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            紡織輔機

            供應:FU916型皮輥紫外光照機,膠輥光照機

            文字:[大][中][小] 2016-11-16  瀏覽次數:2501

            QQ圖片20171230110924
            【技術】紡紗膠輥紫外線光照技術的應用探討

              2016-05-24 編排:【天長市紡織機械廠研制】

            摘 要
            本文通過對紫外線光照處理膠輥的原理,與涂料處理對比的優勢及經濟指標分析,在紡織企業的各個工序的具體應用。并闡述了紫外線處理膠輥容易進入的誤區,及在新型紡紗形式及聚氨酯膠輥方面的探索。

             關鍵詞:紫外線、機械波、微處理、走熟期、效率、復合處理

             1紫外線光照處理膠輥的原理及特點

             紫外線照射到物體表面,易被物質吸收而變成內能,當波長在200-300毫微米短波紫外線,可使被照物體分子激發非?;顫?,并造成分解交聯和聚合。正是利用這一原理,紫外線改變膠輥橡膠分子結構,產生抗繞花和抗靜電這一性能實現對膠輥的一種新型無毒環保的表面處理方法,降低原有化學處理的成本和減少膠輥對涂料吸收不勻,產生的錠差問題。其具有以下優勢:

             (1) 紫外線處理后的膠輥其表面光滑爽燥,高速運轉后磨擦產生的靜電能被延緩并能阻礙其表面吸附纖維,避免因此而產生紗疵,這是紫外線處理后的膠輥區別于普通涂料處理方法的一個顯著特點。

             (2) 紫外線處理后的膠輥其表面光滑,柔潤感強,能更好的握持纖維,避免膠圈中凹、滑溜,有利于提高紡紗質量。

            (3) 紫外線處理后的膠輥具有很好的耐油污、抗老化和耐磨性能,使用周期較長,損耗率低。

             (4) 由于紫外線處理后的膠輥只改變了其表層性能,而對內層的磨擦系數沒有影響,可以確保內層磨擦系數穩定不變,更合理地解決了膠圈紡紗運用的矛盾,使須條在牽伸過程中更加穩定,有利于成紗質量的進一步提高。

             2紫外線光照處理的優勢和經濟指標

             使用免處理膠輥紡紗如果表面不做任何處理,膠輥新上車存在走熟期,在配棉較差、溫濕度變化波動時容易產生纏繞。很多工廠采用涂料處理,而這種處理方式帶來的問題是:膠輥握持力下降、條干、常發性紗疵及管間CVb惡化,同時容易受操作者的技術和情緒影響,嚴重時成紗會產生有害的(涂料)9-10cm機械波;同時紫外線光照處理容易操作,處理膠輥速度比較快,成本小、處理時對人體無毒副作用,可以提高膠輥抗繞性和延長膠輥的使用周期,尤其在高溫高濕期間明顯解決生活波動的問題。

             隨著生活水平的提高,人們對紡織服裝質量的要求也在不斷提高,高質量、高支紗和多組分差別化紗線應用于服裝面料比例越來越大,因而對紗線條干和質量的一致性越來越提高了。傳統的膠輥處理方法存在很多問題:板涂法容易受操作師傅的手法及責任心等因素造成涂料不勻,形成機械波,嚴重惡化條干;筆涂法要比板吐的均勻些,但也不能完全杜絕機械波問題,但是效率低,且長時間操作,對操作者身體健康不利。

             天長市紡織機械廠結合全國知名棉紡企業用戶的反饋意見,在原FU914型膠輥紫外線光照機的基礎上不斷推陳出新,原先每次只能處理35支膠輥,現在新開發的 FU916型,每次光照處理54支(108錠)膠輥,細紗免處理膠輥每臺車(480錠)只需15分鐘,長車(1008錠)只需30分鐘,普通膠輥視情況適當延長處理時間。通過不斷技術升級更適應和貼近棉紡企業,可廣泛應用于純棉、混紡、化纖,適合生產差別化、渦流紡和噴氣紡。普通膠輥和免處理膠輥使用紫外線光照機處理后可以穩定生產、降低消耗和減少膠輥房用工。

             下表是以480錠細紗機為例,紫外線光照處理和涂料處理經濟、質量對比:

             光照處理:總功率1.6*3+2.0+1.0=7.8kw,每次處理108錠,時間1-3min,每度電以0.7元計算。

            總費用=480/108*3*7.8*0.70/60=1.2(元)。

             化學涂料處理:每臺耗用涂料350ml,每500ml涂料按50元計算。

            總費用=350/500*50=35(元)。

                    FU916型:膠輥紫外線光照機

            3紫外線光照處理膠輥在紡企的應用

             3.1 紫外線光照處理在并條工序中的應用

             經過嘗試,我們將并條皮輥上車光照,由于并條皮輥受到的壓力及牽伸力較大,直接回磨后光照上車使用時間為一個月左右。如做涂料后再光照適紡時間更長、效果更佳,減少纏繞機率,提高了設備運轉率。

             光照并條皮輥選用的參數:

             3.2 紫外線光照機在粗紗工序中的應用

             由于南方紡紗廠在高溫高濕的“黃梅天”時,(北方地區在冬季容易產生低溫低濕,紡紗前紡車間容易產生靜電繞花和返花現象),前紡普遍存在溫度高、濕度大、粗紗皮輥如表面處理不好,返花增多、清潔絨套極易粘附一層短纖維。在運轉過程中,很容易進入牽伸區,形成粗紗紗疵,以至于影響成品質量。我們將磨好的粗紗皮輥光照后,皮輥繞花、帶花現象基本杜絕。

             粗紗工序光照的各項參數如下:

             回磨后,表面涂料微處理,涂料固化后(約12小時),在進行光照,效果更好。

             3.3 紫外線光照機在精梳工序中的應用

             在整個精梳工序對皮輥要求較高的是精梳分離皮輥,其次是精梳機牽伸皮輥,精梳分離皮輥其工作長度大、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。第一個要求是:握持要好,即要有很好的彈性。第二個要求是:表面硬度要均勻 。第三個要求是:抗纏繞力強。采用涂料處理很難達到皮輥表面涂層均勻,易造成局部硬塊。在握持纖維時,纖維量極不均勻,棉網有云斑現象,我們將硬度為75°的精梳分離皮輥精磨光照上車使用,其效果可與進口分離皮輥媲美。在精梳房溫度較低的情況下,有很好的抗干擾能力。牽伸皮輥光照后,纏繞現象也明顯減少。

             光照分離皮輥和牽伸皮輥,選擇的各項參數如下:

             3.4 紫外線光照機在紡制純棉高支紗線上的應用我們知道,由于紡制純棉高支紗時,由于紗線截面積上的棉纖維根數較少,膠輥的粗糙度我們一般也是偏小掌握,一般控制在0.6微米左右。上涂料后容易形成不勻,牽伸引導力突變,產生成紗條干及細節增加問題。因而我們采用在貝克全自動磨床上選用Y100X60參數,實際磨礪后測試膠輥的平均粗糙度:0.585微米,我們分別測試雙組分涂料1:20和紫外線光照40秒微處理后的膠輥粗糙度值:

             涂料1:20處理:  

                     左   1.095  1.075  0.998  1.015   1.174

                     右   0.950  1.290  1.004  1.125   1.353

                     平均值:1.106    最大值:1.353  

                     最小值:0.950  差異:0.403

             光照40秒微處理:

                      左  0.650   0.560   0.487   0.521   0.496

                      右  0.570   0.632   0.562   0.498   0.478

                    平均值:0.545    最大值:0.650

                    最小值:0.478    差異:0.172

             觀察上面的數據不難發現一個我們看來是比較奇怪的現象:涂料處理后的膠輥反而在粗糙度上惡化不少,而經過紫外線光照處理后的膠輥與原有的磨礪后膠輥比較粗糙度略有下降。剛開始我們因為是取樣個例,但經過我們多次測試都發現這樣一個規律。仔細分析后發現原來是我們認識誤區:我們認為涂料處理后膠輥光滑,應該是粗糙度下降才對!涂料處理實際上是對膠輥加蓋一層覆蓋層(雙組分涂料具有滲透和覆蓋的雙重性),但是紫外線光照處理是通過改善膠輥表面分子結構(將大的顆粒分解成小顆粒),所以造成這樣一個結果。同時經過紫外線處理膠輥粗糙度差異要明顯優于涂料處理后膠輥,而膠輥表面粗糙度直接關系著膠輥的表面摩擦系數,決定了牽伸膠輥的握持力。這也就是膠輥經過光照處理后的為什么錠差要優于涂料處理后的膠輥,這就是理論依據。

             下表是山東某企業采用雙組份涂料1:18比例處理后膠輥與紫外線光照1分鐘后紡紗指標對比:

             純棉精梳緊密紡JMF 7.3tex

             純棉精梳緊密紡JMF 11.6tex

             紫外線光照處理在差別化,渦流紡,色紡和氨綸包芯紗時很多企業還要采取復合處理的手段。復合處理法即二種或者二種以上處理方法混合采用的一種膠輥表面處理方法。常見于紡制差別化、多組分纖維品種的企業使用這種方法可以大大提高膠輥的適紡性,減少皮輥的消耗。由于紡制差別化、多組分纖維品種時,由于纖維長度長,牽伸力大,且部分纖維含有一定量的油劑,紡紗時容易纏壞皮輥。特別有些工廠在加工含糖棉、短絨多、棉蠟多,纖維長度和粗細不均勻(印度棉)等,解決斷頭和絨輥花較多,穩定正常生產上起到很關鍵作用。

              部分企業先用化學雙組分涂料按照A:B=1:8—20比例先行處理,然后隔夜后再使用紫外線光照處理2-3分鐘上車,先利用化學涂料滲透性,再利用紫外線光照在皮輥表面形成一薄層硬化層,大大提高了膠輥的抗繞性能,減少了皮輥的損耗。特別適合高溫高濕、紡差別化和噴氣紡、渦流紡,使用國產膠輥替代進口皮輥使用,表面處理彌補國產膠輥抗繞性能、抗靜電性能的不足,穩定生產和節能降耗。

             4紫外線光照處理膠輥的常見誤區

             4.1  誤區一:使用紫外線光照處理膠輥后膠輥表面硬度增加,會產生龜裂,影響膠輥使用壽命和成紗質量。

             其實只要掌握好處理的“度”,就可以揚長避短,發揮紫外線光照處理的優勢了。紫外線處理膠輥的工藝主要與:a燈管的總功率;ZJ91-6型燈管總功率為1600X3=4800kw;b燈管高度及處理時間的長短;燈管與膠輥表面的高度一般為5cm,處理時間一般純棉建議1—3分鐘,色紡及混紡品種因要求差異,一般在3—6分鐘左右;c處理區的溫度及處理的均勻度(ZJ91-6型燈箱溫度一般設定為65-75度自控,光桿旋轉速度不能太快,速度要均勻);d膠輥的硬度及特性等有關;膠輥硬度分軟彈性膠輥、中彈性膠輥和高硬度膠輥;一般現在光照處理僅適用于軟彈性及中彈性膠輥;必須根據紡紗品種、溫濕度環境、工藝及質量要求,選用合理處理時間,燈管高度及烘箱溫度,達到良好上車可紡性,又不要過度處理使得膠輥產生早期老化、龜裂。在良好的抗繞效果和老化膠輥性能中間找到一個合理的平衡點,優化紫外線處理工藝設置,否則會給企業帶來不必要損失。因為紫外線燈管離膠輥越遠,其對被照射的物體所產生的效果就越差;膠輥硬度越硬,處理時間相應就要延長。處理過了不僅會影響紡紗條干及膠輥的使用周期;處理不夠達不到應有的紡紗效果和紡紗質量??傊?,光照處理后的膠輥表面必須達到“光、滑、爽、燥”,表面處理均勻一致,又不破壞膠輥本身的彈性就處理工藝,就能達到好的紡紗質量和生產效率;

             4.2  誤區二:紫外線光照處理是一個包治百病的傻瓜型方法。

             但其實不是這樣子的,一些紡制差別化纖維及混紡企業還采用化學雙組分涂料微處理加紫外線光照這種復合處理方法,取得很好的效果。一些工廠還在膠輥研磨周期中間增加一次光照1-2min微處理,保養膠輥時將膠輥清洗干凈后再光照處理一次,以確保持久良好的紡紗性能。目前了解下來情況是紫外線光照技術有一定局限性:對于免除理和微處理邵氏硬度70度以下膠輥處理效果良好,普通的高硬度膠輥效果不理想,純棉效果不錯,單一的光照處理對于混紡、差別化及色紡企業效果不太明顯。

             5紫外線光照技術的應用拓展

             隨著聚氨酯膠輥技術不斷發展和完善,它具有普通丁氰膠輥無法替代的某些性能:彈性、耐磨性能和抗靜電性能等等。在不少企業已經規模推廣使用,但聚氨酯膠輥對于涂料幾乎不吸收,在溫濕度環境較差的企業難以推廣,因而需要采用紫外線光照對膠輥適紡性能進行彌補!

             紡段彩花色特種纖維的企業一般都會遇到纖維粘附上膠圈難于清理,處理不及時會形成紗疵和條干等問題。而我們將紫外線光照技術創造性的應用于紡制段彩紗膠圈處理上取得較顯著效果:除了對紡制段彩紗的膠圈工藝配方,酸處理工藝優化,我們紡紗廠細紗揩車的周期一般為7-10天,更換新膠圈上車,對下車后膠圈進行清洗后在將它們套入專用芯棒放進紫外線光照機進行光照處理2-3分鐘(套入專用芯棒是為了達到均勻光照的目的),然后下次再拿出來上車使用,沾花現象明顯減少。

             安徽省:天長市紡織機械廠

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