非织造布梳理机纤网质量探析
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梳理机在一定情况下会出现大量飞花 ,导致 梳理纤网均匀度下降甚至纤网出现破洞的情况 , 采用降低主锡林 、工作辊 、剥棉辊的速度并且减小 工作辊与剥棉辊的速度差的方法 ,可以明显提高 梳理机输出纤网的质量 。 2. 3 梳理机喂棉系统
梳理机 喂 棉 系 统 对 纤 网 定 量 的 控 制 至 关 重 要 ,如果梳理机喂入的纤维层密度大范围波动会 造成梳理机输出纤网定量大片段不匀现象 ,反映 在布面上即长度方向上的定量波动 ,影响到产品 质量的稳定并且造成生产原料的极大浪费 。所以 新型的梳理机充分运用机电一体化及电脑自动控
非织造布生产工艺主要有干法 、湿法 、聚合物 挤压纺丝成网法等 。目前干法生产仍占主要地 位 ,其次是聚合物挤压纺丝成网法和湿法 。干法 非织造布最基本 、最重要的生产工序是梳理工序 , 不论是热轧 、针刺还是水刺都要经过梳理工序 ,因 此梳理输出的纤网质量直接影响干法非织造布的 后加工和其本身的性能 。
非织造布在 10 年前还不为多数国人所知 ,而 今非织造布产品已进入千家万户 ,成为人们日常 生产和生活不可缺少的一部分 ,其应用范围极广 , 大到围海造田 、兴修水利的土工布 ,小到一块尿 布 、卫生巾等日常应用卫生材料 。由于其具有原 料来源广 、工艺流程短 、产量高 、产品品种多和应 用范围广等特点 ,在很多应用领域正在逐步取代 机织和针织产品 ,而且随着非织造布生产技术的 飞速发展 ,现代科技的充分应用 ,非织造布产品日 新月异 ,终将成为纺织行业的领头羊 。
如法国 Thibeau 公司最新推出的 Prodyn Sys2 tem 将梳理机和牵伸机合二为一 ,采用整体控制 技术使梳理机和铺网机结合更加紧密 。其主要技 术突破在于运用吸风式传输帘和传动辊 ,使纤网
在转移过程中紧贴输送帘 ,以消除牵伸造成的纤 网不匀 ;控制梳理机的纤网输出 ,以解决交叉铺网 机输出纤维层两端厚中间薄的问题 。 312 罗拉 、锡林 、道夫多种组合技术
混合程度进行分析 :
C=
T P
=
( L + ΣDi) / i
P=
L (1 + Σ Di )
P
iL
Ji
=L
Di - Di
→ Di
L
=
1
Ji - Ji
C
=
L P
(1
+
Σ
i
1
Ji -
) Ji
Байду номын сангаас
式中 : C ———滞留系数 (纤维的平均滞留时间) ;
T ———梳理机中的纤维量 ;
P ———梳理机产量 ;
L ———主锡林上的纤维量 ;
开辊 (第一锡林 、胸锡林) 上的 1 个～4 个梳理单
2001 年第 1 期 产业用纺织品
— 21 —
元 ,用来打散大团纤维 ,对纤维层进行预梳 ,对于 平面喂入板喂入纤维 ,两个梳理单元就可以达到 较好的梳理效果 。二是主锡林上的主梳理单元 , 主梳理单元数量对梳理纤网均匀度 、纤网表面棉 结数 、纤维的长度 、梳理产量等产生影响 ,如图 1 所示 。
Di ———第 i 个工作辊上的纤维量 ;
J i ———第 i 个工作辊上的集纤系数 。
从上式可知增加工作辊数量或提高工作辊集
纤系数可以使滞留系数增大 ,从而改善梳理混合 效果 ,并提高梳理能力 。
2 影响非织造布梳理机纤网质量的 主要因素
211 梳理单元的数量 梳理机梳理单元主要分为两个部分 ,一是预
参考文献
[1 ] 王延熹 1 非织造布生产技术 1 北京 :纺织工业出版 社 ,1986
[2 ] 非织造布 ,1998 , (3) ; 1999 , (2) [3 ] 纺织材料学 1 北京 :纺织工业出版社 ,1986 [4 ] 孔令学 1 非织造布纤维网取向度研究 1 中国纺织大
学论文 ,1988 [5 ] 上海纺织科技 ,1998 , (4) [6 ] Textile Industry , 1996 , (8)
工作辊的速度对工作辊的集纤能力和纤维的
1 ———纤维梳理量 ; 2 ———纤维混合程度 图 3 工作辊速度对梳理量和纤维混合
程度的影响
从图 3 可知 ,工作辊的速度越高 ,单位时间内 工作辊所梳理的纤维就越多 ,对纤维的梳理效果 也就越好 ,所得到的纤网就越均匀 ;工作辊的速度 提高会使工作辊与锡林之间的相对速度降低 ,从 而降低了纤维的梳理强度 ,即减少了纤维在梳理 过程中的长度损失 ,使纤维在成网后保持良好的 伸缩性和弹性 ;工作辊速度的提高也提高了梳理 机的梳理能力和产量 。
一般主 锡 林 的 速 度 是 道 夫 和 工 作 辊 速 度 的 10 倍～15 倍 ,剥棉辊的速度比工作辊快 1 倍左 右 。大多数情况下梳理机纤网质量问题都是由于 主锡林 、道夫 、工作辊和剥棉辊之间的速度配置不 合理所引起的 。
梳理机道夫上纤网变窄或消失主要是由于主 锡林速度过快 ,纤维无法正常转移到道夫上或纤 维层两端密度太小 ,主锡林上纤维量不足 ,无法正 常输出纤网所致 。可以通过降低主锡林速度或提 高纤维层两端密度的方法来解决 。
X 射线 ↓
FBK536 → 纤维层 → 喂入辊 → CA11
↓
↑
接收器
↓
Servolap
图 4 利用 X 射线的喂入控制系统
3 新型梳理机和梳理技术对纤网质 量的影响
随着非织造布技术的飞速发展 ,国际上著名 的非织造布生产商不断推出新型非织造布专用设 备 ,非织造布梳理机在专利技术和机械设计发明 上取得了较大的成功 。生产商不断推出各种高 产 、高速 、高效的新型梳理机 ,使梳理机的产量达 到 800 kg/ h 以上 ,梳理机适纺纤维从 0. 5dtex 到几 十分特 ,在梳理机上采用纤网监测系统 ,监测纤网 破洞 、匀斑及纤网匀度用以对纤网质量进行自动 控制 ,保证梳理输出纤网质量稳定 。 3. 1 梳理 、铺网一体化技术
混合程度有密切关系 ,如图 3 所示 。
1 ———棉结个数 (个) ; 2 ———纤维长度 (mm) ; 3 ———纤网均匀度 ( %) ; 4 ———产量 (kg/ h)
图 1 梳理单元数量对相关因数的影响
实验证明 ,当纤维长度损失超过 10 %～15 % 时 ,纤网质量会明显下降 ,因此主锡林配置 5 个～ 6 个梳理单元就可以达到最佳梳理效果 。此时 , 产量较高 ,均匀度较好 ,纤网棉结数较好 ,长度损 失小 。 2. 2 主锡林 、工作辊 、剥棉辊 、道夫的速度配置
采用罗拉 、锡林 、道夫的多种组合可达到高 产 、高速梳理均匀的效果 。如德国 Hergeth 公司生 产的 WZM/ K52D22R2 高产杂乱梳理机采用 6 只直 径 415 mm 的铝制锡林和 8 只直径 215 mm 的工作 罗拉组成 ,其纤网的转移输出机构有单道夫和双 道夫两种 ,在成网质量上有较大提高 ,而且倾斜向 上的机构布置使得占地空间减小 。又如意大利 Bonino 公司生产的梳理机幅宽可达 4. 2 m ,并提供 多至 4 个道夫的梳理机 。当梳理机配有两个至多 个道夫时 ,可利用增加的道夫作为额外的工作辊 , 因此生产灵活性较大 。 313 杂乱辊杂乱机构和气流杂乱机构技术
梳理机的梳理作用主要发生在主锡林 、工作 辊及道夫上 。主锡林速度与梳理机产量关系如图 2 所示 。
图 2 主锡林速度对梳理产量的影响
当进入主锡林的纤维量超过其最大负荷量 , 即喂入辊喂入纤维量超过梳理机的最高产量时 , 纤网会出现白点 、折皱 、云斑等现象 ,而主锡林的 最大负荷取决于主锡林上的针布型号和主锡林速 度 。因此在一般情况下提高主锡林的速度对纤网 质量有一定的改善作用 。
采用杂乱辊杂乱机构和气流杂乱机构可根据 工 艺 要 求 控 制 纤 网 的 纤 维 取 向 度 。如 德 国 Spinnbau 公司生产的 Card216 型梳理机采用双道 夫结构 ,并配有 3 个杂乱辊 ,实现三级杂乱 ,杂乱 比例通过改变链轮比例来调整 ; Random Ⅲ型梳理 机配有高速转移辊 ,其转移方向与一般转移辊相 反 ,因而其速度提高很多 ,使生产速度相应增加 。
— 22 — 产业用纺织品 第 19 卷总第 124 期
制装置来控制喂入 。如德国 Spinnbau 公司采用的 定容和定量组合电子喂棉系统使喂入不匀控制在 0. 8 %以下 。法国 Thibeau 公司生产的 CA11 型梳 理机配有德国 Trützschler 公司的 FBK536 型容积 式喂料箱及比利时 S + 公司的 Servolp 自调匀整装 置 ,通过 X 射线测定纤维层密度来控制喂入辊速 度达到均匀喂入的目的 ,如图 4 所示 。
1 梳理机工作机理
梳理机的主要作用是把经过开松的纤维团进 一步打散 、混合均匀 ,利用成对罗拉表面的针布间 相互运动使分梳开的单纤维互相交错 ,依靠自身 的卷曲和摩擦形成一张均匀的纤维网 。
梳理过程有分梳和剥取两个基本动作 。当两 罗拉表面针布针齿同向配置时 ,纤维将从一个罗 拉表面转移到另一个罗拉表面 ,称之为剥取 ;当两 罗拉表面针布针齿反向配置时 ,纤维被两个罗拉 表面的针齿所勾挂拉伸梳理 ,存在于两针齿面间 的纤维被所有针齿带走一部分 ,称之为分梳 。一
— 20 — 产业用纺织品 第 19 卷总第 124 期
非织造布梳理机纤网质量探析
叶华平 (杭州新华集团公司 ,杭州 ,310011)
摘 要 :概述了梳理机工作机理 ,分析讨论影响非织造布梳理机纤网质量的主要因素及原理 。 关键词 :非织造布 ,梳理机 ,纤网质量
Keyword : nonwoven , carding machine , web quality
般只有道夫和锡林间以分梳为主 ,道夫 、杂乱辊 、 工作辊 、剥棉辊之间的作用以剥取为主 。所以转
移到道夫上的纤维量是锡林上总纤维量的一部
分 ,而另一部分纤维仍留在锡林表面继续梳理 ,即 返回负荷 。返回负荷的大小与锡林和道夫间的隔
距 、速比 、纤维状态 、针布型号等因数有关 。返回
负荷大 ,可以增加梳理的混合均匀度 ,提高梳理质 量 。根据返回负荷的概念可得到以下公式对梳理
Analysis of the Web Quality of the Carding Machine
Ye Huaping
Abstract : This paper introduced the mechanism of the carding machine and discuss the main factors affecting the web quality.
梳理机 喂 棉 系 统 对 纤 网 定 量 的 控 制 至 关 重 要 ,如果梳理机喂入的纤维层密度大范围波动会 造成梳理机输出纤网定量大片段不匀现象 ,反映 在布面上即长度方向上的定量波动 ,影响到产品 质量的稳定并且造成生产原料的极大浪费 。所以 新型的梳理机充分运用机电一体化及电脑自动控
非织造布生产工艺主要有干法 、湿法 、聚合物 挤压纺丝成网法等 。目前干法生产仍占主要地 位 ,其次是聚合物挤压纺丝成网法和湿法 。干法 非织造布最基本 、最重要的生产工序是梳理工序 , 不论是热轧 、针刺还是水刺都要经过梳理工序 ,因 此梳理输出的纤网质量直接影响干法非织造布的 后加工和其本身的性能 。
非织造布在 10 年前还不为多数国人所知 ,而 今非织造布产品已进入千家万户 ,成为人们日常 生产和生活不可缺少的一部分 ,其应用范围极广 , 大到围海造田 、兴修水利的土工布 ,小到一块尿 布 、卫生巾等日常应用卫生材料 。由于其具有原 料来源广 、工艺流程短 、产量高 、产品品种多和应 用范围广等特点 ,在很多应用领域正在逐步取代 机织和针织产品 ,而且随着非织造布生产技术的 飞速发展 ,现代科技的充分应用 ,非织造布产品日 新月异 ,终将成为纺织行业的领头羊 。
如法国 Thibeau 公司最新推出的 Prodyn Sys2 tem 将梳理机和牵伸机合二为一 ,采用整体控制 技术使梳理机和铺网机结合更加紧密 。其主要技 术突破在于运用吸风式传输帘和传动辊 ,使纤网
在转移过程中紧贴输送帘 ,以消除牵伸造成的纤 网不匀 ;控制梳理机的纤网输出 ,以解决交叉铺网 机输出纤维层两端厚中间薄的问题 。 312 罗拉 、锡林 、道夫多种组合技术
混合程度进行分析 :
C=
T P
=
( L + ΣDi) / i
P=
L (1 + Σ Di )
P
iL
Ji
=L
Di - Di
→ Di
L
=
1
Ji - Ji
C
=
L P
(1
+
Σ
i
1
Ji -
) Ji
Байду номын сангаас
式中 : C ———滞留系数 (纤维的平均滞留时间) ;
T ———梳理机中的纤维量 ;
P ———梳理机产量 ;
L ———主锡林上的纤维量 ;
开辊 (第一锡林 、胸锡林) 上的 1 个～4 个梳理单
2001 年第 1 期 产业用纺织品
— 21 —
元 ,用来打散大团纤维 ,对纤维层进行预梳 ,对于 平面喂入板喂入纤维 ,两个梳理单元就可以达到 较好的梳理效果 。二是主锡林上的主梳理单元 , 主梳理单元数量对梳理纤网均匀度 、纤网表面棉 结数 、纤维的长度 、梳理产量等产生影响 ,如图 1 所示 。
Di ———第 i 个工作辊上的纤维量 ;
J i ———第 i 个工作辊上的集纤系数 。
从上式可知增加工作辊数量或提高工作辊集
纤系数可以使滞留系数增大 ,从而改善梳理混合 效果 ,并提高梳理能力 。
2 影响非织造布梳理机纤网质量的 主要因素
211 梳理单元的数量 梳理机梳理单元主要分为两个部分 ,一是预
参考文献
[1 ] 王延熹 1 非织造布生产技术 1 北京 :纺织工业出版 社 ,1986
[2 ] 非织造布 ,1998 , (3) ; 1999 , (2) [3 ] 纺织材料学 1 北京 :纺织工业出版社 ,1986 [4 ] 孔令学 1 非织造布纤维网取向度研究 1 中国纺织大
学论文 ,1988 [5 ] 上海纺织科技 ,1998 , (4) [6 ] Textile Industry , 1996 , (8)
工作辊的速度对工作辊的集纤能力和纤维的
1 ———纤维梳理量 ; 2 ———纤维混合程度 图 3 工作辊速度对梳理量和纤维混合
程度的影响
从图 3 可知 ,工作辊的速度越高 ,单位时间内 工作辊所梳理的纤维就越多 ,对纤维的梳理效果 也就越好 ,所得到的纤网就越均匀 ;工作辊的速度 提高会使工作辊与锡林之间的相对速度降低 ,从 而降低了纤维的梳理强度 ,即减少了纤维在梳理 过程中的长度损失 ,使纤维在成网后保持良好的 伸缩性和弹性 ;工作辊速度的提高也提高了梳理 机的梳理能力和产量 。
一般主 锡 林 的 速 度 是 道 夫 和 工 作 辊 速 度 的 10 倍～15 倍 ,剥棉辊的速度比工作辊快 1 倍左 右 。大多数情况下梳理机纤网质量问题都是由于 主锡林 、道夫 、工作辊和剥棉辊之间的速度配置不 合理所引起的 。
梳理机道夫上纤网变窄或消失主要是由于主 锡林速度过快 ,纤维无法正常转移到道夫上或纤 维层两端密度太小 ,主锡林上纤维量不足 ,无法正 常输出纤网所致 。可以通过降低主锡林速度或提 高纤维层两端密度的方法来解决 。
X 射线 ↓
FBK536 → 纤维层 → 喂入辊 → CA11
↓
↑
接收器
↓
Servolap
图 4 利用 X 射线的喂入控制系统
3 新型梳理机和梳理技术对纤网质 量的影响
随着非织造布技术的飞速发展 ,国际上著名 的非织造布生产商不断推出新型非织造布专用设 备 ,非织造布梳理机在专利技术和机械设计发明 上取得了较大的成功 。生产商不断推出各种高 产 、高速 、高效的新型梳理机 ,使梳理机的产量达 到 800 kg/ h 以上 ,梳理机适纺纤维从 0. 5dtex 到几 十分特 ,在梳理机上采用纤网监测系统 ,监测纤网 破洞 、匀斑及纤网匀度用以对纤网质量进行自动 控制 ,保证梳理输出纤网质量稳定 。 3. 1 梳理 、铺网一体化技术
混合程度有密切关系 ,如图 3 所示 。
1 ———棉结个数 (个) ; 2 ———纤维长度 (mm) ; 3 ———纤网均匀度 ( %) ; 4 ———产量 (kg/ h)
图 1 梳理单元数量对相关因数的影响
实验证明 ,当纤维长度损失超过 10 %～15 % 时 ,纤网质量会明显下降 ,因此主锡林配置 5 个～ 6 个梳理单元就可以达到最佳梳理效果 。此时 , 产量较高 ,均匀度较好 ,纤网棉结数较好 ,长度损 失小 。 2. 2 主锡林 、工作辊 、剥棉辊 、道夫的速度配置
采用罗拉 、锡林 、道夫的多种组合可达到高 产 、高速梳理均匀的效果 。如德国 Hergeth 公司生 产的 WZM/ K52D22R2 高产杂乱梳理机采用 6 只直 径 415 mm 的铝制锡林和 8 只直径 215 mm 的工作 罗拉组成 ,其纤网的转移输出机构有单道夫和双 道夫两种 ,在成网质量上有较大提高 ,而且倾斜向 上的机构布置使得占地空间减小 。又如意大利 Bonino 公司生产的梳理机幅宽可达 4. 2 m ,并提供 多至 4 个道夫的梳理机 。当梳理机配有两个至多 个道夫时 ,可利用增加的道夫作为额外的工作辊 , 因此生产灵活性较大 。 313 杂乱辊杂乱机构和气流杂乱机构技术
梳理机的梳理作用主要发生在主锡林 、工作 辊及道夫上 。主锡林速度与梳理机产量关系如图 2 所示 。
图 2 主锡林速度对梳理产量的影响
当进入主锡林的纤维量超过其最大负荷量 , 即喂入辊喂入纤维量超过梳理机的最高产量时 , 纤网会出现白点 、折皱 、云斑等现象 ,而主锡林的 最大负荷取决于主锡林上的针布型号和主锡林速 度 。因此在一般情况下提高主锡林的速度对纤网 质量有一定的改善作用 。
采用杂乱辊杂乱机构和气流杂乱机构可根据 工 艺 要 求 控 制 纤 网 的 纤 维 取 向 度 。如 德 国 Spinnbau 公司生产的 Card216 型梳理机采用双道 夫结构 ,并配有 3 个杂乱辊 ,实现三级杂乱 ,杂乱 比例通过改变链轮比例来调整 ; Random Ⅲ型梳理 机配有高速转移辊 ,其转移方向与一般转移辊相 反 ,因而其速度提高很多 ,使生产速度相应增加 。
— 22 — 产业用纺织品 第 19 卷总第 124 期
制装置来控制喂入 。如德国 Spinnbau 公司采用的 定容和定量组合电子喂棉系统使喂入不匀控制在 0. 8 %以下 。法国 Thibeau 公司生产的 CA11 型梳 理机配有德国 Trützschler 公司的 FBK536 型容积 式喂料箱及比利时 S + 公司的 Servolp 自调匀整装 置 ,通过 X 射线测定纤维层密度来控制喂入辊速 度达到均匀喂入的目的 ,如图 4 所示 。
1 梳理机工作机理
梳理机的主要作用是把经过开松的纤维团进 一步打散 、混合均匀 ,利用成对罗拉表面的针布间 相互运动使分梳开的单纤维互相交错 ,依靠自身 的卷曲和摩擦形成一张均匀的纤维网 。
梳理过程有分梳和剥取两个基本动作 。当两 罗拉表面针布针齿同向配置时 ,纤维将从一个罗 拉表面转移到另一个罗拉表面 ,称之为剥取 ;当两 罗拉表面针布针齿反向配置时 ,纤维被两个罗拉 表面的针齿所勾挂拉伸梳理 ,存在于两针齿面间 的纤维被所有针齿带走一部分 ,称之为分梳 。一
— 20 — 产业用纺织品 第 19 卷总第 124 期
非织造布梳理机纤网质量探析
叶华平 (杭州新华集团公司 ,杭州 ,310011)
摘 要 :概述了梳理机工作机理 ,分析讨论影响非织造布梳理机纤网质量的主要因素及原理 。 关键词 :非织造布 ,梳理机 ,纤网质量
Keyword : nonwoven , carding machine , web quality
般只有道夫和锡林间以分梳为主 ,道夫 、杂乱辊 、 工作辊 、剥棉辊之间的作用以剥取为主 。所以转
移到道夫上的纤维量是锡林上总纤维量的一部
分 ,而另一部分纤维仍留在锡林表面继续梳理 ,即 返回负荷 。返回负荷的大小与锡林和道夫间的隔
距 、速比 、纤维状态 、针布型号等因数有关 。返回
负荷大 ,可以增加梳理的混合均匀度 ,提高梳理质 量 。根据返回负荷的概念可得到以下公式对梳理
Analysis of the Web Quality of the Carding Machine
Ye Huaping
Abstract : This paper introduced the mechanism of the carding machine and discuss the main factors affecting the web quality.