非織造布泡沫整理生產(chǎn)線工藝配置探討

王兵佳 秦國偉 趙艷利

恒天重工股份有限公司 鄭州 450001

上世紀(jì)70年代，為了應(yīng)對能源危機，人們開始研究一種低給液降低所需原料、降低能源消耗的新型染整加工技術(shù)。其原理是將含有整理劑、表面活性劑等有關(guān)化學(xué)藥劑的液體和壓縮空氣，按工藝要求的混合比分別以定量連續(xù)的方式，經(jīng)混合、剪切作用形成泡沫狀態(tài)，替代浸漬槽中的水，這樣氣泡部分替代了原來染液中的水分，使施加到織物上的水分大大降低，節(jié)省了烘燥時的能源消耗[1]。

2017年，恒天重工股份有限公司為墨西哥客戶提供了全套非織造布泡沫整理生產(chǎn)線，目前已成功開車，對非織造布泡沫整理生產(chǎn)線的工藝有了一定積累。下面對泡沫整理生產(chǎn)線的工藝配置做進一步的詳細介紹。

1 主要參數(shù)

1.產(chǎn)品方向：擦拭布

2.原料：滌綸，規(guī)格1.5～3.5tex，纖維長度38～51mm

3.成品幅寬：≤3200 mm

4.產(chǎn)品面密度：17～90 g/㎡

5.產(chǎn)品面密度偏差CV值：≤3%

6.卷繞速度：60Hz對應(yīng)50 m/min

2 非織造布泡沫整理生產(chǎn)線工藝流程配置與應(yīng)用

2.1 主要工藝參數(shù)及流程配置

整個生產(chǎn)線工藝流程如下：

喂棉稱量機×3→混棉簾子開棉機→橋式吸鐵→金屬火星重雜物三合一探除器→大倉混棉機→精開棉機→末道喂棉開棉機→輸棉風(fēng)機→橋式吸鐵→氣壓棉箱喂棉機→梳理機→泡沫發(fā)生器+泡沫整理機→烘筒烘燥機→上色印花機→烘筒烘燥機→圓網(wǎng)烘燥機→在線檢測裝置→自動卷繞機。

設(shè)備排布如圖1所示，此流程可分開清、梳理、泡沫發(fā)生及整理、烘干卷繞四大部分。

2.2 開清設(shè)備配置及特點

本流程中依次配置自動稱量機、預(yù)開松機、大倉混棉機、精開松機、末道棉箱，纖維在得到充分均勻混合后，達到開松要求的同時盡可能保護纖維不受打手、刺輥等的損傷，通過過棉通道穩(wěn)定連續(xù)地喂入下一機臺。

2.3 梳理設(shè)備配置及特點

氣壓棉箱由上下兩個棉箱組成，棉箱中均設(shè)有壓力傳感器，檢測棉道及棉箱的壓力，根據(jù)壓力設(shè)定值，PID控制給棉速度的快慢來調(diào)整壓力波動，保證了棉箱內(nèi)壓力恒定從而實現(xiàn)連續(xù)喂棉。形成均勻筵棉通過下輸網(wǎng)簾經(jīng)喂棉羅拉、刺輥進到預(yù)梳理區(qū)，再經(jīng)轉(zhuǎn)移輥完全轉(zhuǎn)移到主梳理區(qū)域。梳理好的纖維通過道夫、凝聚輥形成具有一定縱橫向強度的纖網(wǎng)后落到上、下出網(wǎng)簾，合網(wǎng)后送給后方機臺。給棉羅拉喂入方式采用上置給棉板結(jié)構(gòu)，對纖維的握持力較好，分梳效果好；專門選用的特殊齒形針布，能夠增強對纖維的控制能力，分梳效果好，減少飛花；采用抗靜電性好的PVC席面花紋出網(wǎng)簾，在設(shè)備高速運轉(zhuǎn)時，纖網(wǎng)不會打皺飄移。高精度的鋁合金漏底、弧板的加工，利于對隔距的調(diào)整，能夠有效控制高速梳理時產(chǎn)生的氣流，保證輸出纖網(wǎng)的CV值≤2.5%。

2.4 泡沫發(fā)生及整理設(shè)備配置及特點

發(fā)泡設(shè)備是將整理劑和助劑的液體通過機械作用產(chǎn)生泡沫的設(shè)備。要求所產(chǎn)生的泡沫有一定的發(fā)泡倍率，并在接觸織物之前保持均勻穩(wěn)定，沒有初見液出現(xiàn)；但在施加到織物表面后卻能迅速破裂向織物內(nèi)部滲透。發(fā)泡設(shè)備的工作實質(zhì)是將有輸送泵輸送的含有整理劑、表面活性劑等有關(guān)化學(xué)藥劑的液體和壓縮空氣，按工藝要求的混合比分別以定量連續(xù)的方式通過泡沫發(fā)生器，經(jīng)混合、剪切作用而形成泡沫狀態(tài)。如圖2所示[2]。

恒天重工股份有限公司所供的發(fā)泡設(shè)備能夠達到泡沫比1：15，泡沫粘度：1000～2000cps,泡沫密度40～200g/l，能夠?qū)崿F(xiàn)泡沫產(chǎn)量1500kg/h。

泡沫整理機是將發(fā)泡設(shè)備輸送出的泡沫狀態(tài)整理劑施加到織物上的設(shè)備。按照工藝規(guī)定的泡沫量連續(xù)均勻地施加泡沫到棉網(wǎng)上，因而該機性能對泡沫整理效果有著顯著影響。本次所供泡沫施加量由刻花輥控制，刻花輥上面有均布凹槽，通過凹槽攜帶泡沫在兩個輥子相交時轉(zhuǎn)移到棉網(wǎng)上面，所以凹槽的深度和密度對泡沫施加量起到了決定作用。整理機上配有沿幅寬方向往復(fù)運動的泡沫噴頭管，三個泡沫噴頭管沿幅寬方向均勻分布，減少運動時間，能夠及時補充泡沫供應(yīng)。泡沫整理機自帶泡沫回收系統(tǒng)，落在漿槽里的泡沫還可以通過管路回收。

2.5 烘干卷繞設(shè)備配置及特點

浸有泡沫的濕纖網(wǎng)進入烘筒烘燥機前強度較低，容易斷裂，需在烘房內(nèi)停留一定的時間，去除一定的水分，達到足夠的強力之后，才能纏繞在烘筒上面。通過直接接觸烘筒并烘干以后，強力能夠滿足使用要求。通過上色印花設(shè)備，可以染出不同花型不同顏色的圖案，使產(chǎn)品更加美觀。經(jīng)過圓網(wǎng)烘燥設(shè)備，通過非接觸式的熱風(fēng)穿透技術(shù)，使產(chǎn)品更加蓬松，改善產(chǎn)品表面質(zhì)量，提高產(chǎn)品的舒適度。自動卷繞機已經(jīng)達到了很高的自動化水準(zhǔn)，通過多個位置傳感器的檢測，采用PLC和變頻的集中控制技術(shù)，可以滿足產(chǎn)品的自動生頭、切斷、換卷、落卷等連續(xù)在線生產(chǎn)要求。

3 結(jié)束語

泡沫整理技術(shù)在實際的應(yīng)用過程中，具有泡沫分布均勻的特性，使產(chǎn)品具有良好的多孔性，蓬松性和柔軟性。提高粘合劑溶液的濃度，不僅減小了粘合劑在烘燥過程中泳移的可能性，還有利于降低烘燥過程中的能耗，達到了節(jié)水、節(jié)能、節(jié)約化學(xué)藥品的效果。生產(chǎn)線的成品多用于家用揩布及醫(yī)療和衛(wèi)生用品，雖然用這種方法生產(chǎn)的非織造布強力較低，但他們具有紡織品的手感和更好的吸收性。