筘的锈蚀机理及防锈措施

赵 洪，殷翠红，曹五虎

(鲁泰纺织股份有限公司，山东 淄博 255000)

0 引言

筘是织机的重要器材，要求精度高，用于确定经纱分布密度和幅宽，价格比较高。由于织机用筘一般采用普通碳钢制造，在使用、储存的过程中极易锈蚀，导致无法使用。根据工厂统计，因锈蚀问题报废的筘超过总报废筘的90%，浪费很大。

1 筘锈蚀原因

储存环境是筘是否锈蚀的决定因素，也是主要控制因素。储存环境主要包括温湿度、氧气及各种污染物等。

1.1 温湿度对锈蚀的影响

一般来说，相对湿度对金属锈蚀影响很大。因为金属表面的水膜会随着相对湿度的变化而变化[1]。当空气相对湿度较低时，金属锈蚀很慢；当相对湿度逐渐增加并达到一定限度时，金属锈蚀的速度会骤然加剧，此时的相对湿度数值称为“临界相对湿度”[2]。临界相对湿度是金属大气腐蚀的重要参数，由金属种类、表面状态及大气环境决定。钢的临界相对湿度约为70%，但是当金属表面不清洁时，此数值会大幅降低，即在较低的相对湿度下，金属也会很快出现锈蚀。

温度对于金属锈蚀的影响主要是当温度过低时，空气中的水分会在金属表面形成凝露，导致金属锈蚀加速。

1.2 氧气对锈蚀的影响

金属在大气中发生锈蚀，空气中的水分与氧是主要因素，二者缺一就不会生锈。空气主要由N2，CO2，O2和水等组成，其中氧气约占21%。水分被吸附在金属表面形成薄薄一层水膜，空气中的氧气容易溶解在水中，并渗透到金属表面，在这种状态下溶解氧的去极化过程十分容易进行，从而在金属表面发生微电池反应，因此氧气是空气腐蚀中的主要“元凶”之一[3]。

然而对筘采取脱氧存储防锈的方式却不可行，因其不符合工业化生产的实际，具有很大的局限性。

1.3 空气中污染物对锈蚀的影响

空气中的污染物，主要是指各种酸性气体及各种烟尘。例如比较活泼的氯气，容易透过金属表面的水膜及钝化膜，溶解在水膜中，成为可溶性氯化物，从而增加水膜中的电解质数量，加速金属的阳极溶解腐蚀。

化学反应过程的存在，使筘存放在自然环境中受到危害。但是在生产车间内，新鲜空气会及时补充和回流，对筘不会造成影响。

2 试验

2.1 试验仪器

经过前期与设备制造厂家联系沟通后，提出使用环境状况和工艺要求，厂家建议选DH-8183E型除湿机试用。该除湿机功率为2.3 kW，最大除湿量为138 L/d，适用温度范围为5 ℃～38 ℃，除湿面积约为70 m2～140 m2，最大除湿参数能达到相对湿度在37%以内。

2.2 试验方案

2.2.1 正交试验

2.2.1.1 试验因素水平

分别将试样放置在不同温湿度环境中。取3个因素：温度、相对湿度、清洁度，每个因素取3个水平，因素水平如表1所示。

2.2.1.2 试验结果

选用L9(34) 正交表，试验结果采用百分制，分数越高，锈蚀程度越低；分数越低，锈蚀程度越严重；100分表示一点都不生锈；试验时间为90 d，试验样品锈蚀情况见图1。

图1 试验样品锈蚀情况

2.2.1.3 对试验结果进行方差计算

试验结果方差计算见表2。

表2 正交试验方差计算

2.2.1.4 对试验结果进行方差分析

试验结果方差分析见表3。

表3 试验结果方差分析

从表3可以看出：由于FA小于F0.95(2，2)=19，FC小于F0.95(2，2)=19，因此因子A与C在显著性水平0.05上不显著，而FB大于F0.95(2，2)=19，因子B在显著性水平0.05上显著，所以相对湿度对筘锈蚀程度影响最大。

试验选出最优方案：相对湿度为39%，温度为31 ℃，清洁度选“干净”。

2.2.2 相对湿度变化对比试验

筘清洁度在“干净”条件下，因温度对本试验无影响，通过变化相对湿度来确定最经济的相对湿度值。相对湿度对筘锈蚀的影响见表4。

表4 相对湿度对筘锈蚀的影响

从表4试验可以得出，相对湿度控制为39%～42%时筘不生锈，且相对湿度最经济。

3 试验效果

经过两年多试验数据的跟踪检测，目前筘储存室平均环境温度约为31 ℃，相对湿度为39%～42%，能达到杜绝织机用筘锈蚀的目的，满足正常生产需要。

经统计，2011年以前共计5年筘损坏的数量为703片，平均每年报废141片。其中，由于锈蚀造成筘损坏占总损坏数的90.75%。若可解决锈蚀问题，预计每年可节约资金约10.2万元。

4 筘防锈蚀的措施

4.1建立筘存储密闭室。将筘存储室与织布和穿筘车间相通的天花板去除，采用石棉板重新吊顶进行密封处理，避免筘存储室空气与外部空气相互流通，从而减小锈蚀概率。

4.2筘存储室内部采用分区存放原则并增设隔断墙。由于喷气织机用异形筘无需防锈处理，所以将其他织机用筘单独隔离保存以除湿防锈；隔断四周及顶棚刮腻密封处理，且用密封胶填缝。

4.3隔断门进行密封处理，封闭物料通道，使筘存储室的门一直处于闭合状态；隔断门四周框边加装毛毡密封条，避免空气泄漏。

4.4对现有筘进行分类盘存，淘汰锈蚀严重不可使用的筘，使现有筘保持良好使用状态，进而对其进行除湿防锈处理，达到最佳使用效果。

5 结论

5.1筘防锈蚀的最佳方案，即相对湿度控制为39%～42%时不易发生锈蚀，且最经济；筘存储室要尽量密闭，室内增设隔断墙，避免空气流通。

5.2建立筘存储室小环境检测管理制度，对进一步推行筘保存新方法提供思路，为更有效、更节能、更简便的保存产品奠定基础。