摘要：以基础理论与应用实践相结合，全面论述了改性、预处理材料在纺纱胶管配方设计中的重要性。介绍改性、预处理材料功能特征和加工种类及方法，通过应用验证，阐明材料改性、预处理技术是现代纺纱胶管配方设计中的关键技术。
关键词：配方设计；丁腈橡胶改性；粉体助剂表面改性、预处理；关键技术
0 前言
材料改性、预处理是现代橡胶配方设计的关键技术，纺纱胶管配方设计也不例外。胶管配方设计应根据纺纱工艺和胶管制造工艺的特定条件和要求，通过材料改性、预处理研发生产配方，才能制造出性能稳定的高品质纺纱胶管。我们把基础研究和应用研究紧密结合在一起，从多角度研究橡胶配方材料的结构与性能，及应用中出现的现象和行为，探求新规律、新原理和新方法以及收集基本数据，从而不断扩大材料改性技术在配方设计中的应用领域，提高纺纱胶管科技含量和更新换代速度。
1 材料改性、预处理基本要求
根据纺纱胶辊使用的特定要求，通过材料改性、预处理设计胶管配方所制备的产品应符合以下预定性能。
1．1 抗静电
纺纱牵伸过程中，纤维与胶辊及罗拉相互间挤压和摩擦后分开，表面产生电荷，如果不能很快导走散逸时，便产生静电积聚，造成大量绒辊花，严重时甚至断头缠绕胶辊或罗拉，影响正常纺纱。为此胶管配方改性、预处理材料必须具备较低比电阻(体积电阻)和良好吸湿性，保持生产环境中胶辊表面电荷快速逸散和防止积聚之功效。胶管比电阻越低表面电荷向周围外界散失速度越强，另一方面通过表面吸湿调控，使表面电阻进一步降低，加快电荷衰减。
1．2 抗粘附
棉纤维中含有果胶质、油脂和蜡，果胶质呈粘状物，含有单糖碳水化合物，溶于水，在一定温湿度下，与胶辊表面接触形成溶解状态污垢；油脂是高级脂肪酸的甘油酯，植物油脂熔点较低，蜡主要成分是由高级饱和脂肪酸和高级一元醇所组成的酯，它们在一定温度下，与胶辊表面接触熔融形成覆盖膜状污垢。合成化学纤维中添加工艺助剂“和毛油”主要是由油剂、表面活性剂组成的乳液，在胶辊表面形成覆盖状污垢，易渗透表面内部扩散，发生浅表溶胀。以上又可划分为亲水性污垢、亲油性非极性污垢，在一定温湿度条件下，发生纤维粘附，危害正常纺纱。根据纺纱纤维自身特点，改性材料有吸湿性但要抗水溶性，来抵抗水溶性污垢增粘产生的粘附；增大材料极性排斥非极性油类污垢粘附；增大改性材料耐油性防止“和毛油”渗透溶胀粘附。
1．3 抗水雾
当生产环境相对湿度超过65％时，空气中的水分容易在胶辊表面凝聚形成水雾，而水雾由微小的液滴组成，纤维在接触胶辊表面过程中形成液桥，由液桥产生的作用力，增强了纤维对胶辊表面吸附力，上述状况在开冷车时较为明显，随之走熟后胶辊表面经纤维摩擦及升温，水雾逐渐消失纺纱趋于正常。液桥粘附力主要由液桥曲面产生的毛细压力及表面张力引起的附着力组成，液桥的几何形状如图1所示。
当空气中水分含量和气压不变的条件下，气温降低到使空气达到饱和时的那个温度称为露点温度(简称露点)，气温降至露点以下，水汽发生沉降凝结现象，在车间过道、门等处由于冷热交换最易发生此类现象，使胶辊表面形成水雾和纤维产生液桥吸附纤维。改性、预处理材料能降低胶辊表面张力，极大地减小胶辊表面对水的润湿接触角θ(见图2)，使水在胶辊表面充分散开抑制液桥产生。
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