论文部分内容阅读
[摘 要]化纤纸管是化纤行业纤维长丝高速纺丝卷绕机和加弹机上必不可少的配套纺丝器材，其径向抗压强度直接影响丝饼的成型、丝饼的退筒等问题（成型不好，要做降等处理；退不下筒，只能将纺好的丝饼割掉），从而影响了纺丝行业的生产成本。因此，如何控制好纸管的径向抗压强度，满足纺丝用户的需求是纸管制造生产的重要指标之一。
[关键词]原材料；生产工艺；环境
中图分类号：TS159 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）20-0100-01
化纤纸管是化纤行业纺丝设备上必不可少的配套纺丝器材，其径向抗压强度直接影响丝饼的成型、丝饼的退筒等问题（成型不好，要做降等处理；退不下筒，只能将纺好的丝饼割掉），从而影响了纺丝行业的生产成本。因此，如何控制好纸管的径向抗压强度，满足纺丝用户的需求是纸管制造生产的重要指标之一。下面以锦纶丝用化纤纸管为例，从原材料、生产工艺、环境三个方面谈一下影响化纤纸管径向抗压强度的因素，与同行分享和探讨。
1 原材料
生产化纤纸管的主要原材料是纱管纸和纸管胶，它们是决定纸管径向抗压强度的两大要素，其中纱管纸尤为重要。
1.1 纱管纸的级别对纸管径向抗压强度的影响
纱管纸的级别通常分为A、B、C三级（中华人民共和国轻工行业标准—纱管纸板），其中A级又细分为5A、4A、3A、2A。根据排列顺序，级别依次降低，即5A为最高级别，C级级别最低。通常情况下，纱管纸级别的选择根据锦纶丝的品种和粗细来决定。抗压强度要求高，应该用高级别的纱管纸，反之用低级别的纱管纸。基本上生产DTY、POY、FDY锦纶丝用的化纤纸管分别选用B级、2A级、3A级就能满足使用要求。我们生产锦纶丝用化纤纸管主要使用“汇胜集团股份有限公司”的纱管纸，分别用他们的F200（相当于B级）和F600（相当于3A级）级别的纸。具体纱管纸级别搭配与纸管壁厚的选择对抗压强度的影响在下面的卷管工序进行详述。
1.2 纱管纸的指标对纸管径向抗压强度的影响
纱管纸的环压强度、平滑度、抗张强度、透气性、撕裂强度、剥离强度、水分等指标与纸管径向抗压强度的关系密切。对纸管径向抗压强度来说，板纸的特性大多有一个最佳值，当达到下列值时（见表1），所生产的纸管的质量好。
1.3 纸管胶
纸管胶一般是水基型胶黏剂，外观为乳白色均匀粘稠胶液。主要由固含量、PH值、粘度、破坏纸纤维时间、流动性等指标来衡量。固含量≥20%，最好40%；PH值6～7；粘度（涂-4杯，25℃）35S～65S；破坏纸纤维时间≤1分钟；流动性在21℃～23℃时最好。当纸管胶的各指标在上述范围时则其粘性最好，反之粘性差。
通常情况下，根据纺丝品种对纸管径向抗压强度的要求来决定板纸与胶液的搭配，一般是低级别的纸与粘性低的胶搭配生产径向抗压强度低的纸管；高级别的纸与粘性高的胶搭配生产径向抗压强度高的纸管，最好不要错开搭配，避免造成资源的浪费。
2 生产工艺
DTY纸管的加工工艺流程图为：
POY、FDY纸管的加工工艺流程图为：
在纸管的加工工序程中，对径向抗压强度有影响的工序是卷管与烘干。下面分别进行详述。
2.1 卷管工序
（1）盘纸的涨力：卷管过程中，盘纸的涨力在设备允许的情况下，应该越大越好，特别是皮带下面的三层纸的涨力要大，这样卷制出来的纸管层与层之间结合密实，利于提高纸管的径向抗压强度。另外，盘纸的排列层与层之间搭接应均匀，搭接尺寸一般为11～15mm左右，尺寸过大过小，都将降低纸管的抗压强度。
（2）卷管机平皮带宽度的选择：皮带的宽度应比外层纸宽度窄5mm左右，如果皮带太窄，将导致纸管尚未被皮带包覆的部分粘合不牢而影响纸管的质量，使纸管的抗压强度降低。
（3）配纸卷管：在使用相同原材料的情况下，卷管的纸条数目越多，壁厚越厚，则纸管的强度越高，当卷厚壁管时，可以在靠近芯轴的部分参合2～3层低级别的纱管纸，这样做既能保证纸管的抗压强度，又可以提高纸管的韧性，可以更好的满足纺丝的需求。
（4）纸带上胶量与上胶距离的控制：其控制对于卷管生产十分重要。上胶量太大，不仅浪费胶水，而且纸管下机时很软，纸管容易变形，卷管时皮带打滑甚至卷不起来，切管时里纸与面纸被刀口带起来不能粘合；上胶量太少，直接造成纸管粘合不牢。上胶距离指上胶装置的出口到芯轴入卷处的距离，该距离实际上决定了被涂到纸带上的胶膜在空气中的风干时间，也就是说，上胶距离愈大，胶膜风干时间愈长胶膜也愈干，反之胶膜愈潮。纸管胶的粘合特性是两张纸相互接触粘合时胶膜似干非干时粘合最快最强。胶膜很潮会出现类似胶量过大的情况，胶膜太干会出现类似胶量太少的情况。
2.2 烘干工序
纸管在生产过程中是将本身含有一定水分的纱管纸，再涂上胶液卷制而成，这样卷管时刚卷出来的纸管处于一种湿的状态，这时的径向抗压强度很低，要想提高，必须通过烘干将水分蒸发出去才行，所以，烘干对纸管径向抗压强度的影响至关重要。刚卷出来的纸管还处于一种不稳定状态，如果立即烘干，势必造成胶液还未被纸吸收，就被烘干，胶液存留于纸层之间，变成固化物，这样将导致纸层结合疏松，径向抗压强度降低，所以首先应将纸管在自然环境中放置1小时左右，再进行烘干。烘干时注意，起初温度不能过高，保持在40～50℃左右，使纸管内外受热均匀，大约持续1.5小时左右，温度可升高，不再控制。烘干过程中要保证烘房各部分温度均匀。间隔固定的时间对烘房内各点纸管进行抽查，通常在气候干燥时，烘去卷管重量的8%；潮湿季节烘去卷管重量的10%左右，纸管的径向抗压强度即可达到最佳状态，烘的太轻或太重都将降低纸管的径向抗压强度。
3 生产环境
由于纸管属于纸制品，所以其径向抗压强度极易随生产、存放、使用环境的空气湿度的变化而变化。当空气湿度超过65%时，纸管在这样的环境下放置24小时，其径向抗压强度能降低10%左右。空气湿度越大、纸管的壁厚越薄、纱管纸级别越低，纸管抗压强度降低的比例越大。因此，纸管在存放时，应用塑料袋包装，使用时最好随用随取，尽量避免纸管长时间裸露于空气中，以免受潮，造成抗压强度降低，影响使用。
4 结语
纸管作为化纤行业的辅助材料，对于纺丝起着至关重要的作用，是成品丝不可分割的一部分。在其生产过程中，必须从原材料的入厂抽验、生产工序的过程控制及纸管的储存、运输和使用等环节进行严格控制，才能保证其满足纺丝用户的需求。以上的浅见整理出来，与同行分享与探讨，不当之处请指正。
参考文献
[1] 余先纯，高速纸管胶的改性研究【D】；中南林学院；2005.04.01
[2] 高性能纸管胶生产技术【J】；《技术与市场》；2003年03其（18～19页）。
[关键词]原材料；生产工艺；环境
中图分类号：TS159 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）20-0100-01
化纤纸管是化纤行业纺丝设备上必不可少的配套纺丝器材，其径向抗压强度直接影响丝饼的成型、丝饼的退筒等问题（成型不好，要做降等处理；退不下筒，只能将纺好的丝饼割掉），从而影响了纺丝行业的生产成本。因此，如何控制好纸管的径向抗压强度，满足纺丝用户的需求是纸管制造生产的重要指标之一。下面以锦纶丝用化纤纸管为例，从原材料、生产工艺、环境三个方面谈一下影响化纤纸管径向抗压强度的因素，与同行分享和探讨。
1 原材料
生产化纤纸管的主要原材料是纱管纸和纸管胶，它们是决定纸管径向抗压强度的两大要素，其中纱管纸尤为重要。
1.1 纱管纸的级别对纸管径向抗压强度的影响
纱管纸的级别通常分为A、B、C三级（中华人民共和国轻工行业标准—纱管纸板），其中A级又细分为5A、4A、3A、2A。根据排列顺序，级别依次降低，即5A为最高级别，C级级别最低。通常情况下，纱管纸级别的选择根据锦纶丝的品种和粗细来决定。抗压强度要求高，应该用高级别的纱管纸，反之用低级别的纱管纸。基本上生产DTY、POY、FDY锦纶丝用的化纤纸管分别选用B级、2A级、3A级就能满足使用要求。我们生产锦纶丝用化纤纸管主要使用“汇胜集团股份有限公司”的纱管纸，分别用他们的F200（相当于B级）和F600（相当于3A级）级别的纸。具体纱管纸级别搭配与纸管壁厚的选择对抗压强度的影响在下面的卷管工序进行详述。
1.2 纱管纸的指标对纸管径向抗压强度的影响
纱管纸的环压强度、平滑度、抗张强度、透气性、撕裂强度、剥离强度、水分等指标与纸管径向抗压强度的关系密切。对纸管径向抗压强度来说，板纸的特性大多有一个最佳值，当达到下列值时（见表1），所生产的纸管的质量好。
1.3 纸管胶
纸管胶一般是水基型胶黏剂，外观为乳白色均匀粘稠胶液。主要由固含量、PH值、粘度、破坏纸纤维时间、流动性等指标来衡量。固含量≥20%，最好40%；PH值6～7；粘度（涂-4杯，25℃）35S～65S；破坏纸纤维时间≤1分钟；流动性在21℃～23℃时最好。当纸管胶的各指标在上述范围时则其粘性最好，反之粘性差。
通常情况下，根据纺丝品种对纸管径向抗压强度的要求来决定板纸与胶液的搭配，一般是低级别的纸与粘性低的胶搭配生产径向抗压强度低的纸管；高级别的纸与粘性高的胶搭配生产径向抗压强度高的纸管，最好不要错开搭配，避免造成资源的浪费。
2 生产工艺
DTY纸管的加工工艺流程图为：
POY、FDY纸管的加工工艺流程图为：
在纸管的加工工序程中，对径向抗压强度有影响的工序是卷管与烘干。下面分别进行详述。
2.1 卷管工序
（1）盘纸的涨力：卷管过程中，盘纸的涨力在设备允许的情况下，应该越大越好，特别是皮带下面的三层纸的涨力要大，这样卷制出来的纸管层与层之间结合密实，利于提高纸管的径向抗压强度。另外，盘纸的排列层与层之间搭接应均匀，搭接尺寸一般为11～15mm左右，尺寸过大过小，都将降低纸管的抗压强度。
（2）卷管机平皮带宽度的选择：皮带的宽度应比外层纸宽度窄5mm左右，如果皮带太窄，将导致纸管尚未被皮带包覆的部分粘合不牢而影响纸管的质量，使纸管的抗压强度降低。
（3）配纸卷管：在使用相同原材料的情况下，卷管的纸条数目越多，壁厚越厚，则纸管的强度越高，当卷厚壁管时，可以在靠近芯轴的部分参合2～3层低级别的纱管纸，这样做既能保证纸管的抗压强度，又可以提高纸管的韧性，可以更好的满足纺丝的需求。
（4）纸带上胶量与上胶距离的控制：其控制对于卷管生产十分重要。上胶量太大，不仅浪费胶水，而且纸管下机时很软，纸管容易变形，卷管时皮带打滑甚至卷不起来，切管时里纸与面纸被刀口带起来不能粘合；上胶量太少，直接造成纸管粘合不牢。上胶距离指上胶装置的出口到芯轴入卷处的距离，该距离实际上决定了被涂到纸带上的胶膜在空气中的风干时间，也就是说，上胶距离愈大，胶膜风干时间愈长胶膜也愈干，反之胶膜愈潮。纸管胶的粘合特性是两张纸相互接触粘合时胶膜似干非干时粘合最快最强。胶膜很潮会出现类似胶量过大的情况，胶膜太干会出现类似胶量太少的情况。
2.2 烘干工序
纸管在生产过程中是将本身含有一定水分的纱管纸，再涂上胶液卷制而成，这样卷管时刚卷出来的纸管处于一种湿的状态，这时的径向抗压强度很低，要想提高，必须通过烘干将水分蒸发出去才行，所以，烘干对纸管径向抗压强度的影响至关重要。刚卷出来的纸管还处于一种不稳定状态，如果立即烘干，势必造成胶液还未被纸吸收，就被烘干，胶液存留于纸层之间，变成固化物，这样将导致纸层结合疏松，径向抗压强度降低，所以首先应将纸管在自然环境中放置1小时左右，再进行烘干。烘干时注意，起初温度不能过高，保持在40～50℃左右，使纸管内外受热均匀，大约持续1.5小时左右，温度可升高，不再控制。烘干过程中要保证烘房各部分温度均匀。间隔固定的时间对烘房内各点纸管进行抽查，通常在气候干燥时，烘去卷管重量的8%；潮湿季节烘去卷管重量的10%左右，纸管的径向抗压强度即可达到最佳状态，烘的太轻或太重都将降低纸管的径向抗压强度。
3 生产环境
由于纸管属于纸制品，所以其径向抗压强度极易随生产、存放、使用环境的空气湿度的变化而变化。当空气湿度超过65%时，纸管在这样的环境下放置24小时，其径向抗压强度能降低10%左右。空气湿度越大、纸管的壁厚越薄、纱管纸级别越低，纸管抗压强度降低的比例越大。因此，纸管在存放时，应用塑料袋包装，使用时最好随用随取，尽量避免纸管长时间裸露于空气中，以免受潮，造成抗压强度降低，影响使用。
4 结语
纸管作为化纤行业的辅助材料，对于纺丝起着至关重要的作用，是成品丝不可分割的一部分。在其生产过程中，必须从原材料的入厂抽验、生产工序的过程控制及纸管的储存、运输和使用等环节进行严格控制，才能保证其满足纺丝用户的需求。以上的浅见整理出来，与同行分享与探讨，不当之处请指正。
参考文献
[1] 余先纯，高速纸管胶的改性研究【D】；中南林学院；2005.04.01
[2] 高性能纸管胶生产技术【J】；《技术与市场》；2003年03其（18～19页）。