對“節(jié)能、環(huán)保、創(chuàng)新”型聚氨酯紡紗牽伸膠輥的研制和應(yīng)用實踐及效果的探討
來源：本站 2008/10/16 15:08:36 編輯：Yanchao
金永華1 鄒小祥2
（1江蘇省南通市寶得發(fā)紡織橡塑制品廠 2江蘇南通大生紡織集團）
摘要：由于紡織科學(xué)技術(shù)的不斷進步與發(fā)展，紡紗設(shè)備的更新?lián)Q代及牽伸型式的進步與變化，眾多新型合成纖維的研制與投紡，高檔高附加值產(chǎn)品的開發(fā)，優(yōu)質(zhì)高效工藝工作的需要，對丁腈膠輥的現(xiàn)有性能和適紡性受到了較大的挑戰(zhàn)。研究開發(fā)新型原料和制造工藝的創(chuàng)新型紡紗牽伸膠輥已時不可待。簡述了丁腈膠原料的主要弊端與局限性；介紹了聚氨酯彈性體材料具有極其優(yōu)良的彈性，極佳的耐磨性和耐油性與抗臭氧性，優(yōu)異的各項物理機械性能完全能適應(yīng)紡紗工程的發(fā)展需要；介紹了聚氨酯膠輥的制作工藝技術(shù)要求和注意事項。
聚氨酯紡紗牽伸膠輥的適紡性能廣而強，能適紡各類纖維原料和混紡生產(chǎn)，延長無動程紡紗膠輥的回磨周期與使用壽命，能改善成紗質(zhì)量和降低錠差并保持良好的穩(wěn)定性；加抗靜電劑或?qū)щ姵煞莺笃淇估p繞性強，能適應(yīng)車間溫、濕度的突然變化而正常生產(chǎn)。不吸收任何涂料和清洗劑，是真正的表面不處理膠輥。其應(yīng)用前景十分廣闊，有利于紡織企業(yè)方便管理和降低生產(chǎn)成本。
關(guān)鍵詞：丁腈橡膠原材料的缺陷；聚氨酯彈性體材料和膠輥的技術(shù)特性；制作方法和注意事項；適紡性；質(zhì)量
一、研究開發(fā)聚氨酯紡紗牽伸膠輥的理論和實踐狀況及原因
隨著世界紡織工業(yè)突飛猛進地不斷發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進步，使得紡紗器材的應(yīng)用技術(shù)從材質(zhì)到設(shè)計，制造工藝均發(fā)生了巨大的轉(zhuǎn)變和發(fā)展，特別是作為紡紗重要部件的膠輥與膠圈更是如此。
二十世紀(jì)前四十年，紡紗牽伸膠輥與膠圈均由牛皮或小羊皮所制，取代了軟木紡紗部件無疑是一場可苦而有積極作用的技術(shù)革命，但由于接頭處在牽伸運行中打頓，影響了成紗條干均勻度，而且還限制了紡紗牽伸部件難以實現(xiàn)“重加壓、高速度、高效率”等眾多紡紗工藝技術(shù)的應(yīng)用。
五十年代中期，由于丁腈膠取代了牛皮或小羊皮所制成的皮輥與皮圈紡紗，解決了前紡和后紡牽伸部件適應(yīng)“小隔距、重加壓、緊鉗口、強握持”的高速高效紡紗工藝技術(shù)，揭開了紡紗牽伸部件新的一頁，實現(xiàn)了紡紗牽伸膠輥與膠圈材料的第二次技術(shù)革命。
八十年代中期至二十一世紀(jì)初近二十余年來，紡紗牽伸工藝的發(fā)展和設(shè)備技術(shù)的更新與改造，紡織橡膠企業(yè)又研制了高彈性低硬度丁腈膠輥與膠圈（特別是內(nèi)花紋膠圈）投放市場使用，為改善成紗質(zhì)量奠定了良好而堅實的基礎(chǔ)。近十年來，羧基丁腈橡膠的應(yīng)用，大幅度地提高了膠輥與膠圈的彈性和耐磨性，研制了表面不處理膠輥和微處理膠輥，不處理膠圈，為進一步改善成紗質(zhì)量和保持其穩(wěn)定性起到了促進作用。
近五年來，隨著眾多紡紗纖維原料和合成纖維的研制成功與投紡，氨綸包芯紗，緊密紡無動程紡紗工藝的要求，丁腈膠輥和羧基丁腈膠輥的適紡性、彈性、耐磨性，成紗質(zhì)量的穩(wěn)定性和膠輥的使用壽命等受到了極大的挑戰(zhàn)而顯示性能不足，較難適應(yīng)新原料、新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備的牽伸型式正常生產(chǎn)的需要。向我們提出了新的課題和期望；黨中央和國務(wù)院要求開發(fā)新的產(chǎn)品，必須遵循“節(jié)約能源資源，保護生態(tài)環(huán)境，保證安全健康”的原則，為子孫后代造福，給各行各業(yè)研究開發(fā)新產(chǎn)品提出了新的思路和責(zé)任與義務(wù)，我們紡橡器材行業(yè)一定要認(rèn)真嚴(yán)格照辦。
理想的紡紗牽伸膠輥，必須具有優(yōu)良的彈性，較小的壓縮變形和極佳的耐磨性，良好的抗靜電性和吸放濕性，抗纏繞性強，耐油性能好，穩(wěn)定而均勻的硬度，適紡性能廣泛而強，抗臭氧耐老化龜裂性強等。
1、對丁腈膠輥原材料丁腈膠輥主要特性弊端的簡單分析
（1）丁腈橡膠是由丁二烯和丙烯腈單體聚合而成。但丁腈橡膠在聚合時，丁二烯和丙烯腈的分子排列并不規(guī)則而顯示出雜亂無章，可以認(rèn)為它是由丙烯腈含量不同的分子所組成；其無規(guī)則的結(jié)構(gòu)直接影響了膠輥與膠圈制品的均一性。而不飽和的丁二烯雙鍵卻注定了它的耐臭氧性能差，耐油性受到一定的影響，使丁腈膠輥與膠圈隨著臭氧和油的侵襲而質(zhì)量下降，產(chǎn)生早衰龜裂，造成成紗條干均勻度的惡化和毛羽疵點的增加，使膠輥與膠圈的使用壽命明顯降低。
（2）由于丁腈橡膠原材料具有一些局限性，使其綜合性能之間矛盾較多而相互制約，故在提高膠輥與膠圈的彈性和耐磨性能上“顧此失彼”。而丁腈橡膠材料本身并不同時具備優(yōu)良的彈性和極佳的耐磨性，故高彈性低硬度膠管的制造和紡織企業(yè)皮輥間新制作的軟膠輥在生產(chǎn)應(yīng)用中，其彈性和耐磨性之間的差異也比較明顯，還遠(yuǎn)不能滿足紡紗工程的需要。
（3）不穩(wěn)定的防纏繞性；紡紗時要使纖維不纏繞膠輥，卻直接取決于纖維和膠輥本身的表面性能。在紡紗過程中，纖維吸附在膠輥的表面，而物理吸附和化學(xué)吸附均同時存在。當(dāng)膠輥和膠圈在運轉(zhuǎn)中受到擠壓、拉伸、摩擦?xí)r就會產(chǎn)生靜電效應(yīng)。若電位差達不到零時就會產(chǎn)生纖維纏繞現(xiàn)象。
任何兩種固體材料，由于化學(xué)的組成成份不同或物理狀況相異。當(dāng)兩者相互接觸時就會產(chǎn)生電荷的重新分配，在分離的過程中就會產(chǎn)生靜電作用和產(chǎn)生電位差。丁腈橡膠配方中需要很多添加配合劑來提高膠輥與膠圈的耐磨性、抗靜電性能；而大量的高能表面無機化合物的加入，增大了體系的表面能，故而較難用改性劑來降低其表面能來改善膠輥的抗纏繞性?？陀^地講，紡織企業(yè)由于設(shè)備、紡紗原料、生產(chǎn)品種、管理水平不盡相同而異，不許使用進口或國產(chǎn)的表面不處理膠輥紡紗時（特別是合成纖維），均不能保證膠輥絕不纏繞纖維。
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2、牽伸型式和紡專器材的進步，紡紗工藝的合理配置，對紡紗牽伸膠輥提出了更高的特性要求
（1）新型V型牽伸（曲線牽伸）通過抬高后羅拉形成獨特的附加摩擦力界，提高了進入前區(qū)紗條結(jié)構(gòu)的均勻度、緊密度和纖維伸直度；較普通牽伸（SKF直線牽伸）顯現(xiàn)出較高的牽伸能力，其細(xì)紗的條干均勻度優(yōu)于普通牽伸。
（2）采用較小的前區(qū)羅拉隔距，較小的膠圈鉗口隔距與較大的前膠輥加壓，使纖維變速點靠近前鉗口，從而減小須條的移距偏差，提高成紗條干均勻度。
（3）采用優(yōu)質(zhì)的碳纖尼龍彈性鉗口上銷和“T”形改進下銷，使?fàn)可靺^(qū)內(nèi)的膠圈工作部位呈曲線通道，加強了膠圈中部對須條纖維的控制作用，但前鉗口的握持力要求適當(dāng)增加，否則出“硬頭”紗。
（4）使用前牽伸區(qū)附加壓力棒隔距塊，增設(shè)了前區(qū)附加摩擦力界，控制纖維的能力得到加強，但容易出“硬頭”紗，必須加大鉗口的握持力，并將膠圈鉗口隔距放大一檔后才有利于改善成紗質(zhì)量。
鉗口握持力的適當(dāng)增加，對高彈性低硬度丁腈膠輥的變形與耐磨不利。長期運行會對成紗質(zhì)量的波動造成不良影響，故必須開發(fā)研制新型紡紗牽伸膠輥。
二、聚氨酯彈性材料的技術(shù)特征及聚氨酯紡紗牽伸膠輥的生產(chǎn)類型
1、聚氨酯彈性體材料的主要技術(shù)特征
聚氨酯彈性體材料是一種介于一般橡膠與塑料之間的材料，綜合性能出眾，是任何商品橡膠和塑料都難以相比的彈性體材料。它的最大特點是硬度范圍寬闊并富有優(yōu)良的彈性、極佳的耐磨性能（無需填料的幫助）、有良好的機械強度，強度高；拉伸強度和撕裂強度遠(yuǎn)比丁腈橡膠高；在塑料硬度下（A72度至A73度），它的沖擊彈性強度和彎曲強度比塑料高的多；耐油性能和耐臭氧性能極強，低溫性能很出色。但介電性能較差，必須添加進口的抗靜電劑或增加導(dǎo)電成分后，其抗靜電性能和防纏繞性能卻優(yōu)于丁腈橡膠。強酸強堿對其有侵蝕作用，在醇酯酮類中也產(chǎn)生溶脹。在其用途十分廣泛的生產(chǎn)過程中，要注意克服或避免它的極個別性能弱點。
2、聚氨酯彈性材料結(jié)構(gòu)的簡單分析
聚氨酯彈性材料從結(jié)構(gòu)上分為“聚酯型”和“聚醚型”兩大類。而聚酯型的強力高，是得益于聚酯的分子極性和分子間的力要大于聚醚。而聚醚型聚氨酯彈性材料的硬度、定伸強力、拉伸強度和撕裂強度等都隨著聚醚相對分子質(zhì)量的升高而下降。聚酯型聚氨酯彈性體的硬度和定伸強力也體現(xiàn)了這一規(guī)律性，但拉伸強度卻出現(xiàn)了相反的趨勢，主要是聚酯分子的主價力較大，分子間的較強而易結(jié)晶所致。
聚醚型聚氨酯的耐水解性能優(yōu)良，適合于硫化罐硫化制品的生產(chǎn)；而聚酯型聚氨酯的耐水解性能差，故只能適用于注射式澆注型模具生產(chǎn)制品。
3、聚氨酯紡紗牽伸膠管的生產(chǎn)類型
聚氨酯的合成方法是以化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)的，有“一步法”或“二步法”之分。
所謂“一步法”：是將全部原料一次性混合反應(yīng)生成聚氨酯制品。所謂“二步法”：是將低聚物多元醇和多異氰酸酯先反應(yīng)生成分子量較低的預(yù)聚體，然后再加入擴鍵劑等預(yù)聚體反應(yīng)制成聚氨酯。而通常的預(yù)聚體是由低聚物多元醇（如聚酯、聚醚等）與過量的二異氰酸酯進行反應(yīng)制備。
（1）澆注型（G-PUR）
采用聚醇和二異氰酸酯，擴鍵劑等配合劑經(jīng)“一步法”或“二步法”合成線型液態(tài)聚合物，一般采用機械化方式生產(chǎn)。
（2）熱塑型（T-PUR）
是采用聚醇和二異氰酸酯反應(yīng)生成線型聚合物，應(yīng)用熱塑型塑料的加工設(shè)備與工藝方法生產(chǎn)的制品。
（3）混練型（M-PUR）
是采用聚醇和二異氰酸酯反應(yīng)制得固體膠狀聚合物，可利用傳統(tǒng)丁腈橡膠加工的設(shè)備和工藝流程來生產(chǎn)其制品
三、聚氨酯細(xì)紗膠輥與丁腈膠輥基本性能測試比較
表1 聚氨酯和丁腈細(xì)紗膠輥性能測試比較
|
膠輥
類型
|
硬度范圍
（邵爾A°）
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相對密度
（g/cm3）
|
拉伸強度
（MPa）
|
拉斷伸長率（%）
|
耐煤油性能測試
|
耐油硬度變化（邵爾A°）
|
介電常數(shù)
（ε）
|
介電損耗
（tε/%）
|
|
丁腈膠輥
|
45~100
|
1.0
|
7~17
|
小于600
|
0.05
|
5
|
5.0~12
|
2~20
|
|
聚氨脂膠輥
|
10~100
|
1.1~1.25
|
70
|
無影響
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0.0088
|
0
|
3~8
|
1~5
|
|
膠輥類型
|
ARCON磨耗（g.m-2）
|
回復(fù)彈性（%）
|
吸收振動能量（%）
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工作溫度（℃）
|
耐熱性能
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耐日光性能
|
耐臭氧性能
|
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丁腈膠輥
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0．02
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25~30
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一般
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-20~120
|
優(yōu)
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中等
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差
|
|
聚氨脂膠輥
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0．009
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41以上
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15~25
|
-20~80
|
中等
|
優(yōu)
|
極佳
|
測試結(jié)果表明：聚氨酯牽伸膠輥的技術(shù)性能明顯優(yōu)于丁腈膠輥。
四、聚氨酯紡紗牽伸膠輥的制作和日常維護保養(yǎng)應(yīng)注意的問題
1、在膠管的套制中，最好采用“立式”套床進行套制，必須確保膠輥的同心度準(zhǔn)確而嚴(yán)格達標(biāo)至關(guān)重要。要求套制設(shè)備的桿頭、導(dǎo)頭和膠輥軸承的同心度要小于0.02mm，否則會刮傷鋁襯套微套差膠管的內(nèi)壁，埋下質(zhì)量隱患并造成浪費，這是確保膠輥內(nèi)在質(zhì)量良好的基礎(chǔ)與關(guān)鍵。
2、膠輥的粗磨和精磨，采用60粒/25.4mm，邊寬32mm的大氣孔砂輪較為理想。粗磨削量控制在0.10mm~0.15mm范圍內(nèi)；精磨的磨削量控制在0.03mm~0.05mm的范圍內(nèi)為好。采用滾筒式砂輪磨礪控制在三秒內(nèi)；采用802A型老式磨床精磨時控制兩個往復(fù)即可，其輥面細(xì)膩光爽，而且越走越細(xì)膩。
由于聚氨酯膠輥的耐熱性能不如丁腈膠輥，溫升超過80℃，對其硬度、彈性和耐磨性就會下降。因此，在磨礪時可采取三個技術(shù)措施進行降溫來彌補聚氨酯紡紗牽伸膠輥耐熱性不足的缺陷，確保膠輥的內(nèi)在質(zhì)量良好和穩(wěn)定。
（1）磨礪時涂冷卻劑進行降溫處理；
（2）磨礪時采用噴水對膠輥表面進行降溫處理；
（3）采用氣吹砂輪和輥面的方法，一則可降低砂輪表面的磨礪溫度，二則可吹吸砂輪和輥面的膠屑，改善聚氨酯紡紗牽伸膠輥表面的粗糙度（光潔度）。三種技術(shù)措施中任其選一種即可。
3、聚氨酯紡紗牽伸膠輥的倒角控制在30度內(nèi)為好，有利于操作管理。
4、精磨完畢后的聚氨酯紡紗牽伸膠輥上車前，用中性膠輥膠圈專用的清潔劑對輥面進行認(rèn)真地清洗（水溫控制在50℃~60℃內(nèi)），存放二十四小時后上車使用其效果極佳。
嚴(yán)禁使用強酸、強堿或醇酯酮類液體清洗，防止其對膠輥的侵蝕作用，造成聚氨酯紡紗牽伸膠輥的溶脹而影響輥面狀態(tài)不良，導(dǎo)致成紗質(zhì)量的波動。
5、通過近一年來在生產(chǎn)實踐中的觀察，這類膠輥均無纏繞，輥面還粘附著細(xì)小棉結(jié)和雜質(zhì)，對降低成紗棉結(jié)有利。上車一周后（7天~10天），結(jié)合揩車周期將其膠輥用中性膠四、聚氨酯紡紗牽伸膠輥的技術(shù)特性
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1、具有很良好的彈性和吸振性，握持力強而有利于加強對纖維的控制作用，有利于對浮游纖維運行的有序控制而改善成紗條干均勻度，減少錠差，質(zhì)量比較穩(wěn)定；若萬一膠輥出現(xiàn)0.04mm~0.05mm的中凹時，由于聚氨酯彈性材料極優(yōu)良的彈性控制須條纖維，對成紗質(zhì)量的影響極小甚微。
2、具有極佳的耐磨性能，在使用中變形極小而耐用；回磨周期長，若車間維護保養(yǎng)得好，皮棍間一年只需回磨一次；一般紡織企業(yè)使用，其膠輥的回磨周期遠(yuǎn)比丁腈膠輥長。能降低紡織企業(yè)的機物料消耗，降低噸紗生產(chǎn)成本。
3、同油劑接觸時具有良好的相溶性，耐油而不溶脹，不起埂，不起泡，不變形；抗污染自潔性強，不吸濕，上車基本無走熟期，適紡性廣；抗日光性強，抗臭氧性極佳，不易出現(xiàn)早衰龜裂。
4、聚氨酯彈性材料添加抗靜電劑或?qū)щ姵煞趾螅估p繞性強；能適應(yīng)車間溫濕度的變化，在沒有空調(diào)設(shè)施的情況下，也能較正常地生產(chǎn)。
5、對各類膠輥化工涂料（因含有列克納致癌物質(zhì)），膠輥膠圈專用清洗劑均不吸收，是真正的環(huán)保型表面不處理膠輥。
6、對各類搖架及工藝要求加壓較重時，在機臺高速和高效的運轉(zhuǎn)中均能適應(yīng)，方便生產(chǎn)管理。膠輥的適紡性與使用壽命均優(yōu)于丁腈膠輥。
7、低溫性能好，但耐熱性能比丁腈膠輥差，強酸強堿對其有侵蝕作用，同醇酯酮類物質(zhì)接觸后會產(chǎn)生溶脹作用，對于淺色或透明的彈性體材料，在射線的作用下會出現(xiàn)變色現(xiàn)象，故需要加入防護體系材料。
8、適紡品種及紡紗設(shè)備類型適紡純棉和粘膠棉型纖維、純化纖及混紡品種、竹纖維、木纖維、毛纖維及混紡、莫代爾纖維、牛奶纖維、環(huán)保負(fù)離子纖維、色紗、氨綸包芯紗等產(chǎn)品，不僅適用于環(huán)錠紡紗設(shè)備，也適用于緊密紡紗設(shè)備所需要的高彈性低硬度、高耐磨的表面不處理膠輥。
五、聚氨酯紡紗牽伸膠輥的初步應(yīng)用效果
表2 美國丁腈膠輥同NBC-960澆灌型聚氨酯膠輥成紗質(zhì)量測試比較
品種：粘膠19tex
|
機型
|
實驗
次數(shù)
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膠輥類型
|
膠輥硬度（邵爾A°）
|
條干CV%
|
細(xì)節(jié)（個/㎞）
|
粗節(jié)
（個/㎞）
|
棉結(jié)
（個/㎞）
|
纏繞
情況
|
膠輥回磨周期
|
|
日本村田861型渦流紡設(shè)備
|
第一次
|
J463丁腈膠輥NBC-960型聚氨脂膠輥
|
65
65
|
11.80
12.26
|
0
0
|
4
9
|
1
1
|
不纏繞
不纏繞
|
每周磨一次
2~3周磨一次
|
|
日本村田861型渦流紡設(shè)備
|
第二次
|
J463丁腈膠輥NBC-960型聚氨脂膠輥
|
65
65
|
12.46
12.30
|
5
0
|
11
8
|
4
0
|
不纏繞
不纏繞
|
每周磨一次
2~3周磨一次
|
注：<1>測試單位：江蘇南通大生紡織集團
<2>車速：380轉(zhuǎn)/分同錠同等測試條件
<3>NBC-960澆注型聚氨酯膠輥由南通市寶得發(fā)紡織橡塑制品廠研制開發(fā)所提供的產(chǎn)品。
表3 紡氨綸包芯紗成紗質(zhì)量測試比較
品種：36.4tex (棉、氨綸紗)
|
膠輥型號
|
膠輥硬度
（邵爾A°）
|
條干CV%
|
細(xì)節(jié)
（個/㎞）
|
粗節(jié)
（個/㎞）
|
棉結(jié)
（個/㎞）
|
毛羽值H
|
纏繞情況
|
|
WRC-965表面不處理
|
65
|
13.82
Max:14.28
Min:13.55
|
2
|
59
|
79
|
5.87
|
不纏繞
|
|
NBC-960型聚氨酯膠輥
|
65
|
13.30
Max:14.00
Min:12.60
|
2
|
40
|
69
|
6.07
|
略纏繞
|
注：<1>測試單位：江蘇南通大生紡織集團
<2>同等條件下測試比較，測試日期：2007年12月上旬
表4 丁腈膠輥和NBC-960澆注型聚氨酯膠輥成紗質(zhì)量測試比較
品種：J14.5tex
|
膠輥型號
|
膠輥硬度
（邵爾A°）
|
條干
CV%
|
細(xì)節(jié)
（個/㎞）
|
粗節(jié)
（個/㎞）
|
棉結(jié)
（個/㎞）
|
CVb
（%）
|
纏繞情況
|
|
國產(chǎn)膠輥表面不處理
|
65
|
12.82
|
2
|
40
|
108
|
3.11
|
不纏繞
|
|
NBC-960型聚氨酯膠輥
|
65
|
12.41
|
2
|
15
|
61
|
2.35
|
不纏繞
|
注：<1>測試單位：河南省木蘭紡織有限公司
<2>同錠同粗紗同等條件下測試
六、結(jié)束語和希望
通過全國相關(guān)紡織企業(yè)對本公司或其他兄弟紡織橡膠器材企業(yè)所研究開發(fā)的聚氨酯紡紗牽伸膠輥近半年至一年來的初試和應(yīng)用證實；“節(jié)能、環(huán)保、創(chuàng)新”型聚氨酯紡紗牽伸膠輥確具有優(yōu)良的彈性和吸振性，極小的壓縮變形和極佳的耐磨性，良好的抗靜電性和很強的防纏繞性，耐油性能優(yōu)，耐日光，抗臭氧性能極佳，防早衰龜裂性能強，回磨周期性較長，能適紡各類纖維原料而且適紡性比丁腈膠輥強。便于紡織企業(yè)管理與降耗和環(huán)保是目前較先進而有發(fā)展前途的表面不處理膠輥，受到企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)、工程技術(shù)人員和檔車工的好評與期盼。
同時，在研究和發(fā)展的過程中，使我們深深地認(rèn)識到，無論什么種類的聚氨酯材料，遇水后都會出現(xiàn)降解與分解作用（除聚醚型聚氨酯彈性材料外）。因此，在加工和應(yīng)用中，普通橡膠的加工流程和工藝、配方特點等都與之不同，差異很大，是兩種不同的觀念，要靠我們?nèi)ブ匦抡J(rèn)識與不斷努力地去探索。
要滿足紡紗牽伸膠輥的基本要求：良好的彈性和耐模性、耐油性、溫度變化的適應(yīng)性、抗電性與導(dǎo)電性、防早衰老化性和膠輥表面合理而恰當(dāng)?shù)哪Σ烈驍?shù)等諸因數(shù)綜合考慮，必須要合理選擇好優(yōu)質(zhì)而穩(wěn)定的聚氨酯彈性體材料及合理采用好相匹配的加工工藝新技術(shù)，才能保證聚氨酯紡紗牽伸膠輥質(zhì)量的穩(wěn)定性及推廣應(yīng)用工作。
1、希望國家和科研單位、生產(chǎn)聚氨酯彈性體材料企業(yè)科技人員共同深入研究，提高其材料的優(yōu)質(zhì)性、適應(yīng)性和穩(wěn)定性投放市場，為紡織橡膠器材行業(yè)開發(fā)創(chuàng)新產(chǎn)品打下堅實的基礎(chǔ)，創(chuàng)造有利的條件。
2、紡織橡膠器材行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)，科技人員應(yīng)以國家利益和民族利益大局為重。與時俱進，團結(jié)進取，克服困難，共同深入研究合理的配方和工藝，生產(chǎn)出市場急需的優(yōu)質(zhì)而穩(wěn)定的創(chuàng)新產(chǎn)品。
3、密切和紡織企業(yè)的科技人員合作，擴大試驗面及數(shù)量，發(fā)現(xiàn)問題，認(rèn)真研究反饋，提出改進建議，加快研制創(chuàng)新產(chǎn)品的步伐，提高產(chǎn)品的質(zhì)量及總結(jié)出新的應(yīng)用技術(shù)，達到共贏的目的。
近兩年來，通過對聚氨酯紡紗牽伸膠輥的研究與開發(fā)，填補了國內(nèi)外同類產(chǎn)品的空白，屬于我國紡織橡膠行業(yè)和科技人員共同研制的創(chuàng)新產(chǎn)品。我們對紡紗牽伸膠輥材料的第三次技術(shù)革命持積極探索、熱情支持、認(rèn)真研究、不斷完善的積極態(tài)度，為紡織工業(yè)的科學(xué)學(xué)技術(shù)進步共同作出新的貢獻！
參考文獻：
1、《聚氨酯材料手冊》徐培林、張淑琴著，化學(xué)工業(yè)出版社。
2、《橡膠工業(yè)手冊》化學(xué)工業(yè)出版社。
3、《對研制創(chuàng)新型聚氨酯紡紗牽伸膠輥技術(shù)特性及應(yīng)用技術(shù)的初步探討》余桂林，2007年“經(jīng)緯股份杯”《論文集》
輥膠圈專用清潔劑進行清洗，確保其適紡性和成紗質(zhì)量的改善與穩(wěn)定性。
SL1-681929多動程膠輥的應(yīng)用
薛建昌 高海文吳秀梅
（石家莊常山恒新紡織有限公司）
前言
近年來，隨著紡紗工藝的發(fā)展以及人們對成紗質(zhì)量要求不斷提高，對于紡紗企業(yè)來說，利用新技術(shù)，新型紗紡專器材提高成紗水平，降低生產(chǎn)成本，增加企業(yè)經(jīng)濟效益和市場競爭力是企業(yè)長期穩(wěn)定發(fā)展的關(guān)健。我國加入WTO后，紡紗工業(yè)面臨著新的發(fā)展機遇與挑戰(zhàn)，紡專器材不但要適應(yīng)紡紗技術(shù)發(fā)展的需要，而且要迎接國際先進產(chǎn)品更為激烈的競爭挑戰(zhàn)。我們必須把握正確的發(fā)展方向，才能適應(yīng)這個形勢。
一、膠輥的傳統(tǒng)使用
膠輥作為紡紗牽伸關(guān)鍵器材也有很大的發(fā)展，膠輥結(jié)構(gòu)由過去的單層、雙層膠輥結(jié)構(gòu)發(fā)展到目前的鋁襯、塑襯結(jié)構(gòu)；膠輥的物理性能從過去的處理涂料處理到目前的免處理膠輥，但是在膠輥表面利用率上卻沒有提高。比如環(huán)錠細(xì)紗機的動程約6~8mm，膠輥的磨礪周期4-6個月左右，紗線通道在膠輥的中間位置，僅占工作面的1/3，而膠輥2/3適合紡紗的位置沒有得到利用，造成了膠輥的浪費使用壽命縮短，從而大大增加了生產(chǎn)成本。為此石家莊常山紡織有限公司研制一種新型產(chǎn)品，SL1-681929軸承，即多動程膠輥。
二、多動程膠輥
1、多動程膠輥的機理
多動程膠輥是對膠輥傳統(tǒng)使用的革新，克服已有技術(shù)的缺陷。主要通過改變膠輥握持檔位置的寬度，增加的寬度用移動卡圈來代替。這樣，通過改變卡圈的位置使紗線通道在膠輥表面形成左、中、右三
說明：紅色虛線表示：卡圈，黑色實線表示：紗線通道
膠輥表面的寬度為28mm，如果紡紗動程設(shè)定為3mm時，動程與動程間隔2 mm～3 mm，膠輥的使用壽命應(yīng)是普通膠輥的3倍，縮小紡紗動程不但不影響成紗質(zhì)量，而且還有利于降低成紗毛羽，提高強力。
2、多動程膠輥的硬度變化分析
膠輥的硬度是影響成紗質(zhì)量的重要因素，也是多動程膠輥應(yīng)用考慮的關(guān)鍵。通過對膠輥表面的硬度測試，可以看出膠輥表面的硬度隨位置的不同所發(fā)生變化。如圖2
注：邵氏65度，10只膠輥的平均值。
從圖2中可以看出：膠輥的兩端2 mm處硬度在69°-71°，其它位置的硬度均符合行業(yè)所要求的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
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3、多動程膠輥試驗對比
主要對通過多動程膠輥在中間、左邊、右邊三個位置與普通膠輥紡紗的成紗質(zhì)量對比試驗：
品種：JC-9.7 條件：同錠、同粗紗
第一組：紡紗通道在膠輥中間
|
CV%
|
-50%
|
+50%
|
+140%
|
+200%
|
H
|
2mm(@/m)
|
3mm(@/10m)
|
備注
|
|
12.45
|
1.3
|
33.1
|
439.4
|
121.9
|
4.05
|
57.34
|
236.57
|
原紗
|
|
12.45
|
0.8
|
32.9
|
480.0
|
114.6
|
3.99
|
44.29
|
178.58
|
第一組
|
|
12.26
|
1.3
|
28.1
|
413.1
|
101.3
|
3.92
|
51.54
|
213.90
|
第二組
|
|
13.37
|
1.3
|
24.4
|
369.4
|
88.1
|
3.76
|
47.77
|
198.30
|
第三組
|
|
12.42
|
1.3
|
42.5
|
485.0
|
130.6
|
3.89
|
58.74
|
258.40
|
第四組
|
第二組：紡紗通道在膠輥左邊
|
CV%
|
-50%
|
+50%
|
+140%
|
+200%
|
H
|
2mm(@/m)
|
3mm(@/10m)
|
備注
|
|
12.45
|
1.3
|
33.1
|
439.4
|
121.9
|
4.05
|
57.34
|
236.57
|
原紗
|
|
12.39
|
1.7
|
29.6
|
410.0
|
102.1
|
3.75
|
39.85
|
152.73
|
第一組
|
|
12.27
|
1.3
|
23.8
|
351.3
|
86.3
|
3.80
|
39.71
|
148.67
|
第二組
|
|
12.50
|
1.3
|
30.6
|
393.1
|
124.4
|
3.64
|
41.09
|
155.02
|
第三組
|
|
12.34
|
0.6
|
30.6
|
449.4
|
107.5
|
3.85
|
50.23
|
210.20
|
第四組
|
第三組：紡紗通道在膠輥右邊
|
CV%
|
-50%
|
+50%
|
+140%
|
+200%
|
H
|
2mm(@/m)
|
3mm(@/10m)
|
備注
|
|
12.45
|
1.3
|
33.1
|
439.4
|
121.9
|
4.05
|
57.34
|
236.57
|
原紗
|
|
12.42
|
2.1
|
31.7
|
417.9
|
110.4
|
3.66
|
33.27
|
117.38
|
第一組
|
|
12.23
|
1.3
|
19.4
|
381.3
|
84.4
|
3.76
|
41.55
|
151.32
|
第二組
|
|
12.88
|
6.3
|
40.6
|
476.3
|
123.8
|
3.91
|
62.99
|
274.40
|
第三組
|
|
12.03
|
0.6
|
30.0
|
391.3
|
101.9
|
3.80
|
47.16
|
190.07
|
第四組
|
第四組：合計
|
CV%
|
-50%
|
+50%
|
+140%
|
+200%
|
H
|
2mm(@/m)
|
3mm(@/10m)
|
紗線通道位置
|
|
12.45
|
1.3
|
33.1
|
439.4
|
121.9
|
4.05
|
57.34
|
236.57
|
原紗
|
|
12.63
|
1.2
|
32.0
|
436.9
|
108.7
|
3.89
|
50.59
|
212.30
|
中間
|
|
12.38
|
1.2
|
28.7
|
401.0
|
105.1
|
3.76
|
42.72
|
166.66
|
左邊
|
|
12.39
|
2.6
|
30.4
|
416.7
|
105.1
|
3.78
|
46.24
|
183.29
|
右邊
|
4、試驗結(jié)果分析
對于每一個紗線通道位置，本試驗通過四組方案進行去驗證。多動程膠輥在不同的位置使用時，成紗條干、粗細(xì)節(jié)、毛羽和原紗質(zhì)量相比，都有不同程度的降低。試驗證明，膠輥的材質(zhì)、彈性硬度、制作工藝等影響成紗質(zhì)量。多動程膠輥正是利用專業(yè)技術(shù)原理結(jié)合生產(chǎn)實踐研制開發(fā)的適應(yīng)現(xiàn)代形勢的一種新產(chǎn)品和企業(yè)發(fā)展的一條新途徑。
5、多動程膠輥的特點：
在保證質(zhì)量的前提下，多動程膠輥的主要優(yōu)勢在于：
（1）提高膠輥的使用壽命。環(huán)錠紡一只普通直徑30mm的膠輥，它的使用壽命應(yīng)是2.5年左右；緊密紡的使用壽命應(yīng)是0.5-1年左右。而多動程膠輥在正常的情況下使用是普通膠輥使用壽命的2-3倍。
（2）降低生產(chǎn)成本。眾所周知，紡專器材每年消耗很大，投入資金也很多。粗略計算一下：設(shè)定一個萬錠規(guī)模的企業(yè)膠管用的是進口和國產(chǎn)兩種，請看下表：
條件：萬錠 膠管價格：進口：8元 /只國產(chǎn)：4元/只
|
類別
|
環(huán)錠／緊密
|
周期/年
|
膠管補充數(shù)量（支）
|
進口膠管
（萬元）
|
國產(chǎn)膠管（萬元）
|
|
普通軸承
|
環(huán)錠紡
|
2.5
|
4000
|
3.0
|
1.6
|
|
多動程軸承
|
環(huán)錠紡
|
7.5
|
1333
|
1.7
|
0.53
|
|
多動程軸承
|
緊密紡
|
3
|
3333
|
2.66
|
1.33
|
|
普通軸承
|
緊密紡
|
1
|
10000
|
8
|
3.2
|
從上表看：使用多動程膠輥每年可節(jié)省資金約：環(huán)錠紡：進口1.3萬元，國產(chǎn)1.07萬元。緊密紡：進口5.34元萬，國產(chǎn)1.87元萬。
（3）減少用工、提高勞動效率。紡織業(yè)屬于勞動密集型企業(yè)用工較多。普遍存在著招工難、人員流失嚴(yán)重的問題。而使用多動程膠輥后皮輥間可減少1/2的用工。并且節(jié)能降耗
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6、多動程膠輥的適用范圍：
進口 K44緊密紡、SL-系列軸承的國產(chǎn)緊密紡改造及普通環(huán)錠紡。
三、SL1--681929多動程膠輥使用說明及注意事項：
1、多動程膠輥的制作工藝與普通膠輥的制作方法相同，但需配38mm專用磨礪夾具，磨礪時將膠輥夾正，避免出現(xiàn)磨礪造成的偏心。
2、每套膠輥因應(yīng)配兩種不同顏色的密封帽，其目的是在車上保持膠輥方向的一致性。
3、卡圈的作用有兩種：（1）固定膠輥，（2）作為區(qū)別直徑、周期的標(biāo)識。
4、上車使用時可設(shè)定紗線動程有三種方法：（1）兩個卡圈在握持擋的左端方可產(chǎn)生膠輥右端動程；（2）兩個卡圈在握持擋的右端方可產(chǎn)生膠輥左端動程；（3）兩個卡圈左右分開方可產(chǎn)生膠輥中間動程。
5、為了適應(yīng)此技術(shù)應(yīng)用并穩(wěn)定質(zhì)量，須提高設(shè)備維護水平，關(guān)鍵部位需進行調(diào)整：（1）橫動調(diào)整在3mm以內(nèi)，（2）紗條喂入保證再三列羅拉的中心位置，（3）輸出的須條與導(dǎo)紗鉤、錠子中心垂直，（4）紗線動程距膠輥表面兩端≤2mm ，動程之間不會重疊。
6、膠輥裝在搖架上時注意：環(huán)錠紡不可將卡圈壓在夾簧下，以免造成膠輥受力不等而出現(xiàn)的條干惡化；緊密紡左、右各一斷壓在卡圈上，另一端壓在芯軸上。
7、緊密紡使用時膠輥需配專利膠輥連接器.
8、回磨膠輥時卡圈無須摘下，應(yīng)隨時檢查破損、松動的卡圈并及時換下。
四、總結(jié)
多動程膠輥是對傳統(tǒng)膠輥使用的革新，延長了膠輥的使用壽命，降低了生產(chǎn)成本，減少用工的損耗。此項技術(shù)發(fā)明已被國家知識產(chǎn)權(quán)局授權(quán)專利產(chǎn)品，同時也得到同行專家的認(rèn)可。我公司已授權(quán)國內(nèi)較有影響的幾家軸承生產(chǎn)企業(yè)加盟共同生產(chǎn)、銷售。通過使用此項專利產(chǎn)品必將給企業(yè)帶來經(jīng)濟效益。
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