非織造高速梳理機雜亂方式改進探討

陳海成

（青島紡織機械股份有限公司，山東 青島266042）

非織造布技術的發展對梳理機纖網的質量要求不斷提高，對于非織造布的生產者來講，很重要的一點就是要了解纖維在未粘合前的纖維網中的排列狀況（如圖1所示，為纖維在網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

非織造產品是由纖網構成，大多數產品要求纖網內纖維的排列方向應隨機分布，即形成雜亂狀態，所得產品各方向的性能差異最小，主要性能指標強度差異縱橫向的強度比較小。因此要采取措施，調整梳理機生產的纖網內纖維排列方向，或改變鋪網后纖網的纖維排列方向，使纖網內纖維排列方向雜亂［2］。

在非織造布梳理機向著高速高產方向發展的同時，產品質量也不能忽視。為了能夠使產品產量、質量達到市場需求，我們需要對梳理機各個方面進行改進，在梳理機中引入雜亂凝聚等概念，使得纖維在纖網中的分布更加均勻，從而獲得高產、高質量的產品。

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，將兩種雜亂效應組合起來，進一步提高輸出纖網中纖維排列的雜亂程度［3］。道夫主要起凝聚纖維的作用，是成網的初始階段。如果道夫的速度調節不當，會造成纖網結構紊亂或者不能充分發揮道夫的凝聚作用，造成雜亂輥的經常性纏棉。一般來說，道夫和雜亂輥的表面速度比在1∶20～1∶45之間。纖網薄時，可適當調大兩者之比；纖網厚時，可適當調小兩者之比［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為反向運動，道夫和雜亂輥相鄰點為同向運動，所以錫林和雜亂輥，雜亂輥和道夫間均為梳理作用關系。經測試，一般梳理機（蓋板或羅拉式基本規律相近）纖網中纖維形態的分類如表1所示。

表1 一般梳理機纖維分布及形態

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為58%左右，橫向較少。這是因為梳理中纖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移過程如圖3所示。

圖3 纖維的轉移

當利用雜亂輥后，增強了錫林和雜亂輥間的梳理凝聚轉移作用。纖網中單纖維的含量由80%提高到82%左右，纖維的形態分類如表2所示。

表2 利用雜亂輥后的纖維分布及形態

由表2得出，采用雜亂輥后纖網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。提高纖網面密度和提高雜亂輥轉速，會增大雜亂輥中纖維的離心力，也就會增大通過離心力向道夫轉移纖維的比例，從而增大纖網的雜亂度。通過改變雜亂輥轉速來改變纖網雜亂度，比提高纖網面密度更有效果。并且纖網的面密度一般要根據產品需求而定，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雜亂度的主要途徑。另外雜亂輥的直徑設計也不能過大，否則會降低雜亂輥上纖維的離心力，影響纖網雜亂度。

2 道夫前裝凝聚輥

如圖4所示，凝聚輥一般增加兩個，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，故均為剝取關系。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。纖維由道夫被剝取轉移到第一凝聚輥上，然后轉移到第二凝聚輥上。因而在纖網成形中纖維變向，便可獲得縱／橫向強力比得以改善的雜亂纖網，其縱／橫向強力比約為4∶1～5∶1，習慣上將這種纖網稱為雜亂網。經測試，纖網內纖維各種形態分類見表3。

圖4 凝聚輥示意圖

表3 使用凝聚輥后纖維分布及形態

由表3看出，使用了凝聚輥纖網內纖維形態沒有顯著變化，各種彎鉤數量接近沒有凝聚輥梳理設備時的數量。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，纖網網面會產生條形皺紋，影響纖網的均勻度。因此在兼顧雜亂效果的前提下，適當降低雜亂比，有利于纖網的均勻度；雜亂比太小，纖網會受到過大的牽伸，使纖維間的抱合能力下降，反而影響纖網的均勻度［4］。

3 鋪網組合

平行鋪網和交叉鋪網組合中，平行鋪網的纖網內纖維以縱向為主，交叉鋪網的纖網內纖維以橫向為主。將兩者組合后把纖網疊合一起，則疊合后的纖網中纖維排列方向既有縱向又有橫向，控制疊合層數可得到縱向和橫向不同比例的組合纖網。其缺點是使用機臺多，占地面積大，故應用不廣泛。

4 結束語

在錫林后面有兩個高速雜亂輥以及雙道夫設計，這是非織造高速梳理機所特有的部件。梳理機的作用除了要分梳纖維之外，還需要盡量使制得的纖維網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，這是傳統梳理機中所沒有的。雙道夫的設計使得纖網分多層被剝出后再疊加起來，可以改善纖網的橫向片段不勻。另外，雙道夫的設計還可以大大提高纖維轉移率，為成網質量及產量的提高提供保證。

［1］趙帆.雜亂型梳理機概述［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的結構與性能特點［J］.非織造布，2007，（10）：36—41.

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

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