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| HX-0201型表面不处理胶圈 | |
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0 前言
纺纱胶圈的摩擦因数是影响纺纱质量、使用性能和寿命的主要因素，而影响胶圈摩擦因数的主要原因是产品表面粗糙度。为能达到较理想的摩擦因数，除控制胶圈磨砺外，后道工序还需进行氯化处理，致使胶圈的表面结构改变，产品随使用时间的增长表面摩擦因数在不断变化，严重影响了纺纱稳定性。我公司分析国外产品的性能，吸收借鉴其先进性，根据纺织厂的使用要求，研制开发了HX-0201型表面不处理胶圈，经使用纺纱效果较好。
1 胶圈缠绕纤维的因素分析
造成胶圈缠绕纤维的主要因素有：(1)静电界面自由能之间的互相吸引；(2)胶料组分中所用不同物质析出外表面后对纤维的粘附；(3)不同地区不同温湿度引起胶圈对纤维的粘缠。
静电吸引：产品是由高分子化合物组成，化合物分子中不同原子间形成共价键，由于不同原子吸引电子能力不同，使共享电子对向电负性大的原子一方靠近而产生电荷分布不对称，电负性较大的原子一端带部分负电荷、电负性较小的原子一端带部分正电荷，以达到平衡状态。如果成键的两个原子电负性相等是非极性共价键，反之是极性共价键。极性共价键成键原子的电负性差距越大形成的分子极性越大。在纺纱过程中，纤维和胶圈界面接触摩擦，处于平衡状态的正负电荷受摩擦力的影响处于不平衡态，形成双电层，极性大的物质表面积聚电子多呈负电性，极性小的物质表面电子少呈正电性，异性电荷就相互吸引。而棉、粘胶及涤纶纤维含极性分子和极性基团多，易失去电子带正电，聚烯烃类橡胶极性小，易得到电子而带负电，两界面异性电荷相吸作用造成胶圈对纤维的吸引，胶圈与纤维的极性差越大摩擦中产生的电荷越多，相互吸引缠花现象愈严重。
物质析出：橡胶、化学纤维等物质均是由液态变为固态的凝聚体，其内部与其周围分子相互作用处于平衡状态。而表面上分子或链段只受内部分子单向作用，处于不平衡状态，还具有对外界的剩余能量，不平衡的分子间力所表现的附加能量或剩余能量，是凝聚体表面自由能和表面张力的来源，两数值相等。胶圈与纤维在接触摩擦中，两者界面上的分子要相互作用使其得以平衡，如果两者界面自由能相当或接近，会互相吸附。为降低胶料的玻璃化温度和脆性温度，以提高胶料的耐寒性和降低硬度，要加入增塑剂，但易使产品有涩性，含量过大迁移至表面受空气中水分作用，酯会发生水解造成胶圈粘附纤维。表面活性剂或其他抗静电剂占表面层浓度高，受空气中水极化泄漏了电荷，同时表面能也降低，也对纤维有粘附作用。
相对湿度影响：产品的使用环境对纺纱效果有很大影响，相对湿度过大，胶圈如果没有适宜的吸放湿性能，就容易缠绕纤维。有些纺织厂不能很好地控制相对湿度，特别是不同地区相对湿度也有差异，这就难免造成对材料析出物的水解和水分在胶圈表面集聚，从而使胶圈缠绕纤维。
2 解决胶圈缠绕纤维的方法
2.1 优选材料减少静电吸引
解决胶圈缠绕纤维首先要考虑防止由静电引起的对纤维的粘附，对于所用胶种要选择极性较强的丁腈橡胶。因为丁腈橡胶是丁二烯与丙烯腈的共聚物，介电常数为3.9F／m～10F／m，而体积比电阻为1 ×1012Ω·cm～1×1015Ω·cm，该胶种的电性能优于其他胶种，又因为纤维的极性大于丁腈橡胶的极性，为减少摩擦静电应对丁腈橡胶进行改性，增大其极性，减少胶圈与纤维的极性差。采用NBR／PVC并用共混而获得良好的分散效果和稳定的分散状态，使NBR的双键完全饱和，显著地减少了在摩擦中产生的电荷，提高了产品的抗臭氧老化性能；在混炼胶中加入导电材料使产品形成电流通道；如在胶料中加入不同品种的抗静电剂，因其具有亲油基、亲水基和表面活性剂，在胶圈中呈梯度分布可泄漏产品表面的电荷，降低表面电阻，有利于降低表面能。
2.2 优选配合剂防止溶剂和活性剂析出
在产品的增塑和软化中，由于DBP或DOP分子量和溶解度参数的关系，容易使产品在使用过程中迁移析出表面而吸附集合器和缠绕纤维，因此，改用了极性强可起到锚碇作用、不增大产品涩性而且分子量较大的增塑剂和软化剂。在抗静电剂和表面活性剂选用上，要选用亲油和亲水平衡值HLB有区别、不矛盾的并用，起到互补作用，以保持胶圈的弹性、硬度和抗静电的稳定性以及低表面能的衡定。
2.3 胶圈吸放湿性能的改进
纺织厂车间温湿度对纺纱质量影响至关重要，一般温度保持在28℃～30℃，相对湿度50％～55％，由于不同地区不同季节加之不同厂家的条件不同，要求胶圈要有一定的吸放湿性能，这就要求在配方中采用优异的吸放湿剂，使产品获得理想的吸放湿性能和广泛的适应性。
3 胶圈物理性能
HX-0201型表面不处理胶圈所用胶料的物理性能见表l，表面不处理胶圈的物理性能指标见表2。 表1 不处理胶圈胶料与处理胶圈胶料性能比较 （图片）表2 HX-0201型不处理胶圈的物理性能 （图片）表3 滑溜率对比试验 （图片）表4 成纱质量对比 （图片） | |
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