非织造产业用纺织品及设备
第二章 非织造产业用纺织品概述
第一节 非织造布的发展与现状
一、非织造布的定义:
1、简单定义:直接由纤维材料,不经过纺纱、
织造制成的布状材料称为非织造布。
2、我国对非织造布的定义:(GB/T5709-
1997)
定向或随机排列的纤维,通过摩擦、抱合
或黏结,或者这些方法的组合而相互结合
制成的片状物、纤网或絮垫制品等称为非
织造布。不包括纸张等。
二、非织造布的发展及现状
非织造布的发展过程非织造布的发展过程 ::
19419422年美国首先开发出非织造布;发展迅速,年美国首先开发出非织造布;发展迅速,
20012001年产量达年产量达100100多万吨。多万吨。
西欧非织造布也很发达,西欧非织造布也很发达,20012001年也达到年也达到100100多万多万
吨;吨;
日本起步较晚,但发展较快,日本起步较晚,但发展较快,20002000年产连量达年产连量达3030
多万吨多万吨 ;;
我国我国19581958年起步研究,年起步研究,19651965年年 投产,投产,20012001年产量年产量
达达6060万吨左右,与发达国家相比差距较大。万吨左右,与发达国家相比差距较大。
三、非织造布生产的工艺流程
非织造布的制造原理不同于传统的纺织加工工艺,其非织造布的制造原理不同于传统的纺织加工工艺,其
加工工艺流程如下。加工工艺流程如下。
原料准备原料准备成网成网加固加固烘燥烘燥后整理后整理成卷成卷
(一)原料准备(一)原料准备
非织造布所用的原料主要为纤维或高分子聚合物、粘非织造布所用的原料主要为纤维或高分子聚合物、粘
合剂、后整理用试剂等,合剂、后整理用试剂等,
纤维是形成所有非织造布的基础,可以是天然纤纤维是形成所有非织造布的基础,可以是天然纤
维或化学纤维维或化学纤维 ,成网之前纤维必须经过开松、除杂、,成网之前纤维必须经过开松、除杂、
混合、加油润滑、喷洒除静电剂等工序。混合、加油润滑、喷洒除静电剂等工序。
(二)成网
成网是将纤维形成松散的网状结构材料(纤成网是将纤维形成松散的网状结构材料(纤
网)的工序。网)的工序。
非织造布的成网方法主要有干法成网、湿法成网非织造布的成网方法主要有干法成网、湿法成网
和聚合物挤压法成网三类。和聚合物挤压法成网三类。
(三)加固
加固是使纤网具有一定的强度而形成非织造加固是使纤网具有一定的强度而形成非织造
布的工序,对非织造布的强度、性能和外观等方布的工序,对非织造布的强度、性能和外观等方
面具有决定性的影响。非织造布的加固方法主要面具有决定性的影响。非织造布的加固方法主要
有机械加固、化学粘合和热粘合三类。有机械加固、化学粘合和热粘合三类。
(四)烘燥
对干法成网化学粘合、湿法成网
粘合、水刺加固等方法形成的非织造
布都需经过烘燥工序。
常用的烘燥方法有接触式烘燥(烘筒
式烘燥)、热风烘燥和辐射烘燥三种。
(五)后整理
后整理的目的是为了提高
最终产品的使用性能,增加花
色品种,改善外观。经过后整
理可使非织造布具有抗水性、
抗吸尘性、抗皱性、阻燃性、
抗静电性以及表面具有凹凸花
纹等效果。后整理包括机械后
整理、化学(功能)后整理、涂
层、叠层与复合整理等 。
(六)成卷
非织造布的成卷与一般传统
织物的成卷不同,在成卷的同时
要切边,而且卷装幅度宽、容量
大。在实际生产中,要根据设备
的操作情况来设计相应的成卷工
艺。
第二节非织造布工艺的分类及技术特点
一、分类一、分类
非织造工艺的分类
(一)按纤网成形方法分类
1、干法成网;机械成网、气流成网、离心
动力成网。
2、湿法成网;圆网法、斜网法。
3、聚合物挤压法成网;纺丝成网、熔喷成
网、静电成网、膜裂成网。
纤网加固
干法成网加固干法成网加固::
机械加固机械加固——针刺法、缝编法、水刺法。针刺法、缝编法、水刺法。
化学粘合化学粘合——浸渍法、喷晒法、泡沫法、浸渍法、喷晒法、泡沫法、 印花印花
法、溶剂粘合法。法、溶剂粘合法。
热粘合热粘合——热熔粘合法、热轧粘合法。热熔粘合法、热轧粘合法。
湿法成网加固湿法成网加固:水刺法、化学粘合、热粘合:水刺法、化学粘合、热粘合
。。
聚合物挤压法成网加固:聚合物挤压法成网加固:
纺丝成网纺丝成网--机械加固、化学粘合、热粘合机械加固、化学粘合、热粘合 。。
熔喷成网熔喷成网--热粘合、自身粘合热粘合、自身粘合
静电成网静电成网--热粘合、自身粘合热粘合、自身粘合
膜裂成网膜裂成网--针刺法、热粘合针刺法、热粘合
(二)按用途分类
11、医用卫生保健类、医用卫生保健类
22、服装与制鞋类、服装与制鞋类
33、生活、家装类、生活、家装类
44、工业用布类、工业用布类
55、建筑土工类、建筑土工类
66、农用材料类、农用材料类
77、军工材料类、军工材料类
用途非常广泛。用途非常广泛。
二、技术特点
1、原料使用范围广;
2、生产工艺过程简单,流程短,生产率高;
3、生产速度快、产量高;
4、生产工艺变化多、产品用途广;
如:餐巾、台布、贴墙布、地毯、服装衬布
等生活用品;以及过滤、绝缘、土建工程
材料;外观酷似真皮的高级人造麂皮、航
天飞机的防热外壳等高新技术产品等。
第三节 非织造产业用纺织品纤维
原料
一、纤维的分类与选用一、纤维的分类与选用
(一)纤维的分类(一)纤维的分类
11、天然纤维、天然纤维
分为:植物纤维(棉、麻纤维等)、动物纤维(毛、分为:植物纤维(棉、麻纤维等)、动物纤维(毛、
丝纤维等)和矿物纤维(石棉等)丝纤维等)和矿物纤维(石棉等)
22、化学纤维、化学纤维
分为:再生纤维(粘胶纤维等分为:再生纤维(粘胶纤维等))、合成纤维、合成纤维((涤纶、涤纶、
锦纶、丙纶、腈纶、芳纶等)以及无机纤维锦纶、丙纶、腈纶、芳纶等)以及无机纤维 ((碳纤维、碳纤维、
玻璃纤维及金属纤维等玻璃纤维及金属纤维等))
目前化学纤维在非织造布中的用量约占目前化学纤维在非织造布中的用量约占95%95%以上。以上。
(二)差别化纤维
1、定义:
所谓差别化纤维,是指在原来化学纤
维成分组成的基础上进行物理的或化学的
改性处理,使其在性能上获得一定程度改
善的纤维称为差别化纤维。
2、常用差别化纤维
(1)低熔点粘合纤维
(2)超细纤维 (细度旦以下)
(3)高卷曲中空纤维
(4)异形纤维
(三)功能纤维
1、异形纤维
2、中空纤维
3、阻燃纤维
4、止血纤维
5、防辐射纤维(防紫外线纤维)
6、导电纤维等。
(四)高性能纤维
高性能纤维具有普通纤维没有的特殊功
能,如高强度、高弹性模量、耐高温和密度
低等,是一种优质的工程材料。
1、碳纤维 其化学组成中碳元素占总质量
的90%以上。具有极高的抗拉强度(比钢高
6倍)、高弹性模量和低密度(还不到钢的
1/4),以及耐腐蚀、耐高温、不变形、导
热、导电性好、耐辐射等。碳纤维的缺点,
比较脆、怕受压和剪切(怕打结)、不耐氧
化。碳纤维主要用于复合材料的增强体。
2、玻璃纤维
玻璃纤维是由二氧化硅和各种金
属氧化物组成的无机盐类混合物经熔
融而成,在冷却固化过程中可根据需
要制得多种玻璃制品,熔融的玻璃经
过喷丝小孔,可拉制成玻璃长纤维。
玻璃纤维的性能,外观光滑、密
度较低( 3钢丝是 3)、
抗拉强度高和伸长率低,耐热性好、
吸湿性差、绝缘性好、化学稳定性好
耐腐蚀、还具有隔音吸声性能等。
第三章 干法成网技术
第一节 成网前纤维原料准备
一、任务
1、将不同性能、不同品种的纤维原料分
别喂入、开松,使纤维包中纤维块通过
机械打击、撕扯而松解成小块的纤维束。
2、将已开松的纤维束经多仓混合,使不
同性能的纤维得以充分混合。
3、制成均匀混合的棉层,供梳理机梳理。
第二节 喂入开松混合机械
一、喂入机械
目前,非织造生产量较大的生产线
采用自动抓棉机,它主要分为两类:一
类为往复直行式抓取小车,如FA006型自
动抓棉机;另一类为环行式抓取小车,
如FA002型自动抓棉机
产量较小的采用人工抓取喂入。
间歇式喂棉机
1-喂棉帘 2-输棉帘 3-光电控制器
4-均棉罗拉 5-角钉帘
6-剥棉打手 7-活门 8-秤斗 9-秤
斗活门 10-混棉帘子
二、开松、混合机械二、开松、混合机械
UnimixUnimix多仓混棉机多仓混棉机
1-1-输棉管输棉管 2-2-立式储棉槽立式储棉槽 3-3-输棉帘输棉帘 4-4-输棉罗拉输棉罗拉 5-5-斜帘斜帘
6-6-混棉室混棉室 7-7-均棉罗拉均棉罗拉 8-8-剥棉罗拉剥棉罗拉 9-9-储棉箱储棉箱 10-10-开棉锡林开棉锡林
11-11-落棉箱落棉箱 12-12-出棉口出棉口 13-13-接排风管的排气口接排风管的排气口 14-14-接集尘气的排气口接集尘气的排气口
第三节 成网机械
一、梳理成网机械
非织造布生产纤维的梳理机通常采用两类
罗拉式梳理机(常用)和盖板式梳理机
(纺纱用该类型)。
(一)普通罗拉式梳理机
纤维原料由自动抓取机定量输送到喂给帘
上,经预分梳部分后,由输送帘→喂入
罗拉→开松辊→开松锡林→大锡林→工
作→剥取辊→大锡林→道夫→成网
普通罗拉式梳理机普通罗拉式梳理机
1-1-喂入罗拉喂入罗拉 2-2-开松辊开松辊 3-3-开松锡林开松锡林 4-4-大锡林大锡林
5-5-剥取辊剥取辊 6-6-工作辊工作辊 7-7-风轮风轮 8-8-斩刀斩刀 9-9-道夫道夫
梳理单元梳理单元
11、大锡林、大锡林 22、工作辊、工作辊 33、剥取辊、剥取辊
11、、22之间是分梳作用,之间是分梳作用,22、、33之间是剥取作用,之间是剥取作用,33、、
11之间是剥取作用。之间是剥取作用。
∨∨11> > ∨∨3 3 > > ∨∨2 2 纤维循环过程:纤维循环过程:1--2--3--11--2--3--1
(二)新型罗拉式梳理机
1、双道夫罗拉式梳理机
1-气压棉箱 2-给棉罗拉 3-给棉板 4-刺辊 5-胸
锡林
6-主锡林 7-工作辊 8-剥取辊 9-道夫 10-杂乱辊
11-出网帘
特点:为使锡林上纤维及时被剥取转移,以防纤
维间缠结,影响纤网质量;两个道夫,可同时输
出两层纤网,达到增加输出(产量)的目的。
2、双锡林双道夫罗拉式梳理机
1-喂给帘 2-给棉罗拉 3-沟槽罗拉 4-锯齿罗拉 5-刺辊 6-
清洁辊 7-胸锡林 8-工作辊 9-剥取辊
10-提升罗拉 11-剥取辊 12-下刺辊 13-光面罗拉 14-中
间转移道夫 15-三角剥取辊 16-锡林 17-道夫
特点:增大梳理面积,提高效率,增加产量;结构紧凑、
占地面积小,成网均匀等。
3、带有杂乱辊的罗拉式梳理机
1-锡林 2,2’-杂乱辊 3-道夫 4-剥离辊 5-挡风轮
锡林比道夫速度快、道夫比杂乱辊快、杂乱2比杂乱2‘快,
一个比一个慢,纤维产生凝聚,使纤维改变方向,实现
杂乱。
1—1—喂入帘喂入帘 22、、33、、66、、7—7—光罗拉光罗拉 44、、5—5—锯齿锯齿
罗拉罗拉 8—8—成网帘成网帘
(三)杂乱牵伸式梳理机(三)杂乱牵伸式梳理机
特点:利用多对罗拉的小倍牵伸,使纤网中横特点:利用多对罗拉的小倍牵伸,使纤网中横
向排列的部分纤维朝纵向移动,改变方向,使向排列的部分纤维朝纵向移动,改变方向,使
纤网纵、横向强力比变小。纤网纵、横向强力比变小。
二、气流成网机械
(一)定义及特点:气流成网就是利用气流将
道夫(或锡林)上的单纤维吹(或吸)到成网帘上形
成纤网,纤网中的纤维呈二维、三维杂乱排列。
特点:纤网的纵、横向强力差异小
():1
不足在于成网均匀性较差。故采用此法加工纤网
定量较大,一般为20-1000g/m²。
气流成网原理图
1-锡林 2-压入气流风道 3-凝聚后的纤
网 4-成网帘
(二)气流成网原理
(三)气流成网方式
包括五种:自由飘落式、抽吸式、
压入式、封闭循环式、压吸结合
式。
下图为自由飘落式示意图:
美国兰多气流成网机美国兰多气流成网机
1-1-棉箱给棉机棉箱给棉机 2-2-水平帘水平帘 3-3-斜角钉帘斜角钉帘 4-4-均棉帘均棉帘
5-5-喂给箱棉量控制装置喂给箱棉量控制装置 6-6-空气桥空气桥 7-7-尘笼尘笼 8-8-风风
量调节装置量调节装置 9-9-传送辊传送辊
属于封闭循环式气流成网。属于封闭循环式气流成网。
第四节 铺网机械
一、机械铺叠成网
(一)平行式铺叠成网
1、串联式 2、并联式
1-梳理机 2-纤维网 3-成网帘
4-铺叠后的纤维网
(二)交叉铺叠成网
1、立式铺叠成网
立式交叉铺网机示意图
1-梳理机道夫 2-斜帘 3-水平帘
4、5立式夹持摆动帘 6-成网帘
2、四帘式交叉铺叠成网
四帘式交叉铺网机示意图
1-梳理机输出的薄纤网 2-输网帘 3-储量
调节帘 4-铺网帘 5-成网帘 6-铺叠后的
纤网
这种成网方式所制成的纤网,其定量大小、铺网
后的纤网宽度可由梳理机输出薄网的定量、速度、
宽度和成网帘的输出速度大小来调节。
成网帘上铺叠纤网的层数可由下列公式近似求出:
式中:W—道夫输出的薄网宽度(m);V2—
铺网帘往复运动的速度(m/min);
V3—成网帘的输出速度(m/min);L—铺叠后
的纤网宽度(m)。四帘式交叉铺网的铺叠层数
应不少于6~8层,因为层数越多,纤网的的均匀
度越好。
3、高速双帘夹持式铺叠成网
法国阿萨林公司的350型铺叠成网机 350型铺叠成网机改进后
1-前帘 2-后帘 3-上导网装置 4-下导网装置 1-前帘 2-纤维薄网 3-上导网装置
4-后帘 5-下导网装置
5、6、7-张力调节系统 8-成网帘 9-传动罗拉
第五节 固网工艺及机械
一、概述:
固网就是指采用一定的方法使蓬松而无
强度的疏松纤维网加工成具有一定强度、
性能及符合使用要求的非织造布产品。
固网的方法包括化学粘合法、针刺法、
热粘合法和水刺法等。加固方法不同,非
织造布产品的特性和风格也不同。。
二、化学粘合法加固工艺及机械
化学粘合法加固是非织造布生产
中应用历史最长、使用范围最广的
一种纤网加固方法,它是将粘合剂
通过浸渍、喷洒、印花和泡沫等方
法施加到纤维网中,经过加热处理
使水分蒸发、粘合剂固化,从而制
成非织造布的一种方法。
(一)浸渍粘合法及机械
1、无网帘、单网帘、双网帘浸渍机
无网帘浸渍机 双网帘浸渍机
1—轧辊 2—导辊 3—浸没辊 1-上网帘 2- 轧辊
3- 3-浸渍槽 4-下网帘
双帘网浸渍机利用上、下网帘将纤网
夹持住并带入浸渍槽中,浸渍后的纤网,
经过一对轧辊的挤压,除去多余的粘合剂,
再经烘燥而制成化学粘合法非织造布。
轧辊表面涂上橡胶,以增加夹持力并能
顺利地除去多余的粘合剂。夹持点的压力
一般为×104~9×104 Pa。纤网经过浸渍
槽的长度为40~50cm,浸渍速度为5~
6m/min,浸渍时间约为5s,设备幅宽一般
为50~244cm。
浸渍网帘是该类设备的主要部件,网帘的
材料分为不锈钢丝网、黄铜丝网、尼龙网和聚
酯网等。为保证正常生产,要对网帘随时清洗,
定期更换。
22、转移式浸渍机、转移式浸渍机
它采用上、下金属网帘它采用上、下金属网帘66和和77夹持纤网。粘夹持纤网。粘
合剂由浆槽合剂由浆槽11流到转移辊流到转移辊22上,透过上金属网帘上,透过上金属网帘
的孔眼浸透到纤网中,溢出的粘合剂由下面托的孔眼浸透到纤网中,溢出的粘合剂由下面托
槽流入储液槽槽流入储液槽33。浸透粘合剂的纤网经过真空吸。浸透粘合剂的纤网经过真空吸
液装置时,抽吸掉余液。上、下金属网帘都装液装置时,抽吸掉余液。上、下金属网帘都装
有喷水洗涤装置。该机的特点是纤网呈水平运有喷水洗涤装置。该机的特点是纤网呈水平运
动,且由金属网帘上、下夹持,故纤网不易变动,且由金属网帘上、下夹持,故纤网不易变
形,车速可达形,车速可达l0m/minl0m/min以上,适用于对宽幅纤网以上,适用于对宽幅纤网
的浸渍加工。这类饱和浸渍、真空吸液的粘合的浸渍加工。这类饱和浸渍、真空吸液的粘合
生产线,一般生产速度为生产线,一般生产速度为88~~10 m/min10 m/min,纤网最,纤网最
低定量约为低定量约为50g/50g/㎡㎡。。
粘合剂转移式浸渍机粘合剂转移式浸渍机
1—1—粘合剂浆槽粘合剂浆槽 2—2—粘合剂转移辊粘合剂转移辊 3—3—储液槽储液槽 4—4—真空真空
吸液装置吸液装置
5—5—网帘清洗装置网帘清洗装置 66、、7—7—上下金属网帘导辊上下金属网帘导辊 8—8—纤网纤网
(二)喷洒粘合法及机械
喷洒粘合法主要用于制造高蓬松、
多孔性非织造布,如过滤材料、蓬松
垫等。粘合剂的喷洒由喷头来完成。
喷头的安装和运动方式对粘合剂的均
匀分布有很大影响。粘合剂的喷洒方
式可归纳为多头往复式喷洒、旋转式
喷洒、椭圆轨迹喷洒和固定式喷洒四
种方式。
喷洒的方式喷洒的方式
((11)多头往复式喷洒)多头往复式喷洒 ((22)旋转式喷洒)旋转式喷洒 ((33))
椭圆轨迹喷洒椭圆轨迹喷洒 ((44)固定式喷洒)固定式喷洒
其中,往复式喷洒装置应用最广泛,它是把喷枪其中,往复式喷洒装置应用最广泛,它是把喷枪
安装在走车上,走车往复横动,喷洒宽度可自由安装在走车上,走车往复横动,喷洒宽度可自由
调整。走车上的喷头一般为调整。走车上的喷头一般为22~~44个。个。
双面式喷洒机示意图,双面式喷洒机示意图,
1- 1-纤网纤网 2-2-喷头喷头 3-3-吸风装置吸风装置 4-4-烘房烘房 5-5-成品成品
它采用横向往复式喷洒。先向正面喷洒,然后它采用横向往复式喷洒。先向正面喷洒,然后
燥干、反转,再向反面喷洒,最后燥干、焙烘、燥干、反转,再向反面喷洒,最后燥干、焙烘、
切边、卷绕,即得到喷洒粘合法非织造布。为切边、卷绕,即得到喷洒粘合法非织造布。为
了使粘合剂渗入纤网内部,在喷头的下方采用了使粘合剂渗入纤网内部,在喷头的下方采用
抽吸装置。抽吸装置。
(三)泡沫浸渍法及机械
泡沫浸渍法就是利用轧压或刮涂等
方式,将发泡装置制备好的泡沫状粘合
剂均匀地施加到纤网中去,待泡沫破裂
后,释放出粘合剂,烘干后制成非织造
布。
泡沫浸渍法具有显著的节能、节水、
节约化学试剂和提高产品质量等优点,
近几年来发展很快。
1、轧辊式
2、刮刀式
泡沫施加的方式
1-织物 2-泡沫 3-刮刀
(1)轧辊式 (2)刮刀式
德国百得补泡沫浸渍机德国百得补泡沫浸渍机 德国孟福士泡沫浸渍机德国孟福士泡沫浸渍机
1-1-纤网纤网 2-2-压辊压辊 3-3-泡沫粘合剂槽泡沫粘合剂槽 1-1-织物织物 2-2-刮刀刮刀 3-3-橡胶输送带橡胶输送带
4-4-发泡装置发泡装置 5-5-泡沫粘合剂泡沫粘合剂 4-4-真空滚筒真空滚筒 5-5-泡沫泡沫
6- 6-网帘网帘 7-7-刮刀刮刀 8-8-烘房烘房 9-9-轧辊轧辊
10-10-反面施加泡沫反面施加泡沫
11-11-卷取装置卷取装置
(四)印花粘合法及机械
印花粘合法是采用花纹滚筒或圆网印花滚筒向印花粘合法是采用花纹滚筒或圆网印花滚筒向
纤网上施加粘合剂的方法。纤网上施加粘合剂的方法。
该法适宜加工该法适宜加工2020~~60g/60g/的非织造布,主要的非织造布,主要
用于生产即弃型非织造布产品,成本低廉。该用于生产即弃型非织造布产品,成本低廉。该
方法粘合剂用量虽然较少,但能有规则地分布方法粘合剂用量虽然较少,但能有规则地分布
在纤网上,即使粘合剂的覆盖面积小在纤网上,即使粘合剂的覆盖面积小,,亦能得到亦能得到
一定的强度。粘合剂的分布一般占纤网总面积一定的强度。粘合剂的分布一般占纤网总面积
的的1010%~%~8080%。施加到纤网上粘合剂的多少,%。施加到纤网上粘合剂的多少,
需根据产品的用途来决定,在工艺上可由印花需根据产品的用途来决定,在工艺上可由印花
辊筒雕刻深度和粘合剂浓度来进行调节。亦可辊筒雕刻深度和粘合剂浓度来进行调节。亦可
在粘合剂中添加染料,即可粘合加固,同时又在粘合剂中添加染料,即可粘合加固,同时又
印花,制成带有花纹的非织造布。根据印花辊印花,制成带有花纹的非织造布。根据印花辊
筒的不同花纹,能制造出多种产品。筒的不同花纹,能制造出多种产品。
印花粘合法印花粘合法
1-1-纤网纤网 2-2-粘合剂槽粘合剂槽 3-3-印花辊筒印花辊筒
4-4-输送帘输送帘 5-5-烘房烘房 6-6-清洗槽清洗槽
三、针刺法加固工艺及机械
(一)针刺法加固工艺
针刺法是一种典型的机械加
固方法,它是利用带刺的专用刺
针对纤网进行上下反复穿刺,使
部分纤维相互缠结,使纤网得到
加固。在干法非织造布加工中,
针刺法加固占有重要比重(大约
占40%)。
针刺法加固的基本工艺为:
用截面为三角形(或其他形状)且棱边
带有钩刺的针,对蓬松的纤网进行反复
针刺。当成千上万枚刺针刺入纤网时,
刺针上的钩就带着纤网表面的一些纤维
随刺针穿过纤网,同时由于摩擦力的作
用,使纤网受到压缩。刺针刺入一定深
度后回升,此时因钩刺是顺向,纤维脱
离钩刺以近乎垂直的状态留在纤网内,
犹如许多的纤维束“销钉” 钉入了纤网,
使已经压缩的纤网不会再恢复原状,这
就制成了具有一定厚度、一定强力的针
刺法非织造布。
针刺法原理
1-纤网 2-刺针 3-托网板 4-剥网板
针刺机原理示意图针刺机原理示意图
1-1-压网罗拉压网罗拉 2-2-纤网纤网 3-3-送网帘送网帘 4-4-剥网板剥网板
5-5-托网板托网板 6-6-牵拉辊牵拉辊 7-7-刺针刺针 8-8-针板针板
9-9-偏心轮偏心轮 10-10-主轴主轴 11-11-导向装置导向装置
针刺过程是由专门的针刺机来完成的。
纤网2由压网罗拉1和送网帘3握持进入针刺
区。针刺区由剥网板4、托网板5和针板8等
组成。刺针7是镶嵌在针板上,针板随主轴
10和偏心轮9的回转做上下运动(如同曲柄
滑块机构),穿刺纤网。托网板起托持纤
网的作用,剥网板起剥离纤网的作用。托
网板和剥网板上均有与刺针位置相对应的
孔眼,以便刺针通过。受到针刺后的纤网
由牵拉辊6拽出。
用针刺法生产的非织造布具有通透性
好、机械性能优良等特点,广泛地用于生
产土工布、地毯、造纸毛毯等产品。
(二)针刺机的主要机构
针刺机通常由机架、送网(输入)
机构、牵拉(输出)机构、针刺机构、
传动机构以及附属机构(如动平衡机
构、调节装置、花纹机构)等机构组
成。
针刺机的种类较多,按所加工纤网
的状态,可分为预针刺机和主针刺机;
按针刺机结构可分为单针梁式和双针
梁式针刺机;按传动形式可分为上传
动式和下传动式针刺机等。
1、送网机构
1)压网辊式送网机构
1-纤网 2-送网帘 3-压网辊 4-针板 5-刺针 6
-剥网板 7-托网板 8-牵拉辊
2) 压网帘式送网机构
2、针刺机构
针刺机构是针刺机的主要机构,
它决定和影响了针刺机的性能及产
品质量。针刺频率代表针刺机性能
主要指标,一般针刺频率f为800~
1200次/min,最高3000次/min左右,
针刺频率越高,意味着技术水平也
越高。
针刺机构组成:
由主轴、偏心轮、针梁、针板、刺
针、剥网板和托网板等组成。
主轴通过偏心轮带动针梁作上下往
复运动,纤网从剥网板和拖网板中间
经过,受到刺针的反复穿刺,从而使
纤维网得到加固。
1)刺针结构
刺针由针叶、针腰、针柄和针尖等四部
分组成。
刺针外形结构刺针外形结构
l l --针尖长度针尖长度 m m --针刺隔距针刺隔距 n n --相邻针刺隔距相邻针刺隔距
T T --针叶长度针叶长度 SS--针腰长度针腰长度 R R --针柄长度针柄长度 LL--全全
针长度针长度
2)刺针分类
按针叶的截面及外观形状分
为四类
①普通刺针②单刺针
③侧开叉针④开叉针
3)针刺方式
4)针刺机性能参数
①①针刺频率针刺频率f f 刺刺// min min 一般一般800-1200800-1200最高最高30003000
刺刺// min min
②②布针布针((植针植针))密度密度N N 枚枚/m /m 一块针板一块针板2000-5000 2000-5000
③③工作幅宽工作幅宽 m 1m 1、、 22、、、、 、、 等最大等最大
16m16m
④④针刺动程针刺动程 mm mm 预针刺动程较大预针刺动程较大((一般一般5050 mmmm
左右左右),),主针刺动程较小主针刺动程较小((一般一般30 mm30 mm左右左右,,最小最小25 25
mmmm左右左右))
⑤⑤输出速度输出速度 m/min m/min
5)针刺密度:
用Dn表示,指纤网在单位面积
(1c㎡)上受到的理论针刺数。
单位:刺/ c㎡
3、牵拉机构(输出机构)
(1)传动方式
牵拉辊、喂入辊、送网帘的传动方式分
为:
间歇式:主轴转速低于800r/min
连续式:主轴转速高于800r/min
牵拉机构通常为一对牵拉辊,积极传动,
辊面包有糙面橡胶皮或金刚砂皮,表面
速度与喂入辊表面速度相配合。
1-纤网 2-送网帘 3-压网辊 4-针板
5-刺针 6-剥网板 7-托网板 8-牵拉辊
(三)针刺方式
分为:单针板、双针板、多针
板;
上刺式、下刺式、上下异位对刺、
同位对刺;
环状针刺、花纹针刺等
四、热粘合法加固及机械
(一)热粘合非织造布的定义:
通过对纤维网进行加热、变形、熔融、通过对纤维网进行加热、变形、熔融、
流动和固化达到成布的过程,它利用粘合材流动和固化达到成布的过程,它利用粘合材
料受热熔融、流动的特性,将主体纤维交叉料受热熔融、流动的特性,将主体纤维交叉
点相互粘连在一起,再经过冷却使熔融聚合点相互粘连在一起,再经过冷却使熔融聚合
物得以固化而生产的非织造布称为热粘合非物得以固化而生产的非织造布称为热粘合非
织造布。织造布。
粘合材料:低熔点的热熔纤维、热熔粉末、粘合材料:低熔点的热熔纤维、热熔粉末、
熔融裂膜网等热塑性材料。熔融裂膜网等热塑性材料。
根据对纤网加热方式的不同,热粘合加固分根据对纤网加热方式的不同,热粘合加固分
为:热轧粘合法、热熔粘合法、超声波粘合为:热轧粘合法、热熔粘合法、超声波粘合
法。法。
(二)热轧法粘合工艺及机械
1、点粘合:一对热轧辊,由钢质
刻花辊、钢质光辊。
菱形 方形 一字形 十字形
常用刻花辊凸点形状
1— 1—纤网纤网 2—2—光钢辊光钢辊 3—3—棉辊棉辊 4—4—牵拉辊牵拉辊 5—5—补补
偿装置偿装置 6—6—棉辊棉辊 7—7—光钢辊光钢辊 8—8—水冷却辊水冷却辊
钢辊加热、棉辊不加热。钢辊加热、棉辊不加热。
2、面粘合
3、表面粘合
采用: 光钢辊—棉辊--光钢辊三辊组合
方式。
适合加工厚型产品,因为产品厚,轧辊
热量不能进入纤网内部,只在表面加热
纤网,达到纤网表面熔融粘合,称为表
面粘合。
4、热轧机
组成:热轧辊、加压油缸、冷却
辊、机架及传动系统。
如图:两辊热轧机
(三)热熔粘合法工艺及机械
1、定义:(又称热风粘合)指利用热风
加热方式,对混有热熔介质的纤网进行
加热处理,使纤网中的热熔纤维或热熔
粉末受热熔融,融体发生流动并凝结在
纤维交叉点上,冷却后纤网得到粘合加
固而制成的非织造布。
2、热熔烘燥设备(烘房)
种类:
圆网滚筒式烘房
平网热风穿透式烘房
红外线辐射式烘房
圆网滚筒烘燥机圆网滚筒烘燥机
采用单个滚筒时,纤网对滚筒的包围角可达采用单个滚筒时,纤网对滚筒的包围角可达
300300。轴流风机以滚筒侧面抽风,形成循环气。轴流风机以滚筒侧面抽风,形成循环气
流。气流经过热交换器时进行加热。这种设备流。气流经过热交换器时进行加热。这种设备
的优点是占地面积小,加热速度快,纤网贴附的优点是占地面积小,加热速度快,纤网贴附
在滚筒上,不易产生变形等。在滚筒上,不易产生变形等。
单层平网穿透式烘燥设备示意图单层平网穿透式烘燥设备示意图
这种设备可根据需要将整个工作长度分为几个这种设备可根据需要将整个工作长度分为几个
不同的温度区域,以满足工艺上的要求,比较不同的温度区域,以满足工艺上的要求,比较
适合厚型纤网的热风粘合加工,但设备占地面适合厚型纤网的热风粘合加工,但设备占地面
积大。也有采用双层或多层平网穿透式烘房的。积大。也有采用双层或多层平网穿透式烘房的。
多层烘房的特点是节省占地面积,在保持一定多层烘房的特点是节省占地面积,在保持一定
的生产速度时,能增加纤网受热时间,从而保的生产速度时,能增加纤网受热时间,从而保
证粘结材料充分熔融,形成良好的粘合。证粘结材料充分熔融,形成良好的粘合。
(四)超声波粘合及机械
超声波粘合法加固是一种新型的热粘合
加固,它利用高频转换器,将低频电流
转换成高频电流,然后再通过压电效应,
通过电能—机械能转换器转换成高频机
械能。高频机械能通过超声波发生器将
高达18kHz以上的振动能传送给纤维网,
在压力和振动频率的共同作用下使纤维
网内部分子运动加剧,释放出热能,使
纤维软化、熔融,从而实现对纤网的粘
合。
特点:
超声波粘合法不像其他热粘合法那样
采用的是用外部热量进行加热熔融粘合,
而是采用由内向外加热熔融的方式,即使
在与大头针针头尺寸差不多的区域也能有
效地粘合,因此生产的非织造布产品蓬松、
柔软。超声波粘合在加工一定纤维网定量
的范围内速度比较高,如加工100 g/㎡产
品时速度可达到150 m/min。超声波法粘合
的能量稳定,耗能少,具有较大发展潜力。
超声波粘合机示意图超声波粘合机示意图
1—1—超声波发生器超声波发生器 2—2—高频电缆高频电缆 3—3—能量转换器能量转换器
4—4—变幅杆变幅杆 5—5—振幅放大器振幅放大器 6—6—带销钉的筒带销钉的筒