肖 翔

(唐山三友集團(tuán)興達(dá)化纖有限公司 技術(shù)中心，河北 唐山 063005)

0 引言

因?yàn)樵谏a(chǎn)的粘膠短纖維中含有較多的殘留雜質(zhì)，如硫酸、硫酸鹽、二硫化碳、硫和助劑等，當(dāng)短纖維存放、烘干時(shí)又會(huì)因?yàn)殡s質(zhì)的存在而破壞、降低纖維的物理機(jī)械性能指標(biāo)和后道應(yīng)用中的染色性能，以致影響紡織加工的順利進(jìn)行和織物外觀、降低織物的使用功能[1]；所以，應(yīng)徹底去除粘膠短纖維中的雜質(zhì)，才能提高纖維使用性能。

清除粘膠短纖維中雜質(zhì)的過程在精練機(jī)上進(jìn)行。當(dāng)粘膠短纖維進(jìn)入鋪毛槽時(shí)，通入的蒸汽吹散、蒸煮纖維使其呈厚度均勻的毛氈狀，以便于在精練機(jī)中淋洗；而含CS2的蒸汽進(jìn)入回收系統(tǒng)被冷凝回收。根據(jù)工藝要求，精練機(jī)通過不同淋洗液進(jìn)行淋洗，將纖維上的硫酸、CS2等雜質(zhì)去除，并對(duì)纖維進(jìn)行漂白和上油，再經(jīng)高壓軋車脫水后進(jìn)入烘干機(jī)烘去多余水分，達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求的回潮率；精開松時(shí)還要將纖維打散以提高纖維的可紡性，由風(fēng)力送入自動(dòng)打包系統(tǒng)，將纖維打包成所需的包型及質(zhì)量，最終成為合格的粘膠短纖維產(chǎn)品。

精練機(jī)的網(wǎng)帶在生產(chǎn)運(yùn)行中作用很大，既要求其剛度足夠而使淋洗區(qū)內(nèi)液面水平以達(dá)到均勻淋洗的目的，又要求其使用壽命長(zhǎng)久以減少檢修費(fèi)用。為此，筆者根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)精練機(jī)及網(wǎng)帶的結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)述，并分析精練機(jī)網(wǎng)帶易損壞的原因及在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)中采取的措施。

1 精練機(jī)結(jié)構(gòu)

如圖1所示，精練機(jī)主要由機(jī)架、大壓輥、調(diào)偏裝置、排風(fēng)部件、網(wǎng)帶、淋洗槽、張緊裝置、高壓軋車和蓋板等部件組成[2]。纖維經(jīng)過鋪毛槽布絲后，均勻的鋪在網(wǎng)帶上，形成厚度均勻的氈狀纖維層進(jìn)入精練機(jī)，溫度、濃度符合工藝要求的各淋洗液從淋洗槽溢流、淋到纖維層上，浸泡后、反應(yīng)完的淋洗液從纖維層下部流出、由收集槽收集后回流到浴站；纖維層經(jīng)過脫水輥脫水后進(jìn)入下一淋洗區(qū)。通過網(wǎng)帶運(yùn)行速度的調(diào)整，可以控制淋洗的效果。在長(zhǎng)網(wǎng)區(qū)與短網(wǎng)油浴區(qū)后各設(shè)一道高壓軋車，高壓軋車線壓力大以盡可能多地脫去纖維層的液體，不僅節(jié)約油劑而且能降低后續(xù)烘干機(jī)的蒸汽消耗。

2 網(wǎng)帶結(jié)構(gòu)

根據(jù)淋洗區(qū)的工藝要求匹配不同數(shù)量的網(wǎng)帶，并且分為長(zhǎng)網(wǎng)區(qū)和短網(wǎng)區(qū)；以短網(wǎng)區(qū)為例，網(wǎng)帶的工作原理見圖2。

在機(jī)尾，網(wǎng)帶由減速電機(jī)驅(qū)動(dòng)的1組傳動(dòng)輥帶動(dòng)，張緊裝置使網(wǎng)帶緊密包裹傳動(dòng)輥表面以保持足夠的壓力使網(wǎng)帶不打滑；調(diào)偏裝置設(shè)置在機(jī)頭位置，調(diào)偏輥軸承一端水平固定，另一端由減速電機(jī)根據(jù)網(wǎng)帶偏離狀態(tài)隨時(shí)沿傾斜的橫梁上下移動(dòng)、調(diào)整輥體與設(shè)備中心角度以達(dá)到糾偏目的。與短網(wǎng)區(qū)不同的是長(zhǎng)網(wǎng)區(qū)設(shè)有剝毛機(jī)構(gòu)，用于分離長(zhǎng)網(wǎng)網(wǎng)帶上的掛絲，適合特殊品種纖維的生產(chǎn)。

如圖3所示，在壓輥位置，上、下輥擠壓網(wǎng)帶及網(wǎng)帶上的纖維層以達(dá)到脫水目的。在兩組壓輥間、網(wǎng)帶下有網(wǎng)托架，兩側(cè)有導(dǎo)軌，與網(wǎng)帶直接接觸的是由四氟材料制成的摩擦條。

圖4所示為長(zhǎng)網(wǎng)簡(jiǎn)圖。網(wǎng)帶由左、右旋圈絲與穿條編織而成，穿條加工出凹點(diǎn)以固定圈絲，防止橫向竄位；在網(wǎng)帶兩端，穿絲端頭與圈絲焊接固定，焊點(diǎn)要求打磨光滑以防止掛絲。

3 網(wǎng)帶損壞原因及對(duì)策

3.1 拉力的影響

如圖5所示，在生產(chǎn)中網(wǎng)帶上的負(fù)載是含水的纖維層和淋洗液，其與網(wǎng)帶自重形成網(wǎng)帶傳動(dòng)輥負(fù)載，對(duì)網(wǎng)帶與摩擦條的接觸面形成向下的壓力G；傳動(dòng)輥帶動(dòng)網(wǎng)帶及纖維層平移，網(wǎng)帶在網(wǎng)托架與導(dǎo)軌處的摩擦條形成摩擦阻力f；為拉動(dòng)網(wǎng)帶及負(fù)載平移需要克服摩擦阻力，網(wǎng)帶傳動(dòng)輥的拉力F必須大于f；因此，在傳動(dòng)輥與出料換向輥間網(wǎng)帶受的拉力最大，為兩者之和。

當(dāng)條件允許時(shí)應(yīng)合理確定每段網(wǎng)帶總的淋洗長(zhǎng)度，宜將長(zhǎng)網(wǎng)區(qū)分為兩段，以減少網(wǎng)帶的總負(fù)載、降低網(wǎng)帶的拉力。由于壓輥、下托輥的減速電機(jī)在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中擠壓纖維層的水分，同時(shí)帶動(dòng)網(wǎng)帶與纖維層配合網(wǎng)帶傳動(dòng)輥運(yùn)行，因此需要合理匹配壓輥、下托輥與網(wǎng)帶傳動(dòng)輥的線速度，并使之同步，在每組壓輥處起到輔助網(wǎng)帶運(yùn)行的作用，從而改善網(wǎng)帶的受力狀況。另外，在啟動(dòng)傳動(dòng)輥減速電機(jī)時(shí)應(yīng)與壓輥、托輥減速電機(jī)合理地延時(shí)，以避免傳動(dòng)輥處網(wǎng)帶的受力集中。

3.2 網(wǎng)帶圈絲直徑、圈距及穿條直徑的影響

由于圈絲直徑?jīng)Q定單絲的最大拉力，但直徑增大后卷曲成形效果差，彎曲處應(yīng)力集中而且容易折斷，以至縮短了網(wǎng)帶的使用壽命；圈距決定單位長(zhǎng)度上圈絲的數(shù)量，兩者應(yīng)匹配優(yōu)化；穿條直徑小，會(huì)導(dǎo)致穿條變形大、甚至斷絲；因此，根據(jù)網(wǎng)帶負(fù)載核算網(wǎng)帶單位長(zhǎng)度的受力情況，增加幅度大時(shí)則應(yīng)適當(dāng)增大圈絲直徑，結(jié)合使用廠家確定符合加工工藝要求的圈距，使單位長(zhǎng)度網(wǎng)帶能承受的拉力滿足要求；不應(yīng)根據(jù)圈絲的直徑、圈距等，確定穿條的直徑及凹點(diǎn)尺寸。

3.3 輥體直徑與網(wǎng)帶節(jié)距的影響

網(wǎng)帶包裹輥體，通過兩者間的摩擦力使輥體帶動(dòng)網(wǎng)帶同步運(yùn)行。由于輥體表面為圓柱形，網(wǎng)帶是多邊形，網(wǎng)帶傳動(dòng)輥是鋼輥上包覆軟膠層，在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中受力情況較好；而換向輥是鋼輥上包覆硬膠層，在運(yùn)行過程中網(wǎng)帶中圈絲反復(fù)彎曲，當(dāng)達(dá)到疲勞極限時(shí)易折斷。因此，在結(jié)構(gòu)允許的條件下宜加大網(wǎng)帶傳動(dòng)輥及出料換向輥直徑，使輥體直徑與網(wǎng)帶節(jié)距比控制在合理范圍內(nèi)，從而改善網(wǎng)帶的受力狀態(tài)。

3.4 網(wǎng)帶材料的影響

選擇網(wǎng)帶的材料時(shí)，在滿足單位拉力的要求下應(yīng)增大其韌性、提高材料的耐腐蝕能力，從而延長(zhǎng)網(wǎng)帶使用壽命。

3.5 結(jié)構(gòu)件變形的影響

在生產(chǎn)過程中，纖維層均勻分布在網(wǎng)帶上，淋洗液從上部的淋洗槽溢流到纖維層上，兩側(cè)擋毛板限制纖維和液體外溢，使淋洗液從纖維層上方向下穿透，并與纖維層中的殘留介質(zhì)反應(yīng)，或帶走纖維層中的殘存物質(zhì)，從而達(dá)到淋洗目的。網(wǎng)托架是框架結(jié)構(gòu)，上層為人字形鏤空排布，摩擦盒內(nèi)安裝的聚四氟乙烯材料摩擦條與網(wǎng)帶接觸，以避免網(wǎng)帶磨損，摩擦盒間的空隙便于淋洗液的自流。網(wǎng)托架安裝在兩組壓輥間，下部是兩根連接在立柱上的橫梁；在生產(chǎn)運(yùn)行中，網(wǎng)托架及橫梁存在一定的變形量，疊加后網(wǎng)帶中部下凹，擋毛板外側(cè)的兩端上翹，變形大時(shí)甚至與擋毛板產(chǎn)生摩擦而損壞。

設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意保證結(jié)構(gòu)件的剛度，可采取局部加強(qiáng)、反變形、增加截面尺寸等方式提高整體剛度。

3.6 摩擦條材質(zhì)的影響

摩擦條選用聚四氟乙烯材料制作，個(gè)別企業(yè)制造的摩擦條耐磨性差、磨損快，使不銹鋼制作的摩擦盒露出后與網(wǎng)帶直接摩擦，造成網(wǎng)帶刮傷甚至斷裂；線膨脹系數(shù)大、摩擦條脫落，也會(huì)使摩擦盒與網(wǎng)帶直接接觸，造成網(wǎng)帶刮傷；如未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，甚至?xí)斐缮a(chǎn)事故。

為了避免這種問題，在訂貨時(shí)要做好調(diào)研，應(yīng)選擇優(yōu)質(zhì)摩擦條，經(jīng)測(cè)試后再批量采購。需要注意的是，非金屬材料的性能指標(biāo)不穩(wěn)定，每批料間會(huì)存在差異，有可能與設(shè)計(jì)手冊(cè)的數(shù)據(jù)不符，因此要做好測(cè)試工作并記錄。在生產(chǎn)運(yùn)行過程中，需定期檢查、記錄各摩擦條的磨損量，超過一定值時(shí)應(yīng)及時(shí)更換。

3.7 調(diào)偏的影響

調(diào)偏裝置運(yùn)行時(shí)，一端輥體由軸承固定在橫梁上不動(dòng)，另一端沿傾斜的橫梁上下移動(dòng)，對(duì)網(wǎng)帶端面產(chǎn)生拉伸且兩端受力狀態(tài)和變形量不同，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后的累積變形量造成端部焊接點(diǎn)開裂或圈絲拉斷。因此，安裝過程中應(yīng)保證輥體間的平行度及網(wǎng)托架摩擦條的水平度，以減小網(wǎng)帶偏移的影響。

3.8 網(wǎng)帶運(yùn)行速度的影響

網(wǎng)帶運(yùn)行速度過快，會(huì)加速網(wǎng)帶磨損。生產(chǎn)中可根據(jù)產(chǎn)量合理匹配單位處理量，在滿足纖維層淋洗效果的同時(shí)，降低網(wǎng)帶速度、延長(zhǎng)網(wǎng)帶使用壽命。

4 結(jié)語

綜上所述，為了保證精練機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行、延長(zhǎng)網(wǎng)帶使用壽命，徹底去除粘膠短纖維中的雜質(zhì)，提高纖維性能，企業(yè)應(yīng)從粘膠短纖維精練機(jī)設(shè)計(jì)準(zhǔn)備階段直至生產(chǎn)運(yùn)行的全過程中，采取各種措施。

4.1設(shè)備設(shè)計(jì)階段：合理確定網(wǎng)帶圈絲直徑、圈距及換向輥直徑，以改善網(wǎng)帶局部受力狀況；保證機(jī)架、網(wǎng)托架和橫梁的剛度，減少結(jié)構(gòu)件變形對(duì)網(wǎng)帶的不利影響。

4.2設(shè)備安裝階段：保證輥體間的平行度及網(wǎng)托架、摩擦條的水平度，使網(wǎng)帶運(yùn)行平穩(wěn)、受力均勻，減少網(wǎng)帶跑偏造成的邊緣拉斷問題。

4.3生產(chǎn)運(yùn)行階段：根據(jù)產(chǎn)量合理匹配網(wǎng)速及絲層厚度，降低網(wǎng)速、減少磨損；合理匹配傳動(dòng)輥、壓輥、托輥的線速度，能改善網(wǎng)帶的受力狀況。