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非织造布梳理机及梳理针布浅析[复制链接]
在非织造布生产过程中,梳理机承前启后,对整条生产线的生产和产品质量起到至关重要的作用,它把开清工序的纤维进一步混和均匀、开松并除去粉尘、杂质,将块状纤维梳理成束状,再梳成单纤维状,并经过铺网机交叉成网后,供针刺机加固。双道夫纤网有均匀补偿作用,杂乱辊使纤网纤维杂乱排列,减少产品纵横向强度差异。现代梳理机向系列化发展,可根据要求进行组合,有单锡单道、双锡单道、双锡双道三种,但是各种组合均包括喂入系统、预梳系统、主梳系统、输出系统和传动系统,而各系统的有机组合则构成了非织造布生产线的梳理过程。
1 非织造布梳理的作用及要素
1.1梳理机隔距决定纤维在工作区的梳理力
梳理机隔距小作用区变大,工作辊挂毛量大,使纤维间挤压力增大,工作辊、锡林抓取纤维能力强,但并非越小越好。梳理力太大也易损坏针,喂入量大作用区纤量大,观察工作辊纤维量大时,就不能再调小隔距。隔距从后向前由大变小,到主锡林最后纤维被梳直,此时隔距小,不易拉伤纤维。
1.2梳理机速比决定对纤维的分梳及转移能力
工作辊速比大,其速度小,锡林交给工作辊纤量也多,梳理作用强,但也会造成梳理不透。速比由后向前由小变大,速比应由喂入量原料开松度确定,开松不好的纤维速比大更易受损伤。提高锡林速度可加大速比,提高工作辊速度则实际上降低速比。锡林与工作辊速比、锡林与道夫速比、道夫与杂乱速比、杂乱与杂乱速比应根据不同产品的要求而合理设定。
1.3梳理机针布决定对纤维握持、分梳和转移的效果
梳理针布是梳理机的核心部件,针布直接作用于纤维,起到开松、撕扯、梳理纤维的效果,其类型、规格和质量是影响梳理的重要因素,针布的不同配置对分梳效能产生重要影响,以下作重点阐述。
2 非织造布梳理原理分析
2.1梳理的针布工艺机理
根据梳理机各系统运动判断,梳理针布有如下三大作用:
(1)针齿平行配置,沿各自针齿方向旋转,任何纤维都得到了充分梳理,但纤维损伤大。
(2)针齿平行配置,两针齿面同方向旋转,每一个针齿表面都会带走一部分纤维,纤维被分梳、剥取或凝聚。
(3)针齿交叉配置,两针齿面反方向或同方向旋转,向针齿方向旋转的齿将不向针齿方向旋转的齿上的纤维剥离,速度快的针齿将速度慢的针齿上的纤维剥离。
2.2梳理单元各部件的相互作用
(1)喂入辊与刺辊、刺辊与锡林的相互作用。喂入辊与刺辊针齿平行配置,它们之间主要是喂入作用,也有开松的作用。喂入辊缓慢连续地将纤维喂给刺辊,高速运行的刺辊将块状和束状纤维开松成小束状和少量小块状纤维。刺辊与锡林针齿交叉配置,同向运行,经刺辊初步开松的纤维被高速旋转的锡林全部带走,进入下一道梳理工序。
(2)锡林与工作辊的相互作用。锡林与工作辊的针齿成平行配置,而且锡林表面的线速度远大于工作辊的表面线速度,因此锡林与工作辊的作用为分梳作用。
(3)工作辊与剥毛辊的相互作用。工作辊与剥毛辊的针齿交叉配置,它们之间的作用是完全剥取作用,另外由于剥毛辊速度快,当纤维转移到转移辊上时,还受到补充梳理和拉直作用。装在锡林侧下方的工作辊和剥毛辊,由于转移辊的离心作用还可以把部分短纤维和杂质去除,起到除杂作用。
(4)剥毛辊与锡林的相互作用。剥毛辊与锡林针齿交叉配置,它们之间主要是剥取作用,也有补充梳理的作用。锡林将转移辊上的纤维剥取以后,这些纤维又被锡林带向原来的那个工作辊进行分梳。
(5)主锡林、工作辊和剥毛辊的相互作用。三者组成完整的梳理单元,实现循环梳理过程。
(6)锡林与道夫的相互作用。锡林与道夫针齿平行配置,对纤维的作用,其本质为分梳。道夫就是利用其清洁的齿面在与锡林带有纤维的齿面发生分梳过程中通过速度差(锡林与道夫速比约15~20)将锡林表面分梳好的部分纤维转移过去。所以,道夫的主要作用在于尽可能比较完善地转移和凝聚锡林上的纤维,且在凝聚纤维的同时又进行均匀混合。
(7)锡林、道夫与高速杂乱罗拉的相互作用。杂乱罗拉安装在锡林前面、道夫后面,与锡林、道夫针布都平行配置,相向旋转。高转速产生的离心力使杂乱罗拉表面的纤维从张紧拉直状态变为悬浮在齿尖上的松弛状态。此外,高转速产生的空气涡流促使纤维随机分布。高速杂乱罗拉的纤网特征为MD︰CD=(3~4)︰1。
(8)道夫与凝聚辊(杂乱罗拉)的相互作用。道夫与凝聚辊针齿交叉配置,对纤维作用的本质为转移。从道夫到凝聚辊1再到凝聚辊2,速度依次降低,纤维受推挤作用,从而使纤维产生随机变向。其最终目的是输出纤网中的纤维从单向排列转变为一定程度的杂乱排列。纤网特征为MD︰CD=(5~6)︰1,而道夫直接出网的MD︰CD=(9~15)︰1。
3 非织造布梳理机用针布的要求及其配套
3.1非织造布梳理机用针布齿条的性能要求
(1)具有良好的穿刺和握持纤维的能力。即具有良好的锋利度和恰当的工作角,使纤维经常处于针齿的尖端。
(2)具有良好的纤维转移能力。即具有恰当的工作角和光洁度,没有毛刺,对纤维没有物理性强制作用,使纤维能够得到良好的反复梳理和恰当的转移。
(3)具有良好的齿形和齿隙容量。即具有合理的工作面齿形和合适的齿背角,能容纳一定量的纤维,并具有良好的吸放能力,以提高梳理机的均匀混合作用。
(4)具有适当的齿密度。在通常情况下,密度高梳理充分,但易损伤纤维且不易释放纤维;密度低容易转移,但可能造成梳理不充分。
3.2非织造布梳理机用齿条的材料和工艺要求
为了获得优良的梳理机齿条性能,在齿条的制造过程中必须使用优质的原材料和先进的制造工艺。
(1)中碳钢材料。对普通梳理要求的产品可采用国产普通中碳钢材料,以满足一般中低速梳理的需要。
(2)合金钢材料。进口设备和生产中高档产品或对连续生产要求较高时,需要合金钢材料的针布,这类针布具有更好的锋利度、平整度、光洁度和耐磨性能。(3)特殊制造工艺。非织造布针布独特的使用环境要求针布具有独特的品质,这些品质需要特殊的制造工艺来保障。
3.3梳理机各部件针布特点及基本配置规则
(1)喂入刺辊部分。针布齿比较高、大,强度大,工作角大。选型要点是机器结构、原料种类和生产产品。
(2)锡林部分。针布总高小2.5~4.2mm,工作角大70o~83o;齿尖锋利,带负角设计;预梳锡林密度小于主梳锡林,而高度、基厚要大于主梳锡林。选型要点是原料、工艺、设备和产品。
(3)道夫、工作辊部分。针布工作角小45°~65°;齿深较深,容纤量大;带横纹设计,转移性能好。道夫选配要点是速度、道夫数量、道夫直径和产品;工作辊选配要点是原料、速度和直径。
(4)凝聚辊部分。针布工作角小45°~55°;齿深较深,容纤量大。选配要点是出网厚度和出网速度。
从喂入到输出,针对同类型辊体,针布配置遵循以下三个基本规则:齿高越来越矮;齿密越来越密;分梳类针布工作角越来越小。
4 非织造布梳理机生产操作要点
4.1操作技术要点
提高前工序开松效果,减少纤维损伤,因为纤维被拉断变短后,不利成网,也降低针坯强力。合理设计速比、隔距,适当添加水及加油剂,控制好喂入量等减少纤维拉伤。减少纤网喂入左右不匀,左右隔距不一。减少纤网破洞、厚薄不一、意外牵伸、静电、气流等因素造成纤网不匀和纤网云斑。梳理力太大或隔距太大都会产生毛粒。要经常性查看喂入辊金属报警是否完好,出现金属报警应找出金属物后方可开车。注意皮带松紧、帘子跑偏、机台卫生、针布表面、针布交接、异物进入及针布、漏底生锈等问题。
4.2安全生产要点
梳理机属高危设备,易发人身、设备事故,因此在运行过程中不得打开设备防护门,且不得站在机台上,严禁身体直接接触旋转部件。处理锡林充塞、道夫返花、凝聚辊挂花等问题时,不得边开车边处理,不得把竹竿、刷子等伸入机内,以免造成设备事故。停车时,一定要看清所有的部件是否全部停稳,看看控制台电源是否已经切断、有没有挂上安全警示牌;重新生头时,要小心身边传动部件,预防人身伤害事故发生。
4.3工作环境要求
在针刺非织造布生产过程中,温湿度及油剂对生产的影响极大。由于纤维间有一定的摩擦,在强梳理情况下易被扯断,因此在生产中需加入一些水和油剂。加水目的是使纤维具有一定的回潮率,加油剂目的是使纤维柔软、润滑、防静电。一般情况下,温度20~30℃、湿度50%~60%,最有利于针刺非织造布的生产。温度高、湿度大、回潮率过大,易缠罗拉、打手等部件,对梳理针布也不利,易引起针布充塞;温度底、回潮率太小,原料干燥,梳理过程易产生静电,纤维损伤大,飞花多,增加消耗。加入油剂可以使纤维柔软、润滑、减少摩擦系数,并保持一定的回潮率,防止静电。因此,在生产过程中要注意温湿度及油剂的控制。
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