氨綸絲餅端面不齊的成因及解決方法

張星明，張 磊

（連云港杜鐘新奧神氨綸有限公司，江蘇 連云港 222047）

在氨綸生產過程中，絲餅端面不齊是常見異常。所謂端面不齊，是指氨綸在卷繞成型過程中端面出現一道或多道深淺不一的楞痕，端面看起來凹凸不平（圖1）。關于氨綸絲餅端面不齊的成因及解決方法鮮有報道，本研究以天明卷繞機為例，重點探討導致氨綸絲餅端面不齊的主要原因，并提出解決方案，為氨綸絲生產提供參考依據。

圖1 端面異常

1 氨綸絲餅的卷繞機理

1.1 卷繞路徑

絲餅在卷繞過程中，絲束的擺動路徑由兩個方面提供：橫動裝置的來回擺動產生橫向速度，摩擦輥轉動產生縱向速度。橫向速度和縱向速度的合速度共同作用形成了絲束的路徑，同時由于兔子頭的往復運動，絲卷形成網格狀形態[1]。

1.2 卷繞機的擾動

通過調整卷繞機的擾動，使卷繞角發生變化。橫動的擺動速度在時刻發生變化，因此，往復運動的路徑不會發生重疊，可防止出現疊絲。

1.3 卷繞角設定

通過分段設定卷繞角，使絲卷的端面成型滿足使用要求。由于氨綸是高彈性纖維，在卷繞過程中任何一個參數發生波動都會導致絲餅的端面不齊，需要關注氨綸卷繞速度、張力等數值的變化。導致氨綸絲餅端面不齊的原因有很多，大致可以分為卷繞設備原因、工藝原因、卷繞面板原因和環境原因。圖2是通過調查分析得出的絲餅端面不齊的主要原因。本研究主要從卷繞設備、卷繞工藝、卷繞面板3個方面進行分析，并提出解決方法。

圖2 端面不齊降等帕累托圖

2 卷繞設備對氨綸絲餅端面的影響

2.1 卷繞機摩擦輥

卷繞機的摩擦輥提供絲餅縱向卷繞速度，當摩擦輥速度發生波動時，合速度就會發生波動，絲束的卷繞路徑就會發生變化，導致絲餅端面不齊[2]。在實際生產過程中，導致卷繞機摩擦輥速度發生異常波動的主要原因如下：（1）摩擦輥前軸承纏絲，導致摩擦阻力增加，速度產生波動（圖3）；（2）摩擦輥前后軸承被損壞時，導致摩擦輥速度發生波動，實際運行速度與設定速度不一致；（3）摩擦輥同步帶出現磨損時，同步帶出現裂痕、同步帶齒輪發生磨損，導致摩擦輥速度產生波動（圖4）；（4）當同步帶輪出現異常、鍵槽出現磨損、齒輪表面有異物時，摩擦輥速度產生波動（圖5）。

圖3 摩擦輥前軸承纏絲

圖4 摩擦輥同步帶

圖5 摩擦輥連接件鍵槽

解決方法：定期、及時處理軸承的纏絲，定期檢查、更換同步帶，定期檢查鍵槽的磨損情況，及時清理異物。

2.2 卷繞機橫動裝置

卷繞機的橫動速度發生異常波動時，合速度就會發生波動，絲束的卷繞路徑就會發生變化，導致絲餅端面不齊。卷繞機的橫動裝置包括槽筒、兔子頭、電機、同步帶和連接件等。在實際生產過程中，導致橫動速度發生異常波動的主要原因如下：（1）槽筒槽內有異物、碎絲等，阻礙兔子頭運動，使橫動速度發生波動；（2）兔子頭磨損，使運動過程中速度發生波動；（3）當槽筒前后軸承損壞時，橫動速度發生波動，實際運行速度與設定速度不一致；（4）橫動裝置的同步帶出現磨損時，同步帶出現裂痕、同步帶齒輪發生磨損，導致橫動速度產生波動；（5）槽筒與橫動電機的連接件發生破損時，速度產生波動。

解決方法：檢查兔子頭磨損情況，及時更換；定期清理槽筒溝槽中的異物；定期檢查連接件的磨損情況，或者考慮使用尼龍材質的連接件；定期檢查、更換同步帶。橫動連接件（母頭）如圖6所示，橫動連接件（公頭）如圖7所示。

圖6 橫動連接件（母頭）

圖7 橫動連接件（公頭）

2.3 前支撐

卷繞機的前支撐（圖8）是易磨損部件，由于卷繞軸上的絲餅多，承受力較大，在卷繞過程中，前支撐的銅頭經常會出現磨損情況，使絲餅在卷繞過程中出現意外牽伸，卷繞張力波動增加，導致端面不齊。

圖8 卷繞機的前支撐

2.4 漲緊器

卷繞軸（圖9）的漲緊器（圖10）是絲餅卷繞的重要部件之一。漲緊器的關鍵部件是凸件、O型圈、軸芯，當凸件、O型圈缺失時，會導致絲餅的卷繞速度發生波動，造成合速度波動；當軸芯出現異常時，會使凸件沉降不到位，導致絲餅無法取出，損壞凸件和O型圈（圖11）。

圖9 卷繞軸凸鍵完整

圖10 漲緊器

圖11 卷繞軸凸鍵缺失

解決方法：檢查O型圈是否有裂痕，建議全部更換；補齊缺失的凸鍵，若凸鍵有磨損，也需要全部更換；用專用工具解體漲緊器，抽出芯軸，分別清理芯軸前、后、中3個部分的污垢，其中，前端污垢需要通過打磨才能去除；污垢是從缺失的凸鍵孔洞進入芯軸，會增加芯軸動作的摩擦力，造成凸鍵沉降不到位，導致絲餅無法取出。

3 工藝對絲餅端面不齊的影響

3.1 卷繞工藝

卷繞工藝對絲餅的成型至關重要，卷繞角的設定及分段直接影響絲餅的端面。當分段設定不合理、銜接出現問題時，絲餅的端面就會出現楞痕，這種楞痕一般會出現在絲餅端面固定位置。當絲餅端面不齊出現得毫無規律時，卷繞角的分段就不是主要因素[3]。

3.2 上油率

絲餅上油率會影響絲束的表面性能，一般而言，上油率越高，絲束越滑，對絲餅的端面越不利，因此，需要關注絲餅的上油率。從圖12可以看出，對中細旦絲而言，含油率對端面不齊的影響不大，當含油率較低時，端面不齊絲餅的數量反而多，只有當含油率過高時，才會引起成型的變化。

圖12 端面不齊降等數量

3.3 卷繞機接觸壓力

卷繞機接觸壓力的大小也會影響絲餅的成型，當接觸壓力偏小時，絲餅松軟，不利于后道退繞；當接觸壓力過大時，絲餅會出現“鼓肚子”現象[4]。因此，合適的接觸壓力有利于絲餅成型。

4 卷繞面板對絲餅端面不齊的影響

氨綸的卷繞面板包括導絲器、卷繞羅拉、上油羅拉、卷繞機等，相對位置和狀況對絲餅的成型有較大影響。當導絲器中有異物時，絲束的卷繞張力發生波動，引起絲餅端面不齊；當卷繞羅拉振蕩較大時，絲餅的卷繞張力發生波動，導致絲餅端面不齊；當卷繞面板的位置出現異常時，卷繞張力也會出現波動，導致絲餅端面不齊。

5 結語

要想減少生產過程中端面不齊氨綸絲餅的數量，除了設計合適的分段卷繞工藝外，日常的管理和設備維護必不可少。一般而言，當產品的卷繞工藝定型以后，在設備方面需要關注日常的檢修與維護，尤其是卷繞機的連接件和易磨損部件，需要做好及時保養與更換，同時還要考慮材質的改變，減少磨損情況；在硬件方面盡量避免卷繞面板的震動；在工藝方面要穩定聚合體的黏度，選擇合適的油劑，保持好卷繞間的溫濕度等。以上都是保證絲餅成型良好的重要因素。