沈林源 刘建峰（江苏省无锡市振华纺织橡胶器材厂） 王效宏（江苏省无锡纺织机械试验中心）

    为适应市场需求，纺织企业纺纱品种日渐繁多，纯棉、涤棉、化纤、麻、涤、氨纶纱等产品更换频繁，这就给纺纱牵伸重要部件——胶辊、胶圈提出了更高的要求。如何使胶圈的适用性增强，使用寿命延长，纺纱条干更优，这是摆在纺织橡胶企业面前的新课题。H211型胶圈是针对这一纺纱要求而新开发的细纱胶圈，具有耐磨性好、伸长率低、弹性好、使用寿命长等特点。其适纺性强，手感柔软，运转中抗屈挠性佳，滑溜率小、抗缠绕，纺纱效果较好。
1胶圈适纺性分析
    国产胶圈具有明显的局限性，分纯棉用、化纤用、毛纺用胶圈，适纺性差。过去纺纱厂纺织品种单一，这种胶圈有其存在的市场，但是在中国加入WTO、步人全球经济后，纺纱厂纺纱品种日趋多样化，这种胶圈的弊端越来越明显。首先，纺织厂更换纺纱品种，停车停工换胶圈费时费力，影响产量；其次，由于经常更换胶圈，胶圈走熟期势必影响成纱质量，导致条干恶化，条干CV值升高，粗节、细节增多；第三，胶圈品种规格多，难管理，且生产成本也会增加。以上诸多弊端必将影响纺织企业的市场竞争能力。因此，设计一种通用性强、耐磨及使用寿命长、适纺性好的胶圈势在必行。
    长期的生产实践证明，胶圈的摩擦因数(对各种纤维和金属)、弹性、硬度是决定胶圈能否正常使用的主要指标。胶圈的适纺性就是指能否满足成纱质量的需要。首先以保证纺纱质量为主，即在保证胶圈能正常纺纱的基础上再达到耐磨、耐油、耐挠屈，以获得最长的使用寿命。过去胶圈的缺点就在于把以上两个使用条件割裂开来，使得纺不同品种胶圈的胶料配方不同，造成纯棉胶圈只能纺纯棉，化纤圈只能纺化纤。如9410型胶圈用于纺纯棉，911O-3型胶圈用于纺化纤。
    纺纯棉用胶圈设计时大多较柔软，硬度在邵尔．A65度～邵尔A66度，硬度靠增塑剂二丁酯调节。因此，此种胶圈使用初期较柔软，有一定的弹性，但无刚性。使用时间越久，随着增塑剂的迁移、挥发，胶圈越来越硬。因此，使用初期，牵伸效果尚可，纺纱的条干CV值还较理想。但时间越久，纺纱条干就越差，且由于强度较低，耐磨性差，因此使用寿命也较短。纺涤棉、化纤胶圈硬度高，硬度为邵尔A74度，强度较纯棉胶圈高25％，但弹性不足，较纯棉胶圈低33％，削弱了对浮游纤维的控制能力，加捻牵伸效果不理想，千米粗细节多。为了增强抗绕性，混炼时在胶料中加进抗静电剂，此种静电剂会使胶圈变硬、发脆。因此，在具体使用中，胶圈易发脆，产生大裂口，以致严重绕花，断头增多，使用寿命大大缩短。
    9410型纯棉用胶圈与911O-3型化纤用胶圈纺纱效果见表1。

    从不同类别胶圈的使用情况可以知道，有效地解决适纺性与寿命之间的矛盾，是胶圈生产技术的一大突破。
2 H211型胶圈的适纺性
    橡胶制品的开发主要是配方和工艺路线的设计，通过选材和材料的优化组合，利用先进的装备和技术生产出优良制品。通过对国外胶圈进行检测分析，消化吸收先进技术，研制开发出H211型胶圈。H211型胶圈的适纺性强，可以满足不同原料的生产要求，便于纺织厂的生产管理，降低生产成本。
    在H211型胶圈研制过程中，着重对以下几个方面进行研究。
    (1)主体材料的选择。极性相近是两种材料共混并用的首要条件。两种材料的极性程度差别越小，它们就具有更好的分散相溶效果。从实际选择的材料看，极性相似，溶解度参数接近。丁腈橡胶的溶解度参数为9．6，而选择的另一种高分子合成材料的溶解度参数为9．57，两者相溶性很好。而且该高分子合成材料完全不同于以往的丁腈-PVC树脂、丁腈一氯醋树脂体系，它的平均分子量明显高于一般塑料，接近橡胶(见表2)。因此，赋予H21l型胶圈高弹性、高强度压缩永久变形小等特性。
    (2)助剂的选择。在抗挠性、提高制品的耐磨、老化龟裂及提高适纺性方面，通过选择新型助剂来达到上述性能。目前H211型胶圈中进口新型助剂达75％。如选用德国进口的增塑剂，它与丁腈橡胶相溶性好，分子量高，不易迁移和挥发，耐寒性和耐热性好，赋予制品优良的低温柔软性，并且具有优良的抗静电效果。图1为H211型、9410型及9110-3型胶圈的硬度随时间及温度的变化情况。
    图1表明，随着使用时间的延长，H211型胶圈硬度上升很小，而9410型、9110一3型胶圈硬度上升较大。随着温度的升高，H211型硬度变化小，其对高温环境适应性强；9410型、9110—3型胶圈硬度下降明显。
3 H211型胶圈使用效果
    H211型胶圈在无锡纺织机械试验中心进行了长达20个月的跟踪试验，分别在涤棉品种、纯棉品种上进行了应用。
3．1在涤棉品种上的应用
    为了试验H211型胶圈的适纺性，在纺制重点品种米通纱时对H211型胶圈与其他胶圈进行了对比，结果见表3。
    从使用情况来看，H211型胶圈表面滑爽，回弹性、耐老化性好，手感柔软，对温度、相对湿度变化适应性较强。胶圈适纺性强，主要表现在纺纱品种频繁翻改，在不更换H211型胶圈的前提下都能保持良好且稳定的成纱质量。目前H211型胶圈还在继续运转使用，接受更长时间的连续考验。
3．2在纯棉品种上的应用
    在FA506型细纱机上配置H211型胶圈纺制cJ 14．6 tex纱，成纱质量见表4。
    在A513C型细纱机同锭、同工艺条件下，将H211型胶圈与其他胶圈进行纺纱对比，纺纱品种为cJ 14．5 tex针织用纱，成纱质量见表5。
    纺纱试验表明，H211型胶圈柔软性好，运转中抗屈挠性佳，运转速率稳定，滑溜率小，抗绕能力强，在长期大面积使用过程中未见异常波动，成纱质量较理想。
4结束语
    H211型胶圈从适纺性方面着手，通过优化胶料配方在满足成纱质量需要的基础上，提高了胶圈强度，达到了耐磨、耐油、耐挠屈的要求，从而提高了使用寿命。原先普通胶圈寿命只有6个～8个月，而H211型胶圈达到12个月以上。通过长时间试验，H211型胶圈可以纺棉、涤棉及毛纱品种，成纱质量较好。