玻璃纖維拉絲工藝對于浸潤劑涂敷效率影響的研究及論述

劉帥 王開昌 張建鵬 周陽

提高浸潤劑涂敷效率能夠有效降低玻璃纖維生產成本，實現浸潤劑的最大化利用。浸潤劑涂敷效率的高低與涂油器包角、原絲含水率的控制、固含量的變化、浸潤劑遷移、涂油盒的方式、玻璃纖維絲束溫度、浸潤劑乳劑顆粒度、玻璃配方等均有一定的關系;

浸潤劑的涂敷效率，對于玻璃纖維生產企業來講，涂敷效率的高低直接影響著生產成本的降低。涂敷效率的穩定對于玻璃纖維產品質量的穩定起著非常重要的作用。現在玻璃纖維各行業之間對于生產成本的降低、產品質量的穩定關注的尤為重要。本文主要從玻璃纖維拉絲工藝方面簡要論述對浸潤劑涂敷效率造成的影響。

浸潤劑涂敷效率%=原絲LOI/（浸潤劑固含量*浸潤劑單耗）*100%

提高涂敷效率最重要的是減少浸潤劑的浪費，最大化的使浸潤劑合理涂敷。

（一） 絲束在涂油輥上的包角對于浸潤劑涂敷效率影響的分析：

涂油包角的測量，部分玻璃纖維行業采用測量絲束與涂油輥接觸面積的長度，此種測量方式不易操作，精確度不夠。可采用測量G/F距離的方式精確控制涂油包角;

G距離：漏板側面中心線與紗束在涂油輥上接觸點的水平距離;

F距離：漏板側面中心線與紗束在集束器上接觸點的水平距離;

G/F距離測量之后，穩定控制，同一生產線相同工藝的涂油包角就很容易控制，便于測量及調整的精確性。

涂油器包角對涂敷效果影響較大，如果包角過大則漏板前后絲束張力增大。造成絲束在涂油輥處的摩擦力變大，容易產生作業較差的現象;涂油包角過大也會帶來浸潤劑浪費，造成涂敷效率降低的現象;涂油包角過小，容易產生漏板前端的絲束存在涂油不均的疵點問題，或者為達到LOI標準，涂油器的轉速會提高。會造成浸潤劑涂敷效率的降低。

小結：對于玻璃纖維絲束涂油器包角來講，過大或者或小均不好。針對不同的工藝、不同的品種還需根據試驗確定最佳涂油包角。（一般涂油器包角為15℃左右較佳，其弧長大約為10-15（mm）。）

改變涂油器包角通常通過調整集束器（輪）前后、上下位置來實現，或者是調整涂油輥前后、上下位置。也就是上面所提到的G/F距離。

（二） 原絲噴霧（原絲含水）工藝對于浸潤劑涂敷效率的影響分析：

原絲噴霧在拉絲作業過程中起著冷卻、潤滑、洗刷空氣中的塵埃、消除靜電以及控制濕紗含水率的作用。為了保證原絲的冷卻效果，并且根據噴霧器本身的噴霧性能，一般使用多個噴霧器并排排列，各噴霧面有1/6左右疊加重合，以保證絲束面各部分受水量及冷卻效果相同;

原絲噴霧（原絲含水）對于浸潤劑涂敷效率的影響：噴霧水量過于小的時候，會造成絲束經過涂油輥之前發干，絲束的集束性會差，絲束的毛羽會多一些。對集束性要求差的產品或者對于絲束的毛羽要求不高的產品，原絲噴霧水的總量小一些對于產品成本的控制存在優點。

原絲噴霧量過于大時，絲束在經過涂油輥時，原絲絲束內含有的水分略高，在經過涂油輥浸潤劑涂敷時，涂敷效率會差。這時候為保證LOI指標，往往會采取提高涂油器轉速的調整方式，進一步造成了原絲水分的提高，帶來烘干能耗的增加。例如：某噴射紗產品，當原絲噴霧水嘴的型號采取100ml/min噴霧水嘴，工藝采用4個噴霧水嘴并排排列。當發現冷卻效果較差時，往往會采取增加1-2個噴霧的方式。與4*100ml/min噴霧水嘴對比，6*100ml/min噴霧水嘴工藝，相同的浸潤劑，為保證相同的LOI指標。涂油器轉速會提高1米左右。浸潤劑單耗會提高，浸潤劑的涂敷效率會降低。（當出現絲束毛羽較多冷卻不好的情況時，在不犧牲浸潤劑涂敷效率的基礎上，可采取調整原絲噴霧的方式為：如上一實際例子，某噴射紗使用4*100ml/min噴霧水嘴工藝，我們可更改為噴霧工藝為5*80ml/min噴霧工藝或者是6*60ml/min噴霧工藝，或者由單介質噴霧更改為雙流體噴霧。切忌在調整時單純的靠增加噴霧水嘴的數量而忽略了絲束總含水的做法，這樣會造成生產成本的增加）。

小結：含水偏低時更容易提高浸潤劑的涂敷效率！（據經驗數據顯示，每平方米玻璃纖維表面積需水量為3ml，但在低速、粗纖維、大流量玻璃纖維的生產過程中一般根據原絲冷卻效果作適當調整。）

（三） 涂油器轉速的合理范圍以及多轉速設置對于浸潤劑涂敷效率的影響;

涂油器轉速快慢是影響產品附著率高低（LOI、含油率）的一項重要指標，涂油器轉速高低與浸潤劑類型以及拉絲機臺工藝布置，甚至生產季節都有密切關系;涂油器轉速影響產品附著率高低，但二者并不成正比關系，在初始階段附著率隨轉速升高而增加，但到達一定程度后涂油器轉速再提高而附著率變化不大。

為了節約浸潤劑耗量并減少浸潤劑遷移，在整個絲餅的成型過程中建議涂油器分段設置，并且轉速是由低到高再到低，這樣有利于減少浸潤劑的遷移。

另外，對于解決浸潤劑遷移：1）降低玻璃纖維濕紗含水率也有一定的效果。2）提高浸潤劑固含量，可有效減少浸潤劑的甩出，間接降低濕紗含水率，可降低浸潤劑遷移，在一定程度上有利于提高浸潤劑涂敷效率。

由涂油器轉速與產品附著率的關系曲線圖，我們知道，當涂油器轉速達到一定的程度時，產品附著率是無法繼續提高的，在這個時候，我們正確的做法是：某一產品正常生產，當產品附著率達不到實際要求時，在涂油器轉速提高至我們平時控制的數值高于2m/min左右時。若產品附著率仍舊達不到我們的要求，這時我們就需要查看涂油系統是否存在問題或者聯系產品開發人員調整浸潤劑固含量。

小結：同一品種，同一工藝下，涂油器轉速要控制在一個合理的范圍之內，切忌出現為調整產品附著率而出現調整幅度過大的現象，當超出合理控制范圍，產品附著率仍舊不能滿足時，可聯系產品研發人員調整浸潤劑固含量。

（四） 綜合判定產品設定的附著率是否合適！

以某一氈用紗產品為例：產品附著率中心值為0.45%;日常中控制0.43%/0.42%;需要的涂油器轉速為11m/min左右。若要提到中心值，控制數據為0.46%/0.45%/0.47%這時候往往會上調涂油器轉速約2-3米;但是該產品實際控制0.43%/0.42%/0.41%對于產品的整體性能并無多大的影響，這時候工藝以及開發人員就要綜合考慮實際控制中心值是否需要下調;

（五） 漏板流量對于浸潤劑涂敷效率的影響;

在實際生產中，當漏板流量提升2-3kg/h時，在產品附著率不變的情況下，涂油器線速度基本不發生變化，這就需要我們關注，在熔制工藝滿足的條件下，盡可能提高漏板的流量，可提高生產量，間接對于產品附著率的提高有一定的效果。

（六） 涂油盒結構的影響;

不同結構的涂油盒對于浸潤劑涂敷效率也存在些許的影響，例如增加涂油盒蓋罩板，可在一定程度上減少浸潤劑受周圍溫度影響造成的揮發。

（七） 絲束溫度對于浸潤劑涂敷效率的影響;

不同系列的浸潤劑最大化發揮其粘度所需求的溫度是不一樣的，絲束溫度間接的會影響涂油盒內浸潤劑的溫度以及涂油輥上浸潤劑的溫度，造成浸潤劑粘度的變化，從而影響其涂敷效率。

分析來講，絲束溫度、涂油盒油溫，最終影響的是浸潤劑的粘度及均勻性。

一般來講，細紗浸潤劑對于溫度的要求略微高一些，不同類型不同，一般控制在60℃;粗紗浸潤劑對于溫度的要求略微低一些，一般控制在30-40℃之間最佳。35℃左右可滿足大部分粗紗浸潤劑的要求。對于部分產品，例如某環氧紗，當浸潤劑溫度低于40℃時，會出現涂油輥花斑的現象，這時候的涂敷效率以及產品質量的穩定性是比較差的，當溫度提升至40℃以上時，涂油輥花斑等現象得以消除。

另外：浸潤劑乳劑顆粒度的大小對于涂敷效率影響較大，乳劑顆粒度越小浸潤劑涂敷效率越低。玻璃方面E玻璃現對于無硼無氟玻璃涂敷效率要好一些。

（泰山玻璃纖維有限公司? ?271000）