氟素系列润滑剂在纺织印染设备中的适用性研究

　　于永民,杨庆民

　　(中原工学院,河南郑州 450007)

　　摘 要: 对氟素系列润滑剂耐磨性能及承载性能进行了实验分析,并在拉幅定型机、蒸化机、烘燥机、纺丝机、印花机、丝光机等纺织印染设备上对其润滑性能和使用成本进行了应用研究.实验结果表明,氟素系列润滑剂四球磨耗伤痕小于0.37 mm²,承载性能大于4500 Lb,可降低设备维修成本、具有良好的使用性价比.

　　关 键 词: 纺织行业;工作条件;润滑剂;润滑性能

　　中图分类号: TQ050.46    文献标识码: A

　　对于纺织印染设备,由于行业特点,对密封性、防滴漏、防腐蚀性、高温性能稳定性、防变性等要求相对较高.而常用的碳氢类润滑剂如氯化三氟乙烯、氟硅类、二酯、矿物油等,在使用中普遍存在着稳定性差、滴漏、高温结炭、使用寿命短等缺陷,增加了设备的保养、保修工作量,影响了设备效率的发挥,进而影响生产成本和产品竞争力.近年来,美国杜邦Krytox,意大利Fomblin、英国Millers等相继研制出了特种氟素润滑剂,其主要成分为全氟聚醚(PFPE)(也称PFAE或PF-PAE).该聚合物(PFPE)完全饱和,且仅由碳、氟、氧元素组成,不含氢元素,分子结构稳定,其高温性、耐火性、耐辐射性和耐化学性能特别优异[1],解决了一般润滑剂存在的高温和长效润滑问题,因而在核工业、航天工业以及民用工业中获得了广泛应用[2,3].但是在纺织印染行业设备中却应用较少,本文以美国杜邦Krytox氟素系列润滑剂为例,对其耐磨性能及承载性能进行了实验分析,并在纺织印染典型设备上,对其润滑性能和使用成本进行了应用研究.

　　1 氟素润滑剂的耐磨性能及承载性

　　能实验

　　 实验选取Krytox氟素润滑剂与氯化三氟乙烯、氟硅类、二酯、矿物油等常用的碳氢类润滑剂,在四球摩擦试验机(济南益华摩擦学测试技术有限公司生产的MRS-10A)上,对各种润滑剂的耐磨性能及承载性能进行了对比实验,结果如表1.

　　表1 各种润滑剂耐磨及承载性能比较表

润滑剂种类	四球磨耗伤痕/mm2	耐温耐压试验针及V型块损耗负载Lb
Krytox(全氟醚类)	0.36	>4500
氯化三氟乙烯	0.37	>4 500
氟硅类	0.43	1150
二酯	0.61	2300
矿物油	0.69	1300

　　注:①在20 kgf/107℃,1200 r/mmin/60 min,52 100钢对钢;②在4500 Lb时下停止试验.

　　由表1可知,在同等条件下,Krytox系列润滑剂的耐磨与承载性能明显优于其它种类的润滑产品.

　　2 氟素润滑剂的润滑性能及寿命(成本)实验

　　 实验选取几种具有代表性的纺织印染机械,如拉幅定型机的圆锥齿轮箱、蒸汽机和干燥机轴承、印染机升降轴轴承、拉幅定型机的链条、齿轮箱、高速电机等,根据具体设备的不同技术要求,对Krytox系列润滑剂的实际润滑性能及寿命(成本)进行了实验.

　　2.1 Krytox系列润滑油

　　纺织机械轴承:设备正常工作对润滑剂的技术要求为:①应用温度204℃以下性能稳定;②耐腐蚀,不会溶解,化学性能呈惰性;③不产生滴油、结碳及沉积物,保护环境[4].

　　实验选取Krytox GPL 225型号润滑剂,在199℃,5000 r/min的工作条件下,连续使用24个月.

　　热风机马达轴承:设备正常工作对润滑剂的技术要求为:①应用温度288℃以下性能稳定;º②优质粘性能力,不会产生滴油现象,保护轴承;③含有二硫化钼,增加马达抗负载能力;④良好的绝缘能力;⑤使用寿命长,减少停机时间,降低维修费用,增加效益.

　　实验选用KrytoxGPL217润滑剂,在227℃高温工作条件下运作,使用寿命8000 h.

　　2.2 Krytox系列润滑脂

　　选用设备:拉幅定型机、蒸化机、烘燥机、纺丝机、印花机、丝光机.

　　设备正常工作对润滑剂的技术要求为:①当温度达到288℃时没有化学分解,没有结炭或沉积物;②绝对不会燃烧,没有闪点,没有自燃点;③良好的绝缘性能,比其它材料在受辐射时,更具稳定性;④对所有工业中使用的化学试剂都呈惰性;⑤极低的蒸发率,延长再润滑时间,增加经济效益[5].

　　实验选用KrytoxGPL227型号润滑脂.在288℃高温工作条件下运作,实际使用已超过16000 h.

　　3 氟素润滑剂的综合性能分析

　　Krytox系列润滑剂具有优异的润滑性能,可以耐受低至-57℃( -70°F)到343℃(650°F)的工作温度范围,而在这样恶劣的工作环境条件下,常规润滑脂中的油剂就会分散出来,从而留下硬化的增稠剂,这样就会对设备的轴承或齿轮造成损害,影响设备使用精度和效率[6];而Krytox系列润滑剂却能保持润滑性能稳定,而不会对设备运行产生损害,即使在高温条件下工作,Krytox系列润滑剂正常减少时,剩下的增稠剂可以继续起到润滑作用、满足润滑技术要求.该类润滑剂还具有使用安全、使用周期长、不可燃和化学稳定等优点[7].Krytox系列润滑剂与碳氢化合物类的润滑剂的寿命、成本和可靠性实际应用对比结果,如表2所示.

　　表2 寿命/成本/可靠性比较表

应用实例	一般碳氢化合物类的润滑剂	Krytox润滑剂
电机马达(1750 r/min温度227℃)	5天	9个月
热辊轮(5000 r/min温度199℃)	8个月	24个月
纺织机辊轮(转速5400 r/min温度225℃)	1个月	24个月

　　由表2的实验数据对比可明显看出,krytox系列润滑剂的使用寿命、成本和可靠性等方面的综合润滑性能,优于其它常用的一般碳氢化合物类的润滑剂.

　　4 结 语

　　通过对氟素系列润滑剂的耐磨性能及承载性能的实验分析,以及在具体设备上的应用研究表明:

　　(1)氟素系列润滑剂,能够满足纺织印染行业设备的使用要求,虽然价格较高,但减少维修时间,降低维修劳动强度,提高了设备利用率,因而可以大幅度地节约综合生产成本,具有较好的性能价格比,在纺织行业值得推广.

　　(2)为了满足高档织物的生产需要,以及随着人们对生产环境的重视,氟素系列润滑剂在纺织行业将会得到广泛应用.

　　参考文献:

　　[1] 武雅丽.润滑油生物降解试验研究[J].润滑与密封,2004,(5):53 -55.

　　[2] 刘月嗥,王泽爱.宇航飞行器润滑剂概述[J].合成润滑材料,2004,(4):20 -20.

　　[3] 张俊杰.使用氟化润滑剂时拉丝模的设计[J].金属制品,2004,(5):51 -54.

　　[4] 周炳荣.纺织机械[M].北京:中国纺织出版社,1999.

　　[5] 盛慧英.印染机械[M].北京:中国纺织出版社,1999.

　　[6] 夏青虹,武志强.基础油组成对油品清净性的影响研究[J].润滑与密封,2005,(2):50 -54.

　　[7] 李 文,于 泰.液压密封设计及生产工艺、密封技术与密封件检测实验、维护保养务实大全[M].吉林:吉林摄影出版社,2003.

　　以上资料来源《中原工学院学报》2005年8月第16卷第4期，由深圳优宝惠 www.chinaeubo.com 整理提供！EUBO，提供全球领先润滑解决方案！