粘胶短纤维精练机网带损坏原因及对策

肖 翔

(唐山三友集团兴达化纤有限公司 技术中心，河北 唐山 063005)

0 引言

因为在生产的粘胶短纤维中含有较多的残留杂质，如硫酸、硫酸盐、二硫化碳、硫和助剂等，当短纤维存放、烘干时又会因为杂质的存在而破坏、降低纤维的物理机械性能指标和后道应用中的染色性能，以致影响纺织加工的顺利进行和织物外观、降低织物的使用功能[1]；所以，应彻底去除粘胶短纤维中的杂质，才能提高纤维使用性能。

清除粘胶短纤维中杂质的过程在精练机上进行。当粘胶短纤维进入铺毛槽时，通入的蒸汽吹散、蒸煮纤维使其呈厚度均匀的毛毡状，以便于在精练机中淋洗；而含CS2的蒸汽进入回收系统被冷凝回收。根据工艺要求，精练机通过不同淋洗液进行淋洗，将纤维上的硫酸、CS2等杂质去除，并对纤维进行漂白和上油，再经高压轧车脱水后进入烘干机烘去多余水分，达到国家标准要求的回潮率；精开松时还要将纤维打散以提高纤维的可纺性，由风力送入自动打包系统，将纤维打包成所需的包型及质量，最终成为合格的粘胶短纤维产品。

精练机的网带在生产运行中作用很大，既要求其刚度足够而使淋洗区内液面水平以达到均匀淋洗的目的，又要求其使用寿命长久以减少检修费用。为此，笔者根据生产实践经验，对精练机及网带的结构进行简述，并分析精练机网带易损坏的原因及在设计、生产中采取的措施。

1 精练机结构

如图1所示，精练机主要由机架、大压辊、调偏装置、排风部件、网带、淋洗槽、张紧装置、高压轧车和盖板等部件组成[2]。纤维经过铺毛槽布丝后，均匀的铺在网带上，形成厚度均匀的毡状纤维层进入精练机，温度、浓度符合工艺要求的各淋洗液从淋洗槽溢流、淋到纤维层上，浸泡后、反应完的淋洗液从纤维层下部流出、由收集槽收集后回流到浴站；纤维层经过脱水辊脱水后进入下一淋洗区。通过网带运行速度的调整，可以控制淋洗的效果。在长网区与短网油浴区后各设一道高压轧车，高压轧车线压力大以尽可能多地脱去纤维层的液体，不仅节约油剂而且能降低后续烘干机的蒸汽消耗。

2 网带结构

根据淋洗区的工艺要求匹配不同数量的网带，并且分为长网区和短网区；以短网区为例，网带的工作原理见图2。

在机尾，网带由减速电机驱动的1组传动辊带动，张紧装置使网带紧密包裹传动辊表面以保持足够的压力使网带不打滑；调偏装置设置在机头位置，调偏辊轴承一端水平固定，另一端由减速电机根据网带偏离状态随时沿倾斜的横梁上下移动、调整辊体与设备中心角度以达到纠偏目的。与短网区不同的是长网区设有剥毛机构，用于分离长网网带上的挂丝，适合特殊品种纤维的生产。

如图3所示，在压辊位置，上、下辊挤压网带及网带上的纤维层以达到脱水目的。在两组压辊间、网带下有网托架，两侧有导轨，与网带直接接触的是由四氟材料制成的摩擦条。

图4所示为长网简图。网带由左、右旋圈丝与穿条编织而成，穿条加工出凹点以固定圈丝，防止横向窜位；在网带两端，穿丝端头与圈丝焊接固定，焊点要求打磨光滑以防止挂丝。

3 网带损坏原因及对策

3.1 拉力的影响

如图5所示，在生产中网带上的负载是含水的纤维层和淋洗液，其与网带自重形成网带传动辊负载，对网带与摩擦条的接触面形成向下的压力G；传动辊带动网带及纤维层平移，网带在网托架与导轨处的摩擦条形成摩擦阻力f；为拉动网带及负载平移需要克服摩擦阻力，网带传动辊的拉力F必须大于f；因此，在传动辊与出料换向辊间网带受的拉力最大，为两者之和。

当条件允许时应合理确定每段网带总的淋洗长度，宜将长网区分为两段，以减少网带的总负载、降低网带的拉力。由于压辊、下托辊的减速电机在转动过程中挤压纤维层的水分，同时带动网带与纤维层配合网带传动辊运行，因此需要合理匹配压辊、下托辊与网带传动辊的线速度，并使之同步，在每组压辊处起到辅助网带运行的作用，从而改善网带的受力状况。另外，在启动传动辊减速电机时应与压辊、托辊减速电机合理地延时，以避免传动辊处网带的受力集中。

3.2 网带圈丝直径、圈距及穿条直径的影响

由于圈丝直径决定单丝的最大拉力，但直径增大后卷曲成形效果差，弯曲处应力集中而且容易折断，以至缩短了网带的使用寿命；圈距决定单位长度上圈丝的数量，两者应匹配优化；穿条直径小，会导致穿条变形大、甚至断丝；因此，根据网带负载核算网带单位长度的受力情况，增加幅度大时则应适当增大圈丝直径，结合使用厂家确定符合加工工艺要求的圈距，使单位长度网带能承受的拉力满足要求；不应根据圈丝的直径、圈距等，确定穿条的直径及凹点尺寸。

3.3 辊体直径与网带节距的影响

网带包裹辊体，通过两者间的摩擦力使辊体带动网带同步运行。由于辊体表面为圆柱形，网带是多边形，网带传动辊是钢辊上包覆软胶层，在转动过程中受力情况较好；而换向辊是钢辊上包覆硬胶层，在运行过程中网带中圈丝反复弯曲，当达到疲劳极限时易折断。因此，在结构允许的条件下宜加大网带传动辊及出料换向辊直径，使辊体直径与网带节距比控制在合理范围内，从而改善网带的受力状态。

3.4 网带材料的影响

选择网带的材料时，在满足单位拉力的要求下应增大其韧性、提高材料的耐腐蚀能力，从而延长网带使用寿命。

3.5 结构件变形的影响

在生产过程中，纤维层均匀分布在网带上，淋洗液从上部的淋洗槽溢流到纤维层上，两侧挡毛板限制纤维和液体外溢，使淋洗液从纤维层上方向下穿透，并与纤维层中的残留介质反应，或带走纤维层中的残存物质，从而达到淋洗目的。网托架是框架结构，上层为人字形镂空排布，摩擦盒内安装的聚四氟乙烯材料摩擦条与网带接触，以避免网带磨损，摩擦盒间的空隙便于淋洗液的自流。网托架安装在两组压辊间，下部是两根连接在立柱上的横梁；在生产运行中，网托架及横梁存在一定的变形量，叠加后网带中部下凹，挡毛板外侧的两端上翘，变形大时甚至与挡毛板产生摩擦而损坏。

设计时应注意保证结构件的刚度，可采取局部加强、反变形、增加截面尺寸等方式提高整体刚度。

3.6 摩擦条材质的影响

摩擦条选用聚四氟乙烯材料制作，个别企业制造的摩擦条耐磨性差、磨损快，使不锈钢制作的摩擦盒露出后与网带直接摩擦，造成网带刮伤甚至断裂；线膨胀系数大、摩擦条脱落，也会使摩擦盒与网带直接接触，造成网带刮伤；如未能及时发现，甚至会造成生产事故。

为了避免这种问题，在订货时要做好调研，应选择优质摩擦条，经测试后再批量采购。需要注意的是，非金属材料的性能指标不稳定，每批料间会存在差异，有可能与设计手册的数据不符，因此要做好测试工作并记录。在生产运行过程中，需定期检查、记录各摩擦条的磨损量，超过一定值时应及时更换。

3.7 调偏的影响

调偏装置运行时，一端辊体由轴承固定在横梁上不动，另一端沿倾斜的横梁上下移动，对网带端面产生拉伸且两端受力状态和变形量不同，长时间运行后的累积变形量造成端部焊接点开裂或圈丝拉断。因此，安装过程中应保证辊体间的平行度及网托架摩擦条的水平度，以减小网带偏移的影响。

3.8 网带运行速度的影响

网带运行速度过快，会加速网带磨损。生产中可根据产量合理匹配单位处理量，在满足纤维层淋洗效果的同时，降低网带速度、延长网带使用寿命。

4 结语

综上所述，为了保证精练机稳定运行、延长网带使用寿命，彻底去除粘胶短纤维中的杂质，提高纤维性能，企业应从粘胶短纤维精练机设计准备阶段直至生产运行的全过程中，采取各种措施。

4.1设备设计阶段：合理确定网带圈丝直径、圈距及换向辊直径，以改善网带局部受力状况；保证机架、网托架和横梁的刚度，减少结构件变形对网带的不利影响。

4.2设备安装阶段：保证辊体间的平行度及网托架、摩擦条的水平度，使网带运行平稳、受力均匀，减少网带跑偏造成的边缘拉断问题。

4.3生产运行阶段：根据产量合理匹配网速及丝层厚度，降低网速、减少磨损；合理匹配传动辊、压辊、托辊的线速度，能改善网带的受力状况。