效能。
a) 溫濕度控制 膠輥對車間溫濕度十分敏感,濕度控制不當會造成其各種性能發(fā)生變化,直接影響產量的穩(wěn)定。膠輥具有吸放濕性,細紗車間溫度在24 ℃~28 ℃,相對濕度在55%~60%時,低硬度免處理膠輥不會出現粘繞花問題,車間生產運轉正常。
b) 搖架壓力控制 低硬度免處理膠輥,搖架壓力過大易造成膠輥變形大,加速膠輥老化、損耗增加,同時搖架加壓過大會造成羅拉彎曲概率增加,易出現羅拉機械波和羅拉扭振;而搖架加壓過小則會造成牽伸力與握持力不匹配,無法保證牽伸順利進行,導致成紗條干惡化、疵點和斷頭增多等。故普通環(huán)錠紡搖架壓力應調整為160 N/雙錠~180 N/雙錠,集聚紡搖架前膠輥與引導膠輥組合壓力應調整為200 N/雙錠~220 N/雙錠。
細紗膠輥對成紗質量、生產效率和企業(yè)經濟效益有一定影響,本文通過LXC-966D型低硬度膠輥與原車膠輥分別紡制集聚紡CJ 7.29 tex紗、集聚賽絡紡CJ/M 60/40 9.72 tex紗、環(huán)錠紡CJ/T 60/40 14.58 tex紗,對比成紗質量各項指標、膠輥周期跟蹤情況、細紗狀態(tài)等方面,表明LXC-966D型低硬度膠輥是一種彈性好且變形小、穩(wěn)定性優(yōu)良、適紡性較好、成紗質量優(yōu)異的膠輥。對于紡紗廠來說,不僅要確定好膠輥的選型,穩(wěn)定生產狀態(tài)和提高紡紗質量,而且要在設備管理方面發(fā)揮作用,合理對膠輥進行表面處理,確保產品質量的穩(wěn)定,延長其使用周期,達到降本增效的目的。