氟素系列潤(rùn)滑劑在紡織印染設(shè)備中的適用性研究

　　于永民,楊慶民

　　(中原工學(xué)院,河南鄭州 450007)

　　摘 要: 對(duì)氟素系列潤(rùn)滑劑耐磨性能及承載性能進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)分析,并在拉幅定型機(jī)、蒸化機(jī)、烘燥機(jī)、紡絲機(jī)、印花機(jī)、絲光機(jī)等紡織印染設(shè)備上對(duì)其潤(rùn)滑性能和使用成本進(jìn)行了應(yīng)用研究.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,氟素系列潤(rùn)滑劑四球磨耗傷痕小于0.37 mm²,承載性能大于4500 Lb,可降低設(shè)備維修成本、具有良好的使用性價(jià)比.

　　關(guān) 鍵 詞: 紡織行業(yè);工作條件;潤(rùn)滑劑;潤(rùn)滑性能

　　中圖分類號(hào): TQ050.46    文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A

　　對(duì)于紡織印染設(shè)備,由于行業(yè)特點(diǎn),對(duì)密封性、防滴漏、防腐蝕性、高溫性能穩(wěn)定性、防變性等要求相對(duì)較高.而常用的碳?xì)漕悵?rùn)滑劑如氯化三氟乙烯、氟硅類、二酯、礦物油等,在使用中普遍存在著穩(wěn)定性差、滴漏、高溫結(jié)炭、使用壽命短等缺陷,增加了設(shè)備的保養(yǎng)、保修工作量,影響了設(shè)備效率的發(fā)揮,進(jìn)而影響生產(chǎn)成本和產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力.近年來(lái),美國(guó)杜邦Krytox,意大利Fomblin、英國(guó)Millers等相繼研制出了特種氟素潤(rùn)滑劑,其主要成分為全氟聚醚(PFPE)(也稱PFAE或PF-PAE).該聚合物(PFPE)完全飽和,且僅由碳、氟、氧元素組成,不含氫元素,分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,其高溫性、耐火性、耐輻射性和耐化學(xué)性能特別優(yōu)異[1],解決了一般潤(rùn)滑劑存在的高溫和長(zhǎng)效潤(rùn)滑問(wèn)題,因而在核工業(yè)、航天工業(yè)以及民用工業(yè)中獲得了廣泛應(yīng)用[2,3].但是在紡織印染行業(yè)設(shè)備中卻應(yīng)用較少,本文以美國(guó)杜邦Krytox氟素系列潤(rùn)滑劑為例,對(duì)其耐磨性能及承載性能進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)分析,并在紡織印染典型設(shè)備上,對(duì)其潤(rùn)滑性能和使用成本進(jìn)行了應(yīng)用研究.

　　1 氟素潤(rùn)滑劑的耐磨性能及承載性

　　能實(shí)驗(yàn)

　　 實(shí)驗(yàn)選取Krytox氟素潤(rùn)滑劑與氯化三氟乙烯、氟硅類、二酯、礦物油等常用的碳?xì)漕悵?rùn)滑劑,在四球摩擦試驗(yàn)機(jī)(濟(jì)南益華摩擦學(xué)測(cè)試技術(shù)有限公司生產(chǎn)的MRS-10A)上,對(duì)各種潤(rùn)滑劑的耐磨性能及承載性能進(jìn)行了對(duì)比實(shí)驗(yàn),結(jié)果如表1.

　　表1 各種潤(rùn)滑劑耐磨及承載性能比較表

潤(rùn)滑劑種類	四球磨耗傷痕/mm2	耐溫耐壓試驗(yàn)針及V型塊損耗負(fù)載Lb
Krytox(全氟醚類)	0.36	>4500
氯化三氟乙烯	0.37	>4 500
氟硅類	0.43	1150
二酯	0.61	2300
礦物油	0.69	1300

　　注:①在20 kgf/107℃,1200 r/mmin/60 min,52 100鋼對(duì)鋼;②在4500 Lb時(shí)下停止試驗(yàn).

　　由表1可知,在同等條件下,Krytox系列潤(rùn)滑劑的耐磨與承載性能明顯優(yōu)于其它種類的潤(rùn)滑產(chǎn)品.

　　2 氟素潤(rùn)滑劑的潤(rùn)滑性能及壽命(成本)實(shí)驗(yàn)

　　 實(shí)驗(yàn)選取幾種具有代表性的紡織印染機(jī)械,如拉幅定型機(jī)的圓錐齒輪箱、蒸汽機(jī)和干燥機(jī)軸承、印染機(jī)升降軸軸承、拉幅定型機(jī)的鏈條、齒輪箱、高速電機(jī)等,根據(jù)具體設(shè)備的不同技術(shù)要求,對(duì)Krytox系列潤(rùn)滑劑的實(shí)際潤(rùn)滑性能及壽命(成本)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn).

　　2.1 Krytox系列潤(rùn)滑油

　　紡織機(jī)械軸承:設(shè)備正常工作對(duì)潤(rùn)滑劑的技術(shù)要求為:①應(yīng)用溫度204℃以下性能穩(wěn)定;②耐腐蝕,不會(huì)溶解,化學(xué)性能呈惰性;③不產(chǎn)生滴油、結(jié)碳及沉積物,保護(hù)環(huán)境[4].

　　實(shí)驗(yàn)選取Krytox GPL 225型號(hào)潤(rùn)滑劑,在199℃,5000 r/min的工作條件下,連續(xù)使用24個(gè)月.

　　熱風(fēng)機(jī)馬達(dá)軸承:設(shè)備正常工作對(duì)潤(rùn)滑劑的技術(shù)要求為:①應(yīng)用溫度288℃以下性能穩(wěn)定;º②優(yōu)質(zhì)粘性能力,不會(huì)產(chǎn)生滴油現(xiàn)象,保護(hù)軸承;③含有二硫化鉬,增加馬達(dá)抗負(fù)載能力;④良好的絕緣能力;⑤使用壽命長(zhǎng),減少停機(jī)時(shí)間,降低維修費(fèi)用,增加效益.

　　實(shí)驗(yàn)選用KrytoxGPL217潤(rùn)滑劑,在227℃高溫工作條件下運(yùn)作,使用壽命8000 h.

　　2.2 Krytox系列潤(rùn)滑脂

　　選用設(shè)備:拉幅定型機(jī)、蒸化機(jī)、烘燥機(jī)、紡絲機(jī)、印花機(jī)、絲光機(jī).

　　設(shè)備正常工作對(duì)潤(rùn)滑劑的技術(shù)要求為:①當(dāng)溫度達(dá)到288℃時(shí)沒(méi)有化學(xué)分解,沒(méi)有結(jié)炭或沉積物;②絕對(duì)不會(huì)燃燒,沒(méi)有閃點(diǎn),沒(méi)有自燃點(diǎn);③良好的絕緣性能,比其它材料在受輻射時(shí),更具穩(wěn)定性;④對(duì)所有工業(yè)中使用的化學(xué)試劑都呈惰性;⑤極低的蒸發(fā)率,延長(zhǎng)再潤(rùn)滑時(shí)間,增加經(jīng)濟(jì)效益[5].

　　實(shí)驗(yàn)選用KrytoxGPL227型號(hào)潤(rùn)滑脂.在288℃高溫工作條件下運(yùn)作,實(shí)際使用已超過(guò)16000 h.

　　3 氟素潤(rùn)滑劑的綜合性能分析

　　Krytox系列潤(rùn)滑劑具有優(yōu)異的潤(rùn)滑性能,可以耐受低至-57℃( -70°F)到343℃(650°F)的工作溫度范圍,而在這樣惡劣的工作環(huán)境條件下,常規(guī)潤(rùn)滑脂中的油劑就會(huì)分散出來(lái),從而留下硬化的增稠劑,這樣就會(huì)對(duì)設(shè)備的軸承或齒輪造成損害,影響設(shè)備使用精度和效率[6];而Krytox系列潤(rùn)滑劑卻能保持潤(rùn)滑性能穩(wěn)定,而不會(huì)對(duì)設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生損害,即使在高溫條件下工作,Krytox系列潤(rùn)滑劑正常減少時(shí),剩下的增稠劑可以繼續(xù)起到潤(rùn)滑作用、滿足潤(rùn)滑技術(shù)要求.該類潤(rùn)滑劑還具有使用安全、使用周期長(zhǎng)、不可燃和化學(xué)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)[7].Krytox系列潤(rùn)滑劑與碳?xì)浠�合物類的�?rùn)滑劑的壽命、成本和可靠性實(shí)際應(yīng)用對(duì)比結(jié)果,如表2所示.

　　表2 壽命/成本/可靠性比較表

應(yīng)用實(shí)例	一般碳?xì)浠�合物類的�?rùn)滑劑	Krytox潤(rùn)滑劑
電機(jī)馬達(dá)(1750 r/min溫度227℃)	5天	9個(gè)月
熱輥輪(5000 r/min溫度199℃)	8個(gè)月	24個(gè)月
紡織機(jī)輥輪(轉(zhuǎn)速5400 r/min溫度225℃)	1個(gè)月	24個(gè)月

　　由表2的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比可明顯看出,krytox系列潤(rùn)滑劑的使用壽命、成本和可靠性等方面的綜合潤(rùn)滑性能,優(yōu)于其它常用的一般碳?xì)浠�合物類的�?rùn)滑劑.

　　4 結(jié) 語(yǔ)

　　通過(guò)對(duì)氟素系列潤(rùn)滑劑的耐磨性能及承載性能的實(shí)驗(yàn)分析,以及在具體設(shè)備上的應(yīng)用研究表明:

　　(1)氟素系列潤(rùn)滑劑,能夠滿足紡織印染行業(yè)設(shè)備的使用要求,雖然價(jià)格較高,但減少維修時(shí)間,降低維修勞動(dòng)強(qiáng)度,提高了設(shè)備利用率,因而可以大幅度地節(jié)約綜合生產(chǎn)成本,具有較好的性能價(jià)格比,在紡織行業(yè)值得推廣.

　　(2)為了滿足高檔織物的生產(chǎn)需要,以及隨著人們對(duì)生產(chǎn)環(huán)境的重視,氟素系列潤(rùn)滑劑在紡織行業(yè)將會(huì)得到廣泛應(yīng)用.

　　參考文獻(xiàn):

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　　[2] 劉月嗥,王澤愛(ài).宇航飛行器潤(rùn)滑劑概述[J].合成潤(rùn)滑材料,2004,(4):20 -20.

　　[3] 張俊杰.使用氟化潤(rùn)滑劑時(shí)拉絲模的設(shè)計(jì)[J].金屬制品,2004,(5):51 -54.

　　[4] 周炳榮.紡織機(jī)械[M].北京:中國(guó)紡織出版社,1999.

　　[5] 盛慧英.印染機(jī)械[M].北京:中國(guó)紡織出版社,1999.

　　[6] 夏青虹,武志強(qiáng).基礎(chǔ)油組成對(duì)油品清凈性的影響研究[J].潤(rùn)滑與密封,2005,(2):50 -54.

　　[7] 李 文,于 泰.液壓密封設(shè)計(jì)及生產(chǎn)工藝、密封技術(shù)與密封件檢測(cè)實(shí)驗(yàn)、維護(hù)保養(yǎng)務(wù)實(shí)大全[M].吉林:吉林?jǐn)z影出版社,2003.

　　以上資料來(lái)源《中原工學(xué)院學(xué)報(bào)》2005年8月第16卷第4期，由深圳優(yōu)寶惠 m.tuiheisu.com.cn 整理提供！EUBO，提供全球領(lǐng)先潤(rùn)滑解決方案！