非織造高速梳理機(jī)雜亂方式改進(jìn)探討

陳海成

（青島紡織機(jī)械股份有限公司，山東 青島266042）

非織造布技術(shù)的發(fā)展對梳理機(jī)纖網(wǎng)的質(zhì)量要求不斷提高，對于非織造布的生產(chǎn)者來講，很重要的一點(diǎn)就是要了解纖維在未粘合前的纖維網(wǎng)中的排列狀況（如圖1所示，為纖維在網(wǎng)面中排列的三種形式）以及如何改變纖維的排列狀況［1］。

圖1 纖維排列

非織造產(chǎn)品是由纖網(wǎng)構(gòu)成，大多數(shù)產(chǎn)品要求纖網(wǎng)內(nèi)纖維的排列方向應(yīng)隨機(jī)分布，即形成雜亂狀態(tài)，所得產(chǎn)品各方向的性能差異最小，主要性能指標(biāo)強(qiáng)度差異縱橫向的強(qiáng)度比較小。因此要采取措施，調(diào)整梳理機(jī)生產(chǎn)的纖網(wǎng)內(nèi)纖維排列方向，或改變鋪網(wǎng)后纖網(wǎng)的纖維排列方向，使纖網(wǎng)內(nèi)纖維排列方向雜亂［2］。

在非織造布梳理機(jī)向著高速高產(chǎn)方向發(fā)展的同時(shí)，產(chǎn)品質(zhì)量也不能忽視。為了能夠使產(chǎn)品產(chǎn)量、質(zhì)量達(dá)到市場需求，我們需要對梳理機(jī)各個(gè)方面進(jìn)行改進(jìn)，在梳理機(jī)中引入雜亂凝聚等概念，使得纖維在纖網(wǎng)中的分布更加均勻，從而獲得高產(chǎn)、高質(zhì)量的產(chǎn)品。

1 錫林和道夫間加裝雜亂輥

將凝聚羅拉和雜亂羅拉兩種配置組合（見圖2），在錫林和道夫間加入高速旋轉(zhuǎn)的雜亂輥，并在道夫后再安裝一對凝聚羅拉，將兩種雜亂效應(yīng)組合起來，進(jìn)一步提高輸出纖網(wǎng)中纖維排列的雜亂程度［3］。道夫主要起凝聚纖維的作用，是成網(wǎng)的初始階段。如果道夫的速度調(diào)節(jié)不當(dāng)，會(huì)造成纖網(wǎng)結(jié)構(gòu)紊亂或者不能充分發(fā)揮道夫的凝聚作用，造成雜亂輥的經(jīng)常性纏棉。一般來說，道夫和雜亂輥的表面速度比在1∶20～1∶45之間。纖網(wǎng)薄時(shí)，可適當(dāng)調(diào)大兩者之比；纖網(wǎng)厚時(shí)，可適當(dāng)調(diào)小兩者之比［4］。

圖2 雜亂輥配置組合

在道夫后裝有凝聚輥再增加雜亂效果，調(diào)整速比和相互間的隔距，可改變松解和雜亂纖維的作用，但經(jīng)測試對纖維的雜亂效果不顯著。錫林和雜亂輥間，雜亂輥和道夫間的針向配置均為平行配置關(guān)系。雜亂輥線速低于錫林線速，道夫線速又低于雜亂輥線速，錫林和雜亂輥相鄰點(diǎn)為反向運(yùn)動(dòng)，道夫和雜亂輥相鄰點(diǎn)為同向運(yùn)動(dòng)，所以錫林和雜亂輥，雜亂輥和道夫間均為梳理作用關(guān)系。經(jīng)測試，一般梳理機(jī)（蓋板或羅拉式基本規(guī)律相近）纖網(wǎng)中纖維形態(tài)的分類如表1所示。

表1 一般梳理機(jī)纖維分布及形態(tài)

梳理后單纖維占75%左右，無彎纖維為16%，對彎鉤纖維的整體進(jìn)行分析，其中無鉤部分為主體，約占整體的55%～78%，彎鉤部分約為42%～17%。分布方向沿輸出縱向?yàn)?8%左右，橫向較少。這是因?yàn)槭崂碇欣w維要受到針齒的梳理力的作用，則纖維一端為彎鉤勾掛于針齒上，接受梳理而伸直，形成基本上沿輸出方向的順向排列。具體過程見圖2，錫林上纖維向道夫轉(zhuǎn)移過程如圖3所示。

圖3 纖維的轉(zhuǎn)移

當(dāng)利用雜亂輥后，增強(qiáng)了錫林和雜亂輥間的梳理凝聚轉(zhuǎn)移作用。纖網(wǎng)中單纖維的含量由80%提高到82%左右，纖維的形態(tài)分類如表2所示。

表2 利用雜亂輥后的纖維分布及形態(tài)

由表2得出，采用雜亂輥后纖網(wǎng)中橫向和其它方向的纖維所占比例加多，證明有雜亂效果，前彎鉤和后彎鉤接近相等。提高纖網(wǎng)面密度和提高雜亂輥轉(zhuǎn)速，會(huì)增大雜亂輥中纖維的離心力，也就會(huì)增大通過離心力向道夫轉(zhuǎn)移纖維的比例，從而增大纖網(wǎng)的雜亂度。通過改變雜亂輥轉(zhuǎn)速來改變纖網(wǎng)雜亂度，比提高纖網(wǎng)面密度更有效果。并且纖網(wǎng)的面密度一般要根據(jù)產(chǎn)品需求而定，且雜亂輥半徑也是固定的，因此通過改變雜亂輥速度就成了改變纖網(wǎng)雜亂度的主要途徑。另外雜亂輥的直徑設(shè)計(jì)也不能過大，否則會(huì)降低雜亂輥上纖維的離心力，影響纖網(wǎng)雜亂度。

2 道夫前裝凝聚輥

如圖4所示，凝聚輥一般增加兩個(gè)，第一凝聚輥和道夫間為針齒針向交叉配置，第二和第一凝聚輥間的針齒針向方向亦為交叉配置，故均為剝?nèi)￡P(guān)系。道夫線速比第一凝聚輥快2～3倍。第一又比第二凝聚輥線速快1.5倍左右，形成了梳慢剝快的作用。纖維由道夫被剝?nèi)∞D(zhuǎn)移到第一凝聚輥上，然后轉(zhuǎn)移到第二凝聚輥上。因而在纖網(wǎng)成形中纖維變向，便可獲得縱／橫向強(qiáng)力比得以改善的雜亂纖網(wǎng)，其縱／橫向強(qiáng)力比約為4∶1～5∶1，習(xí)慣上將這種纖網(wǎng)稱為雜亂網(wǎng)。經(jīng)測試，纖網(wǎng)內(nèi)纖維各種形態(tài)分類見表3。

圖4 凝聚輥示意圖

表3 使用凝聚輥后纖維分布及形態(tài)

由表3看出，使用了凝聚輥纖網(wǎng)內(nèi)纖維形態(tài)沒有顯著變化，各種彎鉤數(shù)量接近沒有凝聚輥梳理設(shè)備時(shí)的數(shù)量。而纖維分布方向中縱向纖維所占比例降低，橫向纖維所占比例增多，有一定的纖維雜亂效果，但不如雜亂輥效果大。道夫與雜亂輥之間的雜亂比越大，雜亂效果越好。但雜亂比太大，纖網(wǎng)網(wǎng)面會(huì)產(chǎn)生條形皺紋，影響纖網(wǎng)的均勻度。因此在兼顧雜亂效果的前提下，適當(dāng)降低雜亂比，有利于纖網(wǎng)的均勻度；雜亂比太小，纖網(wǎng)會(huì)受到過大的牽伸，使纖維間的抱合能力下降，反而影響纖網(wǎng)的均勻度［4］。

3 鋪網(wǎng)組合

平行鋪網(wǎng)和交叉鋪網(wǎng)組合中，平行鋪網(wǎng)的纖網(wǎng)內(nèi)纖維以縱向?yàn)橹鳎徊驿伨W(wǎng)的纖網(wǎng)內(nèi)纖維以橫向?yàn)橹?。將兩者組合后把纖網(wǎng)疊合一起，則疊合后的纖網(wǎng)中纖維排列方向既有縱向又有橫向，控制疊合層數(shù)可得到縱向和橫向不同比例的組合纖網(wǎng)。其缺點(diǎn)是使用機(jī)臺(tái)多，占地面積大，故應(yīng)用不廣泛。

4 結(jié)束語

在錫林后面有兩個(gè)高速雜亂輥以及雙道夫設(shè)計(jì)，這是非織造高速梳理機(jī)所特有的部件。梳理機(jī)的作用除了要分梳纖維之外，還需要盡量使制得的纖維網(wǎng)中纖維的取向度不高，即纖維成各向排列分布。需要增加類似雜亂輥這樣的部件來改變纖維的取向度，這是傳統(tǒng)梳理機(jī)中所沒有的。雙道夫的設(shè)計(jì)使得纖網(wǎng)分多層被剝出后再疊加起來，可以改善纖網(wǎng)的橫向片段不勻。另外，雙道夫的設(shè)計(jì)還可以大大提高纖維轉(zhuǎn)移率，為成網(wǎng)質(zhì)量及產(chǎn)量的提高提供保證。

［1］趙帆.雜亂型梳理機(jī)概述［J］.北京化纖，1997，（3）：35—38.

［2］吳凱輝，靳向煜，韓旭.高速雜亂型非織造布梳理機(jī)的結(jié)構(gòu)與性能特點(diǎn)［J］.非織造布，2007，（10）：36—41.

［3］范松林.短纖干法機(jī)械鋪網(wǎng)中的纖維雜亂［J］.非織造布，1997，（12）：5—7.

［4］廖聲海.對雜亂成網(wǎng)均勻度及雜亂程度的工藝探討［J］.非織造布，1999，（3）：24—25.