非织造高速梳理机杂乱方式改进探讨

陈海成

（青岛纺织机械股份有限公司，山东 青岛266042）

非织造布技术的发展对梳理机纤网的质量要求不断提高，对于非织造布的生产者来讲，很重要的一点就是要了解纤维在未粘合前的纤维网中的排列状况（如图1所示，为纤维在网面中排列的三种形式）以及如何改变纤维的排列状况［1］。

图1 纤维排列

非织造产品是由纤网构成，大多数产品要求纤网内纤维的排列方向应随机分布，即形成杂乱状态，所得产品各方向的性能差异最小，主要性能指标强度差异纵横向的强度比较小。因此要采取措施，调整梳理机生产的纤网内纤维排列方向，或改变铺网后纤网的纤维排列方向，使纤网内纤维排列方向杂乱［2］。

在非织造布梳理机向着高速高产方向发展的同时，产品质量也不能忽视。为了能够使产品产量、质量达到市场需求，我们需要对梳理机各个方面进行改进，在梳理机中引入杂乱凝聚等概念，使得纤维在纤网中的分布更加均匀，从而获得高产、高质量的产品。

1 锡林和道夫间加装杂乱辊

将凝聚罗拉和杂乱罗拉两种配置组合（见图2），在锡林和道夫间加入高速旋转的杂乱辊，并在道夫后再安装一对凝聚罗拉，将两种杂乱效应组合起来，进一步提高输出纤网中纤维排列的杂乱程度［3］。道夫主要起凝聚纤维的作用，是成网的初始阶段。如果道夫的速度调节不当，会造成纤网结构紊乱或者不能充分发挥道夫的凝聚作用，造成杂乱辊的经常性缠棉。一般来说，道夫和杂乱辊的表面速度比在1∶20～1∶45之间。纤网薄时，可适当调大两者之比；纤网厚时，可适当调小两者之比［4］。

图2 杂乱辊配置组合

在道夫后装有凝聚辊再增加杂乱效果，调整速比和相互间的隔距，可改变松解和杂乱纤维的作用，但经测试对纤维的杂乱效果不显著。锡林和杂乱辊间，杂乱辊和道夫间的针向配置均为平行配置关系。杂乱辊线速低于锡林线速，道夫线速又低于杂乱辊线速，锡林和杂乱辊相邻点为反向运动，道夫和杂乱辊相邻点为同向运动，所以锡林和杂乱辊，杂乱辊和道夫间均为梳理作用关系。经测试，一般梳理机（盖板或罗拉式基本规律相近）纤网中纤维形态的分类如表1所示。

表1 一般梳理机纤维分布及形态

梳理后单纤维占75%左右，无弯纤维为16%，对弯钩纤维的整体进行分析，其中无钩部分为主体，约占整体的55%～78%，弯钩部分约为42%～17%。分布方向沿输出纵向为58%左右，横向较少。这是因为梳理中纤维要受到针齿的梳理力的作用，则纤维一端为弯钩勾挂于针齿上，接受梳理而伸直，形成基本上沿输出方向的顺向排列。具体过程见图2，锡林上纤维向道夫转移过程如图3所示。

图3 纤维的转移

当利用杂乱辊后，增强了锡林和杂乱辊间的梳理凝聚转移作用。纤网中单纤维的含量由80%提高到82%左右，纤维的形态分类如表2所示。

表2 利用杂乱辊后的纤维分布及形态

由表2得出，采用杂乱辊后纤网中横向和其它方向的纤维所占比例加多，证明有杂乱效果，前弯钩和后弯钩接近相等。提高纤网面密度和提高杂乱辊转速，会增大杂乱辊中纤维的离心力，也就会增大通过离心力向道夫转移纤维的比例，从而增大纤网的杂乱度。通过改变杂乱辊转速来改变纤网杂乱度，比提高纤网面密度更有效果。并且纤网的面密度一般要根据产品需求而定，且杂乱辊半径也是固定的，因此通过改变杂乱辊速度就成了改变纤网杂乱度的主要途径。另外杂乱辊的直径设计也不能过大，否则会降低杂乱辊上纤维的离心力，影响纤网杂乱度。

2 道夫前装凝聚辊

如图4所示，凝聚辊一般增加两个，第一凝聚辊和道夫间为针齿针向交叉配置，第二和第一凝聚辊间的针齿针向方向亦为交叉配置，故均为剥取关系。道夫线速比第一凝聚辊快2～3倍。第一又比第二凝聚辊线速快1.5倍左右，形成了梳慢剥快的作用。纤维由道夫被剥取转移到第一凝聚辊上，然后转移到第二凝聚辊上。因而在纤网成形中纤维变向，便可获得纵／横向强力比得以改善的杂乱纤网，其纵／横向强力比约为4∶1～5∶1，习惯上将这种纤网称为杂乱网。经测试，纤网内纤维各种形态分类见表3。

图4 凝聚辊示意图

表3 使用凝聚辊后纤维分布及形态

由表3看出，使用了凝聚辊纤网内纤维形态没有显著变化，各种弯钩数量接近没有凝聚辊梳理设备时的数量。而纤维分布方向中纵向纤维所占比例降低，横向纤维所占比例增多，有一定的纤维杂乱效果，但不如杂乱辊效果大。道夫与杂乱辊之间的杂乱比越大，杂乱效果越好。但杂乱比太大，纤网网面会产生条形皱纹，影响纤网的均匀度。因此在兼顾杂乱效果的前提下，适当降低杂乱比，有利于纤网的均匀度；杂乱比太小，纤网会受到过大的牵伸，使纤维间的抱合能力下降，反而影响纤网的均匀度［4］。

3 铺网组合

平行铺网和交叉铺网组合中，平行铺网的纤网内纤维以纵向为主，交叉铺网的纤网内纤维以横向为主。将两者组合后把纤网叠合一起，则叠合后的纤网中纤维排列方向既有纵向又有横向，控制叠合层数可得到纵向和横向不同比例的组合纤网。其缺点是使用机台多，占地面积大，故应用不广泛。

4 结束语

在锡林后面有两个高速杂乱辊以及双道夫设计，这是非织造高速梳理机所特有的部件。梳理机的作用除了要分梳纤维之外，还需要尽量使制得的纤维网中纤维的取向度不高，即纤维成各向排列分布。需要增加类似杂乱辊这样的部件来改变纤维的取向度，这是传统梳理机中所没有的。双道夫的设计使得纤网分多层被剥出后再叠加起来，可以改善纤网的横向片段不匀。另外，双道夫的设计还可以大大提高纤维转移率，为成网质量及产量的提高提供保证。

［1］赵帆.杂乱型梳理机概述［J］.北京化纤，1997，（3）：35—38.

［2］吴凯辉，靳向煜，韩旭.高速杂乱型非织造布梳理机的结构与性能特点［J］.非织造布，2007，（10）：36—41.

［3］范松林.短纤干法机械铺网中的纤维杂乱［J］.非织造布，1997，（12）：5—7.

［4］廖声海.对杂乱成网均匀度及杂乱程度的工艺探讨［J］.非织造布，1999，（3）：24—25.