錦綸66簾布生產過程中的簾線強力損失分析

2022-10-28 07:09:18趙曉杰

輪胎工業 2022年10期

趙曉杰，吳齊

（平頂山神馬簾子布發展有限公司，河南平頂山 467000）

作為橡膠制品的骨架材料，浸膠簾布的主要作用是保護橡膠、抵抗外力[1-2]，錦綸66簾布因強度高、抗沖擊、耐疲勞及與橡膠粘合力高等優異性能在輪胎用簾布中占據主導地位[3-5]。

簾線強力直接影響輪胎的抗沖擊性能，GB/T 9101—2017《錦綸66浸膠簾布》對錦綸66簾線強力做了詳細規定。錦綸66浸膠簾布生產需經過捻線、織布、浸膠三大工序，了解各個工序強力損失情況十分重要。本工作對錦綸66浸膠簾布生產過程進行跟蹤研究，以期找出降低錦綸66簾線強力損失的方法。

1 實驗

1.1 原材料

錦綸66原絲，平頂山神馬簾子布發展有限公司產品，規格和性能參數如表1所示。

表1 錦綸66原絲規格和性能參數

1.2 主要設備和儀器

3種阿爾瑪直捻機，德國阿爾瑪公司產品，按引進時間先后依次編號為1#，2#和3#；AWSR 4/ED型DORNIER高速噴氣織機，德國林道爾·多尼爾有限公司產品；CTC-4H-1D-V75（100）型浸膠機，貝寧格紡織機械有限公司產品；AG-X型材料試驗機，夾持長度為250 mm，測試速度為250 mm·min-1，日本島津公司產品。

2 結果與討論

2.1 捻線、織布、浸膠工序對簾線強力的影響

錦綸66簾布的生產需經過捻線、織布、浸膠三大工序，常規品種簾布三大工序生產過程中的強力變化情況如表2所示。

從表2可以看出，簾線強力損失主要發生在捻線工序，織布和浸膠工序對簾線強力的影響并不明顯。捻線與織布工序強力變化均為物理損耗，浸膠工序為物理與化學雙重作用。

表2 常規品種簾布捻線、織布、浸膠工序強力變化情況

捻線工序直接對原絲進行加捻，簾線單絲間抱合性差，與加捻部件接觸比面積大，接觸磨損點多，單絲容易受到機械損傷，強力損失明顯。

織布工序速度慢且張力低，簾線與機械部件接觸比面積小，磨損點少且簾線易形成彈性回縮，彌補織造過程中造成的強力損失，簾線強力變化不明顯。

綜上所述，為降低錦綸66簾布在生產過程中的強力損失，選擇合適的加捻設備與加捻工藝至關重要。

2.2 加捻因素對簾線強力的影響

加捻方式通常分為直捻機一步加捻法和初、復捻兩步加捻法，一步加捻法即包纏加捻，內外紗在勻捻器處相互纏繞形成結構對稱的兩股簾線[6]。本試驗采用阿爾瑪1#，2#和3#直捻機一步加捻法研究加捻因素對簾線強力的影響。不同規格簾線加捻后強力測試結果如表3所示。

對表3中不同規格簾線加捻后強力測試結果進行簡單對比可以看出，加捻設備、加捻工藝和原絲性能等均會影響簾線的強力。

表3 不同規格簾線加捻后強力測試結果

2.3 簾線強力的影響因素分析

加捻時簾線強力受多種因素的影響，為進一步了解每種因素對簾線強力的影響程度，對表3中數據進行詳細分析。

把試樣規格和加捻機型進行量化：以原絲線密度表示簾線規格（如930dtex/2量化為930，2100dtex/2量化為2100）。加捻機型按引進先后順序進行量化（如1#直捻機量化為1，2#和3#直捻機量化為2和3）。將已量化的簾線線密度、原絲強力、機型、加捻速度、外紗張力和捻度運用SPSS（Statistical Product and Service Solutions）方法進行單因素相關分析。

捻度、外紗張力、加捻速度、原絲強力、總線密度和加捻機型與簾線強力的相關因數分別為－0.904，－0.047，－0.674，0.998，0.998和0.028。

（1）相關因數的絕對值越大表明其對簾線強力的影響越大，原絲強力、線密度、捻度和加捻速度對簾線強力影響顯著，加捻機型和外紗張力影響相對較小。在生產過程中可以采取增大原絲線密度、降低簾線捻度和加捻速度的方式減少簾線強力損失。

（2）捻度、外紗張力和加捻速度與簾線強力呈負相關，原絲強力、線密度和加捻機型與簾線強力呈正相關。

（3）研究表明[7-8]，與簾線接觸零件的材質和光潔度對簾線的強力有明顯影響。1#，2#和3#直捻機設備部件狀態基本相同，因此3臺直捻機對簾線強力的影響并不顯著。

（4）加捻時外紗張力對簾線強力影響并不顯著，但在機型相同條件下6#試樣簾線的強力比7#試樣大，表明3#直捻機在35%～65%的范圍內適當降低外紗張力更有利于減少簾線強力損失。另有研究表明[9]，外紗張力與破斷力百分比為75%時CC3型直捻機強力損失最小，針對不同機型應選擇合適的外紗張力。

2.3.1 原絲性能

通過相關分析可知，原絲強力和線密度對簾線強力起著決定性的作用，比較18種試樣原絲線密度和強力與簾線強力的關系，結果如圖1所示。