电子玻纤拉丝张力、毛羽的影响因素及解决方案

西安获德

    玻璃纤维材料是一种性能优异的无机非金属材料，具有拉伸强度高、弹性模量高、刚性好、伸长率低、与树脂接触性良好、绝缘绝热、耐腐蚀防水、过滤性强、吸水性小和加工性佳等优点。可做成股、束、毡和织布等不同形态的产品。是发展高新技术产业不可缺少的结构材料和功能材料的基材。
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    本文以玻璃纤维D450为实验对象，对涂油器位置、集束装置类型、排线器形状、拉丝机距离、绕丝筒尺寸和冷却器尺寸进行改变，用拉丝张力检测控制系统分别针对不同状态下的D450纱线进行拉丝张力检测，用纱线毛羽测试仪分别针对不同状态下的D450纱线进行毛羽检测。

1、涂油器位置对拉丝张力及毛羽的影响
    涂油器是将玻璃纤维浸润剂均匀涂覆到玻纤原丝表面的设备装置。为研究涂油器位置对D450拉丝张力和毛羽的影响，实验中将涂油器距漏板中心的距离分别调整为A、B两种，在这两种涂油器位置条件下，测得D450的拉丝张力和毛羽无明显变化；这表面涂油器位置对D450拉丝张力和毛羽的影响不大。

2、集束装置类型对拉丝张力及毛羽的影响
    集束装置是用于将多个玻璃纤维原丝捆扎成为一束的装置。常用的集束装置有集束器和石墨棒。为研究不同集束装置对D450拉丝张力和毛羽的影响，实验中分别采用两种装置，结果表明使用集束器的拉丝张力比使用石墨棒的拉丝张力大10%左右，生产数量差异不大，但集束器的集束性能更好，因此，生产中应优先考虑集束器。

3、排线器形状对拉丝张力及毛羽的影响
    为研究排线器形状对拉丝张力及毛羽的影响，对原排线器形状进行调整，减小排线器钢丝直径、减小长短角距离，对比研究排线器形状改变前后生产出的D450，结果表明排线器调整后其拉丝张力适当减小，毛羽数量减小不明显；若生产的纤维直径比D450小，则排线器调整后毛羽数量明显减少，因此使用调整后的排线器更合理。

4、拉丝机距离对拉丝张力及毛羽的影响
    拉丝机距离即拉丝机机头中心距漏板中心的水平距离。实验中，选择的拉丝距离有A、B、C三种，其中A>B>C，通过检查三种拉丝距离下获得的纤维张力和毛羽情况发现。实验表明，随着拉丝距离的减小，丝束角度减小，拉丝张力也会减小，但拉丝张力过小不利于排线，为保证正常排线，需通过增大排线器横移距离来增加拉丝张力。

5、绕丝筒对拉丝张力及毛羽的影响
    实验研究了不同绕丝筒厚度对电子玻纤张力及毛羽的影响。试验结果表明，绕丝筒本身的厚度并不会影响拉丝张力；但对于不同品种的纱而言，由于拉丝张力不一样，绕丝筒的变形的程度越大，毛羽越多。因此，增加绕丝筒厚度可降低毛羽数量。此外，增加绕丝筒内径可减轻D450残丝起皱和管纱泡泡纱现象，但是不能从根本上杜绝。绕丝筒内径过大会产生打滑现象。

6、冷却器的冷却效果对拉丝张力及毛羽的影响
    实验研究表明，通过减小冷却器的宽度和厚度来降低冷却强度，可以减小拉丝张力、降低漏板温度、增加漏板温度分布均匀性。降低冷却轻度有利于减小D450毛羽数量、延长漏板的使用寿命。超细纱漏板由于孔径小，漏嘴长。漏嘴本身具有较强的冷却效果，因此为保证正常拉丝作业，需很高的漏板温度作保证；此时若增加冷却器的冷却效果，将要提高漏板温度，漏板温度分布将会变差，同时拉丝张力也会增加。

7、玻璃溶液对拉丝张力及毛羽的影响
    液面高度的稳定性会影响料股的稳定和操作温度的波动，从而影响拉丝张力、毛羽数量和纤维直径的稳定性。若液面提高，纤维自身张力增大，玻璃溶液流量增加，纤维直径变大，但拉伸程度相应增大，纤维应变不大（内应力变化），故毛羽数量变化不大。

8、铂金漏板对拉丝张力及毛羽的影响
    漏板尺寸不均导致玻璃纤维拉丝张力不均，毛羽数量增加。漏嘴分布不均和漏板变形程度越大，拉丝张力越大，毛羽数量增加；相反则拉丝张力越小，毛羽数量减少。此外漏嘴直径偏大，玻璃流量增加，纤维直径和张力越大，纤维内应力变化不大，毛羽数量变化不大；漏嘴直径偏小货长度偏大，玻璃流量越小，纤维直径越小，纤维内应越大，毛羽数量增加。

    针对拉丝过程，西安获德专门研发了HD-LSDT玻纤拉丝异常状态检测系统，可在玻璃纤维的拉丝作业中使用，系统利用机器视觉原理，相当于一个机器人24小时连续不断的监视拉丝过程，如出现断头、飞丝等异常状态，系统自动报警，停止拉丝机，再控制涂油辊上的翻板动作，保护涂油辊，同时停止涂油辊。

    其次，故障信息都会被记录，形成报告，并且自动形成真实的开机率、上头成功率等大数据。在整个运行过程中无需人工干预操作，完全实现智能化自动检测。目前，检测成功率99%以上，误检小于0.1%，系统已在国内某大型玻纤企业现场经一年的验证，稳定可靠。

    HD-LSDT型玻纤拉丝异常状态检测系统可有效地提升开机率，保护涂油辊的同时还可保护未满通的丝饼不被污染。能够为用户带来明显的经济效益，提升企业对产品质量的把控能力。