紡紗器材的性能穩定性與極小錠差是保證紗線質量穩定的基礎。更新調整器材原有配置,成為滿足紡紗企業進行功能、特色化、品質化生產的基本需求。
■蘇州市紡織工程學會高級工程師繆定蜀
紡紗器材的性能穩定性與極小錠差是保證紗線質量穩定的基礎。“十三五”期間,更新調整器材原有配置,是滿足紡紗企業進行功能、特色化、品質化生產的基本需求。
提升設備穩定性首當其沖
中國棉紡織行業協會兩年前曾組織會員單位對紡紗專件器材的應用情況進行了問卷調查。94%參與調查的企業負責人認為國產紡紗專件器材產品質量一般;74%企業負責人認為產品穩定性一般。而對于進口紡紗專件器材,96%參與調查的企業負責人認為其產品質量良好,86%企業負責人認為產品穩定性良好。這一調查結果表明,國內紡器產品與國外紡器產品依舊存在不小差距。可喜的是,近兩年紡器企業加快創新升級,更加注重產品質量穩定性、適用性、耐用性。紡織企業生產商逐漸明白,要想解決CVb錠差大,打破紗線質量難題長期穩定的瓶頸,選用器材的順序應該是:一看結構科學、可靠、合理,工藝適應性;二看制造精度,免維護,性能穩定,長壽命;三看性價比。
以細紗搖架為例,目前我國紡紗廠使用的細紗搖架中,約70%為彈簧搖架,如國產YJ2-142及PK2025、PK225等彈簧搖架;20%為氣動加壓搖架,如QYJ3-125V及INA牽伸的DA2122型氣動搖架;10%為板簧搖架,如恒生紡機的YJB-145型及諸森HP板簧搖架。國內研究者曾經對這3種搖架加壓兩側壓差及上羅拉之間及上下羅拉之間平行度進行了測試比較,結果顯示,HP板簧搖架錠差最小,YJ2-142彈簧搖架次之,氣動搖架加壓(整體分配加壓)錠差最大。經相關部門檢測,HP板簧搖架前膠輥與前羅拉平行度極差小于0.2mm,而YJ2-142搖架(仿SKF搖架)極差的范圍在0.5mm~1mm之間。所謂的自調平行度實際很難做到,這是由于桿套裝結構零部件多、摩擦點增加、累計公差變大,從而導致平行度變差。此外,HP搖架在加、釋壓時,三羅拉鉗口是同步前移或者后移,SKF搖架受自調平行局限,使前羅拉鉗口握持距始終變化,回轉矩瞬間變化,加壓桿不停地游動,使纖維變速點不穩定。同時,釋壓時中上羅拉皮圈鉗口須條后移,加壓時則前移。多年生產經驗表明,部分企業彈簧搖架的使用壽命可以達到10年~15年,而氣動搖架多數在使用5年之后,會出現氣管老化、漏氣,管路中積水積油,氣囊變形老化等問題,難以滿足高品質紗質量要求,需要兩次靜態調整,一次動態調整,工作量相當大。
從技術角度看,性價比更高的板簧搖架,其三線平行度是通過高精度零部件與高水平裝配工藝配合達到的。緒森HP板簧搖架是將傳統的杠桿組合加壓改為直接圈簧垂直加壓,板簧變形量只有圈簧變形量的8.72%,有利于減少錠差,改善CVb值。此外,該設備前沖為6mm,有利于實現工藝優化。常州同和紡織機械制造有限公司研發的板簧BYJ-145搖架,結構簡單,性能可靠,易操作維護,適應成紗品質要求高的使用需要。常德搖架紡機有限責任公司推出的YJ200-145型細紗彈簧搖架,對彈簧搖架緊固結構進行了重大改進,新結構具有更高的穩定性、可靠性和更廣泛工藝適應性,用戶稱之為“傻瓜式、一專多能”搖架,在中小企業應用度高,不少使用細紗氣動加壓老機的企業也要求改造為彈簧搖架。日照裕華機械有限公司開發的QYJ200-160型氣加壓搖架,是最新型棉紡細紗牽伸加壓搖架,調壓方便簡單,一致性強,穩定性、可靠性得到提升,錠間差異小。該設備采用獨立氣囊為加壓元件。但是,鑒于氣囊精度要求更高,存在單只與批量一致性、老化、壓差、單氣囊與主機接口慢漏氣等問題。
三大工藝難點不容忽視
隨著對紗線質量要求不斷提高,在細紗器材配置和使用維護中有3大難點需要注意。
器材多次加油可能會對產品造成重大質量隱患。在生產中低檔產品時,頻繁加油對紗線質量的影響不是特別明顯,但在生產高檔次紗線時,客戶的實物要求涉及到條干CV%值以及DR等質量指標,如果器材需要頻繁加油,會增加錠差,嚴重影響產品質量。舉例來說,牽伸上羅拉膠輥鐵芯軸承是開放式結構,每年需要加兩次油,不同質量的油會生產不同質量的產品。只有振幅小、能耗低的高速錠子才能滿足較高質量棉紗的要求。緒森上膠輥芯采用中微塑全密封圈,加油后保證10萬小時工作時間,即10年無需再加油。此外,紗錠子對棉紗的條干、細節、粗節、棉結、毛羽、強力CV值的影響特別大,對棉紗毛羽和強力CV值影響最嚴重。高產高速錠子改變傳統錠桿與頂底直接接觸,錠桿由液油膜支撐,解決功耗高、磨損快、阻尼吸振作用滯后、錠子不平衡竄動等難題。國產D51系列錠子做到振幅小,運行平穩,錠差小,錠速在18000rpm~20000rpm之間。傳統錠子10天補油一次,每月清洗換油,改為高速錠子第一個月清洗換油后只需3個月補油一次,每半年清洗換油。
聚氨酯膠輥使用中需注意的6大問題。聚氨酯膠輥具有優良的彈性、吸振性、耐磨性、抗靜電性、抗纏繞性、變形小、不易龜裂、回磨周期長等特點,在渦流紡、氣流紡、集聚紡及賽絡紡等紡紗方式中應用優勢明顯。但目前,多數企業對該產品依舊處于觀望階段。丁腈膠輥經歷了大半個世紀考驗才得到客戶認可,聚氨酯膠輥作為新型材料得到運用時間較短,客戶反映不一。一些業內人士甚至發出質疑,聚氨酯膠輥既然這么好,為什么在國外細紗機上沒有推廣使用?分析來看,有6方面的原因。一是價格因素,澆注型聚氨酯膠輥在國內市場試紡達10年左右,耐磨性得到用戶認可,但價格偏高難以進入市場。二是聚氨酯膠輥使用管理要求更高,如管理不到位,聚氨酯膠輥偏軟,操作不當,容易啃傷,特別是使用集棉器的廠家更應注意。如果不考慮自身品種、季節變化及工藝要求,盲目減輕搖架壓力,使用效果會適得其反。三是相關技術不到位,聚氨酯膠輥磨礪及復磨方法與丁腈膠輥不同,聚氨酯膠輥表面彈性好、偏軟,砂輪類別與速度選擇不當,進刀量及游走速度不合適都可能糊塞砂輪,損傷膠輥表面。四是聚氨酯膠輥雖然對于一些特殊纖維、特殊品種具有更好握持效果,但還有不少未知的技術待開發。筆者曾經在某廠調研時注意到,生產高支高品質純滌綸紗,即使使用聚氨酯膠輥也達不到生產要求,仍舊需要企業自己探索各種技術方法,攻克紡紗中的難題。五是后道實物質量要求高,還需要進一步探索解決。六是聚氨酯細紗膠輥雖然具有彈性好、握持力好、耐磨性好、使用周期長等特點,但其導電性、吸放濕性能不如丁腈橡膠,還需要在生產實踐中對各類纖維紡紗特性詳細進一步驗證,才能得到客戶認可。
國產鋼領鋼絲圈配套使用規范問題有待加強。國產鋼領和鋼絲圈應用于優質高速紡紗時必須“高端配高端”。如果“高配低”,猶如高速列車在老式布滿接縫的鋼軌上行走,后果不堪設想。
不少企業已經證實用普通鋼領及鋼絲圈搭配高性能鋼領鋼絲圈在紡制普通產品時也許影響不大,包括進口鋼絲圈與國產鋼領配套使用也可以。但國產普通鋼絲圈與進口鋼領配套會出現提前磨損。在紡制毛羽少的賽絡紡、集聚紡時效果不佳,問題在于國內鋼領產品幾十種,性能高的鋼絲圈究竟配哪一款鋼領綜合效果最佳?因為企業一般對紡器廠提供的鋼領相關參數(硬度、粗糙度)無法測試,粗糙度一般通過眼看手摸,難以精確判別。生產中最難以捉摸的是不明原因斷頭。福建長樂某廠生產J40T/C65/35紗,原用金貓BC6普通錐面鋼領配藍寶石BC6鋼絲圈(國產線材),使用壽命15天,將鋼領BC6改為軸承鋼領,還是配國產普通線材藍寶石鋼絲圈,使用7天就斷頭劇增。查找原因有3個:首先軸承鋼鋼領表面硬度明顯大于普通鋼鋼領,原普通線材藍寶石鋼絲圈硬度偏低,耐磨性不理想,加快磨損;其次,該廠棉花長度及短絨率差,細紗紗庛偏高,大量紗庛造成意外斷頭;再次是沒有空調,相對濕度偏低,也造成斷頭增加。鋼絲圈鋼領不是萬能,要考慮不同原料與環境,軸承鋼領本身沒有問題,換上硬度搭配、耐磨性更好的進口線材藍寶石鋼絲圈就解決了問題。
近兩年,紡機器材企業加快創新升級,更加注重產品質量穩定性、適用性、耐用性。紡織企業生產商逐漸明白,要想解決CVb錠差大,打破紗線質量難題長期穩定的瓶頸,選用器材的順序應該是:一看結構科學、可靠、合理,工藝適應性;二看制造精度,免維護,性能穩定,長壽命;三看性價比。
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