胶辊表面因涂料处理问题引起成纱机械波理论分析

文　皖

(安徽八一纺织器材有限公司，安徽 潜山　246316)



胶辊表面因涂料处理问题引起成纱机械波理论分析

文皖

(安徽八一纺织器材有限公司，安徽 潜山246316)

摘要：为了解决高湿环境中胶辊表面含湿量过大致使涂料干燥成膜，摩擦力—握持力差异大，产生有害机械波和牵伸波的问题，从理论上分析了胶辊表面成膜后摩擦力—握持力不均匀的必然性。指出：涂料配比越大，流动性、流平性越好，涂料在胶辊表面成膜后的附着力越强，胶辊表面摩擦力—握持力分布越均匀；对于生产实践中的意外问题，要实践与理论相结合，弄通弄懂问题的技术实质，从而解决问题。

关键词：胶辊；表面状态；涂料配比；回磨；湿度；机械波；牵伸波

1问题提出

1.1胶辊处理时的湿度环境和胶辊表面状态

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。

1.2胶辊表面成膜状态与成纱机械波

问题胶辊表面成膜状态见图1[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。

2理论分析

2.1胶辊表面有关技术性能的必然性

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。

2.2形成机械波与牵伸波的理论分析

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[2-3]。

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。

3问题解决

3.1胶辊回磨后再处理表面状态与试纺结果

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[4]，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。

3.2有关涂料处理的主要措施

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。

4结语

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。

参考文献：

[1] 朱兴学，安建江，赵德平，等.双组份涂料辅助处理免处理低硬度胶辊的应用[J].纺织器材，2015，42(1)：46-49.

[2] 文皖.细纱低硬度胶辊重加压纺纱工艺下机械波成因分析[J].纺织器材，2014，41(5)：16-18.

[3] 唐文辉.胶辊胶圈的技术进步与发展[C]//“五爱·潜阳杯”2014’纺织器材制造、应用及新技术交流研讨会论文集.咸阳：全国纺织器材科技信息中心，2014：87-100.

[4] 文皖.胶辊性能与纺纱工艺的对应关系[J].纺织器材，2014，41(6)：27-30.

The Theoretical Analysis of the Mechanical Wave in the Yarn Resulting from the Coating Process on the Cot Surface

WEN Wan

(Anhui Bayi Textile Equipment Co.,Ltd.,Qianshan 246316,China)

Abstract:In order to solve the problems such as big difference between the friction force and the griping force,resulting in harmful mechanical wave and drafting wave problem in such high humiture environment that dry film of coating is formed on the surface of the cot.Theoretical analysis is done to the inevitability of the friction asymmetry of roller surface film.It is pointed out that the higher of the dosage ratio of coating,the better the the liquidity and good leveling property,and stronger the surface film adhesion of coating on the cot,and more uniform the distribution of the friction force and the griping force of the cot surface.As to the unexpected problems in the production,theory integration is necessary in making clear what the problems are technically so as to solve the same.

Key Words:cot;surface performance;coating ratio;regrinding;humidity;mechanical wave;drafting wave

收稿日期：2015-07-22

作者简介：文皖(1950—)，男，湖北沙市人，高级工程师，主要从事纺织橡胶产品的设计、开发及市场调研。

中图分类号：TS103.82+3

文献标志码：B

文章编号：1001-9634(2016)02-0052-03

网络出版时间：2015-10-20 11∶15

http://www.cnki.net/kcms/detail/61.1131.TS.20151020.1031.016.html