涂層機、定型機、地毯機專業生成廠家無錫前洲興華機械2023年1月6日訊 “目”作為網格圈的透氣性指標,現在業內已經形成共識,可惜它沒有體現在網格圈國家和行業技術標準中。“目”這個術語來自篩網國家標準,其定義是每英寸長度內經(緯)線數;同時還規定了線的直徑,不同目數有不同的“線徑”。網格圈則是采用了定義的前一半,即:“目”=每英寸所含線數。而不規定“線徑”。常用網格圈的絲徑主要是0.08毫米,也有高目數的網格圈采用細一點的,否則織造困難(甚至不可能)。還有一點不同是篩網標準中規定:經、緯線數必須相同,篩網孔必須是正方形的;而網格圈沒有這個規定,因為織機上“經密”不能改變(決定與鋼筘),而“緯密”改變卻很容易,只要改變緯密齒輪就可以了,所以網孔一般不是正方形。這樣經、緯方向的“目”是不一樣的。因此,現在使用的“目”是指“緯向”密度,即網格圈寬度方向的緯向密度,這在測量中必須強調。網格圈生產企業都是采用公制度量,密度單位用“根/厘米”,而“目”的相應單位是“根/英寸”,所以需要轉換一下,有利于質量檢驗。“目”=線密度X2.54 或 線密度=“目”/2.54這樣轉換以后,就可以在目前常用的顯微工具下進行“目”的測量和檢驗。網格圈用錦綸單絲制造,不能用其他合成材料,因為它的熔點和玻璃化溫度低,便于在網格圈制造工藝中的定型和切割鎖邊。同時在常溫下其機械性能與其他類似材料(例如滌綸)相比,拉伸強度相當,楊氏模量小,彎曲剛度小,耐磨性好,很合適網格圈的工作要求。熔點低在制造工藝上是優點,但是在使用強度上卻是弱點。網格圈就怕溫度高,使用溫度最好不大于60℃,因為錦綸材料的玻璃化溫度在80℃左右,進入這個溫度尼龍絲的微觀結構就開始變化:結晶粗化,分子鏈開始收縮而且可以相互滑移。宏觀表現是軟化、塑性變形,強度和耐磨性降低,而且不可逆轉(即使馬上冷卻下來)。尼龍絲強化處理稱為“熱牽伸”,就是在玻璃化溫度的環境下,對尼龍絲實施緊張拉伸,使微觀結構長分子鏈充分伸直,排列規則(取向一致),然后急速冷卻,使強化的微觀結構固定下來。強度提高,伸長率減小,耐磨性好。網格圈制造商目前采購的都是涂炭牽伸絲,這是經過熱牽伸強化過的,具有良好的機械性能。網格圈制造過程中,不可避免要進行熱處理,強度必然要受損失。因此熱處理工藝(定型和切割)不要太高溫(100℃左右),盡可能減少損失。一些制造商對網格圈進行了“強化處理”,例如施加“熱壓熔點”(豐田網格圈);熔切邊增加1毫米以上的“熔合邊”等等。但是這些措施非但不會增加強度,反而使網格圈的強度和耐磨性能受到很大損失。這就需要理解網格圈的工作原理:網格圈在負壓管上運行,“梨形狀”的負壓管曲率處處不同,在工作區(集聚區)曲率很小(半徑很大),在前羅拉附近,曲率很大(半徑很小)。從小曲率(甚至直線)區進入大曲率區(負壓管尖角)又進入小曲率的集聚工作區的全過程中,由于相鄰兩根經絲(網格圈寬度方向)之間的緯絲(網格圈圓周方向)夾角和長度的變化,緯絲和經絲交織點上有相對滑移現象,見圖1。
圖1
這個現象人們是看不到的,但是在網格圈顯微圖像可以證明其存在:圖2是涂炭網格圈的下照光的顯微圖像,左側是新的網格圈,右側是用過一段時間的網格圈。用過的網格圈在經、緯交織點上明顯是透光的,而涂炭層應該是不透光的,說明在交織點上內外涂炭層都被磨損了,證明了交織點上經、緯之間有摩擦存在。
圖2
這種滑移現象很重要,可以最大程度地消除網格圈運行中的內應力,降低網格圈的周向抗彎剛度,減小傳動阻力,延長使用壽命。如果像豐田網格圈那樣布滿了許多“熔接點”,將這里的經、緯線都粘接住,那么在彎曲過程中,存在滑移趨向而不能滑移,必然產生內應力,增加彎曲抗力。同時經過熱熔的熔接點處的尼龍材料的強度和耐磨性大大降低,會發生起毛現象,這已經有實踐證明了的。所以網格圈除了熔切邊為了鎖住緯絲不脫散,必須有熔接以外,其他部位不應有任何熔接現象存在。熔接邊也不應該大于0.5毫米寬度,有2-3根緯絲被熔接住,強度就足夠了。某些制造企業為了“好看”,熨燙了寬度超過1毫米的寬邊。這是不可取的,使用中容易發生“龜裂”影響壽命,水洗也會加大變形。最初,緒森公司規定網格圈只能用壓縮空氣“吹洗”,不能碰水。這個緊箍咒一直維持到今天。其原因是初期(2006年前),緒森網格圈采用“熱熔切割”,高溫熔化又冷凝的“鎖邊”和機體材料(尼龍)微觀結構相差太大,在水中由于膨脹率不同引起網格圈嚴重變形。我國制造網格圈采用超聲波“冷壓切割”,鎖邊寬度很小(不大于0.5毫米),而且沒有高溫熔化過程,尼龍材料微觀結構變化不大,水洗基本不會發生變形。因此,提倡采用水洗,尤其是超聲波水洗。水洗用的水,采用常溫水就可以,不需要加溫或其他處理。網格圈使用壽命體現在“起毛”和“變形”兩個方面。反映了制造質量,尤其是其處理工藝。網格圈在使用過程中,和負壓管有高速摩擦,導致發熱,會有一定溫度(比環境常溫高)。溫度、張力和摩擦和長時間連續工作環境,使尼龍材料會發生“蠕變”——緩慢的塑性變形,主要形式有塑性伸長和磨損起毛,它們都會影響使用壽命。塑性伸長對周長的變化不是主要問題,尼龍絲伸長不均勻引起的網格圈扭曲變形是影響壽命的主要因素,這與制造質量有關。起毛的原因是由于網格圈由尼龍絲織造結構,它和負壓管接觸不是面接觸,而是無數的“點接觸”。接觸點小,尼龍導熱不良,接觸點摩擦發熱不易擴散,造成過熱熔化。細小的熔化物質已離開摩擦面右迅速冷卻凝固,成為球狀(或纖維狀)的“絨毛”。
圖4表示了幾種起毛情況:左側是初期國產網格圈使用不到一個月就發生起毛,呈纖維狀,在顯微鏡下可以看到根植于尼龍絲的長纖維狀的起毛(中間圖)。
圖3
圖4是現代涂炭絲網格圈使用一段時間后的顯微圖像,起毛呈短絨毛狀,屬于正常情況,短絨毛數量愈來愈多,影響透氣性能。
網格圈的扭曲變形,是由于網格圈各部位尼龍絲微觀結構不一致、導致塑性伸長不一樣所造成。
圖4
專家都提到:我們的網格圈特點之一是外摩擦大,內摩擦小。這句話用在網格圈工作情況下是完全正確的。因為網格圈外部是和橡膠壓輥滾動摩擦,摩擦系數很大,傳動可靠;內部是和負壓管金屬光滑表面滑動摩擦,摩擦系數小,運行阻力小。
討論摩擦問題的必要條件是:兩個物體(材料)之間的摩擦。網格圈自己和自己摩擦,是沒有意義的。初期盛行的“網格圈摩擦手感內外不同”的“檢驗方法”是一種“假象”,這是斜紋組織的特點,每一個斜紋組織(不管什么原材料)都是一樣的。這不是網格圈的“特點”。
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