在玻璃纖維的生產和應用過程中,浸潤劑起著不可替代的關鍵作用。浸潤劑含量是玻璃纖維成品紗中一項重要的理化指標,它不僅直接影響成品紗的外觀質量,而且更會影響成品紗的性能質量。浸潤劑含量過低,就會出現(xiàn)嚴重的毛絲、散絲等現(xiàn)象,并顯著降低纖維的抗拉強度;浸潤劑含量過高,雖然在一定程度上會提高纖維的抗拉強度,
但一般會降低纖維在樹脂中的浸透速率,影響纖維與基體的界面結合程度。此外,浸潤劑還是玻璃纖維工業(yè)中成本價格比例較高的主要原料之一,成品紗的浸潤劑含量越高,其生產成本越大,因而會降低經濟效益。
由此看來,玻璃纖維的生產要想同時達到既降低生產成本而又提高產品質量,就必須加強對浸潤劑含量的控制。在現(xiàn)行玻璃纖維行業(yè)標準中,對成品紗的浸潤劑含量指標要求為0.5%~206,這只是在玻璃纖維沒有品種分類、浸潤劑技術指標參差不齊情況下概括性的大范圍全容標準。隨著玻璃纖維分類的細化、浸潤劑技術的發(fā)展,各廠家在實際生產中都對某一種類玻璃纖維或 某二浸潤劑配方都有一個相對較小的控制范圍,以利于生產的穩(wěn)定和產品質量的穩(wěn)定。一般纏繞型、拉擠型等紗的浸潤劑含量大致在0.5%—0.9%范圍內,而紡織型紗大多在1%以上。
由于浸潤劑的傳統(tǒng)名稱叫“潤滑油’’,本文簡以“油”代指浸潤劑,浸潤劑含量簡稱為“含油率”。在生產過程中對成品紗含油率的調節(jié)控制可以通過以下三種途徑進行:
1 調整所配制浸潤劑的固含量
浸潤劑是由少量有效組分被大量水稀釋而成的乳液,有效組分在浸潤劑中所占的百分比即是浸潤劑的固含量。經過烘干過程大量水份蒸發(fā)散失,而浸潤劑的有效組分以固體膜形式保留于成品紗中,其在成品紗中所占的百分比被稱為玻璃纖維的浸潤劑含量,即成品紗的含油率。由此可以看出:玻璃纖維含油率與所使用浸潤劑的固含量成正比關系,即固含量越大,成品紗含油率越高;固含量越小,而含油率越低。但由于受生產工藝因素的影響,兩者之間一般不是線性關系,而且不同的拉絲機所拉的絲兩者的比例關系也各不相同,其中最主要的因素就是浸潤劑的機器甩失率各不相同。在生產工藝條件未改變的情況下,通過長期的數(shù)據(jù)積累和分析,可得出在一定范圍內成品紗含油率與浸潤劑固含量之間相對穩(wěn)定的比例關系,按此比例關系對固含量進行調節(jié),從而達到控制含油率的目的。
2 改變涂油輥的轉速
我廠采用轉輥式涂油器對拉制的玻璃纖維進行浸潤劑的涂敷,使用材質是現(xiàn)今行業(yè)普遍采用的中細粒度級高強純石墨,一般轉速控制在60~80r/min之間效果較為理想。涂油輥的材料是決定其帶油能力的內在因素;而涂油輥的轉動線速度決定了其實際帶油量的多少,后者具有更重要的工藝生產意義。涂油輥轉動線速度與其帶油量之間的關系如圖l所示:
當涂油輥轉動線速度V在(12—15.5)m/min(相應轉速為55~80r/min)之間時,隨著轉速的提高,涂油輥帶油量相應緩慢增加,使纖維涂油量增多,成品紗含油率逐漸提高;當V< 12m/min或V>15m/min時,涂油輥帶油量明顯減少,使成品紗含油率急劇下降而不穩(wěn)定。當轉速太快時,會使涂油輥表面吸附的浸潤劑因離心力太大而沿外圓切線飛失,因此造帶油量的下降。而由于拉絲速度遠遠大于涂油輥轉動線速度,當涂油輥轉速太慢時,會使一定時間內通過涂油輥的部分段玻璃纖維束涂油太少,甚至沒涂上油,造成涂油不均和生絲現(xiàn)象。
3 上下位移調節(jié)集束輪位置
從漏板處拉下來的玻璃纖維分散單絲經涂油輥涂油后再經集束輪合并成一股原絲:當集束輪下移時,纖維束與涂油輥表面的接觸面寬度增大,即涂油面積增大,涂油量增多,使成品紗含油率提高;反之當集束輪上移時會使成品紗含油率降低。集束輪的上下位移是有一定范圍的:向上調節(jié)不可能超越涂油輥;向下調節(jié)也并不是無限制的,過度下調將使集束輪與涂油輥之間距離過長,隨著拉絲機排線器的轉動振蕩會造成原絲抖動幅度增大,特別容易引起飛絲。
總的來說,這三種方法各有特點:用調整固含量的方法可以大范圍、大幅度地調整含油率,而且簡便易行,但效果較滯后;改變涂油輥轉速的調整必須在工藝范圍內,幅度不宜過大,而且涉及到調節(jié)機器速比,比較繁瑣麻煩,僅適合于改進并確定新的生產工藝;調節(jié)集束輪位置簡便快捷,效果明顯,但亦不宜大幅度調整,只適用于微調。綜上所述,三種方式途徑不同,目標同一,各有優(yōu)劣,彼此互補。我廠就是在生產過程中根據(jù)具體情況采用不同的方法對成品含油率進行控制,獲得了比較好的效果。