非織造技術-第三章、纖維準備及短纖維成網(wǎng)技術

1、第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-1 干法成網(wǎng)前準備 3-2 梳理 3-3 鋪網(wǎng) 3-4 氣流成網(wǎng) 3-5 濕法成網(wǎng) 第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 非織造材料生產(chǎn)的工藝流程通常為： 纖維原料成網(wǎng)前處理成網(wǎng)加固后處理成卷 纖網(wǎng)質量如單位面積質量偏差，不勻率，纖維的配比、配色以及纖維的排列方向等，直接影響非織造材料的外觀和性能。纖網(wǎng)缺陷在后加工過程中無法加以彌補，有時反而擴大和暴露。由此，成網(wǎng)技術是非織造材料生產(chǎn)技術中的關鍵。第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 纖網(wǎng)均勻度： 指纖維在纖網(wǎng)中分布的程度。通常用纖網(wǎng)不勻率(CV值)來表征纖網(wǎng)的均勻度。纖網(wǎng)定量： 指纖網(wǎng)中所含纖維的質量。通常用單位面積纖網(wǎng)質量

2、(g/m2)來表示。纖網(wǎng)質量控制： 維持纖網(wǎng)定量在規(guī)定的范圍內(nèi) 盡可能減少定量偏差的變化范圍第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 纖維在纖網(wǎng)中的排列方向，一般用定向度來表示。纖維在纖網(wǎng)中呈某一方向排列數(shù)量的多少稱為定向度。 縱向(MD)：纖維順著機器輸出方向排列。 橫向(CD)：纖維垂直于機器輸出方向排列。 雜亂排列：纖維沿纖網(wǎng)各個方向排列。 雜亂度：沿纖網(wǎng)各個方向排列的纖維數(shù)量的均勻程度。 各向異性：纖網(wǎng)各個方向的物理機械性能差異很大(定向度高的纖網(wǎng)) 各向同性：纖網(wǎng)各個方向的物理機械性能非常相似(雜亂度高的纖網(wǎng)) 通常用非織造材料的縱向和橫向斷裂強力的比值來判斷纖網(wǎng)的定向度或雜亂度。 MD:CD1

3、或V錫林錫林雜亂羅拉道夫第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-2 梳理組合方式 錫林雜亂羅拉道夫凝聚1凝聚2第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-2 梳理(五)梳理機 梳理機的作用是將小棉束梳理成單纖維狀態(tài)，并使纖維伸直平行，形成一定寬度、一定單位面積質量的纖網(wǎng)。 根據(jù)不同的梳理機構，梳理機可分為羅拉式和蓋板式兩種。羅拉式梳理機按不同形式可分為H型和K型。第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-2 梳理1、羅拉式梳理機 主要包括喂入系統(tǒng)、預梳系統(tǒng)、梳理系統(tǒng)、輸出系統(tǒng)和傳動系統(tǒng)等。 羅拉式梳理機適合于梳理較長的纖維。 根據(jù)工作輥尺寸，可梳理纖維長度范圍38203mm 根據(jù)不同針布，可梳理纖維細度范圍1.155

4、dtex(1) 喂入系統(tǒng)由喂給羅拉和刺輥組成。刺輥預分梳度可由下式表示：第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-2 梳理式中：N 刺輥預分梳度 V給 喂給羅拉表面速度(m/min) G 喂給纖維層單位面積質量(g/m2) n 纖維根數(shù)(根/mg) V 刺刺輥轉速(rpm) T 刺輥表面總齒數(shù)(齒/轉)N小表示分梳度好， V 刺 N ，V給 N ， G N 。510TVnGVN刺給第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-2 梳理2-羅拉喂入系統(tǒng)第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-2 梳理4-羅拉喂入系統(tǒng)第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-2 梳理喂棉羅拉+喂棉板喂入系統(tǒng)第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-2 梳理

5、(2)預梳系統(tǒng)和梳理系統(tǒng)由錫林、工作輥和剝?nèi)≥伒冉M成， V錫林V剝?nèi)工作，梳理機的梳理度可用下式表示：第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-2 梳理式中：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 錫林轉速 NB纖維細度 r 纖維轉移率 P 梳理機產(chǎn)量(kg/臺h) Kc 比例系數(shù) L 纖維長度BcccNPrLnNKC第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-2 梳理 梳理度C 為3比較理想，如果C =1，將產(chǎn)生棉結。 錫林針布的齒密Nc 是很重要的參數(shù)，和梳理機的產(chǎn)量及纖維規(guī)格密切相關： P ，則nc必須 L ，則nc必須 NB ，則nc必須 梳理機產(chǎn)量(kg/臺h)=保持平衡1

6、000min60min)/()/()(2mVmgm單位面積質量機器寬度第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-2 梳理(3)輸出系統(tǒng)由道夫、凝聚羅拉、剝?nèi)×_拉(或斬刀)、輸出簾等組成。 不配置凝聚羅拉和雜亂羅拉時： 輸出纖網(wǎng)特征： MD : CD = 9 15 : 1 配置凝聚羅拉和雜亂羅拉時： 輸出纖網(wǎng)特征： MD : CD = 3 6 : 1 剝?nèi)⌒问?斬刀剝?nèi)。敵隼w網(wǎng)速度較慢，用于低速成網(wǎng)。 剝?nèi)≥亜內(nèi)?，輸出纖網(wǎng)速度較快，常用。 梳理機輸出纖網(wǎng)直接加固，如熱軋加固，要控制較小的MD : CD值，除配置凝聚羅拉等外，還可采用法國Thibeau公司的LDS和WID技術。 第三章 非織造成網(wǎng)工藝和

7、原理 3-2 梳理LDS技術第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-2 梳理LDS技術第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-2 梳理WID技術 第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-2 梳理WID技術用于上下道夫纖網(wǎng)合并 第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-2 梳理LDS+WID技術 第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-2 梳理梳理機的其它技術進展 高速高產(chǎn) 可梳理細度1.1dtex以下的纖維 纖網(wǎng)檢測系統(tǒng)，通過自調(diào)勻整控制纖網(wǎng)長片段不勻第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-2 梳理單錫林雙道夫 梳理機為保證輸出單纖維狀態(tài)的均勻纖網(wǎng)，通常錫林表面的纖維負荷是很輕的，每平方米的纖維負荷量不到1克，理論上來說，纖維負荷

8、量越小，分梳效果越好。在錫林轉速恒定情況下，要降低纖維負荷，就要限制纖維喂入量，因此也限制了梳理機的產(chǎn)量。錫林轉速提高后單位時間內(nèi)纖維攜帶量增加，為便于錫林上的纖維及時被剝?nèi)∞D移，避免剝?nèi)〔磺?，殘留纖維在以后梳理過程中因纖維間搓揉形成棉結，影響纖網(wǎng)質量，在錫林后配置兩只道夫，可轉移出兩層纖網(wǎng)，達到了增產(chǎn)目的 。第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-2 梳理雙錫林雙道夫 單錫林雙道夫是通過提高錫林轉速，在錫林表面單位面積纖維負荷量不增加情況下，增加單位時間內(nèi)纖維量，即在保證纖維梳理質量前提下提高產(chǎn)量。雙錫林雙道夫配置，在原單錫林雙道夫基礎上再增加一個錫林，使梳理工作區(qū)面積擴大了一倍，即在錫林表面單位

9、面積纖維負荷量不變情況下，增加面積來提高產(chǎn)量，與單錫林雙道夫比較同樣取得增產(chǎn)效果，但梳理質量更容易控制。第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-2 梳理纖網(wǎng)檢測系統(tǒng)，通過自調(diào)勻整控制纖網(wǎng)長片段不勻。第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-2 梳理法國Thibeau公司CA11-R35PP(LL)梳理機(H型) 適合原料為PET或棉，1.72.2dtex，3250mm，產(chǎn)量為180kg/h/m，最高輸出速度105m/min，輸出薄網(wǎng)單位面積質量為1732g/m2。第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-2 梳理CA11-R35PP(LL)梳理機的針布(GRAF公司)配置1237814171819546910121

10、11315 1619第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-2 梳理序號直徑(mm)X/YABC齒密(刺/英寸2)115680/367.504.207.25212350755.002.545.00503900704.001.273.601484220505.001.273.601405156505.001.593.601116156504.001.583.171287700604.001.593.6011181500802.500.801.804459156504.001.583.1712810220504.000.852.5030011220504.000.852.5030012156505.00

11、1.593.60111第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-2 梳理序號直徑(mm)X/YABC齒密(刺/英寸2)13700504.000.852.5030014700505.000.902.5028215280505.001.203.6014816280505.501.404.2510817280505.001.203.6014818280505.501.404.251081915628/1524.001.803.38106CBAXY第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-2 梳理CA11-R35PP(LL)梳理機的隔距(單位：0.1mm)20205040777157712 7710504077510

12、75107777877777677525204020254024435104410200第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-2 梳理CA11-R35PP(LL)梳理機的速度設置(單位：m/min)例100例30012例580300例220170660例500例1002601000例8004001500例12000285例950180例980160例100100350例30010200例1001035010200103501020010200例1000160例800160例55例950285例130100350例300第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-2 梳理CA11系列梳理機生產(chǎn)的非織造材料的性

13、能第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-2 梳理CA11系列梳理機雜亂比與非織造材料MD:CD的關系第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-2 梳理WZW-K5型離心動力式雜亂梳理機(K型)第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-2 梳理WZW-K5型離心動力式雜亂梳理機規(guī)格第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-2 梳理2、蓋板式梳理機 主要包括喂入系統(tǒng)、預梳系統(tǒng)、梳理系統(tǒng)、輸出系統(tǒng)和傳動系統(tǒng)等。 蓋板式梳理機適合于梳理棉纖維、棉型化纖及中長型纖維。(1)喂入系統(tǒng)可采用喂棉羅拉和喂棉板結構，這也是傳統(tǒng)梳棉機所采用的，該種結構對由較短纖維構成的纖維層具有良好的握持作用。(2)傳統(tǒng)梳棉機沒有預梳系統(tǒng)，而非織造專用的蓋

14、板式梳理機則配置預梳系統(tǒng)。(3)傳統(tǒng)梳棉機的梳理系統(tǒng)由移動式蓋板和大錫林構成，而非織造專用的蓋板式梳理機則配置固定式蓋板。第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-2 梳理A186型梳棉機第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-2 梳理意大利Bonino公司的CC246NT型蓋板式梳理機第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-2 梳理CC246NT型蓋板式梳理機的梳理蓋板第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-2 梳理CC246NT型蓋板式梳理機第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-3 鋪網(wǎng) 鋪網(wǎng)的作用： 增加纖網(wǎng)單位面積質量 增加纖網(wǎng)寬度 調(diào)節(jié)纖網(wǎng)縱橫向強力比 改善纖網(wǎng)均勻性(cv值) 獲得不同規(guī)格、不同色彩的纖維分層排

15、列的纖網(wǎng)結構第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-3 鋪網(wǎng)一、平行鋪網(wǎng) 從道夫剝下的纖網(wǎng)較輕，通常只有830g/m2，當要求較大的纖網(wǎng)單位面積質量時，可采用平行鋪疊成網(wǎng)。 平行鋪疊成網(wǎng)可獲得一定的纖網(wǎng)單位面積質量，并可獲得不同規(guī)格、不同色彩的纖維分層排列的纖網(wǎng)結構，但也存在不足之處： 纖網(wǎng)寬度被梳理機工作寬度限死 其中一臺梳理機出故障，就要停工，生產(chǎn)效率低 要求纖網(wǎng)很厚時，梳理機臺數(shù)也得很多，不經(jīng)濟 無法調(diào)節(jié)纖維排列方向，MD : CD = 10 15 : 1 平行鋪疊成網(wǎng)的方式： 串聯(lián)式 并聯(lián)式第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-3 鋪網(wǎng)串聯(lián)式平行鋪疊成網(wǎng)第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-3 鋪網(wǎng)

16、并聯(lián)式平行鋪疊成網(wǎng)第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-3 鋪網(wǎng)二、交叉折疊鋪網(wǎng) 要克服平行鋪疊成網(wǎng)存在的種種不足之處，可以采用交叉折疊鋪網(wǎng)。其特點為： 鋪疊后纖網(wǎng)寬度不受梳理機工作寬度限制。 可獲得很大單位面積質量的纖網(wǎng)。 可以調(diào)節(jié)纖網(wǎng)中纖維的排列方向，甚至使最終非織造材料的橫向強力大于縱向強力。 可獲得良好的纖網(wǎng)均勻性，cv24%。 交叉折疊鋪網(wǎng)的方式： 立式擺動 四簾式 雙簾夾持第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-3 鋪網(wǎng)(一)立式擺動交叉折疊鋪網(wǎng) 借用傳統(tǒng)毛紡羅拉梳理機過橋機構原理的折疊鋪網(wǎng)方式，鋪網(wǎng)寬度由擺動的立式夾持簾的動程決定。立式夾持簾擺動換向時慣性較大，不適合高速生產(chǎn)。第三章 非織

17、造成網(wǎng)工藝和原理 3-3 鋪網(wǎng)(二)四簾式交叉折疊鋪網(wǎng) 由輸入簾、補償簾、鋪網(wǎng)簾和輸出簾組成。 梳理機輸出的薄網(wǎng)經(jīng)過定向回轉的輸入簾和補償簾到達鋪網(wǎng)簾，鋪網(wǎng)簾不僅回轉，并按所需的成網(wǎng)寬度來回運動，因此薄網(wǎng)被交叉折疊鋪放在輸出簾上，形成一定厚度的纖網(wǎng)。梳理機輸出薄網(wǎng)第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-3 鋪網(wǎng)四簾式交叉折疊鋪網(wǎng)纖網(wǎng)外觀和結構LWV2V3第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-3 鋪網(wǎng)鋪疊層數(shù)可按下式估算：32VLVWM式中：M 鋪疊后纖網(wǎng)層數(shù) W 梳理機輸出的薄網(wǎng)寬度 V2 鋪網(wǎng)簾移動速度 V3 輸出簾回轉速度 L 輸出簾上鋪網(wǎng)寬度 鋪疊層數(shù)至少要達到68層，才能保證纖網(wǎng)均勻性。 鋪疊層

18、數(shù)不變，鋪網(wǎng)簾移動速度，則產(chǎn)量。 產(chǎn)量不變，鋪網(wǎng)簾移動速度，則鋪疊層數(shù)。第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-3 鋪網(wǎng) 由此，提高鋪網(wǎng)簾移動速度很重要。方法是降低鋪網(wǎng)簾機構的重量，如將木質實心簾子棒改為塑料空心棒，或改為合成膠帶或尼龍交織網(wǎng)，可提高鋪網(wǎng)簾移動速度2040%。 四簾式交叉折疊鋪網(wǎng)時如鋪網(wǎng)簾移動速度過快，空氣阻力會引起薄網(wǎng)飄移，造成不均勻現(xiàn)象。補償簾和鋪網(wǎng)簾換向加減速及停頓，造成薄網(wǎng)在輸送過程中產(chǎn)生不均勻現(xiàn)象，同時造成鋪成的纖網(wǎng)兩邊厚、中間薄。要克服這樣的問題，可以采用雙網(wǎng)夾持交叉折疊鋪網(wǎng)。第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-3 鋪網(wǎng)(三)雙簾夾持交叉折疊鋪網(wǎng) 法國Asselin公司生產(chǎn)

19、的雙簾夾持鋪網(wǎng)機，由于薄網(wǎng)始終在雙簾夾持下運動，因此不會受到意外張力和氣流的干擾，既可提高鋪網(wǎng)速度，又可改善纖網(wǎng)均勻性。 夾持簾由聚酯長絲織成，厚度0.71.0mm，表面采用合成橡膠涂層，涂層中混有少量碳粉，以防止簾帶上積聚靜電。 導網(wǎng)系統(tǒng)帶快速反轉裝置以迅速換向。 Asselin公司新一代的雙簾夾持鋪網(wǎng)機，配置了PROFILE和PRODYN技術，鋪網(wǎng)層數(shù)、鋪網(wǎng)寬度和鋪網(wǎng)速度控制自如。第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-3 鋪網(wǎng)Asselin350型雙簾夾持鋪網(wǎng)機第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-3 鋪網(wǎng)改進后的雙簾夾持鋪網(wǎng)第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-3 鋪網(wǎng)鋪網(wǎng)工藝過程第三章 非織造成網(wǎng)

20、工藝和原理 3-3 鋪網(wǎng)交叉鋪網(wǎng)新技術儲網(wǎng)裝置 傳統(tǒng)交叉鋪網(wǎng)機以往復運動鋪網(wǎng)，在鋪網(wǎng)寬度兩端換向時，鋪網(wǎng)小車經(jīng)歷了速度減至零、換向和重新加速的變化過程，由于梳理機輸出纖網(wǎng)是恒速的，因而鋪網(wǎng)小車在兩端減速停頓時，薄纖網(wǎng)還在繼續(xù)輸入，造成鋪疊纖網(wǎng)兩端變厚。針對這一問題，德國奧特法(AUTEFA)公司開發(fā)了儲網(wǎng)裝置(Accumulator)，當鋪網(wǎng)小車在兩端減速停頓時，儲網(wǎng)裝置中垂直簾子向下運動，將梳理機輸入的薄纖網(wǎng)儲存起來，當鋪網(wǎng)小車完成換向加速時，垂直簾子向上運動，恢復薄纖網(wǎng)的供給，以保證整個鋪疊纖網(wǎng)在寬度方向上重量一致。第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-3 鋪網(wǎng)交叉鋪網(wǎng)新技術Accumulat

21、or儲網(wǎng)裝置第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-3 鋪網(wǎng)交叉鋪網(wǎng)新技術：纖網(wǎng)橫截面整形系統(tǒng) 傳統(tǒng)交叉鋪網(wǎng)機還存在第二個問題，即由于后道加固處理時纖網(wǎng)受牽伸力作用，即使原先纖網(wǎng)很均勻，在牽伸力作用下，其縱向伸長，橫向收縮，也會導致兩邊厚中間薄的現(xiàn)象，對此奧特法公司開發(fā)了纖網(wǎng)橫截面整形系統(tǒng)(Profiling)。該系統(tǒng)采用計算機和伺服電機來控制鋪網(wǎng)過程中薄纖網(wǎng)的牽伸和運動，按要求的最終纖網(wǎng)橫截面形狀來鋪疊，例如中間厚，兩邊薄，來補償后道加固處理時的牽伸影響 。第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-3 鋪網(wǎng)交叉鋪網(wǎng)機控制纖網(wǎng)橫截面形狀的技術 傳統(tǒng)交叉鋪網(wǎng)機形成的纖網(wǎng)橫截面形狀 采用Profile和Prod

22、yn技術形成的纖網(wǎng)橫截面形狀纖網(wǎng)加固后纖網(wǎng)加固后第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-3 鋪網(wǎng)Prodyn技術特點第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-3 鋪網(wǎng)Prodyn技術特點第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-3 鋪網(wǎng)帶Prodyn技術的鋪網(wǎng)機第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-3 鋪網(wǎng)三、交叉折疊鋪網(wǎng)后牽伸 通過多級小倍數(shù)牽伸，使交叉鋪疊纖網(wǎng)中原來呈橫向排列的部分纖維向縱向移動，從而減小纖網(wǎng)縱橫向的強力差異，同時調(diào)節(jié)纖網(wǎng)的單位面積質量，匹配前后機臺的速度。 纖網(wǎng)牽伸機主要由牽伸羅拉組成，牽伸羅拉表面包覆特殊針布。通常3根牽伸羅拉構成一個牽伸區(qū)，由一個電機驅動。牽伸區(qū)內(nèi)3根牽伸羅拉的傳動件的齒數(shù)比，

23、決定牽伸區(qū)的固定牽伸倍數(shù)。當牽伸區(qū)之間無牽伸時，牽伸區(qū)數(shù)量決定了纖網(wǎng)牽伸機總的最小固定牽伸倍數(shù)。第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-3 鋪網(wǎng)齒數(shù)比38:36:3438:37:36固定牽伸倍數(shù)1.1171.05515輥總最小牽伸倍數(shù)1.7381.30721輥總最小牽伸倍數(shù)2.1781.46027輥總最小牽伸倍數(shù)2.7201.620第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-3 鋪網(wǎng)四、交叉折疊鋪網(wǎng)后再疊加平行梳理網(wǎng) 交叉折疊鋪網(wǎng)后，纖網(wǎng)表面留有各層折疊痕跡。在交叉鋪疊纖網(wǎng)的上、下兩面再鋪上一層平行梳理網(wǎng)，可改善纖網(wǎng)外觀，同時可得到多層顏色的纖網(wǎng)，但使用機臺多，占地面積大。第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-3

24、 鋪網(wǎng)五、垂直式折疊鋪網(wǎng) 垂直式折疊鋪網(wǎng)后，纖網(wǎng)內(nèi)大部分纖維趨于垂直排列，加固后具有良好的壓縮回彈性。1、梳理網(wǎng)2、垂直網(wǎng)3、成形梳4、帶針壓板5、鋼絲柵6、導板7、烘箱輸送帶第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-4 氣流成網(wǎng)一、氣流成網(wǎng)原理 纖維經(jīng)過開松、除雜、混和后喂入主梳理機構，得到進一步的梳理后呈單纖維狀態(tài)，在錫林高速回轉產(chǎn)生的離心力和氣流的共同作用下，纖維從針布鋸齒上脫落，由氣流輸送并凝聚在成網(wǎng)簾(或塵籠)上，形成纖維三維雜亂排列的纖網(wǎng)。 氣流成網(wǎng)纖網(wǎng)中纖維呈三維雜亂排列，MD : CD=1.11.5，最終產(chǎn)品基本各向同性。 氣流成網(wǎng)通常要求纖維長度不大于80mm，纖維過長會破壞纖網(wǎng)外觀

25、和均勻度。氣流成網(wǎng)可有效地處理短纖維，如長度小于10mm的木漿粕纖維。第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-4 氣流成網(wǎng)一、氣流成網(wǎng)原理 氣流成網(wǎng)中為提高纖維在最終纖網(wǎng)中排列的雜亂度，輸送管道在結構上往往采用文丘利管。這種管道實際上是一種變截面管道，即管道中任意二個截面的截面積不相等，且管道從入口到出口逐步擴大。按流體力學原理，氣體在常壓下可視為不可壓縮的。 即： Q1 = Q2， Q1 = S1V1 , Q2 = S2V2 S1 V2 式中：Q1 流入氣流量 Q2 流出氣流量 S1 截面1的面積 S2 截面2的面積 V1 截面1處的氣流速度 V2 截面2處的氣流速度 由于纖維有一定長度，在文丘利

26、管中，其頭、尾端處于兩不同截面，因此纖維頭、尾端速度是不同的，頭端速度低于尾端速度，于是纖維產(chǎn)生變向，形成雜亂排列。第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-4 氣流成網(wǎng)一、氣流成網(wǎng)原理 氣流成網(wǎng)中的輸送管道第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-4 氣流成網(wǎng)二、氣流成網(wǎng)方式o 自由飄落式 離心力 + 纖維自重o 壓入式 離心力 + 氣流吹入o 抽吸式 離心力 + 氣流抽吸o 封閉循環(huán)式 離心力 + 上吹下吸(一臺風機)o 壓吸結合式 離心力 + 上吹下吸(二臺風機)第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-4 氣流成網(wǎng)自由飄落式壓入式抽吸式封閉循環(huán)式壓吸結合式第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-4 氣流成網(wǎng)三、典型

27、氣流成網(wǎng)機組 國產(chǎn)SW-63型氣流成網(wǎng)機 奧地利Fehrer公司V21/K12氣流成網(wǎng)機組 奧地利Fehrer公司K21氣流成網(wǎng)機 美國Rando公司40B氣流成網(wǎng)機組 奧地利DOA公司氣流成網(wǎng)機組第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-4 氣流成網(wǎng)國產(chǎn)SW-63型氣流成網(wǎng)機 由傳統(tǒng)梳棉機改造，錫林離心力和提升羅拉使纖維進入風道，然后吸附在成網(wǎng)簾上形成雜亂排列纖網(wǎng)。 適用范圍：纖維細度為1.656.6dtex，纖維長度2555mm，纖網(wǎng)單位面積質量1270g/m2，生產(chǎn)速度23m/min，幅寬1m。第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-4 氣流成網(wǎng)奧地利Fehrer公司V21/K12氣流成網(wǎng)機組 由V2

28、1預成網(wǎng)機和K12氣流成網(wǎng)機組成。 經(jīng)過預開松的纖維定量喂到V21預成網(wǎng)機的喂料箱中，被具有壓實、均勻作用的雙層簾帶夾持著進入一對給棉羅拉與2000rpm轉速的刺輥組成的第一開松區(qū)。然后纖維進入第二和第三開松區(qū)。第三開松區(qū)刺輥上的纖維被來自其上側的風機的氣流分離，并經(jīng)風道吸附在纖維橫向分配裝置的多孔簾帶上。 纖維橫向分配裝置可保證輸入K12氣流成網(wǎng)機纖維層的橫向均勻性，其有一回轉的多孔簾帶，下有一臺風機，用以吸附集棉風道送來的纖維?；剞D刮板和多孔簾帶相配合，當多孔簾帶行經(jīng)K12氣流成網(wǎng)機的一個工作寬度時，刮板回轉一次，將帶狀纖維層推入精開松裝置的喂入槽。第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-4 氣

29、流成網(wǎng) 這種“橫鋪直取”的方法可有效地改善纖維層的橫向均勻性。這里的纖維層的單位面積質量約為5001000g/m2。 纖維經(jīng)精開松裝置開松后，被氣流吸附在由壓輥和尼龍網(wǎng)簾組成的氣流凝網(wǎng)喂入裝置上。這里的纖維層的單位面積質量約為200400g/m2，cv值已降至34%。如此均勻的纖維層喂入K12氣流成網(wǎng)機，為制得均勻的纖網(wǎng)創(chuàng)造了良好的條件。 K12氣流成網(wǎng)機的主梳理部分有2對直徑為140mm的工作羅拉和剝棉羅拉，錫林直徑450mm，轉速高達2300rpm，可使針布鋸齒表面的纖維量減少到0.20.5 g/m2。 纖維分梳后，在高速回轉錫林產(chǎn)生的離心力和上方橫流風機產(chǎn)生的高速氣流的作用下從錫林齒尖脫

30、落，并隨氣流經(jīng)輸棉風道而凝聚在成網(wǎng)簾上。第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-4 氣流成網(wǎng) V21/K12氣流成網(wǎng)機組適用于長度小于100mm，細度在50d以下的各種纖維原料。但纖維的最大長度受到細度的嚴格限制，如1.5d為38mm；3d為50mm；6d為60mm；15d為75mm。纖網(wǎng)單位面積質量范圍為202000 g/m2時，輸出速度為0.550m/min。 常用纖網(wǎng)單位面積質量范圍為60220 g/m2，輸出速度為720m/min。纖網(wǎng)單位面積質量在30 g/m2以下時，輸出速度很少超過20m/min，否則將影響纖網(wǎng)的均勻性。 K12氣流成網(wǎng)機的最大工作寬度為5.4m。第三章 非織造成網(wǎng)工藝

31、和原理 3-4 氣流成網(wǎng)V21預成網(wǎng)機第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-4 氣流成網(wǎng)K12氣流成網(wǎng)機第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-4 氣流成網(wǎng)K21氣流成網(wǎng)機 由數(shù)個梳理輥筒組成，增加梳理輥筒的數(shù)量，可增加該機的產(chǎn)量。每個梳理輥筒配有一對工作羅拉和剝?nèi)×_拉。 適合加工的纖維細度為1.873.63dtex，纖維長度為3840mm，成網(wǎng)后單位面積質量范圍為10100 g/m2，輸出速度為50150m/min。工作寬度為12.6m。第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-4 氣流成網(wǎng)K21氣流成網(wǎng)機第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-4 氣流成網(wǎng)美國Rando公司40B氣流成網(wǎng)機組 由前置給棉機、四輥開

32、松機、棉箱給棉機和成網(wǎng)系統(tǒng)組成。 纖維經(jīng)前置給棉機和四輥開松機開松后喂入棉箱給棉機。棉箱給棉機的斜簾角釘所攜帶的纖維經(jīng)均棉簾的作用后，被氣流吸引到由塵籠和輸送羅拉組成的鍥形空間(又稱空氣橋)內(nèi)，雜質從羅拉間隙中排出。 塵籠表面凝聚的纖維層的厚度，由鍥形空間內(nèi)的纖維量的多少來調(diào)節(jié)。鍥形空間內(nèi)纖維量氣流阻力氣流速度氣流吸引力進入鍥形空間纖維量塵籠表面凝聚纖維層的厚度。第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-4 氣流成網(wǎng) 塵籠表面凝聚的纖維層被剝?nèi)×_拉剝下，進入給棉板，然后由喂棉羅拉喂入線速度高達25m/s的刺輥。被分梳成單纖維狀態(tài)的纖維由刺輥下部吹入的氣流剝離，經(jīng)文氏管形輸棉風道吸附在成網(wǎng)簾上。刺輥下部

33、吹入的氣流和成網(wǎng)簾下的吸引氣流由一臺風機產(chǎn)生，呈閉路循環(huán)系統(tǒng)。 該機組適合加工的纖維長度為1555mm，成網(wǎng)后單位面積質量范圍為201000 g/m2，一般以生產(chǎn)3468 g/m2纖網(wǎng)為主，產(chǎn)量15136kg/h，工作寬度為1020，1520，2030mm。 40C型可生產(chǎn)1020 g/m2的雜亂纖網(wǎng)，輸出速度達到40m/min，40D型更有較多改進。第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-4 氣流成網(wǎng)Rando公司40B氣流成網(wǎng)機組第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-4 氣流成網(wǎng)奧地利DOA公司氣流成網(wǎng)機組 封閉循環(huán)式氣流成網(wǎng)，采用雙塵籠凝聚纖維，可避免不同密度纖維產(chǎn)生的分層現(xiàn)象，可生產(chǎn)高達2500

34、 g/m2的厚纖網(wǎng)，特別適合于廢纖維成網(wǎng)。第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-4 氣流成網(wǎng)法國LAROCHE公司氣流成網(wǎng)機組 采用單塵籠凝聚纖維，適合于廢纖維或長粗纖維成網(wǎng)，料倉較大，可配稱重輸送簾，產(chǎn)量：2.4m幅寬為1.5噸；3.9m幅寬為2.4噸。第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-4 氣流成網(wǎng)Hiloft氣流成網(wǎng)機第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-4 氣流成網(wǎng)Hiloft氣流成網(wǎng)機第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-4 氣流成網(wǎng)纖網(wǎng)定量與纖網(wǎng)厚度的比較第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-4 氣流成網(wǎng)四、影響氣流成網(wǎng)均勻度因素(一)喂入纖維層的均勻性(二)纖維在氣流中的均勻分布和輸送(三)纖維在

35、成網(wǎng)簾上的凝聚條件第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-4 氣流成網(wǎng)(一)喂入纖維層的均勻性 氣流成網(wǎng)中使用的氣流輸送纖維管道通常很短，而氣流的速度很高（15m/s），纖維在管道中逗留時間很短，而且氣流主要對纖維起輸送、擴散作用，對纖維量的均勻分布調(diào)節(jié)作用非常弱，而且后道往往不配置鋪網(wǎng)系統(tǒng)，難以通過薄纖網(wǎng)鋪疊來彌補質量均勻度的差異。因此喂入氣流成網(wǎng)機的纖維層均勻與否，對纖網(wǎng)均勻度有著直接的、決定性的影響，所以嚴格控制并改善喂入纖維層的均勻度是獲得氣流成網(wǎng)均勻性的首要途徑。第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-4 氣流成網(wǎng)(二)纖維在氣流中的均勻分布和輸送 纖維在氣流中的均勻分布和輸送，取決于以下三個因

36、素：1、單纖維程度2、剝離纖維的氣流速度和方向 剝離氣流應循錫林表面的切線方向，V剝離34V道夫，從錫林上剝?nèi)r， V剝離2.3V錫林。3、輸送纖維氣流流量和均勻流動 纖維輸送過程中，應有足夠的空氣包容每一根纖維，使其不與相鄰纖維纏結。如假想以纖維長度為直徑的球體去包容每一根纖維，即可估算所需的空氣流量。第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-4 氣流成網(wǎng)空氣流量可按下式估算：)(2DLkPQ 式中：k 系數(shù) P 纖網(wǎng)產(chǎn)量 L 纖維長度 D纖維細度由上式可知，L ， Q ，呈平方關系 P ， Q D， Q第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-4 氣流成網(wǎng)纖維流密度 一定體積的流體中所含纖維的重量，通常稱

37、為纖維流密度。纖維在流體中的密度超出某一數(shù)值，原有的單纖維會重新“絮凝”成纖維束、纖維團，在纖網(wǎng)上出現(xiàn)“云斑”、束纖維現(xiàn)象，破壞纖網(wǎng)均勻度。試驗表明纖維在流體中的分布，除與纖維的幾何尺寸有關外，還受其它性狀的影響，如種類，靜電性能等，不同的纖維，要求的纖維流密度也不同，如棉纖維，最大纖維流密度為1.21.5 g/m3；聚酰胺纖維，可達34 g/m3。雖然氣流流量大，可降低纖維流密度，但也帶來了產(chǎn)量低、能耗大等問題。第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-4 氣流成網(wǎng)(三)纖維在成網(wǎng)簾上的凝聚條件1、氣流與成網(wǎng)簾(塵籠凝聚面)夾角 不宜接近90，防止纖維沖入網(wǎng)眼。2、氣流速度 輸送管道可采用弓形擴管，

38、減弱氣流沖力，有利于纖維均勻吸附。3、成網(wǎng)簾(塵籠)表面吸附條件 網(wǎng)眼大小和分布影響氣流成網(wǎng)均勻度。對于同樣的氣流吸口，曲面塵籠比平面的成網(wǎng)簾具有更大的展開面積，纖網(wǎng)局部在氣流吸口處停留時間延長，纖維多次重合凝聚機會高，有利于提高纖網(wǎng)均勻性。4、抽吸氣流的均勻流動第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-4 氣流成網(wǎng)五、干法造紙 干法造紙是采用氣流成網(wǎng)技術加工木漿纖維網(wǎng)的一種新工藝。1、工藝流程木漿纖維熱溶纖維氣流成網(wǎng)熱粘合加固非織造材料木漿纖維氣流成網(wǎng)噴灑粘合劑烘燥非織造材料木漿纖維(氣流成網(wǎng))常規(guī)纖維(梳理成網(wǎng))水刺加固烘燥非織造材料2、性能與用途 其產(chǎn)品主要是醫(yī)用衛(wèi)生材料，特別是高吸水性的一次性

39、衛(wèi)生用品（如尿片、衛(wèi)生巾、濕面巾、擦布等），其特點是蓬松度好、手感柔軟、濕強度和耐磨性優(yōu)于紙張，吸濕性能超強。作為一次性用品，消耗量大，當采用木漿纖維作主要原料，還具有可生物降解的優(yōu)點，為廢棄物處理也提供了方便。第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-4 氣流成網(wǎng)3、典型的干法造紙生產(chǎn)線 該生產(chǎn)線由丹麥的Dan-Web公司開發(fā)的。由木纖維制取的漿粕板A經(jīng)粉碎機C中的高速回轉鋼錘打擊粉碎，粉碎的木漿纖維從篩網(wǎng)小孔中漏出，經(jīng)氣流輸送到成網(wǎng)機D；同時熱熔纖維也經(jīng)纖維開松機B開松后也由氣流輸送到成網(wǎng)機D。成網(wǎng)機是由兩只金屬園網(wǎng)滾筒、成網(wǎng)簾、以及位于成網(wǎng)簾下方的抽吸裝置組成。金屬圓網(wǎng)滾筒內(nèi)有一根回轉軸，軸上裝

40、有許多條狀金屬打手，其轉動方向與園網(wǎng)滾筒轉向相反，木漿纖維和熱熔纖維從園網(wǎng)滾筒一側由氣流輸入，在高速回轉的打手作用下，再次被開松成單纖維狀態(tài)，在成網(wǎng)簾下方抽吸裝置對圓網(wǎng)滾筒產(chǎn)生自上而下的氣流作用下，將單纖維吸出圓網(wǎng)滾筒，凝集到成網(wǎng)簾上，形成纖網(wǎng)。Dan-Web生產(chǎn)線上配置了四套成網(wǎng)機，由四層纖網(wǎng)疊合形成最終的纖網(wǎng)。第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-4 氣流成網(wǎng)Dan-Web干法造紙生產(chǎn)線第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-4 氣流成網(wǎng)Dan-Web干法造紙氣流成網(wǎng)單元第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-5 濕法成網(wǎng)一、概述 濕法非織造工藝的特點 濕法非織造工藝原理和過程 濕法非織造材料與紙張的差異

41、 濕法非織造布定義 國際非織造布協(xié)會的定義是：“濕法成網(wǎng)是由水槽懸浮的纖維沉集而制成的纖維網(wǎng)，再經(jīng)固網(wǎng)等一系列加工而成的一種紙狀非織造布?！奔礉穹ǚ强椩觳际撬?、纖維及化學助劑在專門的成形器中脫水而制成的纖維網(wǎng)，經(jīng)物理、化學方法固網(wǎng)后所獲得的非織造布。第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-5 濕法成網(wǎng)濕法非織造材料與紙張的差異 材料對比項目濕法非織造材料紙 張纖維原料830mm14mm加 固粘合劑自身氫鍵性 能密度小，柔軟，有一定濕強手感硬，耐水性差第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-5 濕法成網(wǎng)濕法非織造工藝的特點 生產(chǎn)速度高，可達到400m/min 適合長度20mm以下短纖維成網(wǎng) 不同品質纖維相混

42、幾乎無限制 纖網(wǎng)中纖維雜亂排列，濕法非織造材料幾乎各向同性 產(chǎn)品蓬松性、纖網(wǎng)均勻性較好 生產(chǎn)成本較低 濕法非織造材料品種變換可能性小 用水量大第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-5 濕法成網(wǎng)濕法非織造工藝原理和過程 濕法成網(wǎng)工藝原理 以水為介質，造紙技術為基礎，將纖維鋪制成纖網(wǎng)。 工藝流程 纖維原料懸浮漿制備 濕法成網(wǎng) 加固 后處理懸浮槳的組成成分： 纖維+分散劑+粘合劑(或粘和纖維)+濕增強劑制漿的目的 疏解作用：使纖維分散成單纖維； 水化作用：使纖維吸水后潤脹，使?jié){粕形成膠體狀； 帚化作用：使纖維表面起毛，增加比表面，有利于纖維 間的纏結； 混合作用：使不同纖維和粘合劑、化學助劑充分混合。第

43、三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-5 濕法成網(wǎng)二、纖維準備與制漿 纖維準備工序的主要任務： 將置于水中的纖維原料開松成單纖維狀態(tài)，同時使不同纖維原料充分混和，制成纖維懸浮漿，然后在不產(chǎn)生纖維團塊的條件下，將懸浮漿送至濕法成網(wǎng)機構。 非連續(xù)式制漿 連續(xù)式制漿第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-5 濕法成網(wǎng)非連續(xù)式制漿流程 纖維素漿粕板送入料桶1溶解，再送入桶2，經(jīng)送漿泵3送入粉碎機4，然后經(jīng)貯料桶5送入混料桶6。如果采用切斷的短纖維，可直接送入混料桶6進行分散和混和?；炝贤?中的懸浮漿經(jīng)過必要的混和、反應后，批量送入貯料桶7，由此可連續(xù)地輸送至成網(wǎng)機構。 桶2、5、6、7中部均裝有旋翼式攪拌器，旋翼

44、轉動并配合形狀特殊的漿桶，可使桶中產(chǎn)生具有強烈混和作用的液體流動。料桶1底部裝有高速回轉的轉子，可通過強烈的水流將漿粕板打爛。 助劑和粘合劑可直接加入到混料桶6中，混料桶6中懸浮漿的纖維濃度為0.51.5%。第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-5 濕法成網(wǎng)非連續(xù)式制漿流程1234567至成網(wǎng)機第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-5 濕法成網(wǎng)連續(xù)式制漿流程 纖維原料連續(xù)地喂入料斗1，經(jīng)輸送簾2送入混料桶3，水也連續(xù)地加入到混料桶中。泵4將懸浮漿送入混料桶5、6，不斷地進行均勻攪拌，最后由泵7將懸浮漿送至成網(wǎng)機構。 特點是產(chǎn)量高，稀釋比大，所需料桶體積小，節(jié)省能源，可適應較長的纖維，但不適應在制漿中易

45、扭結、易結團塊的纖維。第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-5 濕法成網(wǎng)連續(xù)式制漿流程至成網(wǎng)機123水4567第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-5 濕法成網(wǎng)三、合成纖維分散與結合的基本特性 用于濕法成網(wǎng)的纖維，要求在水中的分散性較好。纖維如果在制漿過程中形成扭結，就不易被水力再打散成單纖維。纖維扭結的形成主要與纖維性質和懸浮漿過度攪拌相關，通常纖維分布密度范圍為0.050.5g/cm3。 纖維的長徑比、濕模量、卷曲度、吸濕性和切斷質量(長度一致性)影響其在水中的分散性。 長徑比，濕模量 分散性 卷曲度，長度一致性 分散性 吸濕性 分散性 對吸濕性差的合成纖維，要進行表面親水處理，或水中加助劑，以利于纖維分散。第三章 非織造成網(wǎng)工藝和原理 3-5 濕法成網(wǎng)四、濕法成形 濕法成形是濕法非織造工藝的關鍵工序，與干法成網(wǎng)不同的是，纖維是由水流分布到成網(wǎng)簾上。由于制漿工序的末端貯料桶中的纖維濃度一般為成網(wǎng)時懸浮濃度的510倍，因而在成網(wǎng)前