非织造技术-第三章、纤维准备及短纤维成网技术

1、第三章 非织造成网工艺和原理 3-1 干法成网前准备 3-2 梳理 3-3 铺网 3-4 气流成网 3-5 湿法成网 第三章 非织造成网工艺和原理 非织造材料生产的工艺流程通常为： 纤维原料成网前处理成网加固后处理成卷 纤网质量如单位面积质量偏差，不匀率，纤维的配比、配色以及纤维的排列方向等，直接影响非织造材料的外观和性能。纤网缺陷在后加工过程中无法加以弥补，有时反而扩大和暴露。由此，成网技术是非织造材料生产技术中的关键。第三章 非织造成网工艺和原理 纤网均匀度： 指纤维在纤网中分布的程度。通常用纤网不匀率(CV值)来表征纤网的均匀度。纤网定量： 指纤网中所含纤维的质量。通常用单位面积纤网质量

2、(g/m2)来表示。纤网质量控制： 维持纤网定量在规定的范围内 尽可能减少定量偏差的变化范围第三章 非织造成网工艺和原理 纤维在纤网中的排列方向，一般用定向度来表示。纤维在纤网中呈某一方向排列数量的多少称为定向度。 纵向(MD)：纤维顺着机器输出方向排列。 横向(CD)：纤维垂直于机器输出方向排列。 杂乱排列：纤维沿纤网各个方向排列。 杂乱度：沿纤网各个方向排列的纤维数量的均匀程度。 各向异性：纤网各个方向的物理机械性能差异很大(定向度高的纤网) 各向同性：纤网各个方向的物理机械性能非常相似(杂乱度高的纤网) 通常用非织造材料的纵向和横向断裂强力的比值来判断纤网的定向度或杂乱度。 MD:CD1

3、或V锡林锡林杂乱罗拉道夫第三章 非织造成网工艺和原理 3-2 梳理组合方式 锡林杂乱罗拉道夫凝聚1凝聚2第三章 非织造成网工艺和原理 3-2 梳理(五)梳理机 梳理机的作用是将小棉束梳理成单纤维状态，并使纤维伸直平行，形成一定宽度、一定单位面积质量的纤网。 根据不同的梳理机构，梳理机可分为罗拉式和盖板式两种。罗拉式梳理机按不同形式可分为H型和K型。第三章 非织造成网工艺和原理 3-2 梳理1、罗拉式梳理机 主要包括喂入系统、预梳系统、梳理系统、输出系统和传动系统等。 罗拉式梳理机适合于梳理较长的纤维。 根据工作辊尺寸，可梳理纤维长度范围38203mm 根据不同针布，可梳理纤维细度范围1.155

4、dtex(1) 喂入系统由喂给罗拉和刺辊组成。刺辊预分梳度可由下式表示：第三章 非织造成网工艺和原理 3-2 梳理式中：N 刺辊预分梳度 V给 喂给罗拉表面速度(m/min) G 喂给纤维层单位面积质量(g/m2) n 纤维根数(根/mg) V 刺刺辊转速(rpm) T 刺辊表面总齿数(齿/转)N小表示分梳度好， V 刺 N ，V给 N ， G N 。510TVnGVN刺给第三章 非织造成网工艺和原理 3-2 梳理2-罗拉喂入系统第三章 非织造成网工艺和原理 3-2 梳理4-罗拉喂入系统第三章 非织造成网工艺和原理 3-2 梳理喂棉罗拉+喂棉板喂入系统第三章 非织造成网工艺和原理 3-2 梳理

5、(2)预梳系统和梳理系统由锡林、工作辊和剥取辊等组成， V锡林V剥取V工作，梳理机的梳理度可用下式表示：第三章 非织造成网工艺和原理 3-2 梳理式中：C 一根纤维的平均作用齿数，即梳理度 Nc 锡林针布的齿密 nc 锡林转速 NB纤维细度 r 纤维转移率 P 梳理机产量(kg/台h) Kc 比例系数 L 纤维长度BcccNPrLnNKC第三章 非织造成网工艺和原理 3-2 梳理 梳理度C 为3比较理想，如果C =1，将产生棉结。 锡林针布的齿密Nc 是很重要的参数，和梳理机的产量及纤维规格密切相关： P ，则nc必须 L ，则nc必须 NB ，则nc必须 梳理机产量(kg/台h)=保持平衡1

6、000min60min)/()/()(2mVmgm单位面积质量机器宽度第三章 非织造成网工艺和原理 3-2 梳理(3)输出系统由道夫、凝聚罗拉、剥取罗拉(或斩刀)、输出帘等组成。 不配置凝聚罗拉和杂乱罗拉时： 输出纤网特征： MD : CD = 9 15 : 1 配置凝聚罗拉和杂乱罗拉时： 输出纤网特征： MD : CD = 3 6 : 1 剥取形式 斩刀剥取，输出纤网速度较慢，用于低速成网。 剥取辊剥取，输出纤网速度较快，常用。 梳理机输出纤网直接加固，如热轧加固，要控制较小的MD : CD值，除配置凝聚罗拉等外，还可采用法国Thibeau公司的LDS和WID技术。 第三章 非织造成网工艺和

7、原理 3-2 梳理LDS技术第三章 非织造成网工艺和原理 3-2 梳理LDS技术第三章 非织造成网工艺和原理 3-2 梳理WID技术 第三章 非织造成网工艺和原理 3-2 梳理WID技术用于上下道夫纤网合并 第三章 非织造成网工艺和原理 3-2 梳理LDS+WID技术 第三章 非织造成网工艺和原理 3-2 梳理梳理机的其它技术进展 高速高产 可梳理细度1.1dtex以下的纤维 纤网检测系统，通过自调匀整控制纤网长片段不匀第三章 非织造成网工艺和原理 3-2 梳理单锡林双道夫 梳理机为保证输出单纤维状态的均匀纤网，通常锡林表面的纤维负荷是很轻的，每平方米的纤维负荷量不到1克，理论上来说，纤维负荷

8、量越小，分梳效果越好。在锡林转速恒定情况下，要降低纤维负荷，就要限制纤维喂入量，因此也限制了梳理机的产量。锡林转速提高后单位时间内纤维携带量增加，为便于锡林上的纤维及时被剥取转移，避免剥取不清，残留纤维在以后梳理过程中因纤维间搓揉形成棉结，影响纤网质量，在锡林后配置两只道夫，可转移出两层纤网，达到了增产目的 。第三章 非织造成网工艺和原理 3-2 梳理双锡林双道夫 单锡林双道夫是通过提高锡林转速，在锡林表面单位面积纤维负荷量不增加情况下，增加单位时间内纤维量，即在保证纤维梳理质量前提下提高产量。双锡林双道夫配置，在原单锡林双道夫基础上再增加一个锡林，使梳理工作区面积扩大了一倍，即在锡林表面单位

9、面积纤维负荷量不变情况下，增加面积来提高产量，与单锡林双道夫比较同样取得增产效果，但梳理质量更容易控制。第三章 非织造成网工艺和原理 3-2 梳理纤网检测系统，通过自调匀整控制纤网长片段不匀。第三章 非织造成网工艺和原理 3-2 梳理法国Thibeau公司CA11-R35PP(LL)梳理机(H型) 适合原料为PET或棉，1.72.2dtex，3250mm，产量为180kg/h/m，最高输出速度105m/min，输出薄网单位面积质量为1732g/m2。第三章 非织造成网工艺和原理 3-2 梳理CA11-R35PP(LL)梳理机的针布(GRAF公司)配置1237814171819546910121

10、11315 1619第三章 非织造成网工艺和原理 3-2 梳理序号直径(mm)X/YABC齿密(刺/英寸2)115680/367.504.207.25212350755.002.545.00503900704.001.273.601484220505.001.273.601405156505.001.593.601116156504.001.583.171287700604.001.593.6011181500802.500.801.804459156504.001.583.1712810220504.000.852.5030011220504.000.852.5030012156505.00

11、1.593.60111第三章 非织造成网工艺和原理 3-2 梳理序号直径(mm)X/YABC齿密(刺/英寸2)13700504.000.852.5030014700505.000.902.5028215280505.001.203.6014816280505.501.404.2510817280505.001.203.6014818280505.501.404.251081915628/1524.001.803.38106CBAXY第三章 非织造成网工艺和原理 3-2 梳理CA11-R35PP(LL)梳理机的隔距(单位：0.1mm)20205040777157712 7710504077510

12、75107777877777677525204020254024435104410200第三章 非织造成网工艺和原理 3-2 梳理CA11-R35PP(LL)梳理机的速度设置(单位：m/min)例100例30012例580300例220170660例500例1002601000例8004001500例12000285例950180例980160例100100350例30010200例1001035010200103501020010200例1000160例800160例55例950285例130100350例300第三章 非织造成网工艺和原理 3-2 梳理CA11系列梳理机生产的非织造材料的性

13、能第三章 非织造成网工艺和原理 3-2 梳理CA11系列梳理机杂乱比与非织造材料MD:CD的关系第三章 非织造成网工艺和原理 3-2 梳理WZW-K5型离心动力式杂乱梳理机(K型)第三章 非织造成网工艺和原理 3-2 梳理WZW-K5型离心动力式杂乱梳理机规格第三章 非织造成网工艺和原理 3-2 梳理2、盖板式梳理机 主要包括喂入系统、预梳系统、梳理系统、输出系统和传动系统等。 盖板式梳理机适合于梳理棉纤维、棉型化纤及中长型纤维。(1)喂入系统可采用喂棉罗拉和喂棉板结构，这也是传统梳棉机所采用的，该种结构对由较短纤维构成的纤维层具有良好的握持作用。(2)传统梳棉机没有预梳系统，而非织造专用的盖

14、板式梳理机则配置预梳系统。(3)传统梳棉机的梳理系统由移动式盖板和大锡林构成，而非织造专用的盖板式梳理机则配置固定式盖板。第三章 非织造成网工艺和原理 3-2 梳理A186型梳棉机第三章 非织造成网工艺和原理 3-2 梳理意大利Bonino公司的CC246NT型盖板式梳理机第三章 非织造成网工艺和原理 3-2 梳理CC246NT型盖板式梳理机的梳理盖板第三章 非织造成网工艺和原理 3-2 梳理CC246NT型盖板式梳理机第三章 非织造成网工艺和原理 3-3 铺网 铺网的作用： 增加纤网单位面积质量 增加纤网宽度 调节纤网纵横向强力比 改善纤网均匀性(cv值) 获得不同规格、不同色彩的纤维分层排

15、列的纤网结构第三章 非织造成网工艺和原理 3-3 铺网一、平行铺网 从道夫剥下的纤网较轻，通常只有830g/m2，当要求较大的纤网单位面积质量时，可采用平行铺叠成网。 平行铺叠成网可获得一定的纤网单位面积质量，并可获得不同规格、不同色彩的纤维分层排列的纤网结构，但也存在不足之处： 纤网宽度被梳理机工作宽度限死 其中一台梳理机出故障，就要停工，生产效率低 要求纤网很厚时，梳理机台数也得很多，不经济 无法调节纤维排列方向，MD : CD = 10 15 : 1 平行铺叠成网的方式： 串联式 并联式第三章 非织造成网工艺和原理 3-3 铺网串联式平行铺叠成网第三章 非织造成网工艺和原理 3-3 铺网

16、并联式平行铺叠成网第三章 非织造成网工艺和原理 3-3 铺网二、交叉折叠铺网 要克服平行铺叠成网存在的种种不足之处，可以采用交叉折叠铺网。其特点为： 铺叠后纤网宽度不受梳理机工作宽度限制。 可获得很大单位面积质量的纤网。 可以调节纤网中纤维的排列方向，甚至使最终非织造材料的横向强力大于纵向强力。 可获得良好的纤网均匀性，cv24%。 交叉折叠铺网的方式： 立式摆动 四帘式 双帘夹持第三章 非织造成网工艺和原理 3-3 铺网(一)立式摆动交叉折叠铺网 借用传统毛纺罗拉梳理机过桥机构原理的折叠铺网方式，铺网宽度由摆动的立式夹持帘的动程决定。立式夹持帘摆动换向时惯性较大，不适合高速生产。第三章 非织

17、造成网工艺和原理 3-3 铺网(二)四帘式交叉折叠铺网 由输入帘、补偿帘、铺网帘和输出帘组成。 梳理机输出的薄网经过定向回转的输入帘和补偿帘到达铺网帘，铺网帘不仅回转，并按所需的成网宽度来回运动，因此薄网被交叉折叠铺放在输出帘上，形成一定厚度的纤网。梳理机输出薄网第三章 非织造成网工艺和原理 3-3 铺网四帘式交叉折叠铺网纤网外观和结构LWV2V3第三章 非织造成网工艺和原理 3-3 铺网铺叠层数可按下式估算：32VLVWM式中：M 铺叠后纤网层数 W 梳理机输出的薄网宽度 V2 铺网帘移动速度 V3 输出帘回转速度 L 输出帘上铺网宽度 铺叠层数至少要达到68层，才能保证纤网均匀性。 铺叠层

18、数不变，铺网帘移动速度，则产量。 产量不变，铺网帘移动速度，则铺叠层数。第三章 非织造成网工艺和原理 3-3 铺网 由此，提高铺网帘移动速度很重要。方法是降低铺网帘机构的重量，如将木质实心帘子棒改为塑料空心棒，或改为合成胶带或尼龙交织网，可提高铺网帘移动速度2040%。 四帘式交叉折叠铺网时如铺网帘移动速度过快，空气阻力会引起薄网飘移，造成不均匀现象。补偿帘和铺网帘换向加减速及停顿，造成薄网在输送过程中产生不均匀现象，同时造成铺成的纤网两边厚、中间薄。要克服这样的问题，可以采用双网夹持交叉折叠铺网。第三章 非织造成网工艺和原理 3-3 铺网(三)双帘夹持交叉折叠铺网 法国Asselin公司生产

19、的双帘夹持铺网机，由于薄网始终在双帘夹持下运动，因此不会受到意外张力和气流的干扰，既可提高铺网速度，又可改善纤网均匀性。 夹持帘由聚酯长丝织成，厚度0.71.0mm，表面采用合成橡胶涂层，涂层中混有少量碳粉，以防止帘带上积聚静电。 导网系统带快速反转装置以迅速换向。 Asselin公司新一代的双帘夹持铺网机，配置了PROFILE和PRODYN技术，铺网层数、铺网宽度和铺网速度控制自如。第三章 非织造成网工艺和原理 3-3 铺网Asselin350型双帘夹持铺网机第三章 非织造成网工艺和原理 3-3 铺网改进后的双帘夹持铺网第三章 非织造成网工艺和原理 3-3 铺网铺网工艺过程第三章 非织造成网

20、工艺和原理 3-3 铺网交叉铺网新技术储网装置 传统交叉铺网机以往复运动铺网，在铺网宽度两端换向时，铺网小车经历了速度减至零、换向和重新加速的变化过程，由于梳理机输出纤网是恒速的，因而铺网小车在两端减速停顿时，薄纤网还在继续输入，造成铺叠纤网两端变厚。针对这一问题，德国奥特法(AUTEFA)公司开发了储网装置(Accumulator)，当铺网小车在两端减速停顿时，储网装置中垂直帘子向下运动，将梳理机输入的薄纤网储存起来，当铺网小车完成换向加速时，垂直帘子向上运动，恢复薄纤网的供给，以保证整个铺叠纤网在宽度方向上重量一致。第三章 非织造成网工艺和原理 3-3 铺网交叉铺网新技术Accumulat

21、or储网装置第三章 非织造成网工艺和原理 3-3 铺网交叉铺网新技术：纤网横截面整形系统 传统交叉铺网机还存在第二个问题，即由于后道加固处理时纤网受牵伸力作用，即使原先纤网很均匀，在牵伸力作用下，其纵向伸长，横向收缩，也会导致两边厚中间薄的现象，对此奥特法公司开发了纤网横截面整形系统(Profiling)。该系统采用计算机和伺服电机来控制铺网过程中薄纤网的牵伸和运动，按要求的最终纤网横截面形状来铺叠，例如中间厚，两边薄，来补偿后道加固处理时的牵伸影响 。第三章 非织造成网工艺和原理 3-3 铺网交叉铺网机控制纤网横截面形状的技术 传统交叉铺网机形成的纤网横截面形状 采用Profile和Prod

22、yn技术形成的纤网横截面形状纤网加固后纤网加固后第三章 非织造成网工艺和原理 3-3 铺网Prodyn技术特点第三章 非织造成网工艺和原理 3-3 铺网Prodyn技术特点第三章 非织造成网工艺和原理 3-3 铺网带Prodyn技术的铺网机第三章 非织造成网工艺和原理 3-3 铺网三、交叉折叠铺网后牵伸 通过多级小倍数牵伸，使交叉铺叠纤网中原来呈横向排列的部分纤维向纵向移动，从而减小纤网纵横向的强力差异，同时调节纤网的单位面积质量，匹配前后机台的速度。 纤网牵伸机主要由牵伸罗拉组成，牵伸罗拉表面包覆特殊针布。通常3根牵伸罗拉构成一个牵伸区，由一个电机驱动。牵伸区内3根牵伸罗拉的传动件的齿数比，

23、决定牵伸区的固定牵伸倍数。当牵伸区之间无牵伸时，牵伸区数量决定了纤网牵伸机总的最小固定牵伸倍数。第三章 非织造成网工艺和原理 3-3 铺网齿数比38:36:3438:37:36固定牵伸倍数1.1171.05515辊总最小牵伸倍数1.7381.30721辊总最小牵伸倍数2.1781.46027辊总最小牵伸倍数2.7201.620第三章 非织造成网工艺和原理 3-3 铺网四、交叉折叠铺网后再叠加平行梳理网 交叉折叠铺网后，纤网表面留有各层折叠痕迹。在交叉铺叠纤网的上、下两面再铺上一层平行梳理网，可改善纤网外观，同时可得到多层颜色的纤网，但使用机台多，占地面积大。第三章 非织造成网工艺和原理 3-3

24、 铺网五、垂直式折叠铺网 垂直式折叠铺网后，纤网内大部分纤维趋于垂直排列，加固后具有良好的压缩回弹性。1、梳理网2、垂直网3、成形梳4、带针压板5、钢丝栅6、导板7、烘箱输送带第三章 非织造成网工艺和原理 3-4 气流成网一、气流成网原理 纤维经过开松、除杂、混和后喂入主梳理机构，得到进一步的梳理后呈单纤维状态，在锡林高速回转产生的离心力和气流的共同作用下，纤维从针布锯齿上脱落，由气流输送并凝聚在成网帘(或尘笼)上，形成纤维三维杂乱排列的纤网。 气流成网纤网中纤维呈三维杂乱排列，MD : CD=1.11.5，最终产品基本各向同性。 气流成网通常要求纤维长度不大于80mm，纤维过长会破坏纤网外观

25、和均匀度。气流成网可有效地处理短纤维，如长度小于10mm的木浆粕纤维。第三章 非织造成网工艺和原理 3-4 气流成网一、气流成网原理 气流成网中为提高纤维在最终纤网中排列的杂乱度，输送管道在结构上往往采用文丘利管。这种管道实际上是一种变截面管道，即管道中任意二个截面的截面积不相等，且管道从入口到出口逐步扩大。按流体力学原理，气体在常压下可视为不可压缩的。 即： Q1 = Q2， Q1 = S1V1 , Q2 = S2V2 S1 V2 式中：Q1 流入气流量 Q2 流出气流量 S1 截面1的面积 S2 截面2的面积 V1 截面1处的气流速度 V2 截面2处的气流速度 由于纤维有一定长度，在文丘利

26、管中，其头、尾端处于两不同截面，因此纤维头、尾端速度是不同的，头端速度低于尾端速度，于是纤维产生变向，形成杂乱排列。第三章 非织造成网工艺和原理 3-4 气流成网一、气流成网原理 气流成网中的输送管道第三章 非织造成网工艺和原理 3-4 气流成网二、气流成网方式o 自由飘落式 离心力 + 纤维自重o 压入式 离心力 + 气流吹入o 抽吸式 离心力 + 气流抽吸o 封闭循环式 离心力 + 上吹下吸(一台风机)o 压吸结合式 离心力 + 上吹下吸(二台风机)第三章 非织造成网工艺和原理 3-4 气流成网自由飘落式压入式抽吸式封闭循环式压吸结合式第三章 非织造成网工艺和原理 3-4 气流成网三、典型

27、气流成网机组 国产SW-63型气流成网机 奥地利Fehrer公司V21/K12气流成网机组 奥地利Fehrer公司K21气流成网机 美国Rando公司40B气流成网机组 奥地利DOA公司气流成网机组第三章 非织造成网工艺和原理 3-4 气流成网国产SW-63型气流成网机 由传统梳棉机改造，锡林离心力和提升罗拉使纤维进入风道，然后吸附在成网帘上形成杂乱排列纤网。 适用范围：纤维细度为1.656.6dtex，纤维长度2555mm，纤网单位面积质量1270g/m2，生产速度23m/min，幅宽1m。第三章 非织造成网工艺和原理 3-4 气流成网奥地利Fehrer公司V21/K12气流成网机组 由V2

28、1预成网机和K12气流成网机组成。 经过预开松的纤维定量喂到V21预成网机的喂料箱中，被具有压实、均匀作用的双层帘带夹持着进入一对给棉罗拉与2000rpm转速的刺辊组成的第一开松区。然后纤维进入第二和第三开松区。第三开松区刺辊上的纤维被来自其上侧的风机的气流分离，并经风道吸附在纤维横向分配装置的多孔帘带上。 纤维横向分配装置可保证输入K12气流成网机纤维层的横向均匀性，其有一回转的多孔帘带，下有一台风机，用以吸附集棉风道送来的纤维。回转刮板和多孔帘带相配合，当多孔帘带行经K12气流成网机的一个工作宽度时，刮板回转一次，将带状纤维层推入精开松装置的喂入槽。第三章 非织造成网工艺和原理 3-4 气

29、流成网 这种“横铺直取”的方法可有效地改善纤维层的横向均匀性。这里的纤维层的单位面积质量约为5001000g/m2。 纤维经精开松装置开松后，被气流吸附在由压辊和尼龙网帘组成的气流凝网喂入装置上。这里的纤维层的单位面积质量约为200400g/m2，cv值已降至34%。如此均匀的纤维层喂入K12气流成网机，为制得均匀的纤网创造了良好的条件。 K12气流成网机的主梳理部分有2对直径为140mm的工作罗拉和剥棉罗拉，锡林直径450mm，转速高达2300rpm，可使针布锯齿表面的纤维量减少到0.20.5 g/m2。 纤维分梳后，在高速回转锡林产生的离心力和上方横流风机产生的高速气流的作用下从锡林齿尖脱

30、落，并随气流经输棉风道而凝聚在成网帘上。第三章 非织造成网工艺和原理 3-4 气流成网 V21/K12气流成网机组适用于长度小于100mm，细度在50d以下的各种纤维原料。但纤维的最大长度受到细度的严格限制，如1.5d为38mm；3d为50mm；6d为60mm；15d为75mm。纤网单位面积质量范围为202000 g/m2时，输出速度为0.550m/min。 常用纤网单位面积质量范围为60220 g/m2，输出速度为720m/min。纤网单位面积质量在30 g/m2以下时，输出速度很少超过20m/min，否则将影响纤网的均匀性。 K12气流成网机的最大工作宽度为5.4m。第三章 非织造成网工艺

31、和原理 3-4 气流成网V21预成网机第三章 非织造成网工艺和原理 3-4 气流成网K12气流成网机第三章 非织造成网工艺和原理 3-4 气流成网K21气流成网机 由数个梳理辊筒组成，增加梳理辊筒的数量，可增加该机的产量。每个梳理辊筒配有一对工作罗拉和剥取罗拉。 适合加工的纤维细度为1.873.63dtex，纤维长度为3840mm，成网后单位面积质量范围为10100 g/m2，输出速度为50150m/min。工作宽度为12.6m。第三章 非织造成网工艺和原理 3-4 气流成网K21气流成网机第三章 非织造成网工艺和原理 3-4 气流成网美国Rando公司40B气流成网机组 由前置给棉机、四辊开

32、松机、棉箱给棉机和成网系统组成。 纤维经前置给棉机和四辊开松机开松后喂入棉箱给棉机。棉箱给棉机的斜帘角钉所携带的纤维经均棉帘的作用后，被气流吸引到由尘笼和输送罗拉组成的锲形空间(又称空气桥)内，杂质从罗拉间隙中排出。 尘笼表面凝聚的纤维层的厚度，由锲形空间内的纤维量的多少来调节。锲形空间内纤维量气流阻力气流速度气流吸引力进入锲形空间纤维量尘笼表面凝聚纤维层的厚度。第三章 非织造成网工艺和原理 3-4 气流成网 尘笼表面凝聚的纤维层被剥取罗拉剥下，进入给棉板，然后由喂棉罗拉喂入线速度高达25m/s的刺辊。被分梳成单纤维状态的纤维由刺辊下部吹入的气流剥离，经文氏管形输棉风道吸附在成网帘上。刺辊下部

33、吹入的气流和成网帘下的吸引气流由一台风机产生，呈闭路循环系统。 该机组适合加工的纤维长度为1555mm，成网后单位面积质量范围为201000 g/m2，一般以生产3468 g/m2纤网为主，产量15136kg/h，工作宽度为1020，1520，2030mm。 40C型可生产1020 g/m2的杂乱纤网，输出速度达到40m/min，40D型更有较多改进。第三章 非织造成网工艺和原理 3-4 气流成网Rando公司40B气流成网机组第三章 非织造成网工艺和原理 3-4 气流成网奥地利DOA公司气流成网机组 封闭循环式气流成网，采用双尘笼凝聚纤维，可避免不同密度纤维产生的分层现象，可生产高达2500

34、 g/m2的厚纤网，特别适合于废纤维成网。第三章 非织造成网工艺和原理 3-4 气流成网法国LAROCHE公司气流成网机组 采用单尘笼凝聚纤维，适合于废纤维或长粗纤维成网，料仓较大，可配称重输送帘，产量：2.4m幅宽为1.5吨；3.9m幅宽为2.4吨。第三章 非织造成网工艺和原理 3-4 气流成网Hiloft气流成网机第三章 非织造成网工艺和原理 3-4 气流成网Hiloft气流成网机第三章 非织造成网工艺和原理 3-4 气流成网纤网定量与纤网厚度的比较第三章 非织造成网工艺和原理 3-4 气流成网四、影响气流成网均匀度因素(一)喂入纤维层的均匀性(二)纤维在气流中的均匀分布和输送(三)纤维在

35、成网帘上的凝聚条件第三章 非织造成网工艺和原理 3-4 气流成网(一)喂入纤维层的均匀性 气流成网中使用的气流输送纤维管道通常很短，而气流的速度很高（15m/s），纤维在管道中逗留时间很短，而且气流主要对纤维起输送、扩散作用，对纤维量的均匀分布调节作用非常弱，而且后道往往不配置铺网系统，难以通过薄纤网铺叠来弥补质量均匀度的差异。因此喂入气流成网机的纤维层均匀与否，对纤网均匀度有着直接的、决定性的影响，所以严格控制并改善喂入纤维层的均匀度是获得气流成网均匀性的首要途径。第三章 非织造成网工艺和原理 3-4 气流成网(二)纤维在气流中的均匀分布和输送 纤维在气流中的均匀分布和输送，取决于以下三个因

36、素：1、单纤维程度2、剥离纤维的气流速度和方向 剥离气流应循锡林表面的切线方向，V剥离34V道夫，从锡林上剥取时， V剥离2.3V锡林。3、输送纤维气流流量和均匀流动 纤维输送过程中，应有足够的空气包容每一根纤维，使其不与相邻纤维缠结。如假想以纤维长度为直径的球体去包容每一根纤维，即可估算所需的空气流量。第三章 非织造成网工艺和原理 3-4 气流成网空气流量可按下式估算：)(2DLkPQ 式中：k 系数 P 纤网产量 L 纤维长度 D纤维细度由上式可知，L ， Q ，呈平方关系 P ， Q D， Q第三章 非织造成网工艺和原理 3-4 气流成网纤维流密度 一定体积的流体中所含纤维的重量，通常称

37、为纤维流密度。纤维在流体中的密度超出某一数值，原有的单纤维会重新“絮凝”成纤维束、纤维团，在纤网上出现“云斑”、束纤维现象，破坏纤网均匀度。试验表明纤维在流体中的分布，除与纤维的几何尺寸有关外，还受其它性状的影响，如种类，静电性能等，不同的纤维，要求的纤维流密度也不同，如棉纤维，最大纤维流密度为1.21.5 g/m3；聚酰胺纤维，可达34 g/m3。虽然气流流量大，可降低纤维流密度，但也带来了产量低、能耗大等问题。第三章 非织造成网工艺和原理 3-4 气流成网(三)纤维在成网帘上的凝聚条件1、气流与成网帘(尘笼凝聚面)夹角 不宜接近90，防止纤维冲入网眼。2、气流速度 输送管道可采用弓形扩管，

38、减弱气流冲力，有利于纤维均匀吸附。3、成网帘(尘笼)表面吸附条件 网眼大小和分布影响气流成网均匀度。对于同样的气流吸口，曲面尘笼比平面的成网帘具有更大的展开面积，纤网局部在气流吸口处停留时间延长，纤维多次重合凝聚机会高，有利于提高纤网均匀性。4、抽吸气流的均匀流动第三章 非织造成网工艺和原理 3-4 气流成网五、干法造纸 干法造纸是采用气流成网技术加工木浆纤维网的一种新工艺。1、工艺流程木浆纤维热溶纤维气流成网热粘合加固非织造材料木浆纤维气流成网喷洒粘合剂烘燥非织造材料木浆纤维(气流成网)常规纤维(梳理成网)水刺加固烘燥非织造材料2、性能与用途 其产品主要是医用卫生材料，特别是高吸水性的一次性

39、卫生用品（如尿片、卫生巾、湿面巾、擦布等），其特点是蓬松度好、手感柔软、湿强度和耐磨性优于纸张，吸湿性能超强。作为一次性用品，消耗量大，当采用木浆纤维作主要原料，还具有可生物降解的优点，为废弃物处理也提供了方便。第三章 非织造成网工艺和原理 3-4 气流成网3、典型的干法造纸生产线 该生产线由丹麦的Dan-Web公司开发的。由木纤维制取的浆粕板A经粉碎机C中的高速回转钢锤打击粉碎，粉碎的木浆纤维从筛网小孔中漏出，经气流输送到成网机D；同时热熔纤维也经纤维开松机B开松后也由气流输送到成网机D。成网机是由两只金属园网滚筒、成网帘、以及位于成网帘下方的抽吸装置组成。金属圆网滚筒内有一根回转轴，轴上装

40、有许多条状金属打手，其转动方向与园网滚筒转向相反，木浆纤维和热熔纤维从园网滚筒一侧由气流输入，在高速回转的打手作用下，再次被开松成单纤维状态，在成网帘下方抽吸装置对圆网滚筒产生自上而下的气流作用下，将单纤维吸出圆网滚筒，凝集到成网帘上，形成纤网。Dan-Web生产线上配置了四套成网机，由四层纤网叠合形成最终的纤网。第三章 非织造成网工艺和原理 3-4 气流成网Dan-Web干法造纸生产线第三章 非织造成网工艺和原理 3-4 气流成网Dan-Web干法造纸气流成网单元第三章 非织造成网工艺和原理 3-5 湿法成网一、概述 湿法非织造工艺的特点 湿法非织造工艺原理和过程 湿法非织造材料与纸张的差异

41、 湿法非织造布定义 国际非织造布协会的定义是：“湿法成网是由水槽悬浮的纤维沉集而制成的纤维网，再经固网等一系列加工而成的一种纸状非织造布。”即湿法非织造布是水、纤维及化学助剂在专门的成形器中脱水而制成的纤维网，经物理、化学方法固网后所获得的非织造布。第三章 非织造成网工艺和原理 3-5 湿法成网湿法非织造材料与纸张的差异 材料对比项目湿法非织造材料纸 张纤维原料830mm14mm加 固粘合剂自身氢键性 能密度小，柔软，有一定湿强手感硬，耐水性差第三章 非织造成网工艺和原理 3-5 湿法成网湿法非织造工艺的特点 生产速度高，可达到400m/min 适合长度20mm以下短纤维成网 不同品质纤维相混

42、几乎无限制 纤网中纤维杂乱排列，湿法非织造材料几乎各向同性 产品蓬松性、纤网均匀性较好 生产成本较低 湿法非织造材料品种变换可能性小 用水量大第三章 非织造成网工艺和原理 3-5 湿法成网湿法非织造工艺原理和过程 湿法成网工艺原理 以水为介质，造纸技术为基础，将纤维铺制成纤网。 工艺流程 纤维原料悬浮浆制备 湿法成网 加固 后处理悬浮桨的组成成分： 纤维+分散剂+粘合剂(或粘和纤维)+湿增强剂制浆的目的 疏解作用：使纤维分散成单纤维； 水化作用：使纤维吸水后润胀，使浆粕形成胶体状； 帚化作用：使纤维表面起毛，增加比表面，有利于纤维 间的缠结； 混合作用：使不同纤维和粘合剂、化学助剂充分混合。第

43、三章 非织造成网工艺和原理 3-5 湿法成网二、纤维准备与制浆 纤维准备工序的主要任务： 将置于水中的纤维原料开松成单纤维状态，同时使不同纤维原料充分混和，制成纤维悬浮浆，然后在不产生纤维团块的条件下，将悬浮浆送至湿法成网机构。 非连续式制浆 连续式制浆第三章 非织造成网工艺和原理 3-5 湿法成网非连续式制浆流程 纤维素浆粕板送入料桶1溶解，再送入桶2，经送浆泵3送入粉碎机4，然后经贮料桶5送入混料桶6。如果采用切断的短纤维，可直接送入混料桶6进行分散和混和。混料桶6中的悬浮浆经过必要的混和、反应后，批量送入贮料桶7，由此可连续地输送至成网机构。 桶2、5、6、7中部均装有旋翼式搅拌器，旋翼

44、转动并配合形状特殊的浆桶，可使桶中产生具有强烈混和作用的液体流动。料桶1底部装有高速回转的转子，可通过强烈的水流将浆粕板打烂。 助剂和粘合剂可直接加入到混料桶6中，混料桶6中悬浮浆的纤维浓度为0.51.5%。第三章 非织造成网工艺和原理 3-5 湿法成网非连续式制浆流程1234567至成网机第三章 非织造成网工艺和原理 3-5 湿法成网连续式制浆流程 纤维原料连续地喂入料斗1，经输送帘2送入混料桶3，水也连续地加入到混料桶中。泵4将悬浮浆送入混料桶5、6，不断地进行均匀搅拌，最后由泵7将悬浮浆送至成网机构。 特点是产量高，稀释比大，所需料桶体积小，节省能源，可适应较长的纤维，但不适应在制浆中易

45、扭结、易结团块的纤维。第三章 非织造成网工艺和原理 3-5 湿法成网连续式制浆流程至成网机123水4567第三章 非织造成网工艺和原理 3-5 湿法成网三、合成纤维分散与结合的基本特性 用于湿法成网的纤维，要求在水中的分散性较好。纤维如果在制浆过程中形成扭结，就不易被水力再打散成单纤维。纤维扭结的形成主要与纤维性质和悬浮浆过度搅拌相关，通常纤维分布密度范围为0.050.5g/cm3。 纤维的长径比、湿模量、卷曲度、吸湿性和切断质量(长度一致性)影响其在水中的分散性。 长径比，湿模量 分散性 卷曲度，长度一致性 分散性 吸湿性 分散性 对吸湿性差的合成纤维，要进行表面亲水处理，或水中加助剂，以利于纤维分散。第三章 非织造成网工艺和原理 3-5 湿法成网四、湿法成形 湿法成形是湿法非织造工艺的关键工序，与干法成网不同的是，纤维是由水流分布到成网帘上。由于制浆工序的末端贮料桶中的纤维浓度一般为成网时悬浮浓度的510倍，因而在成网前