玻璃纤维合股无捻粗纱的张力调控

1、 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 声几 叮 , 岁 刁 叹 技术交流 玻璃纤维合股无捻粗纱的张力调控 黄从军 长风玻璃纤维厂 , 河北 邯郸 引言 玻璃纤维增强无捻粗纱是两根或多根原纱 , 经 由络纱在一次合股工序 中合股而成 , 是玻璃纤维产 品的基本品种之一 。 主要 适用于缠绕 、 拉挤 、 短 切 、 喷射等玻璃钢成型工艺 。 目前 , 我国无 捻粗纱 占玻纤产品的左右 , 其中直接无捻粗纱 生产量还相对较低 , 还 以四锭或单锭合股络纱生产 为主 。 随着玻钢成型工艺的日渐成熟 , 生产工艺机 械化发展 , 玻璃钢市场对无捻粗纱的质星要求不断 提高 , 张力均匀性的控制 问题日渐凸现 , 成为合股 无捻粗纱质量的关键因素之一 。 要控制好张力必须 先搞清引起张力波动的因素 , 现根据生产中实际情 况作如下分析 。 必须严格浸润剂配制的工艺制度 , 做到责任到 人 , 避免浸润剂含量的波动 。 含量不均会造成后加 工工艺中张力的波动 , 如果波动

2、过大 , 则后加工工 序无所适从 , 使络纱成型不良 。 浸润剂含量的指标 随浸润剂配方不同而有差异 , 但其含量的一致性是 对浸润剂质量的共同要求 。 由此可见 , 浸润剂含量 稳定性很重要 , 国外先进企业已达到偏差 土 , 为此应尽量控制 士 控制范围内 。 在制备成膜剂等浸润剂乳液时 , 要控制好其乳 化 , 否则易在烘干工序中造成浸润剂组份的大量迁 移 , 原纱饼内外层可燃物含量差异增大 , 原纱线粘 结力改变而引起附加张力的波动 , 造成 “ 长短纱 ” 在不同的季节 , 采用同一配方 , 有时会出现烘 干过程 中原丝饼的变形 , 引起络纱过程 中的 “ 脱 圈 ” 、 粘连现象 , 因此可在不同的条件下调整浸润剂 配方 。 沮润剂配制工序 玻璃纤维往往需要在其表面涂敷一种具有润滑 、 粘结性等作用的物质即 “ 浸润剂 ”, 用以改变玻璃 纤维某些缺陷和表面性能 , 以满足玻璃纤维产品生 产 、 成型工艺及其玻璃钢制品的各种性能 。 而浸润 剂含量的高低及其稳定性 , 对原丝的生产工艺性能 , 如硬挺度 、 滑爽性等有重要的影响 , 进而影响到后 道工序的正常生产 , 乃至

3、玻璃钢制品的性能 。 拉丝工序 原丝是多根单丝经涂油器 、 集束轮等装置后 , 再由高速旋转的拉丝机缠绕而成 。 在拉丝机高速旋 转及丝饼厚度不断增加的情况下 , 往往易造成原丝 饼内外层间张力差 , 对用 软纸筒” 内退生产的企 业 , 有时会出现原丝饼下车后 , 由于层间张力的释 放而造成原丝饼内凸变形 , 造成络纱生产中原纱卷 间张力不同 , 引起络纱张力不均 。 因此 , 对不同线 密度纤维的生产 , 要调好原丝的张力 , 合理设置拉 丝变频器参数 , 避免原丝饼在拉丝工序中变形的发 生 。 同时 , 拉丝工序中还要做好 玻璃 纤维年第期 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 几 二 , 君夕习袱 技术交流 拉丝过程中检查涂油器的 “ 吃油 ” 是否均匀 , 有无断油 , 涂油器石墨辊上浸润剂是否出现 “ 鱼眼 、 “ 黑斑 ” 、 污物等现象 , 以免原丝出现涂油不均匀 引起后道工序的张力的变化 合理调整涂油器上的原丝包角及集束轮的工艺 位置 , 改

4、进原丝 “ 吃油 ” 情况 不要往拉丝机头 , 特别是原丝饼上冲水 , 以免 浸润剂随水份在拉丝机的高速旋转下甩出 , 造成浸 润剂大迁移 , 使含油率内外不一致 合理降低含水率 , 不仅可降低浸润剂的迁移 , 还可减轻对烘干工序中的影响 。 拱干工序 烘干工 艺 的影响 原 丝饼 含有大量的水份 , 这些水份对后道工序 和制品有不利影响 , 特别是对增强型玻纤原丝的含 水量必须控制在一定的范围内 , 因此必须烘干 。 原 丝的烘干一般分 为两个阶段 , 第一阶段为水份的排 出 。 温度升高 , 水份蒸发加快 , 烘干时间缩短 , 但 在水份的急剧蒸发的拉动下 , 浸润剂会在原丝表面 来不及成膜而随水份大最外迁 , 造成原纱饼 内外层 间可燃物含量差异较大 。 如我厂曾经出现过同一原 纱饼内层可燃物含量为 , 外层为的现象 。 同时温度过高 , 易使一部分有机物过早的成膜或失 效 , 不利于原纱饼 内层水分子的迁移和蒸发 , 造成 原纱饼烘干后发粘 , 成膜不好 , 甚至纱表面发黄 , 络 纱时张力变化大 , 严重时不能正常生产 。 再次 , 我 们知道 , 浸润剂带有一定 的粘性 ,

5、 其含量高烘干后 原纱饼硬挺度大 , 原丝 间附加力强 , 含量小则原纱 饼硬挺度小 , 原纱 间附加力小 。 因此 , 其含量的不 均匀 , 会对原纱饼的性能有不 良影响 , 附加张力的 变化影响络纱张力的均匀性 。 但温度过低 , 水份不 能及时排出 , 又会影响第二阶段的浸润剂的成膜效果 。 同时 , 烘干工艺的不 当 , 在烘干过程中易造成原纱 饼的变形及产生层间粘连现象在退解时纱线易脱 圈粘连 , 使退解困难 , 张力不均匀 , 严重的会影响 生产的正常进行 。 因此 , 烘干工艺非常重要 , 并与 采用的浸润剂配方密切相关 。 第一阶段应采取低温 、 大风量 。 一般为 一 、 一 。 使原丝蒸发 的水分能被迅速带走 , 有利于原纱水份含量均匀及 浸润剂成膜第二阶段 , 一般为, 一 范围 。 含水率的影响 原丝饼经烘干后 , 其原纱饼含水率的高低将对 络纱合股生产中的张力控制带来直接影响 。 含水率 较低时 , 原纱在退解时摩擦力小 , 张力小 , 而含水 率高时其纱线发粘 , 退解阻力大 , 张力增加 , 还会 污染导纱机构 , 严重时纱线出现断裂等质量问题 。 一般含

6、水率要求在以下 , 如能达到 , 以下更 好 。 但对于烘干的要求不是含水率越低就越好 , 而 是在保证原纱含水率不影响纤维制品及玻钢制品性 能的前提下 , 使含水率均匀为好 。 退解络纱工序 原纱饼退解工序是张力控制中非常重要的环节 , 有些企业往往对此认识不足 , 认为前道工序正常了 , 络纱就没有问题了 。 其实 , 张力的不均匀 , 往往易 在此工序中引起 。 退解过程 中气圈的影响 原 纱饼在 高速退解时 , 从其内表面连续呈螺旋 状分离而产生回旋 , 在离心力和惯性作用下 , 原纱 被抛起而形成一个螺旋上升状表面 , 称为气圈 。 其 气圈的大小 、 高低将产生一个附加的张力 , 其张力 变化规律是 气圈高度 气圈高度加 大 , 退解时易产生多节气圈 , 纱线 张力变大 。 纱线线密度 纱线退解时气圈是由退绕纱段的离心力形成 。 纱线粗 、 号数大 、 质量大 , 离心力加大 , 会产生较 大的气圈 , 从而加大退解附加张力反之 , 则退解 附加张力变小 。 当纱线号数波动大时 , 必将造成张 力的变化不均匀 , 所以要严格控制纱线密度及其公 差范围 。 原纱饼直径 在同样

7、的气圈高度和络纱线速度下原纱饼直径 大时 , 退解张力小 , 反之张力变大 , 退解过程张力 玻璃纤维年 第期 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 几 配 君扭 哪 技术交流 会产生一定的波动 。 为此 , 在拉丝过程中原丝饼不 易过大 , 以保证在络纱退解时张力的一均匀性 。 络纱速度 纱线张力及作业情况与络纱的速度密切相关 , 退解速度高 , 气圈离心力加大 , 速度的改变必将引 起张力改变 。 因此 , 根据不同线密度的生产易采用 不同的络纱速度 。 原纱饼与纱架导纱 “ 瓷眼 ” 原纱饼到导纱 “瓷眼 高度加大 , 气圈高度增加 , 附加张力变大 , 反之变小 。 同时 , 原纱饼的轴心应 与瓷眼轴心线对准 , 否则易产生偏心气圈 , 使张力 产生周期性波动 , 引起张力调控困难 。 张力 器及附加装置 纱线在络纱时仅靠缠绕 、 导纱机构产生摩擦张 力及退解气圈的附加张力 , 往往不能达到预定的卷 绕密度 , 必须采用张力装置才能满足 , 并通过适当

8、 调整 , 使纱线张力均匀 、 密度适 当 、 成型良好 。 但 在张力器的使用中易产生下列情况 , 原纱饼引出纱线到张力器的路径不同使距离 不一产生张力差异 张 力器运转要灵活性 , 无污物 、 无丝痕 , 否 则易引起纱线张力忽紧忽松 【纱线对纱架及导纱 “瓷眼 的包角不同 、 其张力 亦有差异 。 一般前排张力小 , 后排张力大下层张 力小 , 上层张力大 。 所以要采取合适的布置 , 工艺 确定后不允许随意变动 。 在保持张 力器机械条件良好的情况下 , 调整工 艺布置和工艺设计 , 使络纱机 、 张力器 、 纱架三者 在一条线 , 使三者之间的距离对纱线张力影响最小 。 有条件的可采用单纱张力器使单纱张力一致 。 和不均匀性 线密度即原丝或纱线单位长度的质量 , 其单位 为 , 其的不均匀除了纱饼与纱饼之间的差异 外 , 每个原纱饼的内外层也有差异 , 这些差异的存 在同样会对络纱中纱线的张力造成影响 。 单纱 的控 制精度可用偏差率和变异系数两个指标来衡量 , 又 一旦 匕 式中偏差率 , 表示实测平均值相对标准值的偏 离程度 , 又实测数据的平均值 、 变异系数 , 表示

9、一系列数值变异程度的相 对指标 , 实测数据的标准差 。 国外先进企业及国内企业的标准比较 因此 , 定期检测原丝饼和原纱饼的不均匀性 , 不 断改进工艺 , 改善均匀性 。 不同线 密度的原纱饼不要混络 , 以免线密度 的不一致导致单纱张力发生变化 , 出现 “ 长短纱 ”。 环境温度 、 湿度 摩 擦 力 的大小取决于物体摩擦表面的性状 , 作 为摩擦体的玻璃纤维表面的润滑剂 以及与纱有摩擦 接触的各部件的表面的性状 , 都随周 围空气温 、 湿 度的变化而变化 , 从而改变其附加的张力 。 湿度过 低 , 纱线过干 , 张力减小 , 且易产生静电高温 、 高湿时摩擦力增加 , 张力变大 。 所以要严格控制温 、 湿度的变化范 围 。 如我厂中碱络纱生产中 , 当湿度 高于或低于往往易产生 “ 长短纱 ”。 同时 湿度过大时又易引起原纱饼的回潮 , 络纱张力内外 层间粘结情况发生改变 。 为此可以考虑做到 各班交接班中 , 原纱饼剩余不下车 , 计入下 一班次 , 避免原纱饼放置中的回潮 车间进行恒温恒湿 , 条件不足可考虑其它保 湿 、 保温措施 。 结论 综上所述 , 影响张力的因素很多 , 在生产中要 严格控制诸因素尽量不变 , 使张力稳定 , 从而达到 生产产品质量稳定 。 但直接无捻粗纱的生产才是张 力均匀性得到根本解决的有效途径 。 玻璃纤维年第期

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