膠輥、膠圈是細紗機牽伸機構(gòu)的重要器材，它們與搖架、上下銷、羅拉、錠子、鋼領(lǐng)及其工藝參數(shù)共同影響牽伸機構(gòu)的紡紗性能。有文獻報道：一般情況下，國內(nèi)紡紗膠輥、膠圈的費用約占紡紗成本的0.4%，而膠輥、膠圈對成紗質(zhì)量的影響程度卻達到60%。因此，膠輥、膠圈的質(zhì)量水平在一定意義上決定著紡紗質(zhì)量的水平。

　　01

　　細紗膠輥膠圈的作用

　　膠輥的作用

　　膠輥是主要的牽伸部件，而細紗機完成牽伸必須具有積極握持須條的兩點，且兩握持點之間保持一定的距離并作相對運動。牽伸運動需滿足輸出端的線速度大于喂入端線速度，握持點上須有一定的握持力。實現(xiàn)牽伸還必須滿足最小握持力大于最大牽伸力，并且處理好兩力之間的關(guān)系。膠輥是對纖維和羅拉直接的施壓體，它與羅拉組成握持鉗口，直接握持和牽伸須條。生產(chǎn)實踐證明，膠輥是產(chǎn)生握持力的主要方面，其對握持力的影響最大。

　　膠圈的作用

　　細紗膠圈的主要作用是進行后區(qū)微牽伸與握持過渡，牽伸倍數(shù)的大小主要根據(jù)纖維長度、粗紗定量、牽伸形式、質(zhì)量要求等因素確定。其工作狀態(tài)必須是準(zhǔn)確連續(xù)不斷地進行，以保證牽伸運動及細紗強力、重量不勻率、粗節(jié)、細節(jié)等技術(shù)質(zhì)量指標(biāo)的實現(xiàn)，增加纖維的伸直度而有序地進行平行排列，并在一定壓力作用下有效而穩(wěn)定地控制纖維進行平行移動。在細紗機上的兩個須條牽伸區(qū)中，膠圈處于中間位置，它既起到牽伸作用，又起到握持輸送作用。

　　02

　　膠輥膠圈對成紗質(zhì)量的影響

　　膠輥膠圈的設(shè)計

　　膠輥、膠圈的設(shè)計包括膠輥、膠圈的耐磨性、高回彈性、抗纏繞性、材料選用、動態(tài)設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、表面處理方法等。膠輥、膠圈設(shè)計水平從源頭影響成紗質(zhì)量。

　　膠輥膠圈的磨損

　　現(xiàn)代紡紗技術(shù)在前道各工序?qū)⑾蛑囟俊⒏咚俣?、大卷裝發(fā)展，而細紗向高速、小卷裝發(fā)展。由于提速增產(chǎn)、提高效率、降低成本逐步成為人們的共識，所以對膠輥的高耐磨、抗重壓性能將提出更高的要求。因此，設(shè)計膠輥、膠圈時，應(yīng)保證磨損率ε=△q/△t(q為磨損量，t為時間)不超過許用值。

　　膠輥膠圈的回彈性

　　回彈性是膠輥、膠圈最重要的物理性能?；貜椥院?，可以很好地消除快速紡紗時膠輥、膠圈的“粘彈”問題，有效地提高紡紗質(zhì)量。目前，在常規(guī)條件下，經(jīng)過多次紡紗試驗，國產(chǎn)不處理膠輥與進口膠輥的紡紗質(zhì)量水平相當(dāng)，僅在回彈性上存在差距，特別是在車間溫度比較低的情況下，容易出現(xiàn)發(fā)硬的問題。因此，要縮小與進口膠輥的內(nèi)在質(zhì)量差距，還需進一步提高膠輥、膠圈的回彈性。

　　膠輥膠圈的抗纏繞性

　　實踐證明，影響膠輥、膠圈纏繞纖維的因素主要是：①靜電界面自由能之間的互相吸引；②膠料組份中所用不同物質(zhì)析出外表面對纖維的粘附；③不同地區(qū)、不同溫濕度引起纖維對膠圈的粘纏。近幾年來，膠輥應(yīng)用中出現(xiàn)的表面處理方法，以提高其表面抗纏繞性能，在配棉、溫濕度不穩(wěn)定的情況下，采用此辦法會取得一定的改善，但也會導(dǎo)致成紗質(zhì)量有一定下降。因此，在保證成紗質(zhì)量的前提下，合理選用或研發(fā)膠輥、膠圈的材料及其表面處理方法，是提高膠輥、膠圈抗纏繞性的有效措施。

　　膠輥膠圈的動態(tài)設(shè)計

　　細紗機錠速已從10 kr/min～12 kr/min提升到20 kr/min，甚至高達25 kr/min，這對細紗機整體設(shè)計提出更高的要求；同時，對膠輥、膠圈設(shè)計提出更高的要求。動態(tài)設(shè)計應(yīng)包含在現(xiàn)代膠輥、膠圈設(shè)計之列。簡而言之，用有限元方法建立膠輥或膠圈運動方程，設(shè)阻尼對膠輥、膠圈運動影響不大，通過調(diào)整膠輥或膠圈質(zhì)量和剛度，以保證膠輥或膠圈運動穩(wěn)定，提高成紗質(zhì)量。

　　膠輥膠圈的結(jié)構(gòu)設(shè)計

　　細紗膠圈的摩擦因數(shù)是影響紡紗質(zhì)量、使用性能和壽命的主要因素，而膠圈摩擦系數(shù)與其表面粗糙度關(guān)系密切。為此，生產(chǎn)廠家除控制產(chǎn)品的磨礪外，還進行氯化處理，使膠圈的表面結(jié)構(gòu)改變。但產(chǎn)品表面摩擦系數(shù)隨使用時間的延長而不斷變化，并嚴(yán)重影響紡紗的穩(wěn)定性。另外，膠輥、膠圈一般采用彈性材料，而彈性材料的優(yōu)點是抗振性能好，但受力后必然產(chǎn)生彈性變形。因此，膠圈在摩擦原理作用下工作時，勢必產(chǎn)生彈性滑動，使膠圈與羅拉同步運行性差，導(dǎo)致成紗條干差，還會引起膠圈的磨損；高速時，發(fā)熱使膠圈溫度升高，影響成紗質(zhì)量，降低膠圈壽命。目前，采取的應(yīng)對措施是采用低硬度或內(nèi)花紋膠圈；采用表面不處理膠圈，也能取得一定的成效。國產(chǎn)膠圈雖然在表面形態(tài)上有所探索，但技術(shù)上并無實質(zhì)性突破。試想，如果膠圈結(jié)構(gòu)設(shè)計成齒形帶結(jié)構(gòu)，將會消除滑移率，改善成紗質(zhì)量。

　　實踐表明，目前鋁襯管表面不處理膠輥是膠輥結(jié)構(gòu)設(shè)計的發(fā)展方向，膠輥的材料選用趨向于高回彈性、低硬度，因其能改善牽伸羅拉鉗口的握持性能，正確解決纖維在牽伸過程中牽伸力與握持力、引導(dǎo)力與控制力之間相適應(yīng)的問題。

　　膠輥膠圈的制造

　　制作膠輥時，應(yīng)注意清潔鐵芯以確保壓圓整形后膠輥內(nèi)層能部分嵌于芯殼表面的溝槽內(nèi)，增加二者的抱合力。同時,保證鐵芯不變形，軸承無磨損、松動；否則，套制出的膠輥將嚴(yán)重影響紡紗質(zhì)量。套制膠輥時，應(yīng)力求膠輥圓周端面受力垂直、均勻，盡量減小膠管套制后兩端面被擠壓產(chǎn)生應(yīng)力差異；膠輥壓圓整形時，膠輥必須與壓圓機的上、下輥緊密接觸，并力求受力均勻。在膠輥制作中，膠輥的磨勵質(zhì)量是確保膠輥內(nèi)在質(zhì)量及適紡性、穩(wěn)定性的關(guān)鍵。同時，應(yīng)確保同一批膠輥的直徑一致。

　　制造膠圈時，須保證上、下膠圈的內(nèi)層具備光潔、致密，良好的結(jié)構(gòu)狀態(tài)，較強的耐磨性，以避免早期磨損后摩擦因素惡化，嚴(yán)重影響其運轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性。膠圈出廠前，應(yīng)認(rèn)真清理，避免殘留酸性物質(zhì)對中鐵輥的腐蝕。

　　膠輥膠圈的使用

　　膠圈的使用應(yīng)考慮選擇符合紡紗質(zhì)量要求的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，并考慮提高、穩(wěn)定膠圈在使用過程中的一致性，降低對成紗質(zhì)量不勻的影響，還要保證相關(guān)牽伸部件工作的一致性，減少對膠圈正常運轉(zhuǎn)的影響。在使用過程中必須做到：不同型號、不同結(jié)構(gòu)、不同規(guī)格、不同表面處理、不同硬度、不同新舊程度的膠圈一定不能混用。膠輥使用時，應(yīng)考慮所紡的品種與所選的膠輥硬度相匹配，以確保成紗質(zhì)量綜合水平的改善。另外，為了保證使用，應(yīng)提高保養(yǎng)質(zhì)量。

　　膠輥膠圈的管理

　　加強膠輥、膠圈管理工作，是提高成紗質(zhì)量的環(huán)節(jié)之一。紡織企業(yè)專設(shè)的膠輥間，具體負(fù)責(zé)膠輥、膠圈等的日常管理工作，并由設(shè)備主管部門或車間領(lǐng)導(dǎo)膠輥間的組織分工。膠輥間的分工是以膠輥制作管理與膠圈整理為主要任務(wù)。其工序為檢測，退、套膠輥制作，壓圓整形、磨礪，表面處理，加油、標(biāo)記與套裝，日常設(shè)備檢修與維護。落實檢查驗收工作和經(jīng)濟責(zé)任制的考核工作，為車間正常生產(chǎn)和提高成紗質(zhì)量整體水平服務(wù)。應(yīng)合理進行成本管理，以提高器材的性價比。通過科學(xué)的管理，降低差異的發(fā)生率和發(fā)生量，以發(fā)揮膠輥、膠圈最好的性能。

　　膠輥膠圈的標(biāo)準(zhǔn)化

　　標(biāo)準(zhǔn)化是組織現(xiàn)代化生產(chǎn)、集約化生產(chǎn)的重要保證。目前各膠輥、膠圈制造廠的型號較多，適紡品種和號數(shù)不一，對溫濕度、氣候變化敏感，在紡織企業(yè)品種翻改頻繁的情況下，給生產(chǎn)帶來諸多困難。因此，對膠輥、膠圈標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)及時完善，從而提高其一致性、穩(wěn)定性，為減小棉紗質(zhì)量差異創(chuàng)造條件。

　　隨著科技的發(fā)展，膠輥、膠圈應(yīng)向高抗纏繞性、高耐磨性、高回彈性、低滑移率、抗重壓、高適紡性方向發(fā)展；新產(chǎn)品推廣應(yīng)用須與嚴(yán)細管理、維護保養(yǎng)、新工藝匹配相結(jié)合，并及時將自主創(chuàng)新產(chǎn)品轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)，以滿足市場對成紗質(zhì)量越來越高的要求。