TJB—8棉纺弹性胶圈的研究与应用

2009年05月06日 19:24人气：854来源：

棉纺胶圈是完成牵伸和获得高品质纱线的核心牵伸部件，棉纺皮圈以前是用天然皮革制造，自从1939年生产耐油的丁腈橡胶以来，国外在40年代就开始大量地替代天然皮革制造纺织皮圈，因为用橡胶制造的纺织皮圈具有原料来源丰富、成本底、使用方便、性能好、纱质高等特点。我国自50年代末期研制开发并大面积推广至今也有40多年的历史，胶圈也是由纯胶配方，丁腈胶与氯醋树脂并用，丁腈胶与聚氯乙烯并用及现时向高弹性胶圈发展的总趋势。对与一个胶圈的评价是以其对成纱质量的影响及其寿命的长短为两个重要的方面。TJB—8棉纺胶圈是天津顺兴纺织橡胶有限公司2001年开发的高弹性胶圈，其使用寿命及对成纱质量的影响均达到设计要求。

一、关于胶圈设计的主导思想

胶圈在曲率半径小的肖子进行回转运动，内层受到挤压外层受到拉伸，如果胶圈运转半年那么就需曲挠120万次之多，对于一个高分子材料讲这是一种非常苛刻的条件，从微观上观察胶圈运转2-3个月后其表面已经出现45°裂痕（肉眼观察不到，放大1000—3000倍观察）45°开裂从力学角度讲为应力开裂，也就是说胶圈难以承受反复的曲挠应力而断链。已经出现断链的胶圈会在应力及纺纱车间臭氧的作用下加速了早期龟裂的进程。

为解决这一问题，胶圈生产厂用丁腈橡胶与高分额的聚氯乙烯树脂并用补强，使用制品的强力及定伸强力都有较大幅度的提高，抗臭氧性能明显改善，其胶圈的使用寿命得以大幅度延长。同时也带来了胶圈手感硬、挺，塑料感增强，对温度敏感，同时随着并用树脂量的增加其弹性下降，对纤维的握持会下降。

随着我国材料工业的迅速发展，给配方设计工作带来更大的空间，高聚合度弹性树脂除保持原树脂的特性外还具有压缩*变形和热变形小、强度高、回弹性优异、消光耐油耐磨性突出等一般橡胶所具有的特点。该树脂是具有橡胶塑料双重性能的产品。使用该树脂与丁腈橡胶并用的产品在降低其树脂用量的前提下，仍能保持原胶圈的强力、耐曲挠应力、耐臭氧问题，又可保证胶圈的高弹性。实验证明B—8型胶圈的冲击弹性比前者（传统配方）提高一倍，使用寿命也可在9个月以上，同时该胶圈对温度的敏感性远远低于一般树脂。对纺纱环境的适应性特别强。经长时间上机对比测试成纱质量稳定且明显优与传统配方。

一、机对比实验

1.纺纱质量统计及数据分析

TJB—8为天津市顺兴纺织橡胶有限公司研制并投放市场的细纱胶圈，为了分析验证其纺纱性能，我们将其同Armstrong胶圈及国内三家企业市场上广泛使用的胶圈进行了为期两个月的对比纺纱分析温湿适应性纺纱分析。

1.1对比分析

纺纱品种为CJ14.6tex；纺纱方法为将三种新胶圈同时装上随机择取的一台细纱机上纺纱，所用粗纱要求配棉和条干在95%信度下无显著差异，其他工艺、器材条件相同；纱质量检测方法为每隔7—8天同时取五种胶圈纺的纱个10管，用YG135M进行测试，共测8次，现将纺纱效果整理如下：

A 五种产地胶圈规格表1

产地编号	胶圈产地	规格
1	顺兴TJB—8平光圈	上圈：φ37×0.9×28 下圈：φ83×1.0×30
2	Armstrong内花圈	上圈：φ37×0.9×28 下圈：φ83×1.0×30
3	甲厂平光圈	上圈：φ37×0.9×28 下圈：φ83×1.0×30
4	乙厂平光圈	上圈：φ37×0.9×28 下圈：φ83×1.0×30
5	丙厂平光圈	上圈：φ37×0.9×28 下圈：φ83×1.0×30

B 纺纱结果分析表2

产地编号	CVm%			△ CVm%	Thin个／Km		Thin个／Km		Thin个／Km
产地编号	CVm	S	Q_0.95	△ CVm%	X	Q_0.95	X	Q_0.95	X	Q_0.95
1	12.62	0.089	0.80	5.40	2.3	0.6	16.5	1.3	35.3	2.9
2	12.57	0.151	0.135	5.29	2.0	1.7	14.8	1.5	34.9	2.8
3	12.74	0.840	0.07	5.67	2.4	0.8	16.9	2.1	34.3	2.5
4	12.75	0.088	0.09	5.70	2.1	0.6	19.9	2.5	36.4	3.3
5	12.81	0.870	0.08	5.83	3.0	0.5	19.4	2.2	34.4	3.9

△CVm——细纱附加机械不匀率。Q_0.95——95%置信区间。

C 条干CVm比较

将TJB—8成纱条干同对比厂家进行比较，计算比较概率表3

分析厂家	比较厂家	前者好与后者概率%
TJB—8	Armstrong	30.0
TJB—8	甲厂	81.0
TJB—8	乙厂	81.0
TJB—8	丙厂	93.0

从表1、表可知，TJB—8胶圈纺纱性能已非常接近Armstrong胶圈，并明显优于对比国产胶圈。

1．2 TJB—8胶圈对温湿度的适应性

从两个月的对比纺纱和近一年的大面积投放生产来看，TJB—8胶圈对温湿度适应性非常强。实践表明，在摄氏温度20℃—38℃，相对湿度RH45%—65%的生产环境中纺纱，该圈无缠带纤维或胶圈发硬现象，胶圈回转速率也很稳定，因而生活情况和成纱质量基本无影响。而丙厂生产的胶圈，因吸收湿性差，当温度降低或湿度大时，胶圈内摩擦系数变化大，质量明显变化，甚至出现圈现象。两种温湿度状态下纺纱质量如下（同配棉、粗纱条干95%信度下无显著性差异）：

表4

品种	温度	湿度%	CVm%	Thi个／Km a=0.05	Thic个／Km a=0.05	Nep个／Km a=0.05
CJ14.6Tex	20℃	46.5%	12.64±0.18	1±0	21±2	37±3
CJ14.6Tex	38℃	65.0%	12.67±0.19	1±0	23±2	36±3

2.TJB—8胶圈纺纱性能简析

该胶圈纺纱质量好主要是有以下几方面原因

2．1速度不匀率小上下圈滑溜率低

从现场观察，TJB—8胶圈和Armstrong胶圈纺纱时，上、下圈相互贴得很紧，无胶圈速度不稳定而出现的上下圈间时开始合甚至起凹现象，而对比的国产三种胶圈基本上有不同程度的上下圈相贴不稳现象。所以配置TJB—8胶圈则牵伸区摩擦力界强度合理，纤维变速相对集中；通过对胶圈滑溜率测试分析，该胶圈滑溜率也低，因而牵伸倍数稳定。

表5

胶圈	上圈对下圈速度差%	下圈对罗拉速度差%
TJB—8平光	0—0.5	2—5
Armstrong内花纹	0—0.5	2—4

从表可得，TJB—8上、下滑溜率几率小，基本同Armstrong胶圈一样。

2．2 TJB—8胶圈之所以能明显改善成纱质量、且成纱质量稳定，通过在不同环境温湿度下对其内外静摩擦系数检测及经过使用二个月后内外静摩擦系数检测分析，和现场观察胶圈对纤维的控制情况，主要是TJB—8胶圈静摩擦系数大小合理且变化小，对须条包覆好，对边纤维控制稳定所致。

TJB—8胶圈经*运转我们认为它设计合理、做工精细、上机运转平稳、成纱质量稳定。是值得推广的好产品。

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