「技術」精梳機膠輥應用實踐

「技術」精梳機膠輥應用實踐

《棉紡織技術》2020年3月(第48卷,總第581期)火熱發售中,歡迎訂閱。

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「技术」精梳机胶辊应用实践

原文刊自:2019年9月

第47卷(總第575期)

摘 要

探討精梳機膠輥應用問題。介紹了精梳膠輥的技術特點及工藝要求。闡述了精梳膠輥製作技術要點和膠輥表面處理的要點。提出了精梳膠輥的保養要求和操作要求。認為:精細製作精梳膠輥,嚴格執行精梳膠輥管理制度,強化膠輥維護和保養,對提高精梳半成品質量起著關鍵作用。

關鍵詞

精梳機;牽伸膠輥;分離膠輥;免處理膠輥;靜電;磨礪

在紡紗專件器材中,膠輥是紡紗設備裝置中的重要牽伸器材。特別在精梳工序中,由於精梳機特殊的傳動機理,分離膠輥工藝動作的特殊性,分離接合的棉網對膠輥的要求較高。膠輥狀態的好壞直接影響到棉網好壞乃至成紗條幹CV值的大小。由於新型精梳機速度的不斷提高,高速高效運轉對膠輥自身的抗繞性和適紡性提出了更高的要求。特別在高溫高溼的特殊環境下,車間溫溼度有時難以控制,會使膠輥的纏繞增加、斷頭增多,直接影響到精梳機的開臺效率。精梳機牽伸、分離膠輥狀態好壞是保證精梳機優質高產的關鍵之一,對控制半成品質量和紗線的整體條幹、成紗強力、斷頭率等都有直接影響。我公司對於精梳膠輥的管理及維護保養等非常重視,並積累了一定的經驗,現就以上方面所做的工作進行總結。

「技术」精梳机胶辊应用实践

精梳膠輥技術特點及工藝要求

1.1 牽伸膠輥技術特點

新型精梳機的牽伸形式大多采用三上五下、三上三下等牽伸形式,由牽伸羅拉和膠輥組成牽伸區,其中三根膠輥的硬度要求各不相同。以FA388型精梳機為例:三根膠輥的邵爾A硬度分別是75度、85度、66度;三根膠輥中硬度最高的應處於整個牽伸過程中部,中間的這根膠輥既要對後面的棉網起到牽伸作用,又要對前面的棉網起到夾持固定的作用,因此對其硬度要求最高。由於前牽伸區的牽伸倍數較大,牽伸區中的前膠輥由於轉速最快,相應硬度也較最後一根膠輥略高一些,保養加油安裝時要注意區分膠輥的順序,一旦操作時裝錯,將會影響條幹CV值或出現機械波。

牽伸膠輥的運動是單一的圓周運動,牽伸膠輥直徑45 mm、長度200 mm,多數採用氣動加壓形式。需要注意的是前膠輥和後兩根膠輥的壓力是不同的,主要是由於前膠輥與前羅拉單面接觸,加壓較小會影響牽伸任務的完成,而後面兩根膠輥加壓後同時與兩根羅拉接觸且轉速稍慢,所以各牽伸膠輥壓力各不相同。

1.2 分離膠輥的技術特點

精梳機分離接合機構在每一工作循環中,分離羅拉要作“倒轉→順轉→基本靜止”的往復運動,分離膠輥也隨著分離羅拉做同樣的往復運動,分離膠輥在運動時會與棉網纖維叢發生“搓黏”,從而把棉網中含帶的棉糖、棉蠟、棉雜等部分殘留物黏附在膠輥上,隨著精梳機速度的不斷提高,氣流和靜電對棉纖維作用的加劇,這就使分離膠輥與纖維之間的黏纏更為嚴重。膠輥的狀態對棉網質量發揮著重要作用。分離接合機構在分離接合、輸送棉網的運動中,分離膠輥因與棉網接觸面積大,易受棉糖、棉蠟、棉雜及油劑黏汙,且棉網輕薄,纖維伸直平行度高,易受靜電和氣流的影響,纖維易破邊或從棉網中游離出來而纏繞膠輥,造成繞花停車。分離膠輥直徑只有25 mm,長320 mm,在紡織廠設備中屬又長又細的膠輥,故對其表面狀態與適紡性能要求較高,是保證精梳機高效運轉、提升棉網質量、保證精梳條質量的關鍵。

根據分離膠輥的以上特性,則要降低分離膠輥的體積與電阻的比值,提高膠輥的分散度,分離膠輥的握持力也必須加強且均勻、穩定,因此膠輥硬度不宜過高,一般在邵爾A65度~75度為宜,並富有彈性,能在第二次迴轉前復原,使之有效控制接合分離棉網達到工藝要求。

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精梳膠輥製作技術要點

2.1 精梳膠輥製作要求

精梳膠輥在製作時,合理選用膠料是提高質量的關鍵,所選用材料必須具有良好的耐油性及防靜電性能,製作膠輥的原材料通常選用優質的丁腈橡膠和天然橡膠。按照合理的配方進行搭配,經過煉膠、包膠、硫化、加工、磨製等一系列周密的製作方可完成。此外,新型加工助劑材料的應用有利於分散度的提高,新型抗靜電劑的合理配用可以大幅度降低膠輥的比電阻值,計算機的應用優化了膠輥的配方技術,確保了膠輥內在質量的穩定提高。

膠輥在芯殼配合、包覆物厚度、膠輥直徑寬度、鐵芯與膠管配合限值、表面圓整度及潤滑條件等公差尺寸方面要熟練掌握,新膠輥加工後必須經過質量驗收方可上機使用,具體加工尺寸標準見表1。

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膠輥大部分採用氣動套膠輥機套制,在套制膠輥時一定要熟知操作規程,注意安全,細心謹慎,以免傷手;另外還要檢查工作氣壓的穩定性,波動大的氣壓會影響套制膠輥的製造精度並造成不合格品的增多。

膠輥磨礪時要根據加工纖維的品種特性、工序工藝要求、車間環境等因素,合理選用砂輪的目數、氣孔清潔、磨礪次數,控制砂輪的速度和磨礪壓力,掌握好磨礪量,嚴格按照膠輥的製作標準,製作出符合設備運轉要求的膠輥。優質的膠輥一般都具有良好的彈性、較小的變形誤差,耐腐性強,並具有良好的抗靜電和吸溼放溼能力,生產中具有穩定的硬度和抗摩擦抗老化等特點。

2.2 膠輥原材料的硬度選擇

膠輥的硬度與成紗條幹CV值和單紗強力密切相關,在一定範圍內膠輥的硬度高低會影響到紗線質量,硬度適當、合理的膠輥能有效控制棉網、棉條在牽伸區內有序運動,順利完成牽伸及整理任務,並能減少膠輥帶花。在紡制純粘膠纖維時,一般採用邵爾A55度~邵爾A68度的高彈性、低硬度膠輥;紡制純棉品種時,採用邵爾A55度~邵爾A58度的表面不處理膠輥或微處理膠輥;在紡制滌棉混紡品種或其他化纖原料與棉混紡品種時,一般採用邵爾A70度~邵爾A75度的中彈性中硬度膠輥;紡制純化纖品種、純棉粗特紗品種、滌棉混紡粗特紗品種時,一般採用邵爾A78度~邵爾A82度的中彈性中硬度膠輥;紡制毛、麻、絲絹品種時,均採用邵爾A84度以上的低彈性高硬度膠輥。

膠輥的表面摩擦力必須適宜,低硬度膠輥的表面摩擦因數一般在0.581~0.583之間;中硬度膠輥表面摩擦因數在0.451~0.452之間。膠輥表面的靜摩擦因數應根據膠輥的硬度、吸溼放溼能力、所紡纖維種類和紡紗工藝條件來選擇,一般控制在0.35~0.55之間較為適當,化纖一般控制在0.35~0.40,純棉一般控制在0.40~0.55。只有合理選擇膠輥的摩擦因數,才能獲得最佳的鉗口握持力,減輕摩擦靜電負荷,在確保握持力與成紗質量得到改善的前提下,掌控好膠輥各方面的有利因素,對減少纏繞和降低成紗毛羽起到關鍵作用。

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膠輥表面處理的技術要點

3.1 造成膠輥狀態不良的因素

膠輥表面要保持光滑爽燥的良好運轉狀態,如果膠輥狀態不良會在握持纖維、控制纖維有序運動時存在波動,影響棉網棉條質量,違背“不纏繞,不返花”的工藝原則,生產中造成膠輥動態不良的主要因素有以下幾種。

(1)紡紗原料與設備適紡性發生變化,膠輥的硬度及處理方法與原料性能不匹配。

(2)工藝設置條件的影響,如:牽伸倍數設定、羅拉隔距大小、車速高低、加壓重量大小等。

(3)設備工藝保護自停失效、不靈敏,使羅拉、膠輥繞花後停車不及時,造成膠輥擠傷損壞。

(4)車間溫溼度的影響,由於精梳對溫溼度較為敏感,在高溫高溼特殊天氣時,空調調節效果不良,造成車間環境的溫溼度不可控。

(5)膠輥本身潛在的靜電界面易造成靜電擴散,使纖維運動失控。

(6)膠輥塗料配方不當,塗料厚薄不均勻,製做時誤差偏大。

(7)維護保養週期過長,膠輥芯子軸承加油不及時。

(8)值車工操作時未按規定清潔,揩擦不及時,膠輥表面過髒,棉蠟黏附嚴重。

(9)膠輥管理有漏洞,週期計劃不嚴密,保養加油人員維護不到位。

(10)值車工交接班不嚴,操作時未按操作規程作業。

綜上所述,這些現狀都會導致膠輥運轉狀態不良,使“纏、繞、返”等現象頻發,降低精梳機的生產效率,增加物料的浪費。

3.2 膠輥處理的方法及措施

3.2.1 表面處理

膠輥表面處理的方法一般有生漆處理、酸處理、化學塗料處理、紫外線光照處理等幾種方法。無論採取生漆、酸、化學塗料處理中的哪種方法,主要原理是在膠輥表面加一層覆蓋物,降低摩擦因數,減輕靜電積聚,使其在膠輥表面形成低分子氧化層。經過紫外線光照後,保持了原有膠輥的彈性,表面更加光滑,對纖維具有更好的握持,增強了膠輥自身的適紡性能。

用於膠輥表面處理的各類化工塗料在配製前,必須要經過嚴格檢查驗證後,才能篩選出最佳方案配製使用。塗料配好後要防止沉澱物或飄浮物黏附在膠輥表面。在敷塗塗料前必須將膠輥表面清洗乾淨,放在烘箱或烘房內,35 ℃~45 ℃保持30 min~40 min,然後拿出膠輥再敷塗配好的塗料。上塗料時,要注意板塗或筆塗用量不宜過多,塗層要薄,用力要均勻,塗輥盤要求光潔及轉動靈活,表面處理要均勻,厚薄要力求基本一致。不論板塗或筆塗操作,都要敷塗兩遍,每遍相隔時間不能超過10 min~15 min。時間過長塗料容易揮發,並會產生濃縮現象而破壞雙組分的塗料配比,導致膠輥表面產生微晶粒,使其表面毛糙,影響膠輥的正常使用。經過塗料加工後的膠輥表面,要達到“光而不亮,滑而不脫,爽而不繞,燥而不返”的工藝要求。

對於紫外線照射處理,其原理在於紫外線是一種電磁波,具有一定能量,可以使膠輥分子結構中的不飽和鍵飽和,使膠輥保持原有的彈力及彈性回覆力。一般紫外線光照1 min~3 min為宜,如照射時間處理不當,運轉中會出現龜裂現象,造成膠輥繞花,縮短膠輥的使用壽命及影響產品質量。整個精梳工序對膠輥要求較高的是分離膠輥,其次是精梳機牽伸膠輥。精梳分離膠輥其工作長度長,纖維伸直度好,抱合力變差,其工作性能直接決定棉網質量的好壞。要求握持要好,並有很好的彈性,還要求表面硬度要均勻,抗纏繞力強。採用塗料處理膠輥表面塗層很難達到良好的均勻性,易造成局部硬塊,握持纖維時,纖維量極不均勻,棉網有云斑現象,我們將硬度為邵爾A75度的精梳分離膠輥精磨光照上車使用,其效果可與進口分離膠輥相媲美,在精梳車間溫度較低的情況下,有很好的抗干擾能力,牽伸膠輥光照後,纏繞返花現象也明顯減少。

3.2.2 免處理膠輥的應用

對膠輥本身來說,常規的處理方法通常是通過復磨和表面覆抹塗料來解決纏繞問題。但這種方法在一定程度上會損害膠輥質量,而運轉一段時間後,還要重新復磨和上塗料。因此,膠輥表面處理的實質就是在處理膠輥的抗繞性,穩定條幹質量。而免處理低硬度的膠輥會使抗繞與質量的矛盾得到一定程度的緩解,並能增強膠輥的握持力,能有效控制纖維在牽伸及分離區內運動,棉條棉網質量有所好轉。免處理膠輥保持了橡膠原有的彈性和摩擦特性,加壓後縮小了纖維在浮游區的距離,使纖維變速點前移靠近鉗口。因硬度小,彈性好,柔性的運轉動態使牽伸區內纖維得到了更好地控制。一般膠輥在週期復磨後直徑會逐漸減小,造成膠輥表面發黏發澀,復磨上機使用時經常會出現膠輥返花和帶花現象,膠輥上機需經過數天磨合後,返花帶花現象才會有所緩解。牽伸膠輥由於直徑大轉速快,帶花現象不易解決,故免處理膠輥儘量不要磨礪。日常養護時,按時對膠輥芯子加油,如膠輥表面棉蠟棉雜過髒時,可加入適當的洗潔精和溫水調和後,把乾淨的擦布在混合好的水中沾溼後,用溼布對膠輥表面進行擦拭,表面潔淨後,再用乾布擦乾,手感表面乾淨爽滑後,上機開車觀察其帶花返花情況。如有不良也可用醫用碘伏擦拭,效果也不錯。此種保養方法能延長免處理膠輥的使用壽命,降低消耗,省時省力。因此,對免處理膠輥管理的重點要以“

養護為主,磨礪為輔”。

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精梳膠輥養護及操作要求

(1)提高操作工對膠輥的愛護意識,熟知膠輥損傷的原因及對本工序質量造成的不良後果,尤其在膠輥表面發生纏花現象時,決不能用鉤刀亂割,防止割傷膠輥,導致膠輥報廢。

(2)嚴格膠輥的維護調換週期,膠輥芯子加油週期不能過長,以免造成膠輥狀態不良和芯子失油。

(3)做好交接班管理工作,接班者做好膠輥的檢查與驗收,開車前先手摸膠輥,手感是否光滑潔淨,保證膠輥狀態完好,在關車時要及時卸壓,以免造成膠輥彎曲或壓傷。

(4)隨時清除膠輥表面的油汙和棉蠟,發現表面過髒時要定期擦拭,由於原料原因而使膠輥表面髒得過快時,可適當縮短擦拭週期。

(5)膠輥表面狀態不良、彈性下降,膠輥轉動不靈活時,要隨時檢查及時更換。

(6)建立膠輥更換臺帳,牽伸膠輥最小直徑不大於42 mm、分離膠輥最小直徑不大於23 mm、輸出膠輥最小直徑不大於40 mm時必須更換新膠輥,同臺車上機膠輥直徑要求一致,並詳細記錄膠輥型號、直徑、處理時間和運轉時間。

(7)嚴格膠輥定期檢查及交接班制度,對損壞的膠輥要及時彙總並分析原因,儘量減少人為損壞。

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結束語

精梳膠輥是精梳機中重要器材之一,用好膠輥對提高精梳半成品質量起著關鍵作用。在日常生產實踐中,要嚴格膠輥管理制度,加強膠輥維修保養人員的操作技能培訓,使之熟練掌握膠輥的加工製作等各項專業技術要求。在紡紗過程中出現異常狀況,要及時查找故障根源,多方面分析故障原因,及時採取跟進措施,儘快彌補質量缺陷,減少因關鍵機件、器材等隱患對產品質量的傷害,確保設備設施、常規器材的完好狀態,才能保證整體成紗質量的穩定,滿足用戶的需求。

作者:張慶軍 侯月雲 陳改玲 吳月榮 張成英-東營市宏遠紡織有限公司

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