[发明专利]一种钢内衬水洗轧辊的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种宽幅水洗机的组件，特别是一种钢内衬复合碳纤维水洗轧辊的制备方法。

背景技术

在纺织印染过程中，水洗是很关键的一道工序，特别是对于宽幅的绒类印花织物，只有将织物充分洗干净，在后整理烫光过程中，绒面才不会烫焦，才能达到人们所期望的毛绒效果，从而得到保暖舒适的纺织面料，此种面料是保暖内衣、户外服装、体育服装的首选。因此，对水洗机特别是宽幅水洗机的重量和寿命不断提出更高的要求，而作为水洗机关键组件的水洗轧辊同时在不断地改进。

水洗机发展至今，轧辊经过不断更新换代，目前广泛使用的水洗轧辊为钢管外加挂胶，其仍旧存在许多不足：1、钢制轧辊自重大，从而导致设备耗能大，运输成本高。在需要进一步提高水洗机幅宽的时候，需要不断提高钢制轧辊壁厚以满足更高的刚性需求，因此，进一步增大了设备自重，能源损耗更加严重；2、钢制轧辊抗疲劳性不好，由于金属的延展性差，随着水洗机幅宽的增加，钢制轧辊会逐渐累计形变直至完全变形无法使用，导致轧辊更换频率高，成本大大提高。3、宽幅轧辊的重量很重，如长度为4300m的幅宽轧辊辊壳，原重量达1350公斤左右，工人安装、拆卸很困难，必须依靠行车或多人才能搬动，加大了工人劳动强度，也加大了能源耗用，增加了成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种重量轻、抗疲劳、刚性好、耐腐蚀、使用寿命长的钢内衬水洗轧辊的制备方法。

本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的。本发明是一种钢内衬水洗轧辊的制备方法，其特点是，其步骤如下：

（1）钢内衬辊的制备：选用热轧无缝管，按尺寸进行下料形成内衬辊壳；再将轴头、堵头、闷头焊接成轴头组合件；在300-350℃温度下将内衬辊壳热涨后，轴头组合件与内衬辊壳进行组合热装到位，待其缓慢冷却后，再将轴头组合件与内衬辊壳焊接去焊渣，形成钢内衬辊；

（2）缠绕碳纤维层：将钢内衬辊装在三维缠绕机上，然将浸胶后的碳纤维束通过扩展形成纱片，缠绕到钢内衬辊的辊壳上，纱片的宽度为5-30mm；

缠绕时，先按照±20°交叉缠绕两层，再按照90°环向缠绕两层，再按照±32°交叉缠绕两层，再按照±45°交叉缠绕两层，再按照90°环向缠绕两层，如此循环重复使缠绕层的厚度达2-20mm；其中，碳纤维纱片的张力控制在3-10牛之间，缠绕速度控制在0.2-0.8m/s之间；

缠绕过程中，边缠绕边手工进行刮胶，缠一层手工刮一次，刮胶的角度同缠绕角度相同，赶走环氧树脂中的气泡，并刮出多余的环氧树脂，来减少环氧树脂的含量，增加碳纤维的含量，使碳纤维含量达到65-70%；

（3）固化并加工：将缠绕好后的钢内衬辊放入旋转固化箱内均匀低速旋转并加热固化，转速在5-8转/分，在80-100℃的固化温度下固化1小时；在100-120℃的固化温度下固化1小时；在120-150℃的固化温度下固化2小时，然后自然冷却，温度降至室温后取出即得固化后的水洗轧辊；固化后的水洗轧辊通过车床将轴头精加工至设计尺寸；同时辊面上车螺距为6-8mm、深度为3-5mm的螺旋槽；

（4）在辊面上挂胶：a:将加工好的水洗轧辊的表面清洗干净，然后在辊面上涂刷丁腈酚醛胶粘剂；

b：胶片的制作：按以下重量配比向丁晴橡胶中加入以下配料：丁晴橡胶100；氧化锌2-5；硬脂酸1-2；硫磺1-2；促进剂DM0 5-2；黑炭5-20；防老剂D2 1-2；酚醛树脂K-610 5-20；陶土5-20；混合均匀后进行混炼，然后用滤胶机进行滤胶，消除胶料内的杂质，制成没有气泡和杂质的胶片，其中丁晴橡胶选用温度范围为-25-100℃；

c：制备橡胶辊：将上述胶片放入挤出机中进行加热混炼，挤出宽度为30-80mm，厚度为2-4mm的热胶条，将热胶条螺旋缠绕到水洗轧辊的辊面上，直到胶条的厚度达到10-20mm，即形成橡胶辊；

d：将橡胶辊进行硫化处理后，精加工到要求的尺寸，即得成品水洗轧辊。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，按照±20°交叉缠绕两层时，张力为4牛，按照90°环向缠绕两层时，张力为8牛，按照±32°交叉缠绕两层时，张力为4牛，按照±45°交叉缠绕两层时，张力为5牛，按照90°环向缠绕两层时，张力为8牛。