纺织辅机

供应:FU916型皮辊紫外光照机,胶辊光照机

文字:[大][中][小] 2016-11-16  浏览次数:1799

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【技术】纺纱胶辊紫外线光照技术的应用探讨

  2016-05-24 编排:【天长市纺织机械厂研制】

摘 要
本文通过对紫外线光照处理胶辊的原理,与涂料处理对比的优势及经济指标分析,在纺织企业的各个工序的具体应用。并阐述了紫外线处理胶辊容易进入的误区,及在新型纺纱形式及聚氨酯胶辊方面的探索。

 关键词:紫外线、机械波、微处理、走熟期、效率、复合处理

 1紫外线光照处理胶辊的原理及特点

 紫外线照射到物体表面,易被物质吸收而变成内能,当波长在200-300毫微米短波紫外线,可使被照物体分子激发非常活泼,并造成分解交联和聚合。正是利用这一原理,紫外线改变胶辊橡胶分子结构,产生抗绕花和抗静电这一性能实现对胶辊的一种新型无毒环保的表面处理方法,降低原有化学处理的成本和减少胶辊对涂料吸收不匀,产生的锭差问题。其具有以下优势:

 (1) 紫外线处理后的胶辊其表面光滑爽燥,高速运转后磨擦产生的静电能被延缓并能阻碍其表面吸附纤维,避免因此而产生纱疵,这是紫外线处理后的胶辊区别于普通涂料处理方法的一个显著特点。

 (2) 紫外线处理后的胶辊其表面光滑,柔润感强,能更好的握持纤维,避免胶圈中凹、滑溜,有利于提高纺纱质量。

(3) 紫外线处理后的胶辊具有很好的耐油污、抗老化和耐磨性能,使用周期较长,损耗率低。

 (4) 由于紫外线处理后的胶辊只改变了其表层性能,而对内层的磨擦系数没有影响,可以确保内层磨擦系数稳定不变,更合理地解决了胶圈纺纱运用的矛盾,使须条在牵伸过程中更加稳定,有利于成纱质量的进一步提高。

 2紫外线光照处理的优势和经济指标

 使用免处理胶辊纺纱如果表面不做任何处理,胶辊新上车存在走熟期,在配棉较差、温湿度变化波动时容易产生缠绕。很多工厂采用涂料处理,而这种处理方式带来的问题是:胶辊握持力下降、条干、常发性纱疵及管间CVb恶化,同时容易受操作者的技术和情绪影响,严重时成纱会产生有害的(涂料)9-10cm机械波;同时紫外线光照处理容易操作,处理胶辊速度比较快,成本小、处理时对人体无毒副作用,可以提高胶辊抗绕性和延长胶辊的使用周期,尤其在高温高湿期间明显解决生活波动的问题。

 随着生活水平的提高,人们对纺织服装质量的要求也在不断提高,高质量、高支纱和多组分差别化纱线应用于服装面料比例越来越大,因而对纱线条干和质量的一致性越来越提高了。传统的胶辊处理方法存在很多问题:板涂法容易受操作师傅的手法及责任心等因素造成涂料不匀,形成机械波,严重恶化条干;笔涂法要比板吐的均匀些,但也不能完全杜绝机械波问题,但是效率低,且长时间操作,对操作者身体健康不利。

 天长市纺织机械厂结合全国知名棉纺企业用户的反馈意见,在原FU914型胶辊紫外线光照机的基础上不断推陈出新,原先每次只能处理35支胶辊,现在新开发的 FU916型,每次光照处理54支(108锭)胶辊,细纱免处理胶辊每台车(480锭)只需15分钟,长车(1008锭)只需30分钟,普通胶辊视情况适当延长处理时间。通过不断技术升级更适应和贴近棉纺企业,可广泛应用于纯棉、混纺、化纤,适合生产差别化、涡流纺和喷气纺。普通胶辊和免处理胶辊使用紫外线光照机处理后可以稳定生产、降低消耗和减少胶辊房用工。

 下表是以480锭细纱机为例,紫外线光照处理和涂料处理经济、质量对比:

 光照处理:总功率1.6*3+2.0+1.0=7.8kw,每次处理108锭,时间1-3min,每度电以0.7元计算。

总费用=480/108*3*7.8*0.70/60=1.2(元)。

 化学涂料处理:每台耗用涂料350ml,每500ml涂料按50元计算。

总费用=350/500*50=35(元)。

        FU916型:胶辊紫外线光照机

3紫外线光照处理胶辊在纺企的应用

 3.1 紫外线光照处理在并条工序中的应用

 经过尝试,我们将并条皮辊上车光照,由于并条皮辊受到的压力及牵伸力较大,直接回磨后光照上车使用时间为一个月左右。如做涂料后再光照适纺时间更长、效果更佳,减少缠绕机率,提高了设备运转率。

 光照并条皮辊选用的参数:

 3.2 紫外线光照机在粗纱工序中的应用

 由于南方纺纱厂在高温高湿的“黄梅天”时,(北方地区在冬季容易产生低温低湿,纺纱前纺车间容易产生静电绕花和返花现象),前纺普遍存在温度高、湿度大、粗纱皮辊如表面处理不好,返花增多、清洁绒套极易粘附一层短纤维。在运转过程中,很容易进入牵伸区,形成粗纱纱疵,以至于影响成品质量。我们将磨好的粗纱皮辊光照后,皮辊绕花、带花现象基本杜绝。

 粗纱工序光照的各项参数如下:

 回磨后,表面涂料微处理,涂料固化后(约12小时),在进行光照,效果更好。

 3.3 紫外线光照机在精梳工序中的应用

 在整个精梳工序对皮辊要求较高的是精梳分离皮辊,其次是精梳机牵伸皮辊,精梳分离皮辊其工作长度大、纤维伸直度好、抱合力变差,其工作性能直接决定棉网质量的好坏。第一个要求是:握持要好,即要有很好的弹性。第二个要求是:表面硬度要均匀 。第三个要求是:抗缠绕力强。采用涂料处理很难达到皮辊表面涂层均匀,易造成局部硬块。在握持纤维时,纤维量极不均匀,棉网有云斑现象,我们将硬度为75°的精梳分离皮辊精磨光照上车使用,其效果可与进口分离皮辊媲美。在精梳房温度较低的情况下,有很好的抗干扰能力。牵伸皮辊光照后,缠绕现象也明显减少。

 光照分离皮辊和牵伸皮辊,选择的各项参数如下:

 3.4 紫外线光照机在纺制纯棉高支纱线上的应用我们知道,由于纺制纯棉高支纱时,由于纱线截面积上的棉纤维根数较少,胶辊的粗糙度我们一般也是偏小掌握,一般控制在0.6微米左右。上涂料后容易形成不匀,牵伸引导力突变,产生成纱条干及细节增加问题。因而我们采用在贝克全自动磨床上选用Y100X60参数,实际磨砺后测试胶辊的平均粗糙度:0.585微米,我们分别测试双组分涂料1:20和紫外线光照40秒微处理后的胶辊粗糙度值:

 涂料1:20处理:  

         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  差异:0.403

 光照40秒微处理:

          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    差异:0.172

 观察上面的数据不难发现一个我们看来是比较奇怪的现象:涂料处理后的胶辊反而在粗糙度上恶化不少,而经过紫外线光照处理后的胶辊与原有的磨砺后胶辊比较粗糙度略有下降。刚开始我们因为是取样个例,但经过我们多次测试都发现这样一个规律。仔细分析后发现原来是我们认识误区:我们认为涂料处理后胶辊光滑,应该是粗糙度下降才对!涂料处理实际上是对胶辊加盖一层覆盖层(双组分涂料具有渗透和覆盖的双重性),但是紫外线光照处理是通过改善胶辊表面分子结构(將大的颗粒分解成小颗粒),所以造成这样一个结果。同时经过紫外线处理胶辊粗糙度差异要明显优于涂料处理后胶辊,而胶辊表面粗糙度直接关系着胶辊的表面摩擦系数,决定了牵伸胶辊的握持力。这也就是胶辊经过光照处理后的为什么锭差要优于涂料处理后的胶辊,这就是理论依据。

 下表是山东某企业采用双组份涂料1:18比例处理后胶辊与紫外线光照1分钟后纺纱指标对比:

 纯棉精梳紧密纺JMF 7.3tex

 纯棉精梳紧密纺JMF 11.6tex

 紫外线光照处理在差别化,涡流纺,色纺和氨纶包芯纱时很多企业还要采取复合处理的手段。复合处理法即二种或者二种以上处理方法混合采用的一种胶辊表面处理方法。常见于纺制差别化、多组分纤维品种的企业使用这种方法可以大大提高胶辊的适纺性,减少皮辊的消耗。由于纺制差别化、多组分纤维品种时,由于纤维长度长,牵伸力大,且部分纤维含有一定量的油剂,纺纱时容易缠坏皮辊。特别有些工厂在加工含糖棉、短绒多、棉蜡多,纤维长度和粗细不均匀(印度棉)等,解决断头和绒辊花较多,稳定正常生产上起到很关键作用。

  部分企业先用化学双组分涂料按照A:B=1:8—20比例先行处理,然后隔夜后再使用紫外线光照处理2-3分钟上车,先利用化学涂料渗透性,再利用紫外线光照在皮辊表面形成一薄层硬化层,大大提高了胶辊的抗绕性能,减少了皮辊的损耗。特别适合高温高湿、纺差别化和喷气纺、涡流纺,使用国产胶辊替代进口皮辊使用,表面处理弥补国产胶辊抗绕性能、抗静电性能的不足,稳定生产和节能降耗。

 4紫外线光照处理胶辊的常见误区

 4.1  误区一:使用紫外线光照处理胶辊后胶辊表面硬度增加,会产生龟裂,影响胶辊使用寿命和成纱质量。

 其实只要掌握好处理的“度”,就可以扬长避短,发挥紫外线光照处理的优势了。紫外线处理胶辊的工艺主要与:a灯管的总功率;ZJ91-6型灯管总功率为1600X3=4800kw;b灯管高度及处理时间的长短;灯管与胶辊表面的高度一般为5cm,处理时间一般纯棉建议1—3分钟,色纺及混纺品种因要求差异,一般在3—6分钟左右;c处理区的温度及处理的均匀度(ZJ91-6型灯箱温度一般设定为65-75度自控,光杆旋转速度不能太快,速度要均匀);d胶辊的硬度及特性等有关;胶辊硬度分软弹性胶辊、中弹性胶辊和高硬度胶辊;一般现在光照处理仅适用于软弹性及中弹性胶辊;必须根据纺纱品种、温湿度环境、工艺及质量要求,选用合理处理时间,灯管高度及烘箱温度,达到良好上车可纺性,又不要过度处理使得胶辊产生早期老化、龟裂。在良好的抗绕效果和老化胶辊性能中间找到一个合理的平衡点,优化紫外线处理工艺设置,否则会给企业带来不必要损失。因为紫外线灯管离胶辊越远,其对被照射的物体所产生的效果就越差;胶辊硬度越硬,处理时间相应就要延长。处理过了不仅会影响纺纱条干及胶辊的使用周期;处理不够达不到应有的纺纱效果和纺纱质量。总之,光照处理后的胶辊表面必须达到“光、滑、爽、燥”,表面处理均匀一致,又不破坏胶辊本身的弹性就处理工艺,就能达到好的纺纱质量和生产效率;

 4.2  误区二:紫外线光照处理是一个包治百病的傻瓜型方法。

 但其实不是这样子的,一些纺制差别化纤维及混纺企业还采用化学双组分涂料微处理加紫外线光照这种复合处理方法,取得很好的效果。一些工厂还在胶辊研磨周期中间增加一次光照1-2min微处理,保养胶辊时將胶辊清洗干净后再光照处理一次,以确保持久良好的纺纱性能。目前了解下来情况是紫外线光照技术有一定局限性:对于免除理和微处理邵氏硬度70度以下胶辊处理效果良好,普通的高硬度胶辊效果不理想,纯棉效果不错,单一的光照处理对于混纺、差别化及色纺企业效果不太明显。

 5紫外线光照技术的应用拓展

 随着聚氨酯胶辊技术不断发展和完善,它具有普通丁氰胶辊无法替代的某些性能:弹性、耐磨性能和抗静电性能等等。在不少企业已经规模推广使用,但聚氨酯胶辊对于涂料几乎不吸收,在温湿度环境较差的企业难以推广,因而需要采用紫外线光照对胶辊适纺性能进行弥补!

 纺段彩花色特种纤维的企业一般都会遇到纤维粘附上胶圈难于清理,处理不及时会形成纱疵和条干等问题。而我们將紫外线光照技术创造性的应用于纺制段彩纱胶圈处理上取得较显著效果:除了对纺制段彩纱的胶圈工艺配方,酸处理工艺优化,我们纺纱厂细纱揩车的周期一般为7-10天,更换新胶圈上车,对下车后胶圈进行清洗后在将它们套入专用芯棒放进紫外线光照机进行光照处理2-3分钟(套入专用芯棒是为了达到均匀光照的目的),然后下次再拿出来上车使用,沾花现象明显减少。

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