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胶辊表面因涂料处理问题引起成纱机械波理论分析

作者:万博  来源:万博manbetx官网  时间:2019-09-29 22:44  点击:

  问题发生在广东一家纺纱厂,当时是4月上旬,车间的环境湿度几乎达100%,有的墙壁上都能看到水珠,是广东一年中最潮湿的季节。

  细纱胶辊邵尔A硬度为70度2度的高弹性品种,存放在一楼地面。磨砺时粉尘结团,排削不畅,精磨后表面手感涩性较大,纹理粗糙。

  问题胶辊表面成膜状态见图1,成纱机械波见图2。问题胶辊有关技术说明:①涂料A、B配比为1∶8,板涂2次,自然干燥72 h;②表面干燥成膜后,圆周上形成了较规律的间隔性块面状,涂料厚的地方发亮;③波谱图除了在9 cm位置处有明显机械波外,整个牵伸状态同时表现异常;④纺纱号数为65 tex纯棉牛仔系列,上车的每一只胶辊几乎都产生了不同程度的机械波与牵伸波。

  胶辊主辅材料良好的分散度,决定了精磨后表面物理化学性能的一致性,其圆周任意点硬度与表面粗糙度的均匀性,同时保证了握持状态(摩擦力握持力)均匀程度的必然性。

  异氰酸酯为低分子量液体,能保证涂料处理以后胶辊表面的均匀度。决定其均匀性的指标一个是流动性能,一个是流平性能。当环境湿度和胶辊表面含湿量过大时,由于两种低分子量液体分子结构、流动性、流平性与分子间引力上的较大差异,必然影响胶辊表面成膜后的均匀程度。异氰酸酯分子结构示意见图3,水分子结构示意见图4。

  异氰酸酯分子结构式为O=C=N―H,分子量是43.025,水分子结构式为H―O―H,分子量为18;前者为不饱和双键化合物结构状态,后者为单线单质结构状态,分子量前者是后者的一倍多。所以,会产生结构密度差异,其流动性、流平性、干燥速度与挥发量等,均存在较大差异。

  异氰酸酯与水反应可形成不饱和氢键,所谓水解失效就是涂料性能上的丧失或部分丧失。胶辊圆周上相对水多涂料少的部位,上车加压运转时极易脱落,进一步形成不均匀的块面状,必然造成胶辊圆周上摩擦力相对规律性的大小差异。

  现用涂料多为物理机理干燥品种,其干燥过程是在氧的同时作用下较缓慢地产生自加成反应。橡胶吸湿性能较差,一旦吸入一定量的水分,其放湿的过程同样较缓慢。因此,产生问题也是必然的。

  一般情况下,机械波是由胶辊径向跳动引起的。其主要反应位置,是胶辊某单位面积对罗拉包围弧规律性地大与小的变化,即握持面的变化。由此产生的机械波,往往是8 cm、9 cm、10 cm持续性的,但牵伸波的出现不是很明显。

  胶辊圆周上摩擦力握持力的不断变化,同时又引起了胶圈对纤维束控制力的不稳定,从而使整个牵伸状态恶化。所以,波谱图除明显有9 cm的机械波,同时又会引起多个不同位置的牵伸波。

  经过详细的理论分析,并结合车间生产的实际情况,对问题胶辊进行回磨再处理,以期解决其表面成膜与成纱机械波问题。胶辊回磨再处理后的表面状态见图5,成纱正常的机械波波谱图见图6。

  胶辊回磨再处理技术说明:①天气晴正后回磨,最大磨削量为0.15 mm;②相对湿度为55%,涂料配比为1∶10,板涂1次,同时加抽风排湿与干燥;③干燥后胶辊圆周表面色泽一致,涂料成膜分布均匀,无光亮感;④机械波消除,波谱图基本正常。

  胶辊表面静电缠绕,主要是摩擦产生静电,是电子由一个物体表面转移到另一个物体表面的结果;并且摩擦动能越大,产生的电荷越大。表面处理是为了减小摩擦,获取一个较理想的修正值,即摩擦力握持力达到平衡。

  涂料在胶辊表面成膜后的附着力,主要取决于其流动性能。配比越大,流动性能越好,附着力越强。

  胶辊表面涂料处理后,圆周摩擦力握持力的均匀分布,主要取决于其流平性能。涂料配比越大,流平性能越好,摩擦力握持力分布越均匀。

  目前,国内大多数纺纱厂用胶辊都采用化学涂料处理,受存放环境,尤其是温湿度的影响,生产中经常出现意想不到的问题。本文实例说明细纱胶辊表面涂料处理,因环境湿度和胶辊表面含湿量过大,造成其表面涂料干燥成膜后,圆周上出现较大的摩擦力握持力差异,引起牵伸前区两对力规律性的不稳定或波动,从而产生成纱后的有害机械波和牵伸波。通过回磨、涂料再处理解决了问题。因此,只要实践与理论相结合,弄通弄懂其问题的技术实质,解决方案总是可以找到的。

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