CN1055209A - 复合高强化纤牵伸管及筒管 - Google Patents

Abstract

一种纺织机械上使用的牵伸管和筒管，其外形结 构与由高精度无缝合金铝、钢管及ABS原料制成6 个零件装配成的牵件管和由纸板及木浆纸面制成的 筒管的形状相同但都是整体结构件，该牵伸管和筒管 由复合有机无机材料(轻烧镁固体粉料、石墨粉(或碳 石粉)、金属粉(或金属纤维丝)及固化液混合制成，以 模腔内定量注料，聚合反应一次整体管快速成型，远 红外线辐射低热固化工艺进行生产制得。该产品结 构简化、使用性能可靠、制备工艺简单，可适于专业化 工业化生产制造。

Description

本发明提供一种纺织机械上使用的高强化纤牵伸管和筒管及他们的制备工艺。

牵伸管是用于化纤牵伸机上，将生产的化纤丝在牵伸状态下，卷缠在牵伸管外表上，达定重量后下管，再更换管、循环作业。七十年代以来，化纤纺织工业兴起的同时，按《ISO1472-1977》国际标准制造的牵伸管，就已经生产并大量使用，近几年我国也开始制造相同构造材料的牵伸管。这种牵伸管共由6个零件，分别加工制成后，再组合装配为成品，其构造如图1，其中：1、管座为聚碳酸酯塑料注塑成型;2金属环（加强环）为冷冲压薄钢板与管座装配一起;3、管孔内的支撑环为冷冲压薄钢板件磷化处理;4、管堵为ABS塑料挤塑成型，5、管体为高精无缝薄壁合金钢管（或合金铝管）经旋压加工校直切割磷化处理;6、管皮（套筒）为ABS塑料注塑成型，外表面再刻制间距为≈0.8mm的槽痕。这种牵伸管的结构设计，选材与制造工艺方法，使用性能来看，尚存在下列主要问题：1、牵伸机上牵伸管在牵伸化纤丝卷缠作业时，化纤丝间的摩擦引起静荷的累积，危害工人操作和有静电吸尘作用，防静电中危害的问题难处理。2、牵伸管，构造不完全合理，由6个零件分别制造再总装，尺寸偏差离散性大，工艺过程繁杂，成本高，而且总装半机械化操作难于达到规定的高精度。3、所需材料品种多原材料稀缺供应用难。筒管与牵伸管相似也是用于纺织机械上使用消耗性器材，其结构如图3，其中7管体用纸板胶卷成型8管皮用木浆纸面制成，它的生产同样存在原料短缺，成本高等问题。

本发明为解决牵伸管及筒管存在的问题，提供一种复合高强化纤牵伸管及筒管。将管型结构设计、材料、制造工艺更新，采用低成本，内掺防静电成分的有机无机复合材料，以模腔内定量注料，聚合反应一次整体管快速成型，远红外线辐射低热固化等工艺进行生产，得到牵伸管或筒管。

本发明牵伸管的结构如图2，它的外形结构与由管座1、金属环2、管孔内的支撑环3、管堵4、管体5、管皮6等6个零件装配成的牵伸管的形状，使用功能完全相同，其特征在于它是整体结构件，由有机无机复合材料制成。

本发明筒管的结构如图4，它的外形结构与由管体7和管皮8组成筒管的形状相同，其特征在于它是整体结构件，由有机无机复合材料制成。

上述所说的有机无机复合材料是指聚合物硼泥轻烧镁复合材料，该复合材料由硼泥，菱镁石、白云石中的一种或几种矿石混合物为原料在400～850℃下煅烧制成含大晶粒MgO的固体粉料及由有机硅、铝盐氯化镁混合水溶液制成的复合固化液两组分构成，聚合物轻烧镁复合材料及制备过程本发明者在早期申请的专利中予以说明（申请号90105029.6，内掺石墨（或碳黑粉），金属粉（或金属纤维丝）制成混合物。有机无机复合材料的组成为：轻烧镁固体粉料∶石墨粉（或碳黑粉）∶金属粉（或金属纤维粉）∶复合固化液（重量比）＝60～100∶15～30∶1～3∶90～100。

一、本发明牵伸管的制造方法按下列步骤：

1、模具准备，模具使用前除可灌装复合胶料内掺脱模剂外，也可采用模具型腔内表面外喷脱模剂，其重量组分配比为，有机硅乳液∶常温水＝1∶5～15，混匀机喷使用。为加速注料后固化，也可喷涂迂水聚合速凝反应的氰凝材料。

2、浇注料制备

将轻烧镁复合材料的固体粉料，固化液两组分，石墨粉（或碳黑粉）、金属粉（或金属纤维丝φ0.25×5mm左右短丝）按比例混合后。用特制胶体岩研磨乳化分散均质，为气硬性胶凝固化的复合材料，其PH＝6～7（波美浓度24～27°B′e液料参数）拌粉料加工后粘稠度为12～22cm流态膏状料。

3、模腔灌装料，轻振排气密实

空腔模具传送到灌装机的灌装伐口对中定位后，用等压灌装原理向模腔内控制定量注料，模具竖立在灌装位其下部有轻振（电磁振动底板）灌料的同时，振动模具使料腔内排气料在模腔内密实充满。

4、充料后模具送至远红外线干燥室，进行均匀快速气化脱水而胶凝，结晶固化，固化时间有50min以内。

5、脱模后的牵伸管，可分两种情况：

一种以ABS塑料制成的壁厚0.4mm的管皮，作成型模具的外套模，固化后仅脱去上、下模盖芯杆及上套、管皮带在成品管体上为制成品牵伸管，工艺简化，牵伸管外观与原进口管相似。另一种在牵伸管整体成型固化后，全部脱去模具零件，然后，浸导电性的聚合物胶液拌银粉或金粉的复合涂层材料，固化后即为成品，其管皮上仍可形成有刻痕的防滑槽。

二、本发明筒管的制造方法

筒管的制造方法与牵伸管的制造方法相同，只是更换模具。下面通过实例对本发明给予进一步说明。

实例1，牵伸管制造

1、模具准备

（1）按国际标准ISO1472-1977（E）设计的模具采用模具型腔内表面外喷脱模剂，脱模剂制备的配合重量比为：有机硅乳液∶常温水＝1∶8，溶解后即可使用。

（2）将喷涂好脱模液的模具装配好上、下模具盖及外模套予留排气孔口，按浇料口向上，并排直立于空腔模具进给传送带的始端处。

2、浇注用料制备

（1）用计量器具按轻烧镁粉料∶石墨粉（碳黑粉）∶镀锌低碳丝钢纤维（φ0.25×5mm短丝）∶复合固化液＝70∶27∶3∶80，重量配比，秤取物料，其中复合固化液，各重量组分配比为∶〔磷酸∶氧化铝粉∶水∶氯化镁〕∶〔有机硅乳液∶乙醇〕＝〔25∶5∶20∶50〕∶〔2∶12〕。复合固化液制取方法为：

（2）先制取磷酸铝水溶液，按重量配比取磷酸液放在搪瓷铁制容器内加温达60～70℃;将氧化铝按比例与水拌匀溶解为氢氧化铝液后，再将其徐徐地加入到已加温为70℃左右的磷酸液中，搅拌均质分散达清晰态，液料再按比例与氯化镁（MgCl₂·6H₂O）粉粒溶解成溶液，最后再将有机硅乳液与乙醇液稀释后与上述复合液搅拌匀，其中有机硅乳液乙醇稀释液为内掺的聚合物高效脱模剂，该复合固化液PH值为偏弱酸性6左右，波美浓度按环境温度20℃左右时可选24～27°B′e。以氯化镁粉粒料，控制其波美浓度调解。

（3）灌注模腔复合材料的制备方法为：

按重量配比称取轻烧镁粉、石墨粉及复合固化液，φ.25×5mm的钢纤维，加于胶体磨的搅拌斗内，将胶体磨的齿盘间隙调到最大开动胶体磨，对复合材料各组分进行研磨，均质分散乳化成复合胶凝灌装用流态膏状物料。

3、模腔内灌装复合胶凝料，轻振排气密实成型

空腔模具被传送到灌装机的灌装伐口下对准模具的浇料口，其模具底端面，仃在底板下装有电磁振动装置。这样，当灌装伐口以等压灌装原理向模腔内注料的同时，底板上的振动作用，则可使料在模腔内排气并密实成型。

4、充料后的模具由传送带送到远红外线辐射3.7～5.5μm波长的低热约50℃的干燥室内，均匀而快速地使坯料内多余的吸附水分子热振动气化，使复合材料快速凝胶结晶而固化，固化时间控制在50mm以内。

5、脱模

6、脱模后的牵伸管处理

如果不采用管皮为外套模，则脱去外套模后尚应对牵伸管表面进行一道浸外饰面防静电涂层工序，浸涂液为聚氨酯PV-1甲液∶稀释液∶银粉＝1∶0.5∶0.15重量配比，浸涂层厚约0.08mm以下，用电热刻痕简单设备可在涂层圆柱体表面上刻成间距为0.08mm的槽痕得产品。

实例2  筒管制造

简管的制备工艺同牵伸管，只是按筒管设计模具，模具准备后可灌装复合胶料内掺脱模剂。

如上述发明有如下一些优点：

1、将原牵伸管6个零件总装配结构改为只用一个“整体管”构造取代，仍符合国际标准的功能与性能，使牵伸管结构简化合理，整体性好，易于达到高精度标准，管壁厚增加3倍使用可靠性高。

2、制备工艺简单，可适合于专业化大批量生产制造。

3、采用了聚合物复合新型材料

其特点是轻质（容重只有钢材的八分之一），高强（强度标号为500^＃～1200^＃，内掺了降低电阻率的石墨、金属粉、钢纤维、具有防静电结构增强功能，且这些材料来源广易得，介廉、大幅度降低了成本。

Claims (4)

1、一种纺织机使用的牵伸管，它的外形结构与由管座、金属环、管孔的支撑环、管堵、管体、管皮等装配成的牵伸管的形状相同，其特征在于它是整体结构件，由有机无机复合材料制成。

2、一种纺织机使用的筒管，它的外形结构与由管体和管皮组成筒管的形状相同，其特征在于它是整体结构构件，由有机无机复合材料制制成。

3、按照权利要求1、2所述的牵伸管和筒管，其特征在于所说的有机无机复合材料是指聚合物硼泥轻烧镁复合材料，内掺石墨粉（或碳黑粉），金属粉（或金属纤维丝）制成的混合物。

4、按照权利要求3所述的牵伸管和筒管，其特征在于其有机无机复合材料是按下列重量比：

轻烧镁固体粉料∶石墨粉（或碳黑粉）∶金属粉（或金属纤维粉）∶复合固化液＝60～100∶15～30∶1～3∶70～100。

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