关于玻璃钢酸处理机组的改进探索

2020-07-06 205 上传者：管理员

摘要：酸处理工艺是玻璃纤维布生产过程中一个重要的工序,而酸处理机组性能的优劣对玻璃纤维布的质量、最终的强力都有着很大的影响,试验通过选择不同的橡胶材料、改变机组的设计结构来解决轴辊内张力过大、轴辊磨损严重等问题。

关键词：
应用化学
玻璃纤维布
结构设计
酸洗装置
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酸处理机组改进试验主要是为了解决酸处理机组上下轴辊之间布的内张力大、下轴辊磨损严重、主动轴连续传动无法消除收缩速差、布面外观不平整等问题。试验先后完成了酸处理槽的方案设计、装置的加工制作、安装与试验等工作，分别使用薄布、厚布对试验设备进行了测试，收集了可靠的实验数据，从而确定了酸机组的改进方案，为酸机组的升级改造提供了理论依据和明确的方向。

1、基础试验

1.1橡胶弹簧的弹性特征

橡胶弹簧具有优良的弹性，缓冲性能好，有较大的阻力，对突然的冲击及抑制振幅都有良好的效果。根据试验证明，橡胶弹簧的弹性在一定范围内(15%）处于线性变化，符合胡克定律。所以，只要能够将橡胶的应变控制在合理的范围，完全能够满足设备的使用要求。

1.2耐酸橡胶弹簧材质的选择

本实验主要目的是为了寻找一种耐酸性能优良，能够在热盐酸中长期保持稳定状态，并在压力下有一定的压缩回弹量的橡胶弹簧材料。试验选择了三种耐酸橡胶材料，分别为氟橡胶、三元乙丙、丁基橡胶，将样品放入质量分数为10%热盐酸槽中，盐酸温度95℃，三种样品的耐酸性能见表1。

表1三种样品耐酸性能对比

经过两个月的浸泡试验，验证了三种橡胶材料的耐酸性能：氟橡胶经过几天的浸泡后，样品与盐酸发生反应，表面有起层、起泡现象；三元乙丙橡胶在浸泡两周后，样品的四周产生了膨胀状态；丁基橡胶经过八周的浸泡后，表面光滑，回弹性好，耐酸性能良好。

1.3玻璃纤维薄布、厚布酸洗试验

玻璃纤维布在酸洗过程中，是否会出现收缩导致上下轴辊之间布的内张力过大，对机组的改进有着非常重要的意义，因此，在酸洗过程中，对玻璃纤维薄布、厚布进行相关的试验与测试。

通过试验证明：玻璃纤维薄布的收缩率在1%～1.5%，厚布收缩率在0.8%～1.6%，这种收缩对于酸机组传动系统来说是非常不利的。在酸洗过程中，布会不断地收缩，布的张力也随之不断地增加，当张力过大时，酸机组导布轴就会随着压力增大发生弯曲变形、轴套也因拉力磨损成椭圆形，严重的还会造成导布轴卡死、布被拉变形甚至拉断。

2、机组结构改进方案

目前，酸处理机组主要的传动形式为链条定比传动，动力源只有一个，由于处理工序多、工艺路线长，传动件安装精度和传动精度的影响，极易造成布面损伤、布面张力不一等现象，从而严重影响布的外观质量和物理指标。所以，针对以上情况对现有机组进行了改进，主要改进的地方有：

（1）由原来的1个动力源连续拖动运行变为三个动力源分段运行，减少传动件的制造误差、传动误差，消除酸洗收缩对织物的外观和物理指标的影响。

（2）摩擦传动装置的上部导布轴变为双链轮摩擦传动,传动摩擦力矩可调。下部被动辊不直接在玻璃钢槽体上开孔，采用玻璃钢板座支承，轴套上部加装橡胶弹簧，下部导辊可在一定范围内调节收缩张力，以调节酸洗收缩的影响。

3、试验过程

3.1试验原理

酸处理试验机组主动轴安装在轴承座上，被动轴轴套上部加装橡胶弹簧。由于被动轴上安装了橡胶弹簧，所以，布运行或收缩时，橡胶弹簧就会被压缩，下部被动轴就会向上位移，主动轴与被动轴之间的距离就会相应地缩短，从而消除高硅氧布酸洗时收缩造成的张力过大的影响。同时，在被动轴两端安装了千分表（见图1箭头处），可以测量出不同张力下橡胶弹簧发生的形变量。

图1机组试验图

3.2试验过程

（1）对薄布进行工艺试验。首先，将准备好的薄布放在放布架上，通过S辊送布装置、传动装置，使用气涨轴收卷。然后，启动机组，保持传动装置和隔离装置速度不变（15米/时），使用收卷装置的调压器来调节电压控制收卷张力，观察并记录布的张力变化以及橡胶弹簧的形变量。具体数据如表2所示。

表2橡胶弹簧形变量统计表（薄布）

（2）对厚布进行工艺试验。厚布的试验过程与薄布一致，观察并记录厚布的张力变化以及橡胶弹簧的形变量。具体数据如表3所示。

表3橡胶弹簧形变量统计表（厚布）

（3）由上述数据可以看出：(1)随着调压器电压的不断增加，布面张力随之增加，橡胶弹簧的变形量逐渐增大。(2)由表2可知，当电压达到270V时，传动装置右端橡胶弹簧形变量可以达到5.25mm，橡胶弹簧的可调整范围大。(3)由表3可知，橡胶弹簧形变量基本呈线性变化。(4)当电压达到250V时，机组由于布面张力越来越大，机组运行时出现振动、异响等现象，说明传动件在受到较大的拉力后，配合处产生摩擦，阻力不断增大。

4、结语

通过试验测试，找到了可以在较长时间内仍能保持优良的特性耐酸腐蚀的弹性橡胶材料；酸洗试验证明了玻璃纤维布酸处理后有一定的收缩。该收缩会对酸机组的稳定运行和产品外观质量造成一定影响。

酸处理机组主动轴与被动轴之间加入了伸缩调节的橡胶弹簧，可以减少和抵消布面的内张力，改善机组的运行状态。

参考文献：

[1]张耀明,李巨白,姜肇中.玻璃纤维与矿物棉全书[M].北京:化学工业出版社,2001.

武晓春.玻璃钢酸处理机组的改进与试验[J].中国设备工程,2020(13):125-127.