高技术陶瓷在拉伸变形工艺中的应用

S. Pfadenhauer, H. D. Weber

劳舍尔公司(德国)

所有位于转轴W1(W1罗拉)和转轴W2(W2罗拉)间的加捻区的陶瓷组件会与长丝发生直接接触，它们是影响生产效率、使用寿命、拉伸变形质量的主要因素。良好的耐磨性对纱线非常重要，尤其在汽车制造领域，对纱线耐磨性的要求更是日益提升，因此亟需一种在纯度、晶粒尺寸及其分布，以及最终密度方面均“完美”的陶瓷组件。

德国劳舍尔(Rauschert)公司生产的高级三氧化二铝(型号：Rapal 300)陶瓷材料，其各方面的性能均能满足要求。这家先进的陶瓷加工制造商测试了适用于拉伸变形工艺的组件，并通过试验验证了该组件适用于实际生产环境。

详细的组件信息如下：

——完全重新设计的止捻器：结实、精确、良好的陶瓷与金属件间的组装性能，不含塑料件；

——最新设计的上热箱罗拉，具备最优化的接触角度和接触长度，压入装配设计因其更好的导热性可以有效地消除摩擦产生的热；

——热箱入口和出口导丝器；

——冷却板入口和出口导丝器；

——假捻器入口罗拉使用金属底座，采用压配工艺，具备更好的导热性以消除摩擦热；

——整套的假捻器组件(导入盘、工作盘、导出盘)。

过去，导丝器表面处理经常被许多诸如瓷体气孔、孔洞等不完美的缺陷所影响。目前，三氧化二铝陶瓷(如Rapal 300)使创新的表面处理得以实现。所加工制得的陶瓷材料可呈现完美的表面形貌，并具备如下优点。

——典型的钝化表面如镜面般光滑，对高速加捻的长丝束具备极低的摩擦因数(图1)。主要任务是在高达1 000 m/min速度下，对长丝进行无损且精确的引导。

——具有典型的结构型活性表面。这种表面可以在不损伤长丝的情况下提供加捻，且不产生“白粉”现象。应用型工作盘(图2)对167 dtex 的聚酯(PET)可以提供2 500 捻/m的捻度，对22 dtex 的聚酰胺(PA)长丝可以提供5 600捻/m的捻度。

图1　导出盘表面的聚酯黑丝

图2　Rapaltex工作盘表面的聚酯黑丝

——所有部件组合后可达到以下效果：拉伸变形纱具有极好的均匀性(低CV值)、均一的染色性能，清洁和维护周期延长，单个部件使用寿命更长，并且设备在高速下可有效运转。

表1为长丝加捻区分别采用固体陶瓷和聚氨酯组件，应用劳舍尔组件生产半消光白色聚酯及黑丝，所得长丝的性能数据。所有规格的试样在试验过程中采用的大部分相关工艺参数(如牵伸倍数、温度、速度)均完全相同。通过试验可以观察到，应用固体陶瓷的“白粉”现象与聚氨酯盘的一样低，且相较于聚氨酯盘，其甚至可达到更高的冲击速度。对于Rapaltex陶瓷组件，建议调节D/Y以调整张力比，这与聚氨酯的设置完全不同。

表1　分别采用固体陶瓷盘和聚氨酯盘获得的PET长丝的拉伸性能对比

所述的固体陶瓷组件在拉伸变形丝工艺中广泛应用。由Rapaltex陶瓷材料制成的陶瓷组件展示出极好的耐磨和耐腐蚀性。与聚氨酯盘对比后发现，Rapaltex陶瓷盘可以赋予纱线同样好的物理性能，甚至在加工单丝线密度小于1.1 dtex的聚酯纱线时也具备同样好的性能。

陈玉伟 译夏于旻 校