合理使用胶辊胶圈减少锭间差异

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2020年4月8日19:17:53 评论 527 6179字阅读20分35秒
摘要

只有保证了胶辊胶圈及其相关部件的工作一致性,产品质量才能得到有效保证。

一、 前言

随着新型纺纱器材的不断开发创新,纱线的质量较之以前有了很大程度的提高,但与先进企业相比还存在一定的差距,主要表现在纱线锭与锭、台与台、批与批之间存在不同程度的差异,造成纱线质量不稳定。胶辊胶圈是细纱机重要的纺纱器材,管理和使用好胶辊胶圈,对成纱质量的稳定将起着至关重要的作用。有文献报道:一般情况下,国内纺纱胶辊、胶圈的费用约占纺纱成本的0.4%,而胶辊、胶圈对纱线质量的影响程度达到60%。因此,合理使用胶辊胶圈、尽量减少锭间差异、稳定产品质量是大势所趋,也是我们应该努力的方向。

二、胶辊胶圈质量同成纱质量间的关系

影响成纱质量不匀的因素很多,如纺纱原料、工艺设计、机械状态、质控手段、管理水平、器材选用等等。胶辊胶圈是关键性器材,它直接作用于纤维进行握持和牵伸,对成纱质量影响极大。从生产实践中得知:在设备和工艺条件正常的情况下,胶辊胶圈的内在质量、胶辊制作精度、胶辊胶圈的维护保养与使用及车间的温湿度等,都对成纱质量存在着不同程度的影响。

1、胶辊硬度同成纱条干CV值的关系

对中高硬度的胶辊而言,胶辊的硬度同成纱条干均匀度呈现正线性相关,即胶辊硬度越高,成纱条干CV值越高;胶辊的硬度越低,成纱条干CV值越低。对低硬度胶辊来说,它有一定的极限,并非越软越好;一般情况下其邵尔硬度在A60°以上为宜,否则适得其反,成纱质量显著恶化,见表1。

 

 

表1不同硬度胶辊与成纱质量的关系

质量指标

胶辊硬度

条干CV%

细节-50%

粗节+50%

棉结+200%

Cvb%

63°

14.00

9

39

46

1.98

65°

14.36

18

42

43

2.13

75°

15.22

26

63

76

2.66

83°

15.58

36

75

95

4.05

注:纺纱品种:J7.3tex    试验条件:同锭同粗纱

因此,在胶辊的使用中,必须要特别注意胶辊的硬度选择应视所纺的品种而定,切不可千篇一律。

2、胶辊直径同成纱质量的关系

胶辊在压力作用下与罗拉组成牵伸钳口,在纺纱过程中要求压力消失后胶辊必须能够迅速复原,否则对成纱质量造成很大的影响。较大直径胶辊在相同压力下钳口弧面要长些,握持力优于小直径胶辊,能有效地减少弱捻区缩短浮游区;同时大直径胶辊壁厚大,弹性强,对纤维的控制力较小直径胶辊强,在一定程度上改善成纱条干。见表2

表2  胶辊直径不同与成纱质量的关系

质量指标

直径

条干CV%

细节-50%

粗节+50%

棉结+200%

Cvb%

φ30.30

12.50

0

34

105

0.84

φ28.8

12.66

2

41

112

0.97

φ28.00

12.73

5

45

122

1.16

注:纺纱品种:J11.7tex    试验条件:同锭同粗纱

由表2可以看出,较大直径胶辊优于较小直径胶辊,但它必须和中后上胶辊直径相匹配,才能保证大直径胶辊的优势,反之会适得其反。

3、胶辊表面摩擦因数与成纱质量的关系

胶辊表面的摩擦因数是胶辊表面状态的另一重要指标,它对摩擦产生静电电荷的多少和钳口的握持力大小有关。在纺纱实践中,如果胶辊的表面摩擦因数较大,虽然有利于对纤维的握持,但摩擦产生的静电电荷量也大,由于纤维和胶辊导电性能差,易造成静电积聚,出现缠皮辊及飞花现象。如果摩擦因数过低,则钳口握持力过小,控制纤维的运动速度不稳定,严重影响成纱条干,甚至会出现压不开吐硬头现象。同一种胶辊以表面不处理胶辊的摩擦因数为最大,而胶辊表面采用相同的涂料与配比处理时,均随着胶辊硬度的降低而其表面摩擦因数增加。我公司现大量使用美国产J463胶辊,胶辊表面的摩擦因数一般控制在0.4~0.6之间,生产效果良好。

4、胶辊制作质量与成纱质量的关系

生产实践证明,质量优良的胶管必须具备优良的制作工艺,制成的胶辊才能在纺纱过程中发挥重要作用,达到提高成纱质量的目的。胶辊的制作一般经过套、压、倒角、粗磨、细磨、涂料、配套几个环节,这几个环节必须环环相扣,任何一个环节出现差错,都会影响胶辊制作质量,从而影响成纱质量。

在胶辊制作过程中,首先应做好的工作是优选胶辊轴承,这是确保胶辊内在质量及改善成纱质量的基础。在套制胶辊前不管新旧,胶辊轴承一定要严格做好清洁与脱油工作,确保轴承表面的洁净及回转灵活。其次,提高胶辊特别是不处理胶辊的磨砺质量。我公司目前使用的磨床是A802,在磨J463胶辊时,为了保证表面粗糙度的Ra值控制在规定范围之内,每磨一台就必须修正一次砂轮,给工作带来一定的难度,建议磨不处理软胶辊时,应使用磨砺精度高的磨床。再次,胶辊的表面处理也是解决胶辊在纺纱过程中存在的问题,提高成纱质量的一个重要途径。应优选涂料生产厂家,根据本厂生产实际情况及所纺品种来确定涂料配比、涂料方法等。

5、胶圈质量与成纱质量的关系

胶圈是控制纤维运动的重要元件,要求胶圈中间强力线层和外层必须确保“三位一体”,并具有良好的抗曲绕性及抗拉强度。胶圈内径、长度、宽度和厚度都要严格控制在规定的公差范围内。影响皮圈牵伸效果的因素很多,其中最重要的是胶圈表面摩擦系数。在双皮圈牵伸过程中,皮圈外表面与纤维作滑动摩擦,内表面与罗拉和小铁辊作滚动摩擦,与皮圈肖作滑动摩擦。为了使皮圈运转平稳和有效地控制纤维,并能作摩擦传动,防止滑溜,皮圈内外表面都必须具备适当地摩擦系数。要求上下皮圈的外表面在确保对纤维须条握持控制良好的前提下,其表面的摩擦系数尽量小些为好,这样有利于减少静电的产生。皮圈内表面必须具有足够高的摩擦系数来保证皮圈被有效地传动,但过高的摩擦系数会产生很大地摩擦阻力,使皮圈产生颤动或振动的趋势,影响成纱条干。因此,皮圈内表面的摩擦系数应适度掌握。

胶圈的同步性直接关系着成纱质量的好坏。如出现打顿、上胶圈线速度低于下胶圈、下胶圈线速度低于中罗拉等不良现象,都直接影响条干的均匀程度,导致条干和强力不匀等质量问题。

在胶圈的使用过程中,一定要注意胶圈在弹性、硬度、几何尺寸方面进行合理配置,并通过上下胶圈新旧搭配使用(见表3),使胶圈发挥出最大效能。生产实践证明其搭配原则一般如下:

(1)弹性     上圈高,外层高;下圈低,内层低

(2)硬度     上圈软,外层软;下圈硬,内层硬

(3)内径尺寸 上圈略松;下圈偏紧

(4)厚度     上圈薄;下圈厚

表3不同胶圈搭配与成纱质量的关系

质量指标

胶圈状态

条干CV%

细节--50%

粗节+50%

棉结+200%

Cvb%

上新下旧

13.58

3

84

134

0.92

上旧下旧

13.85

5

55

119

2.03

上新下新

13.84

5

68

107

1.66

上旧下新

13.57

5

77

115

0.99

注:纺纱品种:J11.7tex    试验条件:同锭同粗纱同品种胶圈

由表3可以看出,新旧搭配的胶圈其cvb较其他情况明显减少,说明新旧搭配的胶圈锭间差异小。

三、减少锭间差异应采取的措施

由以上分析可知,胶辊胶圈在纺纱过程中起着十分重要的作用。要想减少锭间差异,稳定产品质量,就必须通过科学的管理降低胶辊胶圈在使用中的差异性,发挥胶辊胶圈最佳的性能。

1、提高和稳定胶辊胶圈在使用中的一致性,降低对成纱质量不匀的影响

胶辊胶圈在生产中的重要性已经是十分明显的了,在充分重视胶辊胶圈的选型、制作的同时,我们还必须重视胶辊胶圈的使用管理,其使用性能能否有效发挥和发挥一致,受到使用状态的影响。如果在纺制同批纱支时,胶辊胶圈使用的一致性差,不仅造成成纱质量的下降,而且会严重影响锭间、台间的成纱质量均匀性,使锭差、台差波动大。要保持胶辊胶圈在使用中的一致性,一般应做到以下几个相同。

1.1在胶辊胶圈使用过程中,应确保厂家型号相同

各纺纱器材生产企业生产出来的胶辊胶圈,其性能如硬度、弹性、摩擦系数、抗静电性、吸放湿性、滑爽性等等会有不同程度的差异。不同型号胶辊胶圈混用,就增加了其工作中的不稳定性,从而影响成纱条干。所以在纺同一批纱时,胶辊胶圈型号应相同。

另外,在确保胶辊生产厂家相同的前提下,胶辊轴承的选择也是十分重要的。在胶辊制作过程中,同一批胶管应选择相同新旧程度的胶辊轴承来配套使用。不然的话,即使选用的胶管再优良,由于不同新旧程度的胶辊轴承混用,仍然会使纱线锭间差异变大,达不到提高成纱质量的目的。

1.2在胶辊胶圈使用过程中,应确保结构形态相同

胶管的型式分单层、双层、铝衬套三种,胶辊的套差由于应力作用影响硬度和弹性,实践证明每lmm套差会上升0.5~0.8°邵氏硬度,套差越大影响越大。一般情况下单层胶辊2~3mm套差,双层胶辊lmm套差,铝衬辊0套差,不同结构之间随着上车时间的不同硬度也会相应变化,见表4 。平光圈和内花纹圈结构不同,内表面与中罗拉接触摩擦状态不同,滑溜率不同,因而使用性能发挥也不同。所以在纺同一批纱时,即使用了同型号的胶辊

胶圈,但不同结构的混用,仍然会影响成纱质量的不均。

表4  同型号不同结构胶辊的硬度变化(邵氏硬度)

结构

新制

1个月

3个月

5个月

8个月

双层

65

65

65

66

67

铝衬

64

64

64

64

65

1.3在胶辊胶圈使用过程中,应确保规格尺寸(胶辊直径,胶圈厚度)相同

胶辊外径大小不一,不仅影响硬度和弹性,同时还会使胶辊前冲量不一,影响浮游区和三角区,从而使条干CV%波动;就胶圈来说,胶圈厚度不同,对钳口、浮游区都有不同的影响。不同规格的胶辊胶圈混用,最容易发生在胶辊周期性磨砺、胶圈清洗后更换时,在生产中应特别注意。

1.4在胶辊胶圈使用过程中,应确保使用周期相同

胶辊胶圈随着贮存时间和使用时间的延长,其物理性能会发生相应变化,如硬度上升、弹性下降、耐磨性降低等等,从而影响使用性能。如果使不同使用周期的胶辊胶圈混用,虽然其型号、硬度、规格尺寸等都相同,但由于胶辊胶圈的使用性能已有差别,而使条干CV%出现变化,从而影响成纱条干,见表5。

表5胶辊使用时间对条干CV%的影响

胶辊

第1月

第2月

第3月

第4月

第5月

第6月

A

16.41

16.35

16.52

16.68

16.86

17.06

B

16.36

16.29

16.46

16.56

16.69

16.84

C

16.12

16.23

16.21

16.32

16.35

16.32

注:A、B为二种国产胶辊胶辊,C为进口胶辊。三种型号胶辊第1至第6个月均为J5.8tex纱线测试。

由上表可知,若将使用不同时间的胶辊混用,其条干CV%的差异是相当大的。

1.5在胶辊胶圈使用过程中,应确保表面处理相同

要保证胶辊表面处理相同,首先要保证表面不处理胶辊与表面处理胶辊不能混用,胶辊表面处理和不处理,其表面状态不一,对纤维握持效果不一致而产生差异。其次要保证不同上涂料方法不能混用,用板涂速度快,但是涂层毛糙,易有厚薄不匀现象;用笔涂速度较低,但是涂层相对均匀细腻,纺纱条干较板涂好。再次是不同生产厂家的涂料不能混用。不同厂家生产的涂料的吸附性、渗透性、耐磨性、抗静电性等存在一定差别,所以纺纱条干水平也不尽不同。最后是涂料不同配比不能混用。涂料配比不同,涂料渗透情况、表面结膜厚度等也不相同,造成对纤维的握持不一致,从而影响成纱条干。

1.6在胶辊胶圈使用过程中,应确保前后胶辊搭配基本相同

摇架一般分弹簧加压摇架与气动加压摇架,由于两者的牵伸形式不同,前后列胶辊直径搭配也有一定的差别。根据生产经验,气动加压摇架前后胶辊直径差异一般为0~0.8mm,弹簧加压摇架前后胶辊直径差异一般为0.4~1.2mm,否则对牵伸运行效果和成纱质量的改善不利。在平揩车、改纺更换胶辊时,应尽量保持前后列胶辊直径差异的一致性,即胶辊更换前后前后胶辊直径最好相同,否则会造成细纱机的不适应,从而影响成纱条干。

2、保证相关牵伸部件工作的一致性,减少对胶辊胶圈正常运转的影响

在纺纱过程中,胶辊胶圈不是独立地发挥作用,它与罗拉、摇架、上下销、铁壳、张力钩等一齐组成弹性钳口来控制纤维的运动。因此这些相关部件的质量好坏对胶辊胶圈的使用也会产生影响,必须同时对这些相关牵伸部件进行科学选择,合理配置,加强管理,发挥其组合优势,才能提高胶辊胶圈的可靠行。

2.1在纺同一品种纱时,要保证机型相同,摇架压力稳定一致

不同的机型,由于各生产厂家的生产技术水平不同,细纱机生产、使用年限不同,牵伸型式不同等原因,造成不同机型在纺制同一品种纱时,成纱质量会产生较大的差异。因此在纺同一品种纱线时,应尽量使用同一机型或相近机型来减少锭间、台间差异。见表6

表6 不同机型对成纱质量的影响

质量指标

机型

条干CV%

细节-50%

粗节+50%

棉结+200%

Cvb%

A

15.27

58

42

27

4

B

14.67

38

32

63

2.41

C

14.36

18

25

36

1.82

D

14

9

39

46

1.80

注:纺纱品种:J7.3tex,A、B、C、D为国产四种机型,

摇架压力是十分重要的纺纱工艺条件,压力不匀对条干CV%有直接影响。以胶辊为例,在不同压力条件下,胶辊具有不同的钳口线宽度、不同的纤维握持面积,不同的纤维握持点,条干CV%也不同。同时摇架压力不匀,还使胶圈速度、胶圈钳口压力不一致,从而影响条干水平。在保证摇架压力稳定一致的前提下,还应保证上罗拉(前、后胶辊、铁壳)三轴心线平行,尤其前、中上罗拉二轴心线平行,因这决定自由区大小及前、中罗拉握持线的平行,涉及主牵伸区牵伸力与握持力的变化与差异,设备维修工人在实际工作中应把这作为重点检查维修项目。

2.2保证导纱横动装置的正常运动,减少对胶辊胶圈的影响

导纱横动装置引导粗纱条作横向移动,通过不断变换与胶辊胶圈的接触点,以达到减轻对胶辊胶圈磨损的目的。当横动装置失灵不动、动程过小、速度太慢时,纱条通过胶辊的面窄小甚至只在一点上,使胶辊胶圈出现早期磨损中凹,导致条干不匀。实验证明,导纱动程为8—10mm时,胶辊在正常使用周期内不易发生中凹,条干CV%稳定;动程小于6mm时,胶辊上车20天左右就发生中凹起槽,条干CV%恶化现象。因纺纱需要没有导纱动程的氨纶纱、紧密纺纱,胶辊胶圈的使用周期更是大大缩短,也从一个侧面反映了导纱横动装置的重要性。

2.3选择合适的上、下销,加强对胶圈的控制

胶圈上下销组成的销口对控制纤维运动起重要作用。若上下销变形、不平整、销口面有毛刺、不光滑等,就易发生胶圈松弛、运转打顿、拉伤胶圈等情况。上销或下销材质应分别一致,金属销和尼龙销不得混用,否则均会造成纺纱条干不匀。中罗拉的新旧程度、表面状况、导纱张力钩的张力应保持同台一致,从而有效地控制下圈的运动。目前各纺纱厂正在推广使用尼龙弹性钳口上销与T型改进型下销,通过对新型纺纱器材的应用来进一步提高产品质量,见表7。

表7不同下销对成纱条干的影响

质量指标

下销

条干CV%

细节--50%

粗节+50%

棉结+200%

Cvb%

原机

12.91

8

32

60

2.06

新型

12.76

5

25

54

1.77

注:纺纱品种:J9.7tex,机型:FA506,试验条件:同锭同粗纱、

2.4选择合适的温湿度,减少胶辊胶圈的影响

适宜而稳定的温湿度是保证胶辊、胶圈正常运行的重要条件,温湿度的高低与胶辊、胶圈绕花有直接的关系。细纱车间相对湿度一般控制在55%~65%之间,温度在25℃~32℃之间。

四、结束语

由以上分析可以得出如下结论:胶辊胶圈的选型、制作、保养与正确使用同等重要,要想减少锭间差异、稳定产品质量,需要引起全体员工的高度重视。只有保证了胶辊胶圈及其相关部件的工作一致性,产品质量才能得到有效保证。(张洪军 原山东德棉股份有限公司)

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