梳理機工作原理

1、、概述非織造布(Non woven )又稱非織造織物、不織布、無紡織物及無紡布，在業(yè)內(nèi)稱無紡布最為流行。在非織造布的加工中纖維通過一個連續(xù)的過程直接轉(zhuǎn)化為織物，它具有工藝過程短、產(chǎn)量高、原料來源廣、產(chǎn)品品種多樣和應(yīng)用范圍廣泛的特點，成為紡織工業(yè)中極具發(fā)展前途的新領(lǐng)域。纖網(wǎng)成型是非織造布的關(guān)鍵核心技術(shù)之一，目前國內(nèi)外絕大部分采用梳理成網(wǎng)方式。非織造布原料的適應(yīng)性極其廣泛，天然纖維、人造纖維、合成纖維及一些特殊的纖維如陶瓷纖維、碳素纖維、金屬纖維等均可以作為非織造的原料，但仍以合成纖維為主，主要品種為PP, PAN , PE , PET , PA , PVA等短纖(細度1.160dtex , 長度

2、38150?)。由于非織造的原料廣泛，產(chǎn)品品種繁多，梳理成網(wǎng)用的梳理機完 全不像棉紡、毛紡梳理機有基本固定的結(jié)構(gòu)，特別是我國生產(chǎn)非織造布的早期，基本采用傳統(tǒng)棉紡、毛紡系統(tǒng)所用的開松梳理設(shè)備或與之相似的所謂非織造成專用設(shè)備，這些設(shè)備至今仍有少數(shù)還在運轉(zhuǎn)。隨著非織造布工業(yè)的快速發(fā)展，產(chǎn)品的質(zhì)量越來越高，非織造布的梳理成網(wǎng)設(shè)備已經(jīng)實現(xiàn)了專業(yè)設(shè)計與制造，國際上如紐馬格FOR( Neumag FOR ) 、 斯賓寶 ( Spinnbau ) 、 帝博 ( Thibeau ) 、 赫格特 ( Hergeth ) 、特呂茨勒(Trutzschler )、潔圣(JCAD )等著名公司，國內(nèi)有青島紡機、鄭州紡機

3、等著名公司。近年來隨著我國大量引進了國際上各種類型的先進非織造布生產(chǎn)線，通過消化、吸收與自主創(chuàng)新，國內(nèi)生產(chǎn)的非織造布設(shè)備的有了飛速的發(fā)展，質(zhì)量也有了很大提高。由于國內(nèi)外生產(chǎn)梳理機的廠家很多，特別是中國包括臺灣地區(qū)的生產(chǎn)廠家更多，尚無統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，所以梳理機的規(guī)格型號也十分繁雜。錫林直徑有 520， 850， 1020， 1230， 1500 等，有單道夫、雙道夫、三道夫甚至四道夫，有配胸錫林與不配胸錫林，有配凝聚輥不配凝聚輥的。機幅從1.0 米到 2.5 米不等。盡管如此，無論國際還是國內(nèi)，非織造布用梳理機基本還是采用羅拉式梳理機的形式，并朝著高速、高產(chǎn)、寬幅的趨勢發(fā)展。纖維梳理是成網(wǎng)的關(guān)鍵

4、工序，將開松混和準(zhǔn)備好的小纖維束梳理成單纖維組成的薄網(wǎng)，供鋪疊成網(wǎng)，或直接進行加固，或經(jīng)氣流成網(wǎng)以制造纖維雜亂排列的纖網(wǎng)，梳理機用齒條(俗稱“針布 ”)的品質(zhì)與合理選配是纖維梳理的關(guān)鍵。由于在整個非織造物中，強度和纖維的穩(wěn)固性都是由纖維纏繞產(chǎn)生的，因此不同的設(shè)備，不同的錫林直徑、不同的道夫形式以及針對不同的原料，不同的工藝參數(shù)，在針布配置方面應(yīng)該有很大的差別。非織造布梳理的研究與傳統(tǒng)的棉紡、毛紡梳理研究相比，仍屬起步階段，多數(shù)屬于承傳棉紡、毛紡梳理研究的成果應(yīng)用到非織造布梳理中來。我們發(fā)現(xiàn)，很多非織造布廠家，包括一些國內(nèi)的非織造布機械制造商對梳理的研究普遍存在不足，在梳理機選配針布上經(jīng)常出現(xiàn)借

5、用毛紡、麻紡甚至棉紡的針布，往往達不到預(yù)期的效果。隨著非織造布應(yīng)用的不斷擴大，對非織造布產(chǎn)品質(zhì)量要求的不斷提升，因而對非織造布梳理技術(shù)的研究越來越得到重視，從而引發(fā)了對非織造布梳理機用齒條即針布的研究。金輪針布(江蘇)有限公司幾年來承傳棉紡、毛紡梳理研究方面的經(jīng)驗與技術(shù)，致力于非織造布梳理的研究，結(jié)合當(dāng)今世界上各種最前沿的非織造針布配套 案例，成功開發(fā)了適應(yīng)不同機型的非織造布梳理機與不同纖維、產(chǎn)品品種和質(zhì)量要 求的系列非織造布梳理機用專用針布。2、非織造布羅拉式梳理機的基本結(jié)構(gòu)與梳理原理羅拉式梳理機適合于梳理較長的纖維，根據(jù)工作較尺寸，可梳理纖維長度范圍38203mm ,根據(jù)不同針布，細度范圍

6、1.160dtex ,非常適合于非織造布用纖維的梳理。圖 1是 典型的雙錫林雙道夫羅拉式梳理機，主要有預(yù)梳開松系統(tǒng)、主梳理系統(tǒng)、凝聚輸出 系統(tǒng)和傳動系統(tǒng)等組成，其中預(yù)梳開松系統(tǒng)、主梳理系統(tǒng)、凝聚輸出系統(tǒng)與梳理成 網(wǎng)相關(guān)性最大。2.1 預(yù)梳開松系統(tǒng)由刺輻、胸錫林（開松錫林）及其上的胸工作較、胸剝?nèi)≥棧?4 組）組成，它們均包卷上針布形成梳理組件。刺輻下也有除塵刀及漏底。預(yù)梳系統(tǒng) 使纖維束獲得初步分解，進行預(yù)梳，并起到排雜、短絨效果。2.2 主梳系統(tǒng)由主錫林和工作輻、剝?nèi)≥棧?6組）組成，它們均包卷上針布形 成梳理組件，對纖維進行分梳、均混、剝?nèi)〉茸饔茫鸩綄⒗w維束分解為單纖維。2.3 凝聚轉(zhuǎn)移與

7、輸出系統(tǒng)由道夫、剝?nèi)×_拉（或斬刀）組成，錫林將充分梳理的 纖維凝聚轉(zhuǎn)移至道夫針面上，再由剝網(wǎng)羅拉（雙羅拉、三羅拉）或斬刀道夫上的纖 維剝下來并形成纖維網(wǎng)。2.4 為了使纖網(wǎng)縱橫向強力比的差異減小，在道夫與剝?nèi)×_拉間加裝一組（13根）凝聚輻，其上也包卷上針布，每個凝聚輻都比前一個凝聚輻（第一個為道夫） 的轉(zhuǎn)速慢，因而纖網(wǎng)在進入凝聚輻針布的轉(zhuǎn)移過程中，纖網(wǎng)中纖維受到了擠壓，改 變了纖維的取向。這種作用還有一個額外的效果，就是在保持一排梳理機前后速度 一致的同時，還能加快道夫的速度，更高的道夫速度可使在主錫林的每次旋轉(zhuǎn)中帶 走更多的纖維，使梳理機總負(fù)荷更少，生產(chǎn)速度更快，為了保證質(zhì)量的同時提高生 產(chǎn)

8、率，三道夫、四道夫無紡梳理機應(yīng)運而生，不僅提高了纖維從主錫林上清除的速 度，還進一步使纖維網(wǎng)的不規(guī)則變化均等，提高產(chǎn)品質(zhì)量。圖 1是典型的帶凝聚裝 置無紡雙道夫梳理機。安裝在錫林前面的雜亂輻，其上也包卷上針布，與錫林針布齒尖相對，轉(zhuǎn)向相對，高轉(zhuǎn)速產(chǎn)生的離心力使雜亂輥表面的纖維從張緊拉直狀態(tài)變?yōu)閼腋≡邶X尖上的松弛狀態(tài)，此外，高轉(zhuǎn)速產(chǎn)生的空氣渦流促使纖維隨機分布，這樣形成的纖網(wǎng)同樣可以將縱橫向強力比的差異減小。2.5 在胸錫林與主錫林間有一只轉(zhuǎn)移輥，其上同樣包卷上針布，將胸錫林上的纖維轉(zhuǎn)移到主錫林上?，F(xiàn)在很多設(shè)備在胸錫林后面增加一個和末道夫大小基本一致的中道夫，然后再經(jīng)轉(zhuǎn)移輥到主錫林，目的是增加梳

9、理點和梳理面，以獲得更佳的纖 網(wǎng)。3 非織造布羅拉式梳理機針布的選配3.1 針布選配需考慮的基本因素針布選配至少需考慮的基本因素(1)非織造布用纖維的性質(zhì)，如纖維的種類、長度、細度以及纖維的狀態(tài)等。(2)非織造布的品種與質(zhì)量要求；(3)梳理機的結(jié)構(gòu)和各羅拉的速度，核心是錫林線速度和道夫出網(wǎng)速度；(4)針布選本原則以錫林針布配置為核心，根據(jù)系統(tǒng)原理相應(yīng)選配工作輥針布、剝?nèi)≥佱槻寂c轉(zhuǎn)移輥針布、道夫針布等。3.2 羅拉式梳理機梳理單元與梳理度的概念3.2.1 羅拉式梳理機梳理單元羅拉式梳理機是通過對纖維進行反復(fù)的梳理和剝?nèi)≈鸩綄⒗w維束分解為單纖維，而這個基本作用是由錫林、工作輥和剝?nèi)≥伻吖餐瓿傻?/p>

10、，因而我們稱錫林與一對工作輥和剝?nèi)≥伣M成的工作區(qū)為一個基本梳理單元。錫林針面的線速度遠大于工作輥針面的線速度，從分梳原理上稱錫林與工作輥的作用屬分梳作用。錫林針面上的一部分纖維被工作輥上的針齒抓取而轉(zhuǎn)移到工作輥上，而大部分纖維仍被錫林帶走。剝?nèi)≥佱樏娴木€速度要大于工作輥針面的線速度，工作輥與轉(zhuǎn)移輥之間的作用是剝?nèi)∽饔?，?dāng)纖維轉(zhuǎn)移到剝?nèi)≥伾蠒r，受到牽伸，還受到補充梳理和拉直作用。錫林針面的線速度比剝?nèi)≥佱樏娴木€速度高，因此剝輥與錫林之間其實就是剝?nèi)∽饔茫鼈兌咧g的作用基本上與工作輥和轉(zhuǎn)移輥的作用一樣，也有補充梳理的作用。錫林將剝?nèi)≥伾系睦w維剝?nèi)∫院?，這些纖維又被錫林帶向原來的那個工作輥，其中

11、一部分纖維重新被原來的工作輥抓取，對于這些被抓取的纖維來說，它們又受到一次重復(fù)的梳理。而大部分纖維則被錫林帶走，進入下一個梳理單元，如此往復(fù)，直到最終被道夫轉(zhuǎn)移出去形成纖網(wǎng)。3.2.2 梳理度羅拉梳理機的梳理主要在預(yù)梳系統(tǒng)和主梳理系統(tǒng)完成，由錫林、工作輻和剝?nèi)≥?組成梳理單元，其工藝特點是 V錫林 V剝?nèi)?V工作，梳理作用以錫林為核心， 略去工作輻和剝?nèi)≥椀难a充梳理的，梳理度可以通過以下公式計算：C=K一，s式中：C -一根纖維的平均作用齒數(shù)，即梳理度Nc -錫林針布的齒密nc -錫林轉(zhuǎn)速NB纖維細度L -纖維長度r -纖維轉(zhuǎn)移率P 梳理機產(chǎn)量（kg/臺？h）Kc 比例系數(shù)，一般0.3左右非織

12、造布的梳理度C一般選擇為3較為適合。3.3 預(yù)梳系統(tǒng)針布的選配非織造布羅拉梳理機典型的預(yù)梳系統(tǒng)為胸錫林預(yù)梳系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)上有14個梳理單元組成。預(yù)梳系統(tǒng)的目的就是使纖維束得到充分的開松混和，為主梳系統(tǒng)做好準(zhǔn)備。由于剛進入梳理機纖維層厚，纖維束大，且纖維束的纖維狀態(tài)紋亂，梳理力大，針 布的選配應(yīng)考慮以下這些因素。3.3.1 針布的強度。預(yù)梳系統(tǒng)其梳理力大，選配針布時要充分考慮針布的強度， 特別原料質(zhì)量差時，雜質(zhì)多時，還要考慮針布的抗軋性能。胸錫林、工作輻、剝?nèi)?輻應(yīng)選用自鎖齒條或強度高的 L型齒條。3.3.2 針布的關(guān)鍵參數(shù)。預(yù)梳系統(tǒng)的纖維層厚，對纖維進行有效的梳理，針布必 須穿透纖維層，因此齒條的

13、齒深要深，即齒條的針高要高，胸錫林的針高一般選用3.3.3 mm ,工作輻的針高一般選用 4.55mm ,剝?nèi)≥椀尼樃咭话氵x用 45mm。由 于預(yù)梳理很大的作用是開松，所以除非主梳要得到特別薄的纖網(wǎng)，一般預(yù)梳配套的 針布密度不宜太密，密度以100300齒/平方英寸為宜。3.3.4 胸錫林、工作輻、剝?nèi)≥椫g的合理配置。胸錫林、工作輻、剝?nèi)≥椫g組成梳理單元，胸錫林與工作輻之間為分梳作用， 工作較與剝?nèi)≥椫g主要為剝?nèi)∽饔?，剝?nèi)≥椗c胸錫林之間主要也是剝?nèi)∽饔?。纖 維層通過喂入羅拉、刺輜轉(zhuǎn)移給胸錫林，胸錫林與工作輻是對纖維進行分梳的主要 區(qū)域，此分梳為自由分梳，纖維層的纖維是受到胸錫林針齒的控制被

14、工作輻針齒進 行梳理，還是受到工作輻針齒的控制被胸錫林針齒進行梳理，這主要與齒條的工作 角、齒的形狀及表面的狀態(tài)等相關(guān)。由于胸錫林針面的線速度遠高于工作輻針面的 線速度，從梳理的效果上更傾向于纖維受到工作輻針齒的控制被胸錫林針齒進行梳理。胸錫林與工作輥之間為主要梳理區(qū)域，根據(jù)梳理度的概念，針布選配的原則應(yīng)以胸錫林基準(zhǔn)。胸錫林針布的齒密由梳理度要求確定，梳理度要求高，選用齒密高，反之則相反。胸錫林的工作角根據(jù)胸錫林的針齒對纖維的握住控制能力來確定，握住控制能力要求高，則工作角則選小，反之則選大。針布的選配必須達到對纖維握住控制能力大與轉(zhuǎn)移能力的平衡，對纖維握住控制能力大，其轉(zhuǎn)移能力就差，就會出現(xiàn)

15、繞羅拉，使梳理狀態(tài)惡化，影響梳理質(zhì)量，相反，對纖維握住控制能力小，其轉(zhuǎn)移能力就好，纖維就得不到充分的梳理，同樣影響梳理質(zhì)量。鑒于非織造用的材料以合成纖維為主， 其磨擦系數(shù)高，同時纖維的長度也較長，胸錫林針布的工作角一般選用75° 80° 。從設(shè)計上要求工作輥針齒對纖維的控制能力要高于胸錫林針齒對纖維的控制能力，工作輥工作角的選用要比胸錫林小，考慮到工作輥的直徑比胸錫林小得多，針布包卷在工作輥后實際工作角放大程度大，因此工作輥選用較小的工作角，一般為50° 65° 。剝?nèi)≥佉獙⒐ぷ鬏伾侠w維剝?nèi)∠聛恚鴦內(nèi)∠聛淼睦w維又能夠被胸錫林剝?nèi)?，因此剝?nèi)≥亴w維的控制

16、能力應(yīng)低于胸錫林對纖維的控制能力，應(yīng)選用較大的工作角，考慮到剝?nèi)≥伒闹睆奖刃劐a林小得多，針布包卷在剝?nèi)≥伜髮嶋H工作角放大程度大，因此剝?nèi)≥佭x用的工作角一般為60° 75° 。另外，預(yù)梳開松系統(tǒng)針布配套選用是否合理、針布本身質(zhì)量的優(yōu)劣，將直接影響到主梳理系統(tǒng)的梳理效果和針布使用壽命。預(yù)梳理系統(tǒng)合理的配套能使主梳理區(qū)的針布壽命提高50% 以上。3.4 主梳系統(tǒng)針布的選配非織造布羅拉梳理機典型的主梳系統(tǒng)與胸錫林預(yù)梳系統(tǒng)工作原理是一樣的，但梳理單元比預(yù)梳系統(tǒng)多，這樣保證了充分的梳理。纖維層通過預(yù)梳，纖維層變薄，纖維層內(nèi)的纖維已經(jīng)轉(zhuǎn)化成細小的纖維束，梳理力較預(yù)梳系統(tǒng)小得多。主梳系統(tǒng)的

17、目標(biāo)是對纖維進行充分的分梳、均混，將纖維束分解為單纖維，因此，主梳系統(tǒng)是非織造布羅拉梳理機的核心部分，它的結(jié)構(gòu)形式和針布配套方案往往決定了后續(xù)加工的形式。隨著對非織造布質(zhì)量要求的提高，纖維也向細旦方向在發(fā)展，對纖維梳理質(zhì)量要求也越來越高。纖維的梳理質(zhì)量與梳理度相關(guān)，而梳理度與主錫林的針齒密度相關(guān)，隨著對梳理要求的提高，主錫林的針齒密度也在不斷提高。同時在主錫林的針齒密度在不斷提高過程中，針布的高度在越來越變矮，由40、 38、 35 系列逐漸向32、28 及 25 系列進行演變，錫林針布變矮，加上齒形設(shè)計的優(yōu)化，如采用淺齒及負(fù)角齒形，對纖維的釋放性提高，轉(zhuǎn)移能力增強，從而可以設(shè)計較小的工作角，

18、進而提高錫林的梳理能力，主錫林的工作角一般可以選用70° 80° ，對某些較長較粗的纖維，工作角最大時可以達到87° ，幾乎就是垂直的。同時在針齒密度選用一致的情況下，考慮到梳理效果能更好，選用橫向針齒密度更高的選擇，因為在同樣的針齒密度下，提高橫向針齒密度的梳理效果會更好，并能有效降低的纖維的損傷，主錫林針布的基部厚度目前最小已經(jīng)設(shè)計為0.50mm 。與預(yù)梳系統(tǒng)一樣,同樣要求工作輥針齒對纖維的控制能力要高于主錫林針齒對纖維的控制能力。為進一步提高工作輥對纖維的控制能力，適合高速高產(chǎn)的需要，常選用帶橫紋設(shè)計的工作輥針布，即在工作輥針齒斜側(cè)面上增加2 4 根橫紋。

19、工作輥增加橫紋設(shè)計后，能有效地提高工作輥針布對纖維的控制能力，提高梳理能力，提高纖網(wǎng)的均勻度。主錫林剝?nèi)≥伵c胸錫林剝?nèi)≥伝绢愃?，但密度要高于胸錫林剝?nèi)≥仭Ｈ绻f對預(yù)梳系統(tǒng)的針布要有足夠的強度與抗軋能力的話，對主梳系統(tǒng)則要求有充分的分梳和均勻混和能力，因此對主梳系統(tǒng)的針布，要求鋒利、穿刺性能好，對纖維的控制能力強。3.5 凝聚轉(zhuǎn)移與輸出系統(tǒng)針布的選配纖維的凝聚是靠道夫來實現(xiàn)的。在高速旋轉(zhuǎn)下，錫林針面上經(jīng)過梳理的纖維在離心力的作用下，一端拋起被相對低速旋轉(zhuǎn)道夫針齒握住，纖維從錫林針面轉(zhuǎn)移到道夫針面并凝聚成纖維網(wǎng)。從表象上看，道夫似乎只起到了將纖維剝?nèi)〕鋈サ哪康模珜嶋H道夫每轉(zhuǎn)只帶走了錫林表面20

20、 %40 %的纖維（雙道夫約50%）,大部分纖維又重新回到錫林與工作輥的梳理單元里去了，因此有明顯的分梳作用。道夫的轉(zhuǎn)移能力除與梳理機的工藝如錫林與道夫之間的隔距、道夫轉(zhuǎn)速等相關(guān)外，與道夫握住控制纖維與容納纖維的能力直接相關(guān)，道夫握住控制纖維能力與工作角、齒形設(shè)計的相關(guān)，道夫容納纖維的能力與齒深相關(guān)。道夫的轉(zhuǎn)移能力就是非織造布梳理機的產(chǎn)能，非織造布對產(chǎn)量的追求較高，因此對道夫的轉(zhuǎn)移能力相對較高，道夫的工作角一般選用為50° 60° ，為追求更大的轉(zhuǎn)移能力，選用轉(zhuǎn)移能力高的鷹嘴形齒形， 并選用采用橫紋設(shè)計，即在針齒斜側(cè)面上增加2 4 根橫紋的道夫。道夫應(yīng)有足夠的容納纖維的能力

21、，道夫的齒深都在2.2?以上，道夫齒深深，有利于錫林與道夫間氣流排泄，有利于纖網(wǎng)的均勻度。3.6 凝聚輥針布的選配纖網(wǎng)的雜亂功能是通過進入凝聚輥針布的轉(zhuǎn)移過程中，由于速度差，纖網(wǎng)中纖維受到了擠壓，改變了纖維的取向后實現(xiàn)的。在纖維的轉(zhuǎn)移過程中要求凝聚輥針布對纖維有較強的握持控制能力，同時在轉(zhuǎn)移過程中纖網(wǎng)的厚度增加，因此，凝聚輥針布要有較小的工作角與更大的容納纖維的量。工作角一般選用50° 55° ，齒深2.5?以上。4非織造布梳理機針布典型配置推薦表 1 、表 2 為目前單錫林雙道夫和雙錫林雙道夫生產(chǎn)線梳理機針布的常用配置。表 1 單錫林雙道夫雙雜亂梳理機配套針布的技術(shù)參數(shù)輻

22、體名稱標(biāo)準(zhǔn)型號基部寬b1總高h1齒距P工作角S備注喂入輻NT60-27*84161.656.08.47117NT6015*84161.656.08.4785刺輻NT5610*56111.095.65.675根據(jù)槽寬確定NT5515*5840V3.25.05.080自鎖錫林NC2812*20650.652.81.9578革基布、熱軋末梳NC3210*20800.803.21.9580針刺棉、紡絲棉NC3510*2110 (1)1.003.52.1080噴膠棉、針刺棉工作輻NW4525*21101.004.52.1065ND4535*21101.004.52.1060錄U取輻NS3325*3215

23、1.503.33.265上下道夫ND4335*21101.004.32.1060內(nèi)雜亂輻ND5035*28101.005.002.8055外雜亂輻ND5040*36121.205.003.6050表2雙錫林雙道夫梳理機配套針布的技術(shù)參數(shù)（1.5d*38mm ,滌綸、粘膠）輻體名稱標(biāo)準(zhǔn)型號基部寬b1總高h1齒距P工作角S齒密N備注喂入輻NT55-10*6032V3.25.56.010034自鎖刺輻NT5010*5032V3.25.05.080.040自鎖胸錫林NC4515*3616V1.64.53.675.0112自鎖胸工作輻NW5040R*3616V1.65.03.650.0112自鎖胸剝?nèi)≥桸S5020*4216V1.65.04.270.096自鎖轉(zhuǎn)移輻NR4525*4216V1.64.54.265.096自鎖主錫林NC2512*028500.52.52.878.0461主工作輻NW4540R*025900.94.52.550.0287帶橫紋主剝毛輻NS3815*30131.33.83.075.0165上下道夫ND4040R*025900.94.02.550.0287帶橫紋凝聚輻1ND5040*36121.25.03.650.0149凝