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文/蔡志勇 陈明君 涂志武 聂发辉 华源江西江纺有限公司

摘要：分析了胶辊表面粗糙度不均匀的原因，并用数据探讨了不同表面粗糙度对各种纺纱类型的适应性表面粗糙度表，阐述了表面粗糙度不均匀对成纱的影响。 质量影响和解决方案。

关键词： 皮壳粗糙度 皮壳动摩擦纺纱质量

胶辊的表面粗糙度是纺纱过程中的一个重要参数。 粗糙度Ra值的大小和表面粗糙度的均匀性直接影响纱线的质量。 本文就胶辊表面粗糙度不均的原因及其对纺纱质量的影响进行分析讨论。

1、胶辊表面粗糙度的形态特征

胶辊为橡胶体。 由于橡胶是一种弹性物体，其表面存在大量柔性分子基因，在研磨过程中，存在经向挤压产生的变形和粘着摩擦状态，从而造成表面的几何凹凸不平。 它主要由不同的高度和间距以及峰谷组成。 通过挤压摩擦，胶辊表面必然产生微观几何形状特征。 胶辊表面粗糙度用Ra作为轮廓的算术平均偏差来确定。 胶辊表面光洁度的测量方法是取取样长度内轮廓偏差绝对值的算术平均法。

二、表面粗糙度不均的原因

造成胶辊表面粗糙度不均的原因有很多。 胶辊的表面粗糙度也是胶辊内部质量和磨削工艺、表面处理工艺综合质量的一个重要特征。

1、色散对不均匀表面粗糙度的影响

COT胶料，综合分散度是评价胶辊内在质量的重要指标，分散度高的胶辊胶料补强填料分散均匀。 对于分散度低的胶辊，胶料中含有微小的气孔和未分散的团块，该区域的填料较致密，胶料相应减少，造成压力集中，硬度不均，容易造成结构破裂而胶辊表面的气孔、毛刺和粗糙度不均，很大程度上是由于橡胶分散的影响。 如果胶辊的橡胶分散度低，则单个胶辊的圆周粗糙度差异过大，导致胶辊产生圆周运动和抓地力。 受力稳定性差，波动大，直接影响成纱条干均匀度。

2、胶辊套筒差异对粗糙度不匀度的影响。

胶辊间隙是胶辊生产的重要工序。 间隙的大小对胶辊的圆周硬度有影响。 间隙过大，胶辊内应力溢出，胶辊外层硬度发生变化，尤其是过大。 设定的不同必然会影响胶辊外层硬度的均匀性。 胶辊圆周硬度差异过大，会影响胶辊表面粗糙度的均匀性。 测试不同的胶辊，测试为单一三点测试，10个胶辊，30个值在相同研磨工艺条件下，胶辊表面粗糙度和硬度不匀度的差异以及不同粗糙度不匀度对纱线的影响均匀度的影响（品种 C14.5tex）。

粗糙度均匀性

硬度均匀性

从表中数据可以看出，胶辊表面粗糙度Ra值的不均匀度随着胶辊套差、胶辊硬度、胶辊综合分散度的变化而变化. 综合分散性高，橡胶填料分散均匀。 ，应力分散圆硬度均匀，表面粗糙度不匀度小。 这是胶辊内部质量的重要标志。 但普通胶辊填料集中，胶料混合不均，造成应力集中。 辊圆周硬度不均导致胶辊表面粗糙度均匀性下降。 因此，胶辊套筒的分散和差异是造成胶辊表面粗糙度不均的主要原因。

3、磨削工艺对胶辊表面粗糙度均匀性的影响。

3.1磨削往复次数对粗糙度均匀性的影响。

胶辊的磨削频率与表面粗糙度密切相关。 胶辊研磨次数越多越好。 橡胶辊是橡胶物体。 它通过与砂轮的挤压摩擦使胶辊和砂轮发热。 磨削，胶辊与砂轮的磨削量随着磨削次数的增加而变冷，胶辊通过磨削处于热胀冷缩状态，由于往复磨削次数的增加，胶辊收缩收缩，此时加大往复运动，胶辊与砂轮处于接触和非接触状态，会破坏胶辊的表面粗糙度，导致粗糙度的不均匀性。 以往复四次为宜，可提高表面粗糙度的均匀性。

3.2磨削进给量和操作不当对表面粗糙度均匀性的影响。

胶辊磨削进给量的大小直接影响胶辊表面粗糙度Ra值，操作不当必然影响胶辊表面粗糙度的均匀性。 磨削进给量应控制在0.15-0.20，过大易造成胶辊与砂轮挤压摩擦，胶辊表面温度高达近200℃，会造成胶辊表面烫伤，容易造成胶辊表面抗静电剂溢出。 胶辊表面粗糙度降低。 由于操作不当，胶辊的研磨速度过快、过多，导致胶辊表面出现磨痕，表面度降低。

3、胶辊表面处理及胶辊表面粗糙度的均匀性。

胶辊表面处理不当，必然会增加胶辊表面粗糙度的不均匀性。 胶辊表面处理通常有三种方法：表面酸处理、表面光处理和表面化学涂层处理。 在相同的磨削工艺条件下，三种处理胶辊的表面粗糙度不同。 为此，我们测试了目前常用的处理方式光、化漆处理的表面粗糙度Ra值，以及三种涂料在烤漆处理中的比例，对单三点的表面粗糙度Ra值进行测试、10 个滚筒和 30 个值。 粗糙度不匀度测试，见下表：

从以上数据可以看出，表面处理方法的表面粗糙度不均匀度明显小于化学涂层表面粗糙度表，涂层比例明显小于涂层比例小的处理方法。 因为胶辊表面光处理是通过大能量的光量子使胶辊表面的橡胶分子链再次发生物理化学交联，形成一层薄薄的新型化合物，可以保持胶辊表面的弹性和光滑，使胶辊表面具有以往任何处理方法所没有的质量。 物理性能好，表面粗糙度均匀。 大比例化学涂层AB组分的表面粗糙度优于小比例。 除了涂布率影响胶辊表面粗糙度的均匀性外，涂布处理方法仍然是造成粗糙度不均的主要原因。 滚筒转动均匀，笔蘸漆更均匀，表面粗糙度均匀。 . 但由于涂布均匀性差，胶辊架上的胶辊转动不够灵活，使胶辊表面涂布不良。 如果操作不当，会增加表面粗糙度的不均匀度。

4、胶辊表面粗糙度Ra值与成纱质量的关系。

胶辊的内在质量不同。 在相同的磨削工艺条件下，表面粗糙度Ra值是不一样的。 Ra值决定了胶辊的保持力和摩擦力。 胶辊摩擦力的大小直接影响成纱条干的均匀度。 质量方面，我们用四种表面粗糙度Ra值的胶辊在同粗纱、同锭子、同压力、同辊径下纺制Jtc13.5tex、Jc21tex、Jc7.3tex等品种进行测试。 表面数据如下：

以上测试均采用NFR888-2胶辊，经打磨后未经任何处理安装在车辆上。

通过对不同表面粗糙度Ra值和不同品种纺纱数据的分析，粗糙度与品种的可纺性和纱线均匀度的高低密切相关。 胶辊的表面粗糙度应根据纤维的摩擦系数来确定。 据有关资料显示，棉纤维的动摩擦系数为0.24-0.26，涤纶纤维的动摩擦系数为0.26-0.29。 胶辊表面粗糙度大，可加强胶辊的握持能力，增强对纤维的摩擦力，有利于条干均匀度。 从表中的Jc13.5tax数据可以看出，1.0和0.8Ra的粗糙度明显好于0.2和0.5Ra，粗糙度的大小对于纤维的抓地力更为重要。 粗糙度小，胶辊动摩擦小。 ，削弱了对纤维的控制力，容易打滑，而且由于棉纤维的摩擦系数比涤棉小，所以要求相应胶辊的表面摩擦系数适中。 能满足纺纱要求。

纺纱牵伸比和胶辊表面粗糙度Ra值也与成纱质量有关。 Jc7.3tex的牵伸比在50倍左右，Jc27.8tex的牵伸比在30倍左右。 涤棉混纺要求胶辊的握持力在纯棉纱的基础上提高1/5。 较大的保持力要求胶辊的表面粗糙度较高。 表中Ra值0.8和1.0比Ra值0.2好0.3%，细节减少近1/3。 因此，胶辊表面粗糙度Ra值随纺丝牵伸比的增大而增大，随牵伸比的减小而减小。 牵伸比大，纤维色散高。 滚动摩擦可以保证纤维的凝聚力，减少浮纤。 从表中可以看出，Jc7.3tex粗糙度Ra值0.8和1.0明显优于0.2和0.5，而Jc27.8tex由于纱线低，对胶辊表面粗糙度要求范围广计数和小吃水倍数。 粗糙度Ra值过高，均匀度不理想，细节会增加。

纺纱和牵伸时，皮辊表面粗糙度，混纺品种尽量提高到0.8-1.0Ra值，纯棉品种可适当提高到0.5-0.7Ra值。 静电积聚容易造成拉伤，但由于目前未经处理的胶辊抗静电性能强，适当增加粗糙度不会造成静电拉伤，增加粗糙度有利于牵伸的稳定性。

5、胶辊表面粗糙度不平度与动摩擦系数的关系。

胶辊表面粗糙度不均容易造成动摩擦系数波动，摩擦力不均会影响对股线的抓持力，造成细节粗糙。 由于表面粗糙度不均，胶辊作圆周运动，周期变化大，对元器件有害。 纱线条干极为不利，由于胶辊圆周不平整，造成胶辊表面动摩擦系数大。 周长差异大影响棉条的抓握力。 表面摩擦系数差异大导致条干不匀率增大，影响成纱质量，而胶辊表面粗糙度均匀，使胶辊动态夹持力均匀，夹持力最小值大于拔模力的最大值。 机率较高，有利于提高纱线的均匀度。

6、消除胶辊表面粗糙度不均的一些措施。

1、使用未经处理的胶辊，可以保证胶辊的内在质量。 胶辊综合分散度高，有利于胶辊表面粗糙度的均匀性。

2、建议使用间隙小和无间隙的胶辊，因为胶辊间隙小直接影响胶辊的应力分散，有利于胶辊表面粗糙度的均匀性。

3、表面处理采用滑轮涂装时，操作必须得当。 均匀的皮带轮涂层可以减少胶辊表面粗糙度的不均匀性。

4、胶辊应有磨损。 处理完毕，及时上车。 如果不上车，需要用布盖住，以免因阳光和臭氧的侵蚀造成胶辊表面阴阳面，降低摩擦系数的均匀性.

5、胶辊表面粗糙度的不均匀度应控制得尽可能小，有利于胶辊对棉条夹持力的稳定，提高成纱水平。

6、尽量增大胶辊表面粗糙度，减少夹持力不均匀，使牵伸稳定，有利于成纱均匀度。

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