[發明專利]涂覆復合電鍍層的織紗導向組件及其制作方法

在審

• 申請號: 201710070640.3
• 申請日: 2017-02-09
• 公開（公告）號: CN106757250A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 葛明德;呂承恩;張益誠
• 申請（專利權）人: 蘇州超立光機電科技有限公司;德創奈米科技股份有限公司
• 主分類號: C25D9/08
• 分類號: C25D9/08;C25D9/10;C25D5/54;C25D5/56;C25D5/50;C25D3/02;D03C9/02;D03D49/60;D04B15/06;D04B27/04;D03D51/20;D04B35/02
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙)11371
• 代理人: 畢翔宇

技術領域

本發明涉及化工及紡織設備領域，尤其涉及一種耐磨特性及導熱性良好的涂覆復合電鍍層的織紗導向組件及其制作方法。

背景技術

紡織纖維如棉、人造絲、聚酯、聚丙烯、聚酰胺、聚酰胺、羊毛，丙烯酸類、彈性纖維或其他彈性纖維等，都要將紡織纖維利用紡織機編織成為織布(織衣)。織紗導向組件為紡織機上的重要部件，如綜片(heald、heddle、harness wire、guard wire，又稱為綜絲、綜線等)、筘片(heddle hook)、申克片(sinker，又稱為沉降片等)、鋼筘(reed、loom reed、dent reed)、停經片(dropper)、紡針(knitting needle)等。紡織機的車速高，一般在600～1000轉/min以上，織紗對織紗導向組件的摩擦和沖擊次數約為600～1000次/min，被引入織口的織紗隨著上、下層經紗的交織，緯紗的彎曲程度增加，經紗變形附加張應力使得緯紗對織紗導向組件產生相對的作用力，加上織紗纖維特性和漿料等因素，加劇了織紗導向組件(如綜片的綜眼)的磨損，這種磨損屬于摩擦磨損、反復沖擊疲勞、應力腐蝕等多種模式的復雜交互作用。例如，綜片是一個長條型薄片結構，中間有綜眼，紡織纖維的經紗在綜眼內往復性地滑移，經紗對綜眼形成切割狀的滑動摩擦，在長時間、高強度的摩擦作用下，綜眼附近因摩擦及熱累積而產生毛邊，一旦經紗被割傷形成起毛起球嚴重，原本緊密的紗體結構變得疏松無序，紗體單位截面內纖維根數減少，導致經紗條惡化，直至發生經紗斷線。經紗斷線導致紡織機頻繁停車更換綜片，嚴重影響紡織機工作效率，同時也造成布面瑕疵問題，降低成品等級；類似的情況也發生在筘片、申克片、鋼筘、停經片、或紡針上。尤其化纖、消光絲或倍捻紗等紡織纖維在織布時，更要降低紡織機的轉速，以降低織紗導向組件(如綜片)磨損，這也直接造成產率低、成本高的問題，這是紡織業界急待解決的問題。

常見的織紗導向組件(如綜片)是使用金屬薄片，如高碳鋼片或不銹鋼作為原料，經過沖壓與拋光制成的。不銹鋼或金屬制的織紗導向組件(如綜片)，具有較好的機械強度，對于棉線類的經紗大約可承受約5000～10000公尺，但對于更強韌的聚酯線則降低至3000～5000公尺；為此，日本專利JP2001516814公開使用電鍍鎳、樹酯硬化層、氮化硬化或制成的全瓷表面；美國專利US 7757516、US6230756公開使用真空電鍍(CVD、PVD等)涂覆二氧化硅(silica)；中國專利CN 102851825 A公開在綜片本體表面利用雷射涂覆厚度為50～200μm的納米陶瓷涂層，納米陶瓷涂層是在陶瓷中加入或生成納米級顆粒、晶須、芯片纖維等；中國專利公開號CN200940182公開在綜片的綜眼周緣涂覆光滑的高強度耐磨材料(如搪瓷釉層、合金鍍層、聚四氟乙烯、聚全氟層)，或綜眼由光滑的高強度耐磨材料制成；或如中國專利公開號CN201220317942.9公開在綜眼嵌入陶瓷圈；這些技術目的是降低經紗的摩擦系數，可在一定程度內減少經紗的摩擦損傷，但此類技術雖然可以延長織紗導向組件的壽命，但對于數量龐大的織紗導向組件涂覆不易、價格昂貴，仍難以推廣使用。

對于鋼筘或停經片等織紗導向組件，類似的技術也被研究而公開，如德國斯巴力克(Spaleck)公司產品、中國專利公開號201210345825.8等使用電鍍硬鉻處理，如圖1，在不銹鋼停經片91上先電鍍2～8μm的電鍍鎳耐磨層，再電鍍1～3μm的電鍍鉻層。雖然電鍍硬鉻表面硬度相對于電鍍鎳層較硬，若經特別處理硬度可達1000HV，但其存在使用Cr⁶⁺的環保問題，并且因為電鍍硬鉻鍍層應力大，無法承受長期的反復沖擊疲勞、應力腐蝕，造成電鍍鉻層破裂或磨損，反而造成容易切割的痕道及毛邊。歐洲專利EP0485633、美國專利US5511587、中國專利公開號201220262380.2公開使用硫酸鎳電鍍浴，將類鉆(DLC)、碳化硅(SiC)、氧化鋁(Al₂O₃)、氧化鋯(ZrO₂)、氧化鉻(Cr₂O₃)等耐磨顆粒與電鍍鎳共沉積在異形鋼筘片或其他織紗導向組件上，例如厚度為5～20μm、1～10μm等，達到表面硬度1000-2000HV以上、表面摩擦系數0.14以下；又如歐洲專利EP0550752公開在碳化鈦或其他碳化物、氧化物、電鍍鉻上涂覆DLC，以達到高耐磨的目的，然而這種納米顆粒的合金化學復合層存在附著力不良、制作成本過高等問題，也難推廣使用。