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國產(chǎn)針剌無紡布機的選型與配置
近年來，針刺無紡布在土工紡織品、汽車紡織品、濾材紡織品、防護增強用紡織品等領(lǐng)域的快速發(fā)展，帶動了該產(chǎn)業(yè)的發(fā)展熱潮。隨著針刺技術(shù)和工藝在更多領(lǐng)域得到突破，如何科學(xué)地選用針刺設(shè)備及其參數(shù)配置，使其達到最佳性價比，是一個值得探討的問題。
1針刺無紡布技術(shù)的特點
針刺紡織技術(shù)之所以成為投資商熱衷的產(chǎn)業(yè)之一，是因為多方面的因素決定了其優(yōu)異的特性，。其一，它能加工纖維的種類多，包括各種天然纖維、有機和無機化學(xué)纖維、金屬纖維等，原則上長度大于20mm的纖維都可以加工，而且不同纖維可以混合加工；其二，產(chǎn)品種類較多，針刺織物的面密度范圍大，克重從每平方米四十克到每平方米幾千克；其三，針刺設(shè)備的初始投資相對較省，比水刺和紡粘等工藝容易獲得資本回收，不確定陛風(fēng)險小。
2國產(chǎn)針刺機的技術(shù)發(fā)展
20世紀80年代，國內(nèi)第一臺頻率達1 20 O次／min的針刺機誕生于儀征紡織機械廠隨后多種型號和類型的針刺機相繼推向市場，帶動了國內(nèi)針刺設(shè)備的迅速發(fā)展。近年來國產(chǎn)針刺設(shè)備開始走出國門，同時國內(nèi)實力雄厚的無紡布生產(chǎn)商也引進一批國際先進的針刺設(shè)備，用于提升針刺無紡布的品質(zhì)，占領(lǐng)國際高端市場。這種相互問技術(shù)的溝通和交流，推動了國產(chǎn)針刺設(shè)備的技術(shù)更新。
盡管主軸箱式的不同類型和不同用途的國產(chǎn)針刺機不斷完善和發(fā)展，但是這種機構(gòu)的技術(shù)水平并沒有突破性飛躍。目前，國產(chǎn)針刺機在實際運行中，針刺頻率沒有高于1 5 OO次／min的生產(chǎn)線，因主軸箱式的機構(gòu)受到國產(chǎn)材料等因素的限制，給針刺頻率的提高帶來一定的難度。近些年來，國內(nèi)設(shè)備制造商的主要工作是優(yōu)化機構(gòu)設(shè)計、完善針刺設(shè)備的性能以及電氣控制的革新。國產(chǎn)針刺機的技術(shù)水平基本上處于同一檔次，可相比較的是設(shè)備制造品質(zhì)、方便使用程度及售后服務(wù)水平。目前，各個針刺設(shè)備制造商的主要任務(wù)是攻克2000次／min的針刺機技術(shù)，以及在保障現(xiàn)有設(shè)備性能的前提下降低針刺機的成本。
針刺無紡布生產(chǎn)商需要的是機械設(shè)備的現(xiàn)代化、高效化，以降低投資和用工，加速收回資本。而機械制造商們希望所供應(yīng)的設(shè)備能更陜地生產(chǎn)出較多的優(yōu)良產(chǎn)品，為用戶提供更多可供選擇的機型。但是，針刺技術(shù)的現(xiàn)代化是多方面的，除去針刺機本身外，包括梳理機、鋪網(wǎng)機、喂入機等前道設(shè)備和后道設(shè)備切邊成卷機等也必須有大的改進，目的是針刺織物能以更為隨機的針刺方式達到表面外觀和縱橫向面密度的分布均勻性得以改善。
3針刺技術(shù)的主要設(shè)備
3．1針刺技術(shù)的前道設(shè)備
完整的前道設(shè)備包括開包稱重、粗開松、多倉混棉、精開松、氣壓或震蕩棉箱、梳理機、鋪網(wǎng)機和喂入機等，根據(jù)不同的生產(chǎn)工藝，可以去掉不需要的相應(yīng)設(shè)備。在這些設(shè)備中，梳理機和鋪網(wǎng)機的成網(wǎng)效果對針刺織物的品質(zhì)影響是先天性的，后道工序很難彌補。
3．2針刺機的技術(shù)參數(shù)
針刺織物的布面質(zhì)量優(yōu)劣，是由針刺機的各項配置及其綜合性能決定的。因此，了解針刺機的主要性能參數(shù)，顯得尤為重要。
3．2．1針刺頻率
針刺機在高速區(qū)運轉(zhuǎn)時的穩(wěn)定性，是衡量這項性能的重要依據(jù)。一般情況，動程越大針刺頻率越低，動程越小針刺頻率越高。
在針板的刺針數(shù)量相當(dāng)?shù)那闆r下，針刺頻率越高，布面的針刺密度就越高。但是，針刺織物的強度與針刺密度存在一定的關(guān)系，先是隨著針刺密度的增加而增強，達到頂點后，強度反而會迅速降低。這就迫使工藝增加出布速度，從而帶動了生產(chǎn)效率的增加，給廠家?guī)砝麧櫋Ｋ�，高速針刺機對使用商來說意味著高效率、高利潤。
3．2．2植針密度
它是計算無紡布針刺密度和調(diào)節(jié)生產(chǎn)工藝參數(shù)的重要依據(jù)。植針密度的大小，要根據(jù)針刺無紡布的生產(chǎn)工藝和針刺機的數(shù)量來確定，以滿足針刺聯(lián)合機正常運轉(zhuǎn)的需要為依據(jù)。
根據(jù)多年的技術(shù)追蹤經(jīng)驗，只要滿足聯(lián)合機的需要，建議植針密度不易過大，因其對針刺機自身受力和織物的布面質(zhì)量都有一定的影響。
3．2．3布針形式
這項參數(shù)與植針密度密不可分，一個是如何布針，一個是布多少針，因為兩者在有限的針板面積內(nèi)共同實現(xiàn)各自價值，相互依存，不可分割。布針形式是近幾年才引起重視的一個參數(shù)，之前_直被包容在植針密度的含義里。
一條針刺織物的生產(chǎn)線中，每臺針刺機的職能是不同的，一般粗略化分為預(yù)刺、纏繞加固、修面三部分，而且，相應(yīng)針刺機的布針形式也是不同的。在針刺設(shè)備的機械性能和植針密度相當(dāng)?shù)臈l件下，針刺機的布針形式便成為影響針刺織物品質(zhì)的重要因素，關(guān)系到布的內(nèi)在強度和表面質(zhì)量，尤其是影響后者的主要因素。
3．2．4針刺動程
動程的大小是根據(jù)針刺機的型號和工藝參數(shù)而定的。預(yù)刺機相對要大些，因為喂入的纖網(wǎng)較蓬松，厚度大。但是，在不影響產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，往復(fù)動程以小為好，這有利于機臺運轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性和針刺頻率的提高。
3．2．5刺針型號
刺針是針刺機工作的關(guān)鍵器件，由針柄、針腰、針葉、針尖等組成，不同的產(chǎn)品，不同的機型，配置的針型是不同的。一定要根據(jù)工藝要求，選擇恰當(dāng)?shù)拇提樞吞�，才能事半功陪，生產(chǎn)出高質(zhì)量的產(chǎn)品。鑒別刺針質(zhì)量的主要因素有：垂直度，硬度，光潔度，回彈角，平整度，帶纖量等等?
3．2．6潤滑系統(tǒng)
國內(nèi)大多數(shù)針刺機是靠潤滑油來潤滑的，但針刺機的漏油對產(chǎn)品有極大的破壞作用，尤其是還需后序加工的基布，如復(fù)合膜基布和合成革基布等，布面殘留的油污嚴重影響后序加工產(chǎn)品的質(zhì)量。所以，解決潤滑和密封功能同等重要。目前，高速針刺機的潤滑方式主要有兩種，集中供油系統(tǒng)和單元式分散供油系統(tǒng)，兩者各有優(yōu)點和缺點，其效果看各公司的針刺機的推桿處漏油多少來檢驗。
總之，針刺機的可靠性和穩(wěn)定性是其各項性能的綜合反映。了解針刺機的各項性能參數(shù)，可以幫助用戶準確配置機型。
4科學(xué)配置針刺機
4．1設(shè)備配置的經(jīng)驗規(guī)則
針刺織物種類繁多，生產(chǎn)工藝變化較快。結(jié)合多年從事針刺設(shè)備配置和生產(chǎn)的經(jīng)驗，本文總結(jié)幾點經(jīng)驗供讀者參考。
(1)明確針刺織物生產(chǎn)線的年產(chǎn)量。因為這關(guān)系到針刺前道工序機組的配備，以及針刺機的臺數(shù)。根據(jù)年產(chǎn)量計算出生產(chǎn)線每小時的產(chǎn)量，通過對照梳理機的產(chǎn)量能力表，選用合適的型號和臺數(shù)。需注意，要留出一定的產(chǎn)能空間。
(2)確定好梳理機后，再根據(jù)產(chǎn)品要求的幅寬和克重，估算出鋪網(wǎng)機底簾的輸出速度。其經(jīng)驗計算公式如下：
V】_A×103二[60×B1×W] (1)
式中：V，一一鋪網(wǎng)機底簾速度，m／min：
卜一梳理機臺時產(chǎn)量，kg／h：
B1一一鋪網(wǎng)克重，g／m2；
W一一鋪網(wǎng)寬度，m。
(3)確定出針刺機的臺數(shù)。根據(jù)鋪網(wǎng)機底簾的輸出速度，借助實踐生產(chǎn)經(jīng)驗，假定出針刺布的牽伸比和針刺頻率，通過計算布的針刺密度，來估算出針板總的植針密度，把它分配到每臺針刺機上，這樣所需要的臺數(shù)就基本確定。然后再根據(jù)假設(shè)的針刺機臺數(shù)和植針密度演算，看是否合
理。主要公式如下：
=)《0．Y×N÷[104×V，，] (2)
式中：X_一針刺密度，針／cm2；
Yr_—植針密度，針／m；
N一一針刺頻率，鉗min；
V，，一一出布速度，m／min。
4．2針刺機參數(shù)的確定
4．2．1確定梳理機的型號和臺數(shù)
根據(jù)配置生產(chǎn)線的年產(chǎn)量，換算成梳理機的產(chǎn)量，然后查找梳理機的產(chǎn)量能力表，再根據(jù)纖維的細度和長度，選用合適的梳理機型號和臺數(shù)。
4．2．2估算鋪網(wǎng)機的出網(wǎng)速度
鋪網(wǎng)機的出網(wǎng)速度是利用上面公式(1)進行估算的。它是后面確定針刺機臺數(shù)的重要參數(shù)，因為出網(wǎng)速度與總牽伸比的乘積便是成品的出布速度。換句話說，鋪網(wǎng)機底簾的出網(wǎng)克重，數(shù)值上等于成品布克重與總牽伸比的乘積。需要說明的是，出網(wǎng)克重等于梳理機出網(wǎng)克重與鋪網(wǎng)層數(shù)的乘積。鋪網(wǎng)層數(shù)是通過控制鋪網(wǎng)機的入網(wǎng)速度和出網(wǎng)速度來調(diào)節(jié)的，計算公式如下：
M=(W×V，{)÷(L×V1) (3)
式中：W一一輸入簾上的薄網(wǎng)寬度，m；
V1一一往復(fù)簾運動速度，m／min；
L一一鋪疊后的纖網(wǎng)寬度，m；
V，一一成網(wǎng)簾輸出速度，m／min。
4．2．3確定針刺機的臺數(shù)和參數(shù)
根據(jù)鋪網(wǎng)機底簾的輸出速度和針刺織物的針刺密度，利用上面公式(2)估算出針刺機的臺數(shù)。然后根據(jù)要求，把每臺針刺機的配置參數(shù)確定出來。主要參數(shù)包括針刺動程、植針密度、布針形式和門幅。值得一提的是，預(yù)針刺機的牽伸最大、針刺頻率低，且針刺密度一般在40～80針／cm2問(最好不要超過120針／cm2)，所以，針板植針密度一般不高，多數(shù)在3000-一4000鉗m之間(最好不要超過5000針／m)。
4．2．4核算生產(chǎn)工藝參數(shù)
聯(lián)合機配置好后，利用上面公式(2)和公式(3)推算出針刺機的生產(chǎn)工藝參數(shù)，驗證所配聯(lián)合機是否達到要求。但是，這種計算需要一定的假設(shè)條件，它可以作為驗證工藝參數(shù)是否合理，但不能機械地作為實際生產(chǎn)工藝的參數(shù)。不同產(chǎn)品的性能不同，強度要求也不同，各廠家應(yīng)根據(jù)自己的原料性能和生產(chǎn)條件，調(diào)試出適合自己產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝參數(shù)，見公式(4)。
V1=B2×W×Vr4÷[B3×L] (4)
式中：V，一一鋪網(wǎng)機底簾速度，m／min；
B，，一一梳理機單網(wǎng)克重，g／m2；
W一一出網(wǎng)寬度，m；
V一一出網(wǎng)速度，m／min；
B1一一鋪網(wǎng)要求克重，g／m2；
L一一鋪網(wǎng)寬度，m。
5合理選用針刺機
5．1明確投產(chǎn)針刺紡織品類別
明確針刺聯(lián)合機是用來生產(chǎn)哪種類型的針刺織物，如濾材紡織品、皮革基布等。因為針刺聯(lián)合機同樣具有無紡布生產(chǎn)線專一性的特點，一條生產(chǎn)線很難用來生產(chǎn)幾種類型的紡織品，這是由于不同類型的針刺紡織品的針刺密度和工藝流程是不同的，需要針刺機的臺數(shù)和設(shè)備配置參數(shù)也是
不同的。
5．2確定針刺機數(shù)量和門幅
針刺機臺數(shù)和針板數(shù)量主要取決于產(chǎn)品的最佳針刺密度與產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝需要，同時也取決于選用什么頻率的針刺機。針刺紡織品的設(shè)備投資也不是小數(shù)目，讓有限的資金發(fā)揮最大的價值，就必須將設(shè)備性能作詳細的比較。而針刺機的頻率和出布速度直接影響產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，關(guān)系到設(shè)備投資的回報率。
一般情況下，纖維網(wǎng)從預(yù)刺機到成品的過程中，布面寬度存在不同程度的收縮。甚至有的3d以下的纖維，產(chǎn)品收縮率能達15％，所以在針刺設(shè)備的配置中，往往出現(xiàn)前面的門幅寬，后面的相對就窄，如合成革基布生產(chǎn)線。而決定針刺機的門幅主要因素，是由針刺織物產(chǎn)品的需求寬度來確定的。如針刺濾材產(chǎn)品的寬度窄，而針刺土工布產(chǎn)品的寬度就寬。
5．3選擇針刺機的型號
現(xiàn)在國產(chǎn)針刺機的類型和品種已經(jīng)相當(dāng)齊全，低速針刺機和高速針刺機的機型和系列都可滿足市場的需要。根據(jù)針刺運動的形式劃分，常用的機型有單板下刺、單板上刺、雙板下刺、雙板上刺、單板上下異位對刺、單板上下同位對刺、雙板上下同位對刺等。每種機型都有自己獨特的優(yōu)
越性，在配機時，一定要根據(jù)自己的工藝習(xí)慣來定購。
另外，專用針刺機也在迅速發(fā)展，因其只能生產(chǎn)某種特殊類型的針刺紡織品，市場需求量相對少，但其類型繁多，已形成獨立的分支系統(tǒng)。其中用的相對較多的機型有條紋針刺機、起絨針刺機、提花針刺機、造紙毛毯針刺機等。
在針刺聯(lián)合機中，每臺針刺機的職能是不同的，一般粗略化分為預(yù)刺、纏繞加固、修面三種職能，所以相應(yīng)針刺機的動程、植針密度和布針形式等參數(shù)也是不同的。行業(yè)內(nèi)經(jīng)常用“針板數(shù)"來替代針刺機的臺數(shù)，這里提起的“針板數(shù)"是指單位面積的針刺織物從前到后穿過的針板數(shù)量，也是配置單板針刺機的臺數(shù)。根據(jù)業(yè)內(nèi)生產(chǎn)工藝的需要，確定好針刺織物的針刺密度后，通過上面的計算，針刺機的各項技術(shù)參數(shù)也就基本得到確定。那么，在確定好“針板數(shù)”后，如何選擇針刺機的機型呢?
首先，如果資金充足，建議全線選擇單板機型。因為針刺織物在從單板機的輸入輥經(jīng)針刺區(qū)域到輸出輥的距離最短，對針刺織物的牽伸小，布面破壞也最小。
其次，選擇雙板機型。與單板機型相比，針刺織物在雙板機的行程長，牽伸相對大，但布面的破壞不是很大。這是因為雙板機的兩針板同時升降，僅僅是針刺區(qū)域變的更寬了。
再次，選擇上下異位對刺機。由于這類機型的兩塊針板不是同時上下穿刺，針刺織物在針刺區(qū)域的受力不同步，必然引起針刺布的牽伸大、布面質(zhì)量差。尤其在針刺織物纏繞加固階段，筆者不贊成選擇此類機型。但是，這類機型由于價格、工藝習(xí)慣等因素，在之前一段時間內(nèi)受到很多用戶的喜愛。
最后，謹慎選擇同位對刺機型。國產(chǎn)針刺機的實際生產(chǎn)頻率突破lOOO次／min的很少，一方面是設(shè)備自身原因，另一方面是使用商為了愛惜設(shè)備，往往主動降低設(shè)備頻率。如此一來，針刺織物在同位針刺機的針刺區(qū)域脫開刺針的時間僅僅是同等檔次機型的2／3左右，這樣布在前行中的牽伸就加大，破壞了布面的品質(zhì)。為了減少牽伸，只能降低出布速度，這種高速機作中速機用的做法，肯定得不到用戶的青睞。因此，這類國產(chǎn)機型，沒有高頻率的支撐，難以推廣。從近年來進口DILO公司的這類設(shè)備看，其頻率一般都在2000次／min
之上。
在確定好針刺機的機型后，需要解決的問題就是根據(jù)資金選擇針刺機的頻率了。目前，國產(chǎn)高速機型和低速機型，技術(shù)比較成熟，可以有針對地進行質(zhì)量和服務(wù)的比較
5．4典型針刺織物生產(chǎn)線簡介
由于針刺無紡革基布進入門檻較低，2000年后大量產(chǎn)能轉(zhuǎn)投革基布制造行業(yè)，使該行業(yè)的競爭更加激烈。而高仿真、柔軟、透氣的超細纖維革是人造革的發(fā)展方向，其附加值也較高，這是針刺革基布今后的發(fā)展方向。近年來國家對環(huán)保的重視，很多生產(chǎn)商依賴于針刺技術(shù)謀求在過濾器材生產(chǎn)方面的發(fā)展，出現(xiàn)了上馬針刺濾材的熱潮。針刺土工紡織品也是針刺產(chǎn)品的主要用戶，但土工紡織品必須具有一定的寬度。
典型的針刺無紡革基布線，若配一臺梳理機，一般‘‘針板數(shù)’’為9板；若配兩臺梳理機，一般為1 3板。它配置的機型較多，多數(shù)是在預(yù)刺機后，配置雙板機型或上下異位對刺。但是，超細纖維革基布，以單板機型和雙板機型為主，很少有配異位對刺機型的，因為這種基布的牽伸不易過大。
針刺濾材生產(chǎn)線中，常溫濾材線“針板數(shù)”一般是1 1～13板，高溫線一般為5板或6板。常溫濾材生產(chǎn)線配置的是高頻針刺機，一般前3板是單板機型，之后國內(nèi)以異位對刺為主，也有選擇雙板機型的。高溫線配置的是低速單板機型。
針刺土工布線多數(shù)是單板機型，因為門幅太寬，雙板機或異位對刺機的生產(chǎn)、運輸是個問題。多數(shù)生產(chǎn)線采用3臺單板針刺機，也有用戶采用兩臺針刺機反復(fù)針刺，這樣會影響生產(chǎn)率。
6結(jié)語
隨著國產(chǎn)針刺機的制造水平不斷提高，針刺聯(lián)合機的配置也越來越豐富。但是，針刺機的選型與其參數(shù)的配置是否合理，會直接影響到其生產(chǎn)的產(chǎn)品品質(zhì)。因此，用戶在增添針刺布生產(chǎn)線時，必須做細致的調(diào)研工作，包括其生產(chǎn)工藝和所有設(shè)備的參數(shù)配置；并吸收國內(nèi)外同類生產(chǎn)線的經(jīng)驗和教訓(xùn)，揚長避短，選配一條適合自己產(chǎn)品特點的針刺織物畢產(chǎn)線．宴瑚．繹濟效益的最大化n
