非织造气流成网

非织造气流成网第一页，共三十三页，2022年，8月28日一、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=1.1~1.5，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。第二页，共三十三页，2022年，8月28日一、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<S2，∴V1>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。第三页，共三十三页，2022年，8月28日一、气流成网原理气流成网中的输送管道第四页，共三十三页，2022年，8月28日二、气流成网方式自由飘落式离心力+纤维自重压入式离心力+气流吹入抽吸式离心力+气流抽吸封闭循环式离心力+上吹下吸(一台风机)压吸结合式离心力+上吹下吸(二台风机)第五页，共三十三页，2022年，8月28日自由飘落式压入式抽吸式封闭循环式压吸结合式第六页，共三十三页，2022年，8月28日三、典型气流成网机组国产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七页，共三十三页，2022年，8月28日国产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1.65~6.6dtex，纤维长度25~55mm，纤网单位面积质量12~70g/m2，生产速度2~3m/min，幅宽1m。第八页，共三十三页，2022年，8月28日奥地利Fehrer公司V21/K12气流成网机组由V21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。第九页，共三十三页，2022年，8月28日这种“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500~1000g/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200~400g/m2，cv值已降至3~4%。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0.2~0.5g/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落，并随气流经输棉风道而凝聚在成网帘上。第十页，共三十三页，2022年，8月28日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20~2000g/m2时，输出速度为0.5~50m/min。常用纤网单位面积质量范围为60~220g/m2，输出速度为7~20m/min。纤网单位面积质量在30g/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。第十一页，共三十三页，2022年，8月28日V21预成网机第十二页，共三十三页，2022年，8月28日K12气流成网机第十三页，共三十三页，2022年，8月28日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1.87~3.63dtex，纤维长度为38~40mm，成网后单位面积质量范围为10~100g/m2，输出速度为50~150m/min。工作宽度为1~2.6m。第十四页，共三十三页，2022年，8月28日K21气流成网机第十五页，共三十三页，2022年，8月28日美国Rando公司40B气流成网机组由前置给棉机、四辊开松机、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↑。第十六页，共三十三页，2022年，8月28日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15~55mm，成网后单位面积质量范围为20~1000g/m2，一般以生产34~68g/m2纤网为主，产量15~136kg/h，工作宽度为1020，1520，2030mm。40C型可生产10~20g/m2的杂乱纤网，输出速度达到40m/min，40D型更有较多改进。第十七页，共三十三页，2022年，8月28日Rando公司40B气流成网机组第十八页，共三十三页，2022年，8月28日奥地利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2500g/m2的厚纤网，特别适合于废纤维成网。第十九页，共三十三页，2022年，8月28日法国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。第二十页，共三十三页，2022年，8月28日Hiloft气流成网机第二十一页，共三十三页，2022年，8月28日Hiloft气流成网机第二十二页，共三十三页，2022年，8月28日纤网定量与纤网厚度的比较第二十三页，共三十三页，2022年，8月28日四、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)纤维在成网帘上的凝聚条件第二十四页，共三十三页，2022年，8月28日(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。第二十五页，共三十三页，2022年，8月28日(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≥3~4V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。第二十六页，共三十三页，2022年，8月28日空气流量可按下式估算：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↑第二十七页，共三十三页，2022年，8月28日纤维流密度一定体积的流体中所含纤维的重量，通常称为纤维流密度。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1.2～1.5g/m3；聚酰胺纤维，可达3～4g/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。第二十八页，共三十三页，2022年，8月28日(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，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二十九页，共三十三页，2022年，8月28日五、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