繆定蜀

(蘇州市紡織工程學會，江蘇 蘇州 215004)

?綜合述評

用好鋼領鋼絲圈技術(shù)初探

繆定蜀

(蘇州市紡織工程學會，江蘇 蘇州 215004)

針對紗線結(jié)構(gòu)和纖維品種呈多樣化發(fā)展，紡紗技術(shù)變化巨大對鋼領、鋼絲圈的制造與使用提出更高要求的現(xiàn)狀，通過對高品質(zhì)鋼領、鋼絲圈的研發(fā)意義、配套發(fā)展趨勢、國內(nèi)外技術(shù)及使用差距等方面的分析，說明要全面、系統(tǒng)用好鋼領、鋼絲圈，關鍵在于針對不同品種、不同紡紗技術(shù)、不同號數(shù)、不同紡紗條件等進行正確配置，優(yōu)選型號規(guī)格，適當磨合，合理配套。指出：要改變思路，創(chuàng)新發(fā)展，實行高標準制造，采用精細化工藝和現(xiàn)代化管理才能用好鋼領、鋼絲圈；未來鋼領、鋼絲圈的發(fā)展方向為適應性強、高速、紡紗穩(wěn)定、質(zhì)量優(yōu)異、壽命長，傻瓜化；做好配套設計，方可滿足細紗機高速、優(yōu)質(zhì)、大卷裝的現(xiàn)代化生產(chǎn)要求。

鋼領；鋼絲圈；高速；熱處理；表面處理；配套；磨損；走熟期；衰退

1 研發(fā)高品質(zhì)高速鋼領鋼絲圈的意義及趨勢

我國紡織產(chǎn)品結(jié)構(gòu)正由中低檔向高品質(zhì)、多樣化、細號紗方向發(fā)展。“十三五”期間，國家將通過“增品種、提品質(zhì)、創(chuàng)品牌”戰(zhàn)略加大產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整，提高產(chǎn)品檔次和質(zhì)量。鋼領、鋼絲圈對布面外觀質(zhì)量的影響幾乎“一錘定音”，高品質(zhì)高速鋼領、鋼絲圈配套研發(fā)滯后成為紡紗新技術(shù)運用的短板，主要存在5方面的問題：① 不適應集聚紡、賽絡紡、包芯紡、色紡等紡紗技術(shù)的高要求；② 不適應紡制多種纖維的高要求；③ 不適應紡紗過程更換鋼領、鋼絲圈周期短帶來的質(zhì)量與斷頭波動；④ 不能達到因用工緊張而使保全揩車周期延長至15 d的要求；⑤ 新鋼領、鋼絲圈磨合時間過長，影響紡紗效率及管理效率[1]。

未來鋼領、鋼絲圈配套研發(fā)的方向可以總結(jié)為適應性強、速度高、紡紗穩(wěn)定、質(zhì)量優(yōu)異、壽命長、傻瓜化，旨在改變我國長期使用低端鋼領，在紡紗運行過程中鋼領粘結(jié)磨損、熱疲勞磨損、氧化磨損，造成其適應性差、壽命短、紡紗時斷頭高、質(zhì)量差的問題。適應性強，指紡紗范圍廣，紡制29.2 tex～9.7 tex紗不用更換鋼領，翻改品種方便簡單，還可用于紡紗質(zhì)量高的品種及特殊品種，如超特細號集聚紡、細號氨綸包芯紗等品種；速度高，指鋼領適應錠子轉(zhuǎn)速在18 kr/min以上、鋼絲圈線速度超過38 m/s；紡紗穩(wěn)、質(zhì)量優(yōu)、壽命長，指運用高科技合金材料制造，使鋼領的粘結(jié)磨損、熱疲勞磨損、氧化磨損趨于零，大大延長其使用壽命；傻瓜化，即在鋼領、鋼絲圈制造中融入高科技元素，讓紡紗廠簡單配套就能克服上述問題。磨合期縮短或無磨合期，才能實現(xiàn)真正高速、高效生產(chǎn)[2-3]。

2 查找差距提升品質(zhì)

2.1 鋼領鋼絲圈配套研發(fā)制造

鋼領與鋼絲圈是一對摩擦副，其配合程度不僅直接影響壽命，而且影響紡紗速度與質(zhì)量。由于鋼領內(nèi)跑道是鋼絲圈運轉(zhuǎn)的軌道，內(nèi)跑道弧面上的波紋、毛刺不僅磨損鋼絲圈，而且摩擦高溫導致粘著磨損與熱疲勞，使紡紗張力不穩(wěn)，斷頭增加，因此要統(tǒng)籌配套設計鋼領與鋼絲圈，如研究二者的材質(zhì)、工藝、加工方式及動態(tài)過程如表面摩擦因數(shù)、高速耐熱性、磨損類型等，科學系統(tǒng)地制定設計方案[4]。

2.2 進口鋼領鋼絲圈的高速穩(wěn)定可靠性

某生產(chǎn)高品質(zhì)紗線的企業(yè)認為，由于國產(chǎn)器材批間質(zhì)量不穩(wěn)定，性能一致性差，使用壽命短，企業(yè)不惜高價進口國外鋼領。進口的鋼領能夠在高速條件下長時間運行，壽命達3 a以上(指鋼絲圈線速度38 m/s以上)，且一落紗中大小紗、管紗大小直徑的毛羽、棉結(jié)、常發(fā)性紗疵(IPI)、斷裂強度、斷頭以及紡紗張力均能處于平穩(wěn)狀態(tài)，而以棉結(jié)與毛羽CV值對布面實物外觀質(zhì)量尤為重要。瑞士立達公司Zenit型紅色鋼領以及ORBIT型錐面自潤滑鋼領適應超高速紡紗，即使錠子轉(zhuǎn)速達到25 kr/min，鋼絲圈在較長的穩(wěn)定期內(nèi)也幾無磨損，且紡紗張力穩(wěn)定，成紗質(zhì)量優(yōu)。國產(chǎn)器材，長期以來由于無相應高端鋼領與鋼絲圈配套，也未進行長期系統(tǒng)性試驗驗證，缺乏技術(shù)支撐，應用受限[5-6]。

2.3 國產(chǎn)鋼領鋼絲圈配套使用規(guī)范化

高速紡優(yōu)質(zhì)紗必須“高配高”，若“高配低”，在以下情況使用時后果較為嚴重：普通國產(chǎn)鋼絲圈與進口鋼領配套，鋼絲圈提前磨損；在紡制毛羽少的賽絡紗、集聚紗時；在細號紗減少斷頭、毛羽、棉結(jié)時，考慮使用壽命問題。

福建長樂某廠生產(chǎn)J T/C 65/35 14.6 tex 紗，原用金貓BC6型普通錐面鋼領配藍寶石BC6型鋼絲圈，使用壽命為15 d；當改用BC6型軸承鋼錐面鋼領，仍配用原鋼絲圈，使用7 d紡紗斷頭劇增。究其原因：① 軸承鋼鋼領表面硬度大于普通鋼領，原鋼絲圈硬度偏低，耐磨性不理想；② 棉花長度及短絨率差于去年，細紗紗疵高于上年約3倍，造成意外斷頭；③ 未裝空調(diào)，生產(chǎn)車間內(nèi)相對濕度偏低。使用鋼領、鋼絲圈時，要考慮不同原料與環(huán)境。當換上硬度搭配合適、耐磨性更好的金貓進口線材制造的藍寶石鋼絲圈，問題迎刃而解。

2.4 加強鋼領熱處理和表面處理研發(fā)

以德國布雷克公司(Br?cker)制造的100Cr6軸承鋼鋼領為例[7-8]，國產(chǎn)則是采用GCr15軸承鋼，兩者材料成分接近，國產(chǎn)鋼領硬度并不低，甚至高于國外同類產(chǎn)品，而使用效果差異很大，表明通過提高硬度來增加耐磨性能不是唯一途徑，其表面自潤滑性能同樣重要。布雷克鋼領金相組織為超細隱晶馬氏體，平均晶粒直徑為7.54 μm，而國產(chǎn)軸承鋼鋼領則為12.5 μm，而且金相組織晶粒度不均勻；布雷克鋼領表面有細密均勻的抗磨損涂層薄膜，可防止鋼絲圈微粒轉(zhuǎn)移和紗線斷裂，適應高速運行，而國產(chǎn)鋼領以鍍鉻、鍍鎳、鍍氟為主，不均勻，甚至有劃痕、裂紋。國外鋼領在精加工、熱處理及動力學理論等方面做了許多突破性的研究與開發(fā)，在鋼領的耐磨性、散熱性、抗楔性方面優(yōu)勢明顯。

國內(nèi)近年在磨損機理、潤滑性等方面的研究也有較大進展，新材料、新工藝不斷涌現(xiàn)，不少新型鋼領應運而生，其幾何尺寸不亞于國外同類產(chǎn)品；但需要進一步探索鋼領、鋼絲圈配套形態(tài)、磨損性、穩(wěn)定性和表面處理工藝的效果，包括強度、表面粗糙度、穩(wěn)定性和耐久性[9]。據(jù)報道，西京學院采用先進電弧增強磁控濺射鍍膜技術(shù)處理鋼領，效果很好。

3 開發(fā)高品質(zhì)配套鋼領鋼絲圈

為了打破國外高端器材壟斷的局面，金貓紡器及時退出低端市場，跟進高端產(chǎn)品研發(fā)，經(jīng)過多年技術(shù)積累和摸索，在2016年春節(jié)后推出GHJ型高耐磨黑金剛鋼領及高耐磨RFc型高速鋼絲圈，特別是GHJ型高耐磨黑金剛鋼領的歷史性突破，使新鋼領無需走熟期。這是基于以下技術(shù)保證：鋼領的圓度、平面度、平行度誤差均不大于0.01 mm，能有效地控制毛羽波動；高耐磨性是電鍍鉻鋼領的2倍～5倍，高硬度合金滲透的深度達0.15 mm～0.20 mm，較過去精密電鍍鋼領提高了數(shù)倍，表面硬度與布雷克某產(chǎn)品相當(金貓為83 HRC～84 HRC；布雷克為82 HRC～83 HRC)；應用瑞士的淬、回火一體化爐進行熱處理并改進工藝，金相組織為耐磨性極好的多元化合物密集狀分布；GHJ型鋼領及配套RFc型鋼絲圈的金相組織中，馬氏體晶粒度為2級～3級；經(jīng)精拋光的表面粗糙度Ra值不大于0.03 μm，達到國外高端鋼領表面粗糙度標準，最高預期使用壽命約為電鍍鋼領的5倍[10]。

與GHJ型黑金剛鋼領配套的RFc型鋼絲圈，紡紗速度不小于18 kr/min，且無需磨合即可直接開高速，其技術(shù)保障在于：① 采用與知名品牌相同的進口線材，硬度不小于620 HV0.2(與布雷克同類產(chǎn)品相當)；② 獨到的熱處理淬火工藝，表面硬度與鋼領相得益彰；③ 表面粗糙度Ra值為0.02 μm，與鋼領的表面粗糙度基本相近；④ 鋼絲圈個體間質(zhì)量的差異不大于1%，而行業(yè)標準規(guī)定鋼絲圈個體間質(zhì)量的差異為±2.5%，也即紡1.94 tex紗用4.4 mg的鋼絲圈，100只鋼絲圈重量的個體差異不大于0.044 mg，這與紡紗條干均勻同理。

4 用好鋼領鋼絲圈

4.1 優(yōu)選鋼領鋼絲圈

我國紡紗企業(yè)多數(shù)產(chǎn)品檔次不高，對器材投入往往患得患失，鋼領沿用傳統(tǒng)保養(yǎng)思路，能延長盡量延長，萬不得已才更換。須知紡紗企業(yè)的質(zhì)量要求、生產(chǎn)要素不盡相同，紡紗鋼絲圈的幾何尺寸須配合紗線生產(chǎn)工藝，另外，鋼領、氣圈環(huán)、導紗鉤和錠子的同軸度非常重要。一家知名企業(yè)紡制J 14.5 tex紗時用高耐磨鋼絲圈配另一企業(yè)產(chǎn)鋼領，每次更換鋼絲圈的第一天斷頭特別多，原因是鋼領跑道磨損，即使換進口鋼絲圈都無法解決。由此可見，只有對必要的器材參數(shù)做到心中有數(shù)，優(yōu)選鋼領和鋼絲圈才能獲得最佳紡紗效果。

4.1.1 鋼領的選配(以平面鋼領為例)

a) 鋼領配套鋼絲圈

鋼領跑道高，紗線接觸到鋼領跑道，摩擦產(chǎn)生的熱量可能損傷鋼領，并造成紗線起毛，可使用特定紗線通道的鋼絲圈，或者使用跑道較低的鋼領。

b) 正確選擇鋼領規(guī)格

以鋼領直徑為基準，5個影響因素分別為紗管長度、線速度、錠子轉(zhuǎn)速、紡紗號數(shù)、捻度。根據(jù)國外經(jīng)驗：錠速不高于16 kr/min時，采用長度為205 mm的剛性好、抗撓強的塑料紗管為宜；錠速不低于19 kr/min時，采用聚碳酸酯紗管配鋁套管錠子為宜。

紗管長度為鋼領直徑的5倍，最佳配合：鋼領直徑為38 mm，紗管長度以180 mm～190 mm為宜；鋼領直徑為42 mm，紗管長度以200 mm～210 mm為宜；鋼領直徑為45 mm，紗管長度以210 mm～220 mm為宜。

當鋼領直徑為51 mm/48 mm時，適紡號數(shù)為97.2 tex～23.3 tex，線速度為22 m/s～36 m/s，錠子轉(zhuǎn)速為9kr/min～14.5kr/min；當鋼領直徑為45 mm/42 mm時，適紡號數(shù)為36.4 tex～9.7 tex，線速度為32 m/s～40 m/s，錠子轉(zhuǎn)速為14 kr/min～18.5 kr/min；當鋼領直徑為40 mm/38 mm時，適紡號數(shù)為97.2 tex～7.3 tex，線速度為38 m/s～40 m/s，錠子轉(zhuǎn)速為18.5 kr/min～20 kr/min。

4.1.2 鋼絲圈的選配

依所紡纖維品種、號數(shù)及工藝確定鋼絲圈圈型和號數(shù)。鋼絲圈系列化是解決錠速變化和品種翻改時配套問題的捷徑，其選用須考慮4個因素。

a) 鋼絲圈與鋼領選配

鋼絲圈圈型與鋼領內(nèi)跑道弧形應吻合，尺寸應與鋼領邊寬尺寸正確配合，拎頭輕、高速抗楔性好；鋼絲圈配大直徑鋼領時，線速度比配小直徑鋼領時要低，以防止速度過高燒毀鋼絲圈；鋼絲圈與鋼領接觸點位置要高，增大與鋼領的接觸面，提高散熱、耐磨性能；鋼絲圈與鋼領曲率半徑的比值以及鋼絲圈兩腳的傾角均以略大為宜，確?？剐ㄐ院茫呤炱诙?。

b) 紗線通道影響

鋼絲圈的紗線通道過小，其高速回轉(zhuǎn)時與鋼領接觸區(qū)域產(chǎn)生高溫，造成成紗毛羽及棉結(jié)增加和斷頭問題；通常鋼絲圈質(zhì)心高，紗線通道寬大，適宜紡較粗號、速度偏低的紗線；反之，選用質(zhì)心稍低、傾側(cè)小的鋼絲圈紡細號高速紗線。

c) 鋼絲圈質(zhì)量與大小紗配置

當大紗卷繞大直徑時，鋼領板處于最高位置，大號數(shù)鋼絲圈造成紡紗張力大，氣圈過小，增加紗線與筒管頂端碰撞摩擦，產(chǎn)生毛羽；當小紗卷繞小直徑時，鋼領板處于最低位置，小號數(shù)鋼絲圈造成張力太小，氣圈脹大碰隔紗板起毛羽；因此，換新鋼絲圈時的號數(shù)需兼顧大小紗氣圈狀態(tài)。

d) 鋼絲圈與鋼領內(nèi)跑道的硬度配合

鋼絲圈要有足夠硬度，但比鋼領內(nèi)跑道硬度略低，并富有彈性、不易變形；PGl型合金鋼領由于磨損極微小，在翻改紡紗品種時(中、細號間)，只需選配相應的鋼絲圈型號及號數(shù)，可不必調(diào)換鋼領仍能繼續(xù)紡紗。鍍鉻鋼領表面硬度高、表面粗糙度差，紡紗張力大且不穩(wěn)定，鋼絲圈易磨損；硬度低的鋼領雖然表面光潔，但使用中易被鋼絲圈磨出溝痕，使紡紗張力不穩(wěn)定，成紗毛羽增加，鋼領衰退快。

4.2 紡不同纖維品種對鋼絲圈截面的要求

4.2.1 在加工長纖維原料或單纖維強力較低的合成纖維產(chǎn)品時，要求紗線通道順暢，對紗線磨損特別小，故采用圓形截面的OSS型鋼絲圈較理想。

4.2.2 以極高速加工短纖維細號棉紗(包括人造纖維和混紡品種)時，宜采用半圓形截面鋼絲圈以防止纖維損傷，減少成紗棉結(jié)，紡包芯紗選用OSS型。

4.2.3 如果希望精梳純棉紡出的紗表面光潔、毛羽少，最好采用矩形截面的鋼絲圈，如6903型效果最佳；賽絡紡純棉及粘膠宜選用卡特1UM/1UL hrwb型半扁圓形鋼絲圈。

4.2.4 當加工純化纖，如粘膠、Tencel、純滌綸、腈綸與特細纖維時，宜選擇截面為圓形扁腳的鋼絲圈以增加與其鋼領的接觸面積，且圓形的圈身保護紗線通道中的纖維順暢通過。

4.2.5 弓形截面的鋼絲圈與鋼領內(nèi)跑道接觸面大，適合集聚紡、賽絡集聚紡及紡進口澳棉、美棉等剛性強的纖維，也適紡純棉或粘膠19.4 tex～7.3 tex紗。

4.2.6 針織用紗捻度小，建議選擇散熱好、紗線通道寬暢的鋼絲圈，以有效穩(wěn)定紗線質(zhì)量、減少毛羽。

4.3 正確配置鋼領鋼絲圈運行負荷

性能好的軸承鋼鋼領使用壽命在5萬h以上，維護好鋼領是根本，為了防止鍍層鋼領過早損壞，建議參考負荷公式(1)，鋼領負荷與鋼絲圈線速度及質(zhì)量正相關，而與鋼領半徑負相關，防止鋼絲圈超速而發(fā)生熱磨損型飛圈、斷頭。為了防止非正常磨損，在新鋼領初始運行階段應檢查鋼絲圈磨損率和磨損形態(tài)，鋼絲圈磨損率大于20%，即為磨損嚴重，需降低錠速；非正常的鋼絲圈磨損，也應降低錠速。

最大錠子轉(zhuǎn)速

(1)

式中：

L——鋼領負荷/mN；

D——鋼領內(nèi)徑/mm；

m——鋼絲圈號數(shù)/mg；

v——鋼絲圈線速度/(m·s-1)；

r——鋼領半徑/mm。

4.4 鋼絲圈號數(shù)的調(diào)節(jié)

4.4.1 紡紗條件改變

當鋼領處于走熟期或衰退期、鋼領內(nèi)徑減小、錠速降低、紡紗動程增大、原料品質(zhì)好、紗線強力增高等情況需加大鋼絲圈號數(shù)；用偏大內(nèi)徑鋼領紡制細號紗需加大鋼絲圈號數(shù)；同錠速時，小鋼領比大鋼領配置的鋼絲圈號數(shù)略大；出現(xiàn)飛圈問題適當加大鋼絲圈號數(shù)；小紗時斷頭高鋼絲圈號數(shù)應大一些；無氣圈環(huán)較之有氣圈環(huán)需加大鋼絲圈號數(shù)。

4.4.2 紡紗纖維改變

化學纖維包括新型纖維，其強力、剛性、摩擦因數(shù)明顯高于純棉，鋼絲圈號數(shù)較紡純棉應加大，例如滌綸、腈綸、錦綸、維綸以及再生lyocell纖維、竹纖維、粘膠及其混紡；中長化纖較棉型化纖鋼絲圈號數(shù)加大；功能化、生態(tài)化、差別化、高仿真等新型纖維，尤其是高模量、高強度、高拉伸模量、高摩擦因數(shù)的纖維，例如原液著色纖維、芳香族聚酰胺纖維、陽離子可染纖維、聚丙烯腈纖維、阻燃纖維、生物基纖維、再生化纖、碳纖維等，應視情況加大鋼絲圈號數(shù)。

4.4.3 滿足特定紡紗及質(zhì)量要求

當張力波動甚至導致碰隔紗板影響成紗毛羽時，鋼絲圈應適當加大號數(shù)；紡同號的機織用經(jīng)紗的鋼絲圈號數(shù)比針織紗稍大；賽絡紗比同號純棉紗偏大；竹節(jié)紗比普通紗宜大1號～2號。

4.4.4 溫濕度改變

當溫濕度偏低，氣圈大時，鋼絲圈號數(shù)加大；溫濕度均高，則減小。為防止冬季鋼領上車潮濕，需將其放置在與車間溫度相近的房間進行適當調(diào)理。

4.4.5 新鋼領至使用壽命周期

配用新鋼領時可用質(zhì)心較高、號數(shù)較小的鋼絲圈，待走熟后再逐漸加大號數(shù)。

4.5 關于鋼領與鋼絲圈磨合問題

4.5.1 磨合的原因

新鋼領上車或者鍍層鋼領表面剝落，在高速、高壓、高溫、無潤滑條件下易因高速干摩擦發(fā)熱磨損，出現(xiàn)燒圈、飛圈問題。減小摩擦的方法，就是在新鋼領上車使用的初始階段，在其表面建立潤滑膜。通過磨合的鋼領內(nèi)跑道經(jīng)過鋼絲圈運行而鈍化，還可通過來自棉蠟、柔軟劑及纖屑逐漸積聚而形成所需的潤滑膜，減少因張力波動而使鋼絲圈運行不穩(wěn)以至撞擊或直接磨損其表面。新鋼領的走熟期，是鋼絲圈磨損急劇增加的一個時期，不可操之過急。

4.5.2 調(diào)整走熟期的情況

鋼絲圈具有調(diào)節(jié)紡紗張力的功能，可平衡瞬間張力波動，防止斷頭，因含蠟成分及粘纖中潤滑劑含量不同，鋼絲圈的摩擦因數(shù)也有所不同，在0.08～0.12間變化，因此，不同纖維紡紗過程中紗線與鋼絲圈摩擦因數(shù)不同而改變鋼領走熟期。國產(chǎn)鋼領絕大部分需上車磨合，鍍鉻鋼領和高硬度合金鋼鋼領表面形成潤滑膜需要更長時間；對于集聚紡紗和環(huán)錠紡特細號紗(7 tex以下)同樣如此。紡制特細號紗及超細特紗時，如4 tex紗的成紗截面中纖維根數(shù)僅約為30根，因紗體纖維量少則鋼領與鋼絲圈間纖維潤滑膜不足，為防止干摩擦而需要足夠磨合時間。

4.5.3 無需走熟期的情況

高速是現(xiàn)代環(huán)錠紡紗的一個重要標志。縮短、簡化鋼領尤其是新鋼領的走熟過程，使鋼領內(nèi)跑道在鋼絲圈很短時間運轉(zhuǎn)后即形成一層潤滑膜。

進口品牌高性能鋼領用在紡大于9.8 tex純棉紗及其混紡紗時不需降速，也無需磨合走熟；但無走熟期不等于不更換鋼絲圈(只是不必降速)，紡制小于9.8 tex紗線集聚紡紗要降速10%，并更換5次鋼絲圈。由此可見，取消磨合的條件是鋼領、鋼絲圈制造技術(shù)的極致，即達到超高的表面粗糙度、自潤滑性、耐熱性、耐磨性、抗粘著磨損、抗疲勞強度、防銹蝕性和防腐蝕性等。瑞士立達產(chǎn)Zenit型鋼領、金貓的GHJ型高耐磨黑金剛鋼領、高速高耐磨RFc型鋼絲圈，無走熟期，已在國內(nèi)多個廠家驗證。

4.5.4 走熟期的磨合原則

布雷克規(guī)定的鋼領磨合程序原則：根據(jù)紡紗纖維品種、紗號和最終錠子轉(zhuǎn)速，在開始約10次更換鋼絲圈時必須降速約85%。立達G32型細紗機具有設定的磨合程序。鋼絲圈號數(shù)選擇很重要(包括錠子不降速)，前3次更換鋼絲圈應小1號～2號，后用正常號數(shù)紡3個紡紗周期，分別為正常壽命的25%，50%，75%，之后可以正常紡紗；如果紡化纖，可用更小的號數(shù)，以防止鋼領跑道過度負荷以及鋼絲圈過早磨損。

國內(nèi)企業(yè)磨合方法各異，鋼領磨合大體采用兩種方法，一是降速10%～15%，連續(xù)3 d～6 d更換，長期效果好；二是不降速(根據(jù)品種定)，連續(xù)數(shù)日更換鋼絲圈，完成鋼領跑合。

4.6 鋼領鋼絲圈正確配套，滿足工藝質(zhì)量要求

4.6.1 鋼領鋼絲圈配套要實驗驗證

由于紡紗車間原材料、環(huán)境、工藝、裝備設置等因素的影響，如高速紡紗通常根據(jù)鋼領型號和所紡品種選配鋼絲圈質(zhì)心低或圈型稍高、紗線通道寬的，適紡中細號紗。鋼領和鋼絲圈最佳組合需逐個品種進行批量實驗驗證：毛羽、棉結(jié)和斷頭率控制應良好；鋼領、鋼絲圈壽命應達到預期；根據(jù)氣圈狀態(tài)及大、中、小紗的斷頭分布情況調(diào)整鋼絲圈號數(shù)，即大紗斷頭高，鋼絲圈號數(shù)宜小，小紗斷頭高，鋼絲圈號數(shù)宜大；有變頻及慢速啟動機構(gòu)時需對鋼領、鋼絲圈相對平穩(wěn)度過走熟期進行驗證。

4.6.2 理清進廠器材參數(shù)

要合理配套鋼領、鋼絲圈，并了解其材質(zhì)、處理方法、表面硬度、粗糙度、使用壽命等。同樣，器材制造廠家提供鋼絲圈時，需了解紗廠使用鋼領制造企業(yè)的相關信息。

4.6.3 最佳組合

最佳組合即要做到適當?shù)膸缀涡螒B(tài)、紗號、速度配合，可參照4.3。在滿足鋼領內(nèi)跑道表面波峰波谷高度與均勻度前提下，保證鋼絲圈壽命周期內(nèi)始終運行順暢，兩者滑動面必須光潔平滑并定期清潔，盡量保證無磨損痕跡。

4.6.4 合理配套使用

鋼絲圈雖可適應高速優(yōu)質(zhì)紡紗，但紡紗廠往往對鋼領配用較為隨意，例如金貓的新型BS型藍寶石與TP型黃晶鋼絲圈，紡紗廠配置的鋼領品種類型數(shù)十種，配置最不理想的有3種情況：① 常見配中檔普通鋼材鋼領，表層經(jīng)C-N共滲或者滲硫，新鋼領經(jīng)拋光后的表面粗糙度Ra值可以達到0.1 μm，但上車半年以后的表面粗糙度降為約0.5 μm(布雷克以超過0.3 μm為報廢標準)，新圈型鋼絲圈可能提前磨損；② 配鍍鉻鋼領，因提高表面硬度而磨合時間長，如使用不當則較長時間后鍍層不均勻，表面粗糙度變差，新鋼絲圈上車后磨損加快；③ 配國產(chǎn)軸承鋼鋼領，雖然硬度、精度明顯提高，但在濕度大的環(huán)境下易銹蝕，表面粗糙度差而影響紡紗性能。

4.6.5 新技術(shù)高品質(zhì)紡紗配套

賽絡紡紗、集聚紡紗及高品質(zhì)針織紗，對鋼領、鋼絲圈配套的穩(wěn)定性與可靠性要求更高，因為織物經(jīng)過后道染色不能出現(xiàn)染色橫檔。當鋼領、鋼絲圈質(zhì)量與配套不良時，將造成紗線毛羽差異過大，而毛羽較少的紗線經(jīng)過染色產(chǎn)生淺色橫斑。只有控制好細紗大小紗張力，減少鋼絲圈在高速運行過程中的摩擦阻力、氣圈波動，使毛羽控制在坯布允許的范圍，染色后布面顏色才會均勻。

4.7 判斷鋼領鋼絲圈衰退的方法

a) 毛羽檢驗法——通過大小紗毛羽測試，對比各型號鋼領、鋼絲圈產(chǎn)生的毛羽數(shù)及差異，數(shù)值長期變化小即好；

b) 目測手感法——磨損程度主要是通過接頭時拎頭手感、氣圈形態(tài)、瞬時斷頭、鋼絲圈磨損狀態(tài)推斷，要直接觀察鋼領磨損必須將車上的鋼領換下，進行高倍金相組織觀察、手撿剔除等，有條件的企業(yè)可配備數(shù)字顯微硬度計；

c) 絲束熔斷法——氨綸包芯紗中的氨綸絲難過高溫關，如發(fā)現(xiàn)包覆紗中絲在未到預期階段已經(jīng)熔斷(約300 °C)，間接證明散熱與耐磨性差。

4.8 重視生產(chǎn)操作工的作用

生產(chǎn)中更換品種(粗號紗改細號紗)，更換配棉、鋼絲圈、鋼領，或者使用周期不當，出現(xiàn)鋼絲圈和清潔器掛花，不僅增加紗疵與棉結(jié)的可能，還會增加毛羽數(shù)。如某廠紡CJ 14.6 tex紗時由于鋼絲圈和清潔器掛花，使3 mm以上毛羽分別增加235%、75%，因此，操作工要加強牽伸區(qū)清潔工作，反饋鋼絲圈掛花情況及氣圈張力情況。

5 結(jié)語

5.1 不同紡紗品種、技術(shù)、條件應針對性優(yōu)選鋼領、鋼絲圈，做好使用和管理工作，才能保證成紗質(zhì)量。

5.2 未來鋼領、鋼絲圈配套發(fā)展方向是適應性強、高速、紡紗穩(wěn)定、質(zhì)量優(yōu)異、壽命長和傻瓜化。

5.3 趕超國外先進技術(shù)時應配套設計鋼領、鋼絲圈，把高科技融入器材產(chǎn)品，為紡紗廠提供適應性廣、高效穩(wěn)定、長壽簡單的器材，滿足細紗機高速、優(yōu)質(zhì)、大卷裝的現(xiàn)代化生產(chǎn)要求。

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A Preliminary Study on the Technology of Wise Use of Rings and Travelers

MIAO Dingshu

(Suzhou Textile Engineering Society, Suzhou 215004,China)

Considering the fact that varieties of yarn structures and fibers lead to great changes of spinning technology with high requirement of manufacturing rings and travelers,analysis of the ring and traveler’s research significance,the development trend,the difference between the domestic and foreign technology and using of rings and travelers proves that good use of rings and travelers comprehensively and systematically mainly lies in the proper configurations for varieties of products,spinning technologies,counts,spinning conditions and optimization of specifications,proper running-in,and wise configuration ensure good use of rings and travelers.It is pointed out that future development of rings and traveles will be orientated with good adaptability,high speed,conformity of spinning process,excellent quality,long service life and mobilization.Good configuration meets the requirements of modern production with high speed,high quality and large package.

ring;traveler;high speed;heat treatment;surface treatment;configuration;wear;running-in cyc;failuer

2016-04-28

繆定蜀(1948—)，男，南京人，高級工程師，主要從事紡紗工藝、設備、新產(chǎn)品開發(fā)等方面的研究。

時間：2016-10-08 21:28

TS103.82+2； TS103.81+3

A

1001-9634(2017)01-0056-06

http://www.cnki.net/kcms/detail/61.1131.TS.

20161008.2128.086.html