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胶辊性能与纺纱工艺的对应关系(二)

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发表于 2015-1-21 15:20:25 | 显示全部楼层 |阅读模式
文 皖
2  胶辊的弹性
2.1  胶辊弹性的概念
2.1.1  橡胶弹性是指橡胶交联反应后软性链段与硬性链段分布状态,橡胶软性链段分布越宽或数量越多则弹性越好,但分子间的内聚能越小,模量越低;反之内聚能越大,模量越高。
2.1.2  氨纶是高弹性材料,冲击弹性几乎高出丁腈橡胶1倍,但因大分子结构使其内聚能小、模量低,连续动态外力作用下瞬间弹性恢复率约70%。
2.1.3  橡胶弹性的具体表现,是外力作用下的形变与恢复。一般有3种表现形式:静态压缩外力作用下的形变与恢复;静态垂直外力作用下的瞬间形变与恢复(冲击弹性);连续动态外力作用下的瞬间形变与恢复。
2.2  弹性恢复性能与纺纱工艺的对应关系
胶辊处在一个不断加压并连续运转的状态,研究橡胶的弹性,应该是运动状态下的弹性恢复性能。在相同压力的作用下,橡胶的硬度越高、弹性模量越大,瞬间的速度、体积恢复性能越好。胶辊回转瞬间的速度、体积变化见图3所示。
图3中A 为胶辊加压时下沉量最大处;B为回转瞬间必须恢复的体积(约3.5×4×28 mm3);C 为回转瞬间的方向、速度(约0.3 s)。
增大包围弧等同于加强对纤维的控制能力,但关键是被压缩体积在回转瞬间的弹性恢复。罗拉表面不等距的齿槽,导致胶辊被压缩、推进、填充的同时,还承受剪切应力,这种剪切应力加剧了橡胶分子间的内摩擦,产生的热量导致橡胶硬度下降,降低了弹性恢复性能。另外,冲击弹性值只是一个技术参数,弹性与硬度对应压力与速度,稳定的钳口与握持能力,是保证成纱品质的必要条件。
2.3  机械波
高弹性、低强度、重加压条件下产生机械波,这种机械波的特点:一是机械波的图象,普遍反映8 cm~9 cm或9 cm的位置,且总体峰值都不是很高;二是8 cm处机械波的形成,是橡胶弹性滞后性能所致,峰值较9 cm处的要低;三是通过一个纱锭多次抽样测试,8 cm~9 cm机械波和9 cm机械波交替出现,同时还存在叠加效应。机械波产生的位置如图4所示。


    图4中A 为胶辊被压缩量的最大处;B为回转瞬间必须恢复的体积(弹性能量释放处);C、D为不规则圆周运动填充时所产生的间隙。胶辊在不断加压运转的过程中,如果认为被压缩量、填充与弹性恢复均处在一个相对稳定的状态(匀速运动),那么钳口距离、握持能力与牵伸运动均同时处在一个相对稳定的状态。由于罗拉表面齿槽的不等距,胶辊被压缩填充时的正压力、剪切应力和表面摩擦力,实质上是一种交变应力,而机械波主要是由交变应力紊乱引起的。

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