Dilo針刺無紡濾料生產(chǎn)線特性分析

靳雙林，李永光

（撫順恒益科技濾材有限公司，遼寧 撫順 113122）

Dilo針刺無紡濾料生產(chǎn)線特性分析

靳雙林，李永光

（撫順恒益科技濾材有限公司，遼寧 撫順 113122）

通過與國內(nèi)針刺生產(chǎn)設(shè)備的對比，對進口Dilo針刺技術(shù)的優(yōu)勢、設(shè)備構(gòu)造、自動化性能，以及產(chǎn)品的指標參數(shù)等進行了闡述，認為采用先進生產(chǎn)設(shè)備不僅能夠提高企業(yè)產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量，而且對企業(yè)自身的發(fā)展有促進作用。

針刺無紡濾料生產(chǎn)線;Dilo針刺設(shè)備;產(chǎn)品指標

近幾年來，國內(nèi)引進的先進針刺設(shè)備主要以德國Dilo產(chǎn)品為主。該針刺設(shè)備具有使用壽命長、牢固可靠、維修量小、自動化水平高等諸多優(yōu)點，具體體現(xiàn)在其針刺設(shè)備設(shè)計的針板橫梁搖臂系統(tǒng)幾乎無摩擦，維修量極小，且完全密封，不進粉塵，避免了潤滑劑的泄露；針刺區(qū)與傳動機構(gòu)分開，快速的針刺板夾緊裝置可在幾分鐘內(nèi)更換針板，傳動與針刺裝置均采用標準設(shè)計，極易清理和更換等。

1 Dilo針刺生產(chǎn)線的先進性能

Dilo針刺生產(chǎn)線具有先進一流的生產(chǎn)水平，不僅具有生產(chǎn)自動化、自動故障檢測報警系統(tǒng)，而且還可在生產(chǎn)流程多處設(shè)置質(zhì)量在線控制及檢測設(shè)備。Dilo設(shè)備的引進，可提高產(chǎn)品毛網(wǎng)的均勻度，降低CV不勻率值至3%以下，使濾料的整體均勻性達到理想的要求。

1.1 迪羅DI-LOOMOUG-II25型針刺機

DI-LOOMOUG-II25型機器是由CBF25型喂入系統(tǒng)、DI-LOOMOUG-II25型針刺機及一對輸出羅拉相互連接而組成。

1.1.1 CBF25型纖網(wǎng)喂入系統(tǒng)

CBF25型纖網(wǎng)喂入系統(tǒng)（如圖1所示）中，含有多處動力點和牽伸區(qū)，這樣不僅可以避免傳統(tǒng)的由針刺區(qū)單一拉伸纖網(wǎng)前進而造成的纖網(wǎng)不勻等現(xiàn)象，而且由于牽伸區(qū)的存在，能夠使纖網(wǎng)在進入牽伸區(qū)進而到達針刺區(qū)前，保持著松弛的狀態(tài)和均勻的尺寸，這樣就減輕了纖網(wǎng)縱向牽伸和橫向收縮程度，避免了由此而造成的產(chǎn)品針刺幅寬窄的現(xiàn)象。同時，牽伸區(qū)的存在及一對帶有導(dǎo)引指型喂入羅拉的設(shè)計，可使纖網(wǎng)由于牽伸作用厚度變薄，再經(jīng)導(dǎo)引指型羅拉的輸送，減緩纖網(wǎng)厚度方向上的反彈；又由于導(dǎo)引指型羅拉輸出口與針刺區(qū)距離很近，避免了傳統(tǒng)的因上下纖網(wǎng)受力不勻使得傳送速度不一致，而造成上纖網(wǎng)在針刺區(qū)入口處隆起呈山丘狀的普遍弊病，這種弊病往往造成氈體表面不勻，工況中易在此處破損泄塵，縮短濾袋的使用壽命。

圖1 CBF25型纖網(wǎng)喂入系統(tǒng)

1.1.2 DI-LOOMOUG-II25型針刺機

（1）DI-LOOMOUG-II25型針刺機技術(shù)參數(shù)

該設(shè)備每分鐘的輸出速度可達15m以上，而通常國產(chǎn)設(shè)備的生產(chǎn)速度為每分鐘4～6m，這樣前者的運轉(zhuǎn)效率就是后者的2～4倍。兩種設(shè)備具體技術(shù)參數(shù)對照情況如表1。

表1 技術(shù)參數(shù)對照

操作人員對整個針刺設(shè)備的操作、控制和監(jiān)控過程，全部在MP277型控制面板上完成，控制面板采用The Simatic Step7 and Win CC系統(tǒng)，界面采用觸摸熒光屏及操作鍵盤相結(jié)合的形式，使操作者觀察、監(jiān)視、設(shè)置機器設(shè)備更為快捷人性化；后臺系統(tǒng)含有公式編程，只需通過熒光屏直接輸入因變量參數(shù)，系統(tǒng)根據(jù)相應(yīng)公式程序會自動計算出函數(shù)參數(shù)，并傳達給設(shè)備執(zhí)行生產(chǎn)。

（2）針板傳動機構(gòu)

DI-LOOMOUG-II25型針刺機采用無箱齒輪搖桿式傳動形式，其與瑞士某公司采用的主軸箱式傳動機構(gòu)平行發(fā)展，各有特色，成為當今針刺機研制效仿的兩大模式。無箱齒輪搖桿式傳動機構(gòu)最大特點是凸輪、連桿等零件暴露在機架內(nèi)，針板梁的往復(fù)定位機構(gòu)采用齒輪齒條定位形式。這種結(jié)構(gòu)減少了針板往復(fù)運動定位時的摩擦阻力，且設(shè)備采用自動中央潤滑系統(tǒng)，按照精確的潤滑間隔定時向設(shè)備的各個潤滑點定量供油，基本杜絕了漏油的可能，減少各零部件摩擦。為了排除主軸軸承的摩擦熱量，連桿大頭處配有冷風(fēng)裝置，相應(yīng)的軸承處配有溫度傳感器，以便檢測溫度及時觀測軸承的工作狀態(tài)，確保針刺機的潤滑系統(tǒng)運行可靠。

無箱齒輪搖桿式針刺機的針刺部件如圖2所示。機構(gòu)采用模塊化組合設(shè)計，便于設(shè)備的系列化設(shè)計；完成刺針上下往復(fù)運動的零件包括連桿、橫梁、針板梁和搖臂等，外形結(jié)構(gòu)采用新型材料以減少相關(guān)零件的質(zhì)量，有利于針刺頻率的提高。

圖2 無箱齒輪搖桿式針刺機構(gòu)示意圖

（3）針刺系統(tǒng)材質(zhì)選用及雙針板上下同位對刺模式設(shè)計

Dilo設(shè)備的針板采用ALPA材質(zhì)，即上層為尼龍的鋁合金材料，帶終端槽，用于針的精確定位，并加強固定以防扭曲與掉落；針梁采用具有抗彎曲性和扭轉(zhuǎn)性的鋁合金型材，帶側(cè)面導(dǎo)向器，機械制動；借助指度針指示，可快速而精確地給針板定位，其快速夾緊裝置便于迅速更換針板；推桿采用氮化鋼再經(jīng)氮化熱處理。這樣既可滿足高針頻負荷強度所需，減輕重量，提升針刺頻率，又可減少高針頻工作中，由針板梁重量所形成的慣性過大而造成的設(shè)備框架震動現(xiàn)象。

Dilo針刺設(shè)備最大的優(yōu)點在于針刺形式采用四針座、雙針板上下同位對刺技術(shù)，此針刺技術(shù)優(yōu)點表現(xiàn)為：1）針板布針合理，上下針板采用錯位布針，這樣不僅可以減輕托網(wǎng)板上針孔的磨損程度，而且對處于針刺區(qū)的纖網(wǎng)針刺均勻，避免局部同一處重復(fù)多次針刺，布面針眼細小，布面風(fēng)格好（上下針板布針情況如圖3所示）；2）通過針刺區(qū)的每平方厘米無紡布受針密度最高可達1000～1800針；3）經(jīng)過本機的同位對刺，布面的纖維上下來回可連續(xù)翻滾20～350次之多，從而可達到充分互相纏結(jié)及表面平整的效果，大大增加了無紡布的強度及細潔度；4）生產(chǎn)線短，空間利用高，1臺Dilo針刺設(shè)備等價于4臺普通高速上下異位對刺針刺機工作效率；5）減少了纖網(wǎng)針刺加工流程中外界對其造成的質(zhì)量損害因素。

圖3 迪羅DI-LOOMOUG-II25型針刺機上下針板布針示意

1.2 Dilo梳理機

Dilo梳理機是目前國內(nèi)引進的先進設(shè)備之一，它主要包括梳理機、TMS+TCF氣壓棉箱喂入系統(tǒng)、ISM中央吸風(fēng)系統(tǒng)、梳理機輸出處可移動凝聚輥及用于TMS+TCF和梳理機控制的工業(yè)用計算機。

1.2.1 梳理機的參數(shù)性能

Dilo梳理機采用雙錫林雙道夫結(jié)構(gòu)設(shè)計，工作寬度為2.5m，主錫林直徑為1500mm，配有五個梳理單元；胸錫林在原先傳統(tǒng)的尺寸基礎(chǔ)上，將直徑放大，使之配置了三個梳理單元。這樣整臺梳理機的梳理單元就達到了八個，加強了纖維分梳效能。此梳理機適用于加工較細和較短的纖維。加工的纖維范圍為0.5～3.3dtex，長度為10～90mm。由于主、預(yù)梳理區(qū)分別由獨自伺服電機驅(qū)動，各輥材質(zhì)選用高標準，布局銜接合理，因此此設(shè)備啟動時慣性小、運轉(zhuǎn)速度較快，適用于生產(chǎn)薄型非織造布。Dilo梳理機與國產(chǎn)梳理機的性能對比見表2。

表2 Dilo梳理機與國產(chǎn)梳理機的性能對比

1.2.2 梳理機輸出—線性剝棉系統(tǒng)

由于梳理機產(chǎn)量和速度的大幅度提高，為避免纖維回繞纏車現(xiàn)象及保證纖網(wǎng)均勻度，特在梳理機上安裝了線性剝棉系統(tǒng)。此系統(tǒng)采用吸風(fēng)原理，將纖網(wǎng)吸附在帶有孔眼的輸網(wǎng)上（下有吸風(fēng)），使纖網(wǎng)在剝?nèi)『洼斔瓦^程中結(jié)構(gòu)不會發(fā)生變化。線性剝棉系統(tǒng)系統(tǒng)如圖4所示。

圖4 線性剝棉系統(tǒng)

1.2.3 纖網(wǎng)導(dǎo)入裝置

纖網(wǎng)由梳理機輸出向鋪網(wǎng)機轉(zhuǎn)移時，在轉(zhuǎn)移處安裝有表面帶有孔眼的吸氣導(dǎo)輥裝置（見圖5a：纖網(wǎng)導(dǎo)入裝置）。在吸附狀態(tài)下轉(zhuǎn)移，這樣可避免纖網(wǎng)意外受到牽伸，造成纖網(wǎng)不勻或破網(wǎng)現(xiàn)象發(fā)生。實際生產(chǎn)中，線性剝棉系統(tǒng)與纖網(wǎng)導(dǎo)入裝置結(jié)合使用（見圖5b：線性剝棉系統(tǒng)與纖網(wǎng)導(dǎo)入裝置結(jié)合示意圖），不但可使纖網(wǎng)轉(zhuǎn)移時不發(fā)生牽伸，而且在輸送過程中不會產(chǎn)生飄網(wǎng)。由于應(yīng)用了這些措施，該梳理機的運轉(zhuǎn)速度可達300m/min。

圖5 纖網(wǎng)導(dǎo)入裝置（a）及線性剝棉系統(tǒng)與纖網(wǎng)導(dǎo)入裝置結(jié)合示意（b）

1.2.4 IMS中央吸風(fēng)系統(tǒng)

梳理機內(nèi)部配有IMS中央吸風(fēng)系統(tǒng)以及空氣流動網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，這些系統(tǒng)的存在，可大大提高對梳理機清潔維護的效率。同時，這對要求提高梳理機運轉(zhuǎn)速度及提高梳理產(chǎn)量，也是一項不可缺少的重要配置。IMS中央吸風(fēng)系統(tǒng)配置如圖6所示。

圖6 IMS中央吸風(fēng)系統(tǒng)

由圖6可見，在主梳理區(qū)的整個梳理單元中，設(shè)置了多處吸風(fēng)點，用以清除梳理機上的飛花纖塵及梳理區(qū)域內(nèi)的飛花纖塵，防止臟污，最大限度地清除掉梳理纖維時的雜物，保證梳理出的纖網(wǎng)整潔、纖維層均勻。

配備先進的除塵和氣流控制IMS中央吸風(fēng)系統(tǒng)，可解決多輥高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的大量飛花以及紊亂氣流，提高產(chǎn)品均勻度，改善產(chǎn)品布面效果。

1.3 ME-2型皮帶稱重裝置

ME-2型皮帶稱重裝置采用當今最尖端的控制系統(tǒng)技術(shù)，問題分析速度快，反應(yīng)滯后時間短，整個過程能夠控制在問題進入梳理機喂入輥之前報警，可減少質(zhì)量事故的發(fā)生次數(shù)。此裝置位于梳理機喂入輥之前，由一個液晶觸摸屏操控臺對其進行操作。借助操作界面：1）可直觀地對喂入量進行精度控制以達到產(chǎn)品標重一致，具體操作時可通過設(shè)置理論喂入纖維層重量、實際喂入纖維層重量及允許偏差范圍百分比參數(shù)來實現(xiàn)，其偏離控制精度可縮至10%～20%范圍，當標重變化位于允許偏差范圍外時，顯示屏幕將自動提醒并提示出錯信息，稱重平臺上纖維層標重一旦小于預(yù)先設(shè)定的最低值時，將自動停止生產(chǎn)線生產(chǎn)；2）可顯示每小時的纖維喂入總量，這樣有助于分析產(chǎn)品標重平均值及預(yù)算成本；3）配有皮帶秤工作臺水平偏移指示圖，能夠動態(tài)顯示纖網(wǎng)橫向的重量分布情況，有助于提前分析產(chǎn)品標重不勻的問題，便于及時采取解決措施。

1.4 Dilo夾持鋪網(wǎng)機

Dilo夾持鋪網(wǎng)機是雙傳送帶鋪網(wǎng)機，纖網(wǎng)從入口到疊放完全不承受牽伸和張力。與國產(chǎn)鋪網(wǎng)機相比，Dilo夾持鋪網(wǎng)機主要技術(shù)優(yōu)勢表現(xiàn)如下：

（1）夾持式傳送纖網(wǎng)

纖網(wǎng)經(jīng)梳理機輸出后，由Dilo夾持鋪網(wǎng)機的兩組輸送簾加持著恒速輸送到鋪網(wǎng)小車，期間不會出現(xiàn)傳統(tǒng)鋪網(wǎng)機經(jīng)常遇到的纖網(wǎng)意外受到牽伸的問題，保持了纖網(wǎng)原有的結(jié)構(gòu)與均勻度，也不會影響纖網(wǎng)標重。

（2）特殊輸送簾子

兩組輸送簾子是由經(jīng)過表面處理、不會變形的特殊材質(zhì)制成，能避免傳統(tǒng)鋪網(wǎng)機輸送簾子黏網(wǎng)、纖網(wǎng)受損以及纖網(wǎng)輸送不暢等問題。

（3）輸送簾子張緊與自動糾偏裝置

該機配有的簾子張緊與自動糾偏裝置，能使輸送簾子始終張緊且在中心位置運動，而不會出現(xiàn)傳統(tǒng)簾子式鋪網(wǎng)機簾子跑偏而影響鋪網(wǎng)機工作等問題。

（4）特殊的輸出簾子裝置

該機采用一端固定、一端可任意調(diào)節(jié)的輸出簾子裝置，避免了鋪網(wǎng)過程中受空間氣流影響對纖網(wǎng)的意外牽伸，以及鋪網(wǎng)小車轉(zhuǎn)向時較嚴重的飄網(wǎng)引起的毛網(wǎng)不勻和在較大范圍內(nèi)的邊緣增重現(xiàn)象，從而提高了毛網(wǎng)橫向均勻度。

（5）輸出毛網(wǎng)幅寬調(diào)節(jié)裝置

該機在機器運轉(zhuǎn)或停車情況下都可以調(diào)節(jié)輸出毛網(wǎng)幅寬，從而避免了傳統(tǒng)鋪網(wǎng)機停車調(diào)節(jié)造成的時間和原料浪費，提高了生產(chǎn)效率。

（6）電腦在線調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)

借助觸摸屏可在線調(diào)節(jié)橫向方向上的毛網(wǎng)不勻，避免了人為主觀調(diào)節(jié)因素造成的偏差。纖網(wǎng)幅寬一定后，電腦系統(tǒng)可自行依據(jù)程序?qū)⒎鶎捚骄鶆澐殖鏊膫€區(qū)域，對照每個區(qū)域在觸摸屏中找出對應(yīng)項進行設(shè)置調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)內(nèi)容包括克重、厚度、褶皺及邊緣鋪網(wǎng)不勻等，大大提高了纖網(wǎng)質(zhì)量。

Dilo夾持鋪網(wǎng)機與國產(chǎn)鋪網(wǎng)機主要技術(shù)參數(shù)對比見表3。

表3 Dilo夾持鋪網(wǎng)機與國產(chǎn)鋪網(wǎng)機主要技術(shù)參數(shù)對比

1.5 在線檢測系統(tǒng)

在Dilo針刺機與卷繞成卷裝置之間，可設(shè)置一臺Hpw-2002QCS型在線檢測系統(tǒng)，此系統(tǒng)采用β射線傳感器，適用于檢測從常溫到高溫范圍的不同材質(zhì)濾料，檢測內(nèi)容包括濾料橫向多個自行設(shè)置點處的厚度、標重數(shù)值及其相應(yīng)的橫向不勻率、表面孔洞、油污、飛花、纖網(wǎng)不勻等質(zhì)量情況，具有很高的質(zhì)量檢測精度，檢測疵點最小直徑可達0.1mm。由于此檢測系統(tǒng)采用了先進的數(shù)據(jù)處理與現(xiàn)代控制方法，大大縮短了在線測定值與計算值顯示的滯后時間，便于操作人員及時發(fā)現(xiàn)及時調(diào)整，大大提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。

2 Dilo生產(chǎn)線所生產(chǎn)產(chǎn)品指標性能

實際生產(chǎn)中，對該針刺生產(chǎn)線所生產(chǎn)的產(chǎn)品進行長期質(zhì)量跟蹤檢測和市場使用反饋信息收集，結(jié)果顯示產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)異，各項指標均達到國際標準?，F(xiàn)從以下幾個方面，對Dilo生產(chǎn)線及國產(chǎn)設(shè)備生產(chǎn)線的產(chǎn)品進行對比分析。

2.1 針刺氈布面針跡圖案對比分析

以同類型同規(guī)格針刺氈為例，在正常的生產(chǎn)工藝前提下，借助相關(guān)針跡分析模擬系統(tǒng)軟件，Dilo設(shè)備產(chǎn)品與國產(chǎn)設(shè)備產(chǎn)品的布面針跡進行對比（見圖7）。

圖7 布面針跡對比

從圖7中不難看出，由Dilo設(shè)備生產(chǎn)的產(chǎn)品：1）針刺比較均勻，沒有明顯的針跡密集區(qū)，而針跡密集往往預(yù)示著此處受到多次重疊針刺，針眼過大較為顯著，會直接影響布面的外觀；2）沒有明顯的針刺痕跡，而國產(chǎn)設(shè)備生產(chǎn)的產(chǎn)品在縱向方向上往往出現(xiàn)明顯、寬度不一的細長針刺痕跡，在燒毛壓光后處理后極為明顯。布面受針不均勻也是造成這些問題的其中原因之一。

2.2 針刺氈參數(shù)性能指標對比分析

以滌綸長絲基布針刺氈和芳綸針刺氈為例（基布與原料纖維均相同），對Dilo設(shè)備與國產(chǎn)設(shè)備所生產(chǎn)的產(chǎn)品，從經(jīng)緯向強度及標重不勻率兩項主要指標進行對比，經(jīng)長時間的測試總結(jié)與分析，結(jié)果如表4所示。

由圖7及表4可知，采用Dilo設(shè)備所生產(chǎn)的針刺氈，氈體受針均勻，單根纖維受針刺次數(shù)多，纖維游動動程大，由于采用進口刺針，鉤刺邊緣采用弧形，減少了纖維損傷，針刺氈強力高，標重均勻，產(chǎn)品性能均優(yōu)于國產(chǎn)設(shè)備產(chǎn)品，用前者所生產(chǎn)出的濾袋使用壽命比后者長許多，具體使用壽命延長情況根據(jù)具體工況而不同。

表4 Dilo設(shè)備與國產(chǎn)設(shè)備生產(chǎn)的針刺氈性能對比

3 結(jié)論

在引進先進Dilo針刺無紡濾料生產(chǎn)線以后，經(jīng)過生產(chǎn)實踐，可得出以下結(jié)論：

1）高起點化。引進Dilo針刺設(shè)備后，企業(yè)裝備水平得到提升，為進一步開發(fā)新產(chǎn)品保留了技術(shù)空間。2）多品種化。適應(yīng)PPS、NOMEX、COMEX及PTFE過濾氈的生產(chǎn)，最大幅寬能達2.5m，高溫產(chǎn)品性能與國際水平接近，填補了國內(nèi)高溫濾料市場技術(shù)不足的缺陷。3）大批量化?？蛇_到日產(chǎn)12,000m2高檔次、高性能的過濾材料，年處理加工纖維高達2000t，可滿足客戶對各類成品的訂貨要求。4）節(jié)能環(huán)保化。引進設(shè)備因其高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)，企業(yè)的單位產(chǎn)品能耗低于國產(chǎn)設(shè)備，以原有設(shè)備富裕能力為之配套，可實現(xiàn)產(chǎn)能合理平衡，提高生產(chǎn)效率，單位產(chǎn)品能耗得以降低。

Characteristic Analysis on Production Line of Dilo Needle-punch and Adhesive-bonded Filtering Materials

JIN Shuang-lin, LI Yong-guang
(Fushun HengYi Technology Filtration Material Co., Ltd, Fushun Liaoning 113122, China)

Based on the comparison of needle-punch production equipment in the country, the paper explicates the ad?vantage of importing Dilo needle-punch technology, equipment structure, automatilization performance and target parameter of products, considers that output and quality of enterprise products not only can be raised and but also the enterprise self development can be improved.

production line of needle-punch and adhesive-bonded filtering materials; Dilo needle-punch equipment;product target

X701.2

A

1006-5377（2012）03-0040-05