李衍田
(淄博銀仕來紡織(集團)有限公司,山東 淄博 255213)
近年來,隨著技術的不斷進步,新型紡紗工藝、紡紗方式、紡紗纖維的不斷涌現(xiàn),膠輥、膠圈除了必須滿足條干等成紗質量指標要求外,對其抗繞性能、耐磨性能以及耐油、耐污性能等也提出較高要求。而集聚紡色紡紗由于紡紗原料和紡紗方式的特殊性,對膠輥又有特殊的要求。
染色纖維是指將本白色纖維進行染色或由纖維廠家生產的各種顏色纖維。大部分染色原料中含有染化料、表面活性劑等,對紡紗器材有不同程度的腐蝕和破壞。若用傳統(tǒng)白紡紡紗工藝,紡色紡紗膠輥會出現(xiàn)易老化、使用周期縮短、易繞花等問題[1]。
染色纖維中的染料等化學成分在膠輥的擠壓、摩擦作用下會部分釋放,導致:① 某些物質因摩擦升溫產生粘連性,使膠輥表面不光滑而產生纖維粘繞;② 某些物質對膠輥表面產生化學破壞作用,加快膠輥表面老化變硬;③ 生產色紡品種時,染色纖維的染料會滯留在膠輥表面,這些異色染料成分會對之后生產的其他顏色品種產生異色污染;④ 染色會破壞纖維表面的原有特性(包括棉蠟、油劑、纖維表面形狀等),導致纖維間的抱合力變小,膠輥對染色纖維控制困難,不僅易產生膠輥繞花,還會出現(xiàn)纖維脫離須條主體的問題,引起須條截面中顏色比例變化,截面內的纖維根數(shù)不同程度減少,最終成紗產生色差、條干惡化,嚴重時還會導致成紗重不勻和號數(shù)變化,造成重大質量問題。
集聚紡牽伸區(qū)用膠輥,根據(jù)作用分為牽伸膠輥和集聚膠輥,其上機工藝要求不同。在一定的加壓條件下,牽伸膠輥通過羅拉摩擦傳動并與羅拉組成有力的鉗口,使須條和纖維能夠被有效地握持,形成適當、穩(wěn)定的牽伸力,以保證纖維牽伸的正常進行。因集聚紡紡紗動程很小,壓力要求比傳統(tǒng)環(huán)錠紡大,須條對膠輥磨損大,易使其產生凹槽,對質量影響較大。同時,由于環(huán)錠紡改造集聚紡后無法使用清潔輥,膠輥繞花不能及時清潔,也影響集聚紡成紗質量。綜合以上因素,集聚紡對牽伸膠輥的硬度、彈性、耐磨性以及光、滑、爽、燥等性能要求較高。
集聚膠輥與輸出羅拉或異形管組成輸出鉗口,既承擔集聚纖維須條、保證順利輸出的作用,又承擔對集聚區(qū)纖維須條的有效控制作用,還與網格圈配合握持紗線,消除加捻三角區(qū),并通過摩擦傳動保證網格圈穩(wěn)定運轉。因此,要求集聚膠輥具備高彈性、抗繞性、合適的表面粗糙度和更低的硬度[2]。
首先,考慮自身的品種定位,根據(jù)生產品種原料特性選擇合適的膠輥。由于染色纖維受染化料影響導致可紡性差,紡紗首先要解決的問題是能夠正常生產,生活好做,膠輥不繞花,須條纖維受控不脫散。色紡成紗條干水平并不一定比白紡重要,需與客戶溝通了解其產品的用途及最關心的質量問題后選用膠輥。其次,考慮設備及器材的老化程度、工藝設定、環(huán)境甚至工人操作水平等。由于色紡膠輥對抗繞、耐油、抗污、防溶脹等要求比其他品種高,加之集聚紡特性,一般需選用硬度稍高的免處理膠輥。因為免處理膠輥的材料和生產工藝與普通膠輥區(qū)別很大,在牽伸摩擦過程中免處理膠輥不易產生靜電,且導電性能良好,可加快靜電散逸,達到抑制靜電產生和防止靜電積聚的功效,可有效防止靜電引起的纖維纏繞問題(抗靜電性)。另外,免處理膠輥配方中含有的特種極性基團改性材料,提高了膠輥表面的極性,使其具有較好的吸濕性及抗水溶性,可防止非極性類油脂(棉脂)由于化學鍵親合力引起的粘附纏繞纖維(脫脂性)及化學反應。
色紡膠輥套制也要保證“三同心”,防止套偏。對鋁襯管膠輥而言,一般選用立式套制機,保持氣壓穩(wěn)定即可;但需要注意軸承的選用和清洗。套制鋁襯管膠輥應選用間隙大的軸承為好,以利于潤滑,防止緊摩擦產生機械波。新軸承一般用汽油清洗以除去表面油脂;但舊軸承往往用布簡單擦拭就開始使用。實際上,舊軸承由于長時間與膠輥內層橡膠或鋁襯在高溫下摩擦,表面油垢及雜質用布無法全部擦除,須通過汽油才能溶解。
色紡膠輥的磨礪要求與其他紗線用膠輥有差異。從抗繞角度而言,免處理膠輥要求表面更光潔;而普通膠輥則表面相對粗糙,主要與表面處理方法有關。膠輥表面粗糙度主要通過砂輪粒數(shù)以及調節(jié)砂輪速度、拖板速度和往復次數(shù)等參數(shù)來控制:一般選用60~80粒大氣孔砂輪,免處理膠輥的高速磨床往復次數(shù)約為3次;所有類型膠輥一次磨礪的進刀量都不宜過大,否則易引起膠輥表面灼傷,靜電劑逸失,膠輥抗繞性能變差。
由于染色后纖維間的抱合力降低、可紡性變差,染化料對膠輥表面破壞作用較強,因此處理膠輥表面的涂料配方和方法至關重要。表面處理能彌補膠輥表面缺陷,也能改善表層結構、增強膠輥抗靜電性和調節(jié)紡紗摩擦力界。涂料配方和表面處理方法的核心是保證膠輥表面具有適當?shù)哪Σ烈驍?shù),使其既對纖維有合適的牽引力與控制力,又生活好做,不纏不繞,延長使用周期。
色紡膠輥表面處理需注意:① 處理前必須清洗表面,防止橡膠屑堆積,引起涂料不勻,導致機械波的產生,同時改善膠輥表面的滲透效果。② 不同品種用膠輥采用不同的處理方法,色紡膠輥建議選用復合處理,即先涂料后光照的方法。③ 注意表面處理間環(huán)境,防止灰塵粘附于涂料表面,膠輥處理后自然陰干為好。
因為染色纖維對膠輥表面的侵蝕作用,需根據(jù)產品要求,制定合理的回磨周期及更換周期,加強周期管理。具體如下:① 定期清潔膠輥、膠圈表面,保持良好的表面狀態(tài);② 膠輥、膠圈工作一段時間后應在釋壓狀態(tài)下自然回彈,恢復原有活性;③ 當品種翻改前后顏色差異大、客戶要求嚴且有可能造成紗線顏色發(fā)生變化時,即使不到更換周期的膠輥也需調換;④ 如果備用量充足,調換下車的膠輥可以只做簡單清潔保養(yǎng)后放置,待生產顏色接近品種時再重新上機使用;⑤ 盡可能將顏色相近的品種在同機臺上換批生產,避免因防范異色污染而頻繁調換膠輥,增加備用膠輥量和品種翻改工作量;⑥ 膠輥制作完成后,不能馬上上機使用,需放置5 d~7 d或紫外線光照約40 s,使其表面有氧化過程,提高表層的抗摩擦性,改善膠輥的使用性能。
筆者公司在集聚紡色紡機臺上使用LXC966型、LXC870型膠輥及某型號膠輥,生產粘膠/莫代爾11.8 tex紗的成紗質量指標對比見表1。
表1 不同膠輥成紗質量指標對比
膠輥型號條干CV/%細節(jié)粗節(jié)棉結個·km-1LXC966或LXC87010.7601433某型號10.9201740
從表1可知,使用LXC966型、LXC870型膠輥生產的粘膠/莫代爾紗線條干指標均優(yōu)于某型號膠輥,不僅成紗質量滿足用戶要求,而且適紡性好,對車間的溫濕度變化適應性強,回彈性好、耐磨性和抗繞性佳,可順利生產不同號數(shù)染色纖維。
為保證集聚紡色紡紗質量,應充分了解膠輥、膠圈應用技術在生產中的重要性,不斷實踐找出適合要求的膠輥規(guī)格,及時總結生產過程中切實可行的應用方法;同時加大對膠輥、膠圈應用技術的探討,認真把握各環(huán)節(jié)中的細節(jié),以充分發(fā)揮膠輥、膠圈的優(yōu)良性能,保證成紗質量,降低成本,滿足客戶要求。