淺談水刺機回水裝置的結構特點及發展歷程

馬甲楠，王曉雨

（恒天重工股份有限公司，河南 鄭州 450000）

近年來，水刺法非織造布技術的飛速發展，對水刺工藝的要求越來越高。對水刺法非織造布成套裝備工藝性能擁有較大影響的關鍵部件—水刺機回水裝置，在這個發展過程中也經歷了數代的技術革新，降低了生產過程的能耗，提升了非織造布的布面質量。回水裝置技術的進步也為水刺生產線的穩定運轉創造了有利條件[1-2]。

1 水刺機回水裝置的工作原理

纖網在經過水刺頭時，高壓“水針”穿過纖網通過撞擊輸送網簾，經過多方向、多次的反射帶動纖網中的纖維纏結成布。這些穿過纖網后的“水針”在負壓風機的作用下，通過負壓抽吸口進入回水裝置，然后經管道被抽離進入水處理系統。與此同時，纖網貼在網簾上，隨之一起轉動到達下一個水刺頭，“水針”再次穿過纖網撞擊網簾，進一步帶動纖維纏結，均勻地對布面加固，以此類推不斷經過水刺頭。通過“水針”加固布面，達到客戶需要的高質量水刺非織造布，見圖1。

2 水刺機回水裝置的發展歷程

水刺機回水裝置的結構改進歷程主要可以分為3代。

2.1 托板裝配式回水裝置

托板裝配式回水裝置主要是由不銹鋼鋼板折彎后焊接成的矩形開口箱體，見圖2。箱體一端安裝有觀察窗，另一端安裝有不銹鋼管道，在不銹鋼箱體上的開口位置，安裝有焊接式導向塊和縫隙式抽吸口托板，托板可以在導向塊的軌道上滑動，便于安裝和更換。托板材質選用硬質聚氯乙烯托板，可以減少和輸送網簾的磨損。

圖1 水刺非織造布工作原理示意

第一代水刺機回水裝置易裝配、可調節、方便拆卸，并且對網簾無磨損，提高了裝配和調試過程的工作效率。

2.2 不銹鋼焊接式回水裝置

不銹鋼焊接式回水裝置是由不銹鋼鋼板折彎后焊接成的矩形箱體，見圖3。箱內用支撐軸來增加強度，豎直方向的支撐柱是為了在焊接加工過程中防止變形，水平方向的支撐柱是防止負壓太大造成變形。箱體的抽吸口采用一體式不銹鋼托板，托板上表面為弧形，拋光處理，盡量減少對輸送網簾的磨損。

2.3 鋁合金一體式回水裝置

鋁合金一體式回水裝置主要是特種鋁合金材質的箱體，見圖4。箱體截面形狀為花邊圓形，采用模具一次性拉制成型。箱體一端安裝具有觀察窗的堵頭結合件，箱體另一端安裝不銹鋼抽吸管，縫隙式抽吸口采用超高分子量托板，并且安裝有用來調節回水裝置位置和上、下升降的支撐板和調節螺桿。

相比一代和二代，第三代采用特種材料的托板，加工性能好，表面光潔度高，可完全與托網網簾緊密貼合，相對移動時對網簾產生較小的摩擦力，還可以使摩擦力的損壞轉移到壓板上，大幅延長了水刺網簾的使用壽命。箱體是一次拉制成型的輕質鋁合金抽吸箱箱體，強度高，內壁光滑，箱體內不積水，回水流暢，提高回水效果，纖維堆積少，減少清潔次數如表1所示。

圖4 鋁合金一體式回水裝置示意

3 3代回水裝置的結構與性能比較

3代回水裝置的結構與性能比較，如表1所示。

表1 3代回水裝置的結構與性能比較

通過表1對比可以看出，第三代回水裝置優點最明顯，唯一的缺點是初次拉制模具投資昂貴，不過伴隨著新材料價格的持續下降，缺點也不再明顯。

4 結語

伴隨著水刺法非織造布技術的快速發展，用戶對工藝的個性化和多樣化也有了更多的要求。增加能源使用效率、提高布面質量，是用戶新的需求。抽吸負壓的提升也是新的趨勢，回水裝置的結構也有了新的改進方向。創新引領和驅動制造業的高質量發展，縮小了與進口水刺生產線的差距，提高了國產水刺生產線在國內市場甚至國際市場上的競爭能力。