通过改进梳理机结构降低纤维网不匀率的实践

通过改进梳理机结构降低纤维网不匀率

的实践

А.П.谢尔根科夫，等

目前对非织造材料的质量要求越来越高，原因之一，是产品制造商之间的竞争越来越激烈。

采用纤维网加工而成的非织造材料的一个重要质量指标是面密度不匀率，即克重不匀。

非织造材料生产过程的每一步都或多或少地能增大或减小最终产品的不匀率。纤维材料的梳理过程在整个工艺过程中占有特殊地位。以下情况说明罗拉梳理机的结构特征如何影响纤维网不匀率。在用德国Spinnbau公司不同型号的梳理机梳理纤维材料时所得的结果作比较，在此基础上进行了分析。采用“梳理因数”作为定量表示梳理机结构特征的参数，梳理因数则由梳理区数量与在这些梳理区中纤维平均分布系数之乘积来确定。

采用结构最简单的没有预分梳机构，而有5对工作辊（在主梳理机锡林上）的梳理机（见表1）作为初始方案。若假定，锡林喂入的纤维材料的15%转移到与锡林相互作用的每一工作辊和道夫上，则梳理机的梳理因数是6×0.15=0.9。在由梳理机输出的纤维网中纤维束的平均值假定等于1，在这一条件下，所得的面密度变异系数为10%。 

采用有2只道夫和2对工作辊的预分梳机构的Servo Card梳理机，则可提高梳理因数至 1.15，减小纤维束平均值至0.88，并使变异系数降至6.7%。

在Super Servo Card梳理机上采用了有4对工作辊的更强烈的预分梳机构，会使变异系数进一步下降至5.5%。Delta Sigma Card梳理机（见图1）是Spinnbau公司的最新设备。机器的所有部件都具有能制取高产高质纤维网的最佳结构。

图１    Delta Sigma Card梳理机结构示意

该机喂给采用了在其他型号梳理机上形式相当好的喂料板，在喂料板下设有包覆锯齿针布的喂给辊。因此，梳理机可用于加工长度差异很大（20~150 mm）的纤维。喂入装置的结构能使纤维的损伤达到最小，并使纤维通过剧烈的预分梳机构分离成很小的纤维束。梳理过程可通过改变喂料板相对于喂给辊的位置（沿喂给辊圆周方向），在两个方向上得以实现：可以在更宽范围内调节喂入装置和梳理机的生产率；根据被加工纤维的长度和其他性能，改变喂入刺辊的纤维须条的固定位置。采用大直径的锡林，有4对工作辊和剥离辊的强有力的预分梳机构，可确保纤维材料被紧张剧烈分梳至最小的纤维束和单纤维。

纤维材料由3只转移辊筒从预梳理锡林转移到主梳理机的锡林上。3只转移辊筒的轴呈三角形设置，形成两个纤维转移区。在第一区纤维靠辊筒随机转移，而在第二区纤维靠道夫和与其相互作用的转移辊转移。随机高速回转的辊筒对纤维实现有效的开松分离，并把纤维以解取向形式转移到主梳理机的锡林上。第二区里道夫对停留在预梳理的转移辊筒上的纤维进行紧张剧烈的梳理，平行拉直并把纤维部分地转移到主梳理机的锡林上。采用双区转移基本上可使预梳理机的锡林针布全部转移纤维，从而准备接受来自刺辊的纤维材料。这样就全面地提高预梳理机的工作效率并为提高梳理机生产率创造了条件。进入主梳理机锡林的纤维材料由 4对工作辊和道夫进行梳理。

由 2只前后设置的杂乱成网的道夫剥取从主梳理机锡林上已梳理的纤维。2 只道夫又各对应设置两套落取装置。上面的杂乱成网道夫装置的第一套落取装置（同锡林回转方向）由小道夫、压辊、剥取罗拉和传动辊组成。由于采用了压辊，由杂乱成网道夫杂乱向的纤维流在较大程度上失去了纵向定向并变成较厚的纤维层。其余3套落取装置中，每一套各包括有一小道夫和一剥取罗拉。

2套落取装置可从杂乱成网道夫上剥取相当大部分的纤维材料，因此能与主梳理机锡林起到有效的相互作用。

由各落取装置输出的梳理过的纤维材料层铺放在普通的输出帘上，从其反面抽气。因而，在输出帘上形成四层纤维网。

虽然在主梳理机上有较少数量的工作辊对（与Servo Card和Super Servo Card梳理机上的5对工作辊相比较），Delta Sigma Card梳理机的结构特点可确保面密度变异系数减小至3.8%。

梳理机结构的复杂反映在其较高的售价，所以要对设备价格和所加工产品的要求综合进行考虑。

应当指出，上述设备不仅对提高产品质量，而且对减少原材料消耗、降低半制品和非织造材料的不匀率具有重要作用。降低纤维网不匀率的效果可以从下列方面明显体现出来。若非织造材料的面密度变异系数为10%，在平均面密度定为200 g/m²时，概率为99.7%的任何试样的面密度将不超出230 g/m²和不低于170 g/m²。

进一步分析，为了保证制取面密度不低于170 g/m²的针刺非织造材料，生产商必须规定面密度在200 g/m²水平上。在变异系数降低至4%（用Delta Sigma Card梳理机代替普通梳理机）时，且平均面密度规定为180 g/m²时，概率为99.7%的任何试样的面密度将不超出187.2 g/m²和不低于172 g/m²。因而，在确保制取面密度不低于170 g/m²的非织造材料时，采用Delta Sigma Card梳理机可使平均面密度从200 g/m²降至180 g/m²，节约纤维材料20 g/m²。

图2介绍了纤维原料明显节约的关系曲线，图中曲线1表示用普通梳理机制取纤维网的面密度的变动情况，曲线2表示使用Delta Sigma Card梳理机时纤维网的面密度的变动情况。

图2    纤维网面密度的变动情况

在生产能力为每年制造700万m²针刺非织造材料的两条生产流水线上，每年可节约纤维原料为280 t或以价值计为42万美元聚酯纤维。

资料来源： Tекстилънаяпромышленностъ，2006（5）：48~50.

（王惠中译 沈天培 校）

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