高速精梳机表面不处理分离辊的研制与应用

　　国产高速精梳机的开发制造是我国纺织行业重点科技规划"重中之重"攻关项目。它的研制成功为棉纺织企业生产优质出口纯棉精梳纱及其后续工业产品(面料及服装等)提供了优良的设备；并可替代进口精梳机及专件器材，为国家节省外汇；还能出口精梳机，为国家增收外汇。

　　优质纯棉精梳纱是棉纺企业增收创汇的重要产品之一。

　　NFR-W999型表面不处理分离辊(以下简称"W999分离辊")是高速精梳机用主要器材。

　　高速精梳机纺纱工艺性能的先进性，应符合速度较高、抗绕良好、生产正常、质量优良、调整工艺精确方便等诸多要求。如果精梳机除了分离辊以外其它各个方面都较理想，但由于分离辊绕纤维造成精梳机无法正常生产，将会发?quot;万事俱备，独缺东风"的负面效应。为此，如东县纺织橡胶厂承担了为山西经纬纺织机械股份有限公司制造的FA261型精梳机、上海纺织机械总厂制造的PX2型精梳机配套表面不处理低硬度分离辊的研制工作。我们对分离辊组织实施了原料、配方、工艺、设备、操作、检测等技术措施，研制成功的W999分离辊已与高速精梳机配套使用。在有关棉纺厂、机械厂、无锡纺织机械试验中心等单位的支持与协助下，历经较长时间的生产检验，试用W999分离辊后达到了质量优良、抗绕良好、生产正常的效果。W999分离辊可供各种机型精梳机配套使用，替代进口专件器材。

　　1精梳分离辊的工艺特性

　　(1)精梳机分离接合机构在每一工作循环中，分离罗拉要作"倒转顺转基本静止"的往复运动。与分离罗拉一起组成分离钳口的分离辊随着分离罗拉作"倒转?顺转?基本静止"的往复运行，使纤维丛与分离辊之间发生"搓粘"，随着精梳机速度提高，"搓粘"作用相应加剧，一使分离辊摩擦静电增加，二使分离辊与纤维之间粘缠更甚。

　　(2)在分离过程，当分离钳口握持纤维向前输送时，纤维被分离钳口拉紧挺起，顶梳插入纤维丛尾端，纤维通过顶梳梳针间隙时得到梳理。

　　(3)由于分离辊的输出速度大于纤维丛的输入速度，所以分离过程也是牵伸过程。经精梳机锡林梳理后的纤维丛中的纤维头端不在一直线上，各根纤维头端陆续到达分离钳口，纤维被分离钳口握持以较快速度前移，使前后纤维间产生移距变化。分离钳口握持力的大小会影响移距变化的正常进行。

　　(4)由于分离接合机构是往复运动，随着精梳机提高速度，机械振动与冲击有所加剧。又因分离辊的长度在320 mm以上，它靠分离罗拉传动，分离辊回转的稳定性有所影响。

　　2研制表面不处理低硬度分离辊

　　分离辊的技术要求，应认真贯彻国家纺织行业标准--棉精梳分离辊标准；该标准是研制表面不处理低硬度分离辊的基础。标准第4.9条为"分离辊在正常生产条件下使用均应不缠花(纤维)"。?分离辊不缠绕纤维涉及纺织原料、工艺、空调、设备、运转操作等众多因素；对分离辊来说一般在分离辊表面覆抹涂料解决缠绕问题，但这肯定会恶化质量，这种做法是用降低质量换取不缠绕纤维。分离辊表面不处理或要处理的实质是正确处理抗绕与质量这一对矛盾。当经过研试改进后分离辊有良好的抗绕性能，并达到可以表面不处理亦能正常运转生产，分离辊握持力将比表面要处理时增强，则棉纱质量将获得显著提高，故研制表面不处理低硬度分离辊会使抗绕与质量这一对矛盾得到完美解决。

　　根据精梳分离辊的工艺特性，要求其抗绕良好。因此，W999分离辊的体积电阻系数要比增密型E445分离辊有明显的降低，胶料分散度比E445分离辊明显提高；要求质量优良，W999分离辊必须握持力增强、均匀、稳定，在表面不处理的前提下选用低硬度(邵尔A硬度70度±2度)。W999分离辊具有表面不处理及低硬度的双重特性，这给抗绕良好增加难度。

　　(1)优选原料与配方胶料的选用是改进分离辊质量的基础，必须使产品具有优良的耐油、抗静电性能。应用NBR24OS软胶对提高分离辊分散度和质量效果明显；新型加工助剂的应用，有利于分散度的提高；新型抗静电剂的合理配用可以大幅度降低分离辊体积电阻系数；应用微机优化配方技术可使新配方最佳化。

　　(2)应用新工艺技术最佳化配方要研试合适的新工艺，工艺技术是优质产品的关键。研制改进NBR/PVC、聚氨酯弹性体，经高聚物共混高分子"合金"体系共混接枝新工艺，是提高分离辊综合填料分散度和质量效果的关键工艺所在。

　　(3)应用新的检测技术新的检测技术是对生产过程与最终产品进行严格监控的重要手段。应用由化工部北京橡胶工业研究设计院新开发的橡胶彩色电视显微镜(RCTVLM)技术和仪器，检测胶料与分离辊的内在质量。RCTVLM技术已为国外权威刊物--美国《化学文摘》、《工程技术索引》所承认，摘录收藏在只读光盘数据库。

　　(4)分离辊技术性能数据在研制成功W999型分离辊以前，生产了E445型分离辊；现将分离辊影响抗绕性能及质量的体积电阻系数、胶料综合分散度、邵尔A硬度等有关性能数据列于表1。

　　表1影响分离辊性能的参数比较

　　由表1可知，体积电阻系数W999比E445降低45倍；综合分散度W999比E445提高1.0～1.5级；冲击弹性W999比E445提高6%。

　　(5)改善分离辊表面粗糙度胶料综合分散度是胶料内在质量的表征，而表面粗糙度是分离辊外在质量的表征，两者是不可分割的统一体；如分散度在6级以下的胶辊表面粗糙度Ra值也就难以控制在0.8μm以下。对分离辊的制作技术与表面磨砺技术研试改进，将分离辊的表面粗糙度Ra值降到0.8μm以下，使其表面细腻滑爽，可缩短或消除走熟期。

　　(6)供FA261、251B、251E型精梳机配套使用圆柱形分离辊，供PX2型精梳机配套使用橄榄形分离辊。

　　3应用效果与分析

　　3.1应用效果

　　W999分离辊在FA261型、PX2型、FA251B型精梳机以及进口精梳机(江苏华利纺织有限公司使用日本VC?250型)使用，经过一年多的生产检验，它的优良性能如表2。江苏华利纺织有限公司同车间、同时间质量指标见表2。

　　表2W999表面不处理分离辊与其它胶辊应用效果比较

　　(1)高速达到220～250钳次。

　　(2)抗绕良好自1999年1月上旬开始上机使用，一年来，经过梅雨与夏季的高湿高温考验，抗绕性能良好，分离辊不缠绕纤维，生产运转正常。

　　(3)用户满意分离辊过去一般都要表面处理，有时亦会生活难做，现在使用W999分离辊后生活好做，很受欢迎。FA261型精梳机在某棉纺织厂使用，一半机台用W999分离辊，另一半用另一制造厂(有一定知名度纺机厂制造棉纺主机配套的胶辊，抗绕较好，由这配套胶辊厂制造)分离辊，经生产对比，W999分离辊抗绕良好，运转正常，质量好，现全部改用W999分离辊。进口精梳机改用W999分离辊后，同样得到用户好评。

　　(4)主机配套经过较多棉纺厂使用，W999分离辊的优良性能也都得到了肯定；W999分离辊已开始与主机厂的FA261、PX2、FA251/B、FA251/E型精梳机配套。原先使用FA261、FA251B型精梳的棉纺厂，包括拥有进口分离辊配套机型的厂家，在需要更新分离辊时，他们的首选对象就是W999。迄今，已有150多家棉纺厂精梳机配套使用W999分离辊。?FA261型、FA251E型精梳机出厂新机目前全部配套使用W999分离辊。FA261型在1999年下半年配用90台套，在2000年上半年与下半年各配用150台套。FA261型精梳机出口时，原是配套美国制造的分离辊，价格非常高昂每支达300多元，现亦被W999分离辊替代，W999分离辊具有明显的价格优势。

　　(5)质量优良无锡纺织机械试验中心生产纯棉精梳14.58 tex，用W999分离辊配套的精梳机与车间大面积其它类型分离辊配套的精梳机进行对比试验；经过3个月测试，在同台、同等条件使用时期各自的平均值如表3。

　　表3使用W999分离辊与普通胶辊在同台、同等条件下生产14.58 tex质量比较

　　上述资料表明，精梳条的条干均匀度在使用W999分离辊后，可以获得明显改善。江苏华利纺织有限公司精梳机使用W999分离辊后，条干质量同样达到较好水准，乌氏条干CV%为3.3，萨氏条干不匀率为16.6。

　　(6)降低消耗由于表面不处理、低硬度两个有利因素，可使分离辊握持力显著增强，分离辊加压将比原来减轻25%左右，这有利于降低机物料消耗与能耗。

　　3.2分析

　　W999分离辊抗绕良好、生产运转正常、质量优良的主要因素如下。

　　3.2.1抗绕良好

　　(1)新型胶料与抗静电剂的应用。

　　(2)分离辊胶料的高分散度使抗静电剂分散均匀，改善抗静电性能；高分散度使胶料内外形成电子通道，常称"遂道效应"，导电性能提高；这些因素可使分离辊体积电阻系数比原来降低45倍，即抗静电性能明显提高。

　　(3)分离辊胶料的高分散度使分离辊表面细腻滑爽，其表面粗糙度Ra值在0.8μm以下，分离辊加压比原来减轻25%左右；加压减轻、表面滑爽，可以减少产生摩擦静电。

　　(4)与上述(3)相同因素，精梳机分离接合运动特有的分离辊"倒转-顺转"形成的"搓粘"作用，会明显的减弱。

　　(5)分离辊胶料的高分散度使材料结构紧密、均匀，磨砺后表面粗糙度Ra值易降到0.8μm以下。普通胶辊由于胶料的分散度低、材料结构脆弱，经运转使用后材料裂缝、砂眼、杂质脱落等易产生微细毛刺和缺陷。随着分离辊胶料的高分散度工艺的解决，这有利于减弱"搓粘"，减少摩擦静电。

　　3.2.2质量优良

　　(1)分离辊胶料高分散度、表面不处理与低硬度可以使分离辊握持力增强；高分散度、致密均匀，使分离辊弹性好、握持力均匀；分离辊加压减轻使分离接合的往复运动引起的振动与冲击减弱；分离辊制作精度提高使分离辊握持力稳定，即分离辊握持力增强、均匀、稳定，这是改善质量的基础。

　　(2)在分钳口握持纤维向前输送时，纤维被拉紧挺起，顶梳对纤维丛进行梳理。在梳理时，纤维与顶梳针之间产生摩擦阻力，若分离钳口握持力较弱则纤维被拉紧的程度有所减弱；钳口握持力小于摩擦阻力则会降低梳理作用；钳口握持力增强可使纤维拉得更紧，又有利强化梳理作用。

　　(3)纤维被分离钳口握持以较快速度前移时，使前后纤维分离发生移距变化。发生位移的纤维之间产生摩擦阻力，若分离钳口握持力小于摩擦阻力，移距变化出现偏差造成条干不匀；钳口握持力增强，可使移距偏差降得很小，有利于改善条干。

　　(4)由于分离纤维丛的结构性差异，纤维与梳针之间摩擦阻力会变化；又因分离接合机构的往复运动引起振动与冲击，钳口握持力随之变化，故握持力在增强的同时要求均匀、稳定；高分散度分离辊的表面不处理与低硬度、加压减轻等都符合这些要求。

　　4结束语

　　W999分离辊在开发制造国产优质产品并与高速精梳机的配套工作中发挥了关键器材的作用。随着W999分离辊的扩大使用可能会发生新问题，我们将与棉纺厂、机械厂等有关单位共同协作研究改进，向支持、协助我们研试W999分离辊的有关领导、有关单位表示深深的谢意。