对不同品种纱的适应性进行了论述,说明了表面粗糙度不匀对成纱质量的影响及解决方法。
胶辊表面粗糙度是纺纱工艺的一个重要参数,粗糙度值的大小、表面粗糙度均匀性都直接对成纱质量造成影响,本文就胶辊表面粗糙度不匀产生的原因及对纺纱质量的影响进行探讨。
1胶辊表面粗糙度的形貌特征胶辊属橡胶体,由于橡胶所具有的高弹性,加之其表面大量柔性分子基团的存在,在对胶辊磨削加工过程中由于受径向挤压、变形与粘着摩擦,形成不同高度和间距的峰谷,即通过挤压摩擦使胶辊表面产生微观几何形状差异;胶辊表面粗糙度的评定参数之一是采用ia轮廓算术平均偏差,是用取样长度内轮廓偏距绝对值的算术平均值测算出胶辊的表面粗糙度。
2表面粗糙度不匀的原因胶辊表面粗糙度不匀的原因是多方面的,胶辊表面粗糙度也是胶辊内在质量和磨砺工艺、表面处理工艺综合质量的一个重要特征。
2.1胶料分散度对表面粗糙度不匀的彩响胶辊胶料综合分散度是考核胶辊内在质量的重要指标。高分散度的胶辊胶料补强填料分散均匀;而分散度低的胶辊,其胶料内部含有微小气孔和没有分散的块状填料,由于区域中填料密集,胶料相应减少,产生压力集中、硬度不匀,易造成结构破裂、产生气孔;胶辊表面毛刺和粗糙度不匀,很大程度上是受胶料分散度影响。若胶辊胶料分散度低,会产生胶辊圆周粗糙度值大小差异过大,使胶辊运转时握持力稳定性差、波动大,直接影响成纱条干。
2.2胶辅套差对粗糙度不匀的彩响胶辊的套差是制作单层胶辊的工艺要求,且大小套差均对胶辊圆周硬度产生影响。套差使胶辊的内应力外溢,使胶辊外层硬度发生变化,特别是过大的套差必然还会影响胶辊外层硬度的均匀度。由于胶辊圆周硬度差异过大对胶辊表面粗糙度均匀度产生影响,为此,我们对不处理胶辊、普通胶辊及不同套差胶辊进行测试,在同一磨砺工艺条件下每个胶辊测试3点,10个胶辊30个值,试纺品种为C14.5tex,其表面粗糙度的差异和硬度不匀情况及不同粗糙度不匀率对成纱条干质量的影响见表1、表2.表1胶辗表面粗糙度均匀性胶辊类型邵尔A硬度1度套差Ra不匀率条干CV7%细节粗节棉结不处理普通从表1中数据可以看出:胶辊表面粗糙度值不匀率随着胶辊的套差、硬度、综合分散度的改变而变化综合分散度高、胶料填料分散均匀、应力分散、圆周硬度均匀,表面粗糙度不匀率就小,这是表面不处理胶辊内在质量的一个重要标志;而普通胶辊胶料填料集中、胶料混合不匀,产生应力集中,胶辊圆周硬度不表2胶辘表面硬度均匀性胶辊表面状态邵尔A硬度/度套差/mm邵尔A硬度,max/度邵尔A硬度,min/度不匀率/%不处理普通匀,致使胶辊表面粗糙度均匀性下降;所以,胶辊分散度低、套差大是造成胶辊表面粗糙度不匀的主要原因。
2.3磨砺工艺对胶辊表面粗糙度不匀的影响2.3.1磨砺往复次数对粗糙度不匀的彩响胶辊的磨砺次数与表面粗糙度有着密切的关系,胶辊磨砺次数并不是越多越好。胶辊是橡胶体,它通过与砂轮的挤压摩擦造成胶辊和砂轮发热;通过往复磨砺,胶辊的磨削量是逐次减小的;因此,随着磨砺次数增加,胶辊逐渐变冷,由于磨砺往复次数增多而胶辊冷却退缩,此时增加往复使胶辊与砂轮就处于似接触和非接触状态,对胶辊表面粗糙度造成破坏,致使粗糙度不匀率上升。胶辊磨砺次数应掌握在胶辊未冷却之前,以34个往复为宜,这样可提高表面粗糙度均率。
2.3.2磨砺进刀置与操作对表面粗糙度不匀的影响胶辊磨砺进刀量的大小直接影响表面粗糙度/a值的大小,而由于操作不良必然会对胶辊表面粗糙度均匀率产生影响;磨砺进刀量应控制在0.15mm0.20mm之间,过大易产生胶辊与砂轮挤压摩擦,使胶辊表面温度高达近2001'左右,对胶辊表面产生灼伤,且易导致胶辊表面抗静电剂外溢;由于表面灼伤,也会造成胶辊表面粗糙度均匀率下降;由于操作不良,磨砺胶辊手盘过快、过多,造成胶辊表面磨痕,致使表面粗糙度下降。
3胶辊表面处理与胶辊表面粗糙度均匀率胶辊表面处理不当,必然会增加胶辊表面粗糙度不匀。胶辊表面处理方法通常有三种:酸处理、光照处理、化学涂料处理;在同一磨砺工艺条件下,三种处理方法使胶辊表面粗糙度各有差异。我们对目前常用的光照处理、化学涂料处理胶辊进行表面粗糙度值测试(每个胶辊测3点,共测10个),其中涂料处理分三种涂料配比,30个数值进行表面粗糙度不匀率的测试,见表3.表3光照和不同配比涂料处理胶辊表面粗糙度不匀率胶辊邵尔A硬度/度涂料配比不匀率/%光照从表3中数据可以看出:光照处理胶辊表面粗糙度不匀率明显小于化学涂料处理;而涂料配比大的明显小于涂料配比小的处理方法。由于光照处理胶辊表面是通过较大能量的光量子使胶辊表面橡胶分子链进行物理化学的再交链,形成一种新化合物薄层它能保持胶辊表面弹性、光滑,使胶辊表面具备了以往任何处理方法中所不曾有过的良好物理性能和均匀的表面粗糙度。化学涂料A、B组份大比例比小比例表面粗糙度好,除了涂料配比影响胶辊表面粗糙度均匀率外,涂料处理方法仍是粗糙度不匀的主要原因。笔涂由于机械转动胶辊,胶辊转动均匀,笔沾涂料较均匀,表面粗糙度均匀率好;而板涂时由于板沾涂料均匀率差,胶辊在胶辊架上转动不灵活,使胶辊表面涂料均匀性差,如操作不当时使表面粗糙度不匀率增大。
4胶辊表面粗糙度Ua值与成纱质置关系在同一磨砺工艺条件下,胶辊内在质量不同则其表面粗糙度值不尽一样。值的大小决定了胶辊握持力和摩擦力,胶辊的摩擦力直接影响成纱条干质量,我们在纺涤棉、精梳纯棉品种上结合涤、棉纤维的表面摩擦系数,采用4种表面粗糙度值的胶辊,在T/C13.5tex、C 7.3tex等品种,在同粗纱、同锭、同压力、胶辊直径一致的条件下进行试纺,其数据见表4.表4 NFR-W888-2胶辊表面粗糙度Ka值与成纱质置的关系纺纱品种/te n表面粗糙度Ra//im条干cv/%细节粗节棉结通过不同表面粗糙度Ka值与不同品种纺纱数据分析,表面粗糙度与品种的适纺性和成纱条干水平关系密切,应根据纤维的摩擦系数来决定胶辊的表面粗糙度。根据有关资料,棉纤维动摩擦系数为0.24 26;涤纶纤维动摩擦系数为0.260.29,涤纶纤维的动摩擦系数大于纯棉。从胶辊握持力的角度分析,纤维的动摩擦系数大,则胶辊的表面粗糙度大,这样能加强胶辊的握持能力,增强对纤维的摩擦力界,有利于条干。从表4中T/C13.5tex数据可以看出,粗糙度Ka值为1.0/ini、0.8"ni条干明显好于Ka值为0.2/ 纺纱的牵伸倍数与胶辊表面粗糙度值大小对成纱质量也有关系。C7.3tex其牵伸倍数均在50左27.8tex其牵伸倍数均在30左右;而纺涤棉混纺要求其胶辊握持力在纺纯棉基础上加大丨/5.握持力大就要求胶辊表面粗糙度值大,在表4中Ka值0.8"m、1.0pm比Ka值0.2条干好0.3个百分点,而细节减少近丨/3;所以,胶辊表面粗糙度ia值大小随着纺纱牵伸倍数增大而增大,随着牵伸倍数的减小而减小。牵伸倍数大、纤维离散度高,只有较大的胶辊动摩擦力才能保证纤维抱合力,减少浮游纤维。从表4中可以看出纺C7.3tex粗糙度尺a值0.8yni、1.0明显好于0.2ym、0.5而纺C27.8iex,由于纱号较粗、牵伸倍数小,对胶辊表面粗糙度的要求适应面较宽,如粗糙度尺a值过小对条干不理想,且细节有所增加。 在纺纱牵伸中,胶辊表面粗糙度ia值在混纺品种中应尽可能加大到0.8 1.0 /」m;而在纺纯棉品种中心值可适当减小为0.5 "m~0.7pm;粗糙度值太小会带来静电聚集,易产生绕花,但由于当前不处理胶辊其抗静电性能强,粗糙度尺a值适当减小不会产生静电绕花,减小粗糙度Ka值对牵伸的稳定是有好处的。
S胶辊表面粗糙度不匀与动摩擦系数的关系胶辊表面粗糙度不匀易产生动摩擦系数波动,摩擦力不均匀影响对须条的握持力,进而产生粗、细节;胶辊表面粗糙度不匀,对动态握持力的稳定性不利;由于表面粗糙度不匀造成胶辊圆周运动周期变化大,对成纱条干极为不利;而由于胶辊表面粗糙度不匀造成胶辊表面动摩擦系数圆周差异大,影响对须条的握持;由于胶辊受压变形,横截面积大,会由于胶辊表面摩擦系数差异大而产生条干不匀率上升,影响成纱质M;而胶辊表面粗糙度均匀,使胶辊动态握持力均匀,使握持力的*小值大于牵伸力*大值的机率更高,有利于改善成纱条干。
6消除胶辊表面粗糙度不匀的几点措施6.1应用不处理胶辊,胶辊的内在质量有保证,胶辊胶料等的综合分散度高,有利于胶辊表面粗糙度均匀率提高。
6.2建议使用小套差和无套差胶辊,由于胶辊套差小,胶辊的内应力小,有利于胶辊表面粗糙度均匀率提篼。
6.3表面处理采用板涂时,操作要得当,板涂均匀可降低胶辊表面粗糙度不匀。
6.4胶辊磨砺、处理后要及时上车,如不上车需用布盖好,以免由于阳光照射、臭氧侵蚀造成胶辊表面阴阳面,使摩擦系数均匀度下降。
6.S胶辊表面粗糙度不匀率控制得越小越好,这样有利于胶辊对须条握持力的稳定性,有利成纱水平,