- 非織造工藝學(第3版)
- 言宏元
- 4002字
- 2020-07-17 12:28:22
任務一 開清混和的工藝流程
知識準備
一、配料
把多種原料搭配起來使用,生產出來的纖網質量比用單一原料生產的更好。使用混和料生產纖網,不但可以保證生產和產品質量的穩定,而且能達到取長補短、降低產品成本的目的。由于纖維特性對非織造布性能有直接影響,所以應根據產品用途合理選用纖維原料。
(一)配料的目的
1.保證生產和產品質量的相對穩定 原料因批號和生產廠家不同而千差萬別,采用單一原料進行生產,當一批原料用完后,必須調換另一批原料來接替使用,這種調換勢必造成生產和質量的波動。采用多種原料混和使用,只要搭配得當,就能保證混和料性質相對穩定,從而使生產過程和產品質量穩定。因此,在實際生產中必須對不同生產廠的纖維原料認真選用、搭配、混和,同一廠生產的各批、各包之間也有差異,需要細心檢測。
2.節約原料,降低成本 各種纖維原料的價格差異較大,在不影響產品質量的前提下,在較貴的原料中混入部分廉價的纖維,可達到降低產品成本的目的。
3.混入特殊性能的纖維 如高收縮纖維、熱熔纖維等。采用熱熔黏合工藝生產非織造布時,必須混入低熔點的熱熔纖維,如丙綸或現在廣泛采用的皮芯式雙組分纖維,采用后者效果更佳。皮芯式雙組分纖維的皮層熔點低,芯層的熔點高,在皮層熔化時,芯層還能保持纖維基本性能。
非織造布常采用2~6種纖維混和,可能有些纖維所占比例在10%以下。可將這些小組分纖維先采用“假和”(即先預混和一次)的方法分布在其余的組分中,然后將“假和”后的混和成分和其他纖維再混和,這樣能保證低比例和高比例的纖維都能充分混和均勻。
(二)配料應注意的問題
1.根據產品的質量要求選擇原料 好的原料用于高檔的產品,避免因原料的性能較差而引起產品質量方面的問題。
2.配料應考慮實際生產的工藝條件 非織造生產的成網過程與紡織廠的生產條件近似,如混料應進行加油,車間溫濕度有一定的要求,否則成網困難,破網、掉網嚴重。如果非織造布生產廠沒有空調設備,當地的氣候又干燥,生產就會很困難,可以采用在混料中加入部分吸濕性高的纖維,或增加對混料的噴濕,可以改善生產中的靜電現象。
3.混配纖維的特征數差異不可太大 混料中各種纖維的長度、線密度、密度等特征平均數差異不能太大,避免成網過程中又產生新的不勻。
二、纖維的開清和混和
(一)開清
開清工藝的作用是將原料進行徹底松解,用打手或角釘將纖維原料開松成小塊狀甚至是束狀,為梳理機將原料分梳成單根纖維創造條件。另外,開松和除雜作用過程是相輔相成的,在將原料松解成纖維束的同時,使纖維與雜質分離,通過機械落雜部分完成除雜作用。在開松的前提下,盡量去除原料中的雜質,同時完成纖維塊和纖維束的混和。開清的作用見表3-1。
表3-1 開清的作用
(二)混和
一般開松機在開松過程中對纖維原料都有一定的混和作用,但其混和效果不是很好。為了達到纖維原料按成分比例的均勻混和,往往在開松機后面還要配置專門的混和機械?,F在紡織生產上的混和機械主要應用的是多倉混棉機和具有“橫鋪直取”原理的棉箱機械。
(三)開清流程
非織造生產所采用的開清機械,國內大多借用棉紡和毛紡的傳統設備,國外則有一些專門用于非織造布生產的設備。
1.借用棉紡開清棉加工工藝流程 棉紡開清的工藝流程配置遵循下面原則:帶稱量裝置喂料機→自由式開松機→混棉機→精開松機。
原料的開松順序由粗→細→精,循序漸進,最好以梳代打。
(1)成卷方式開清混和工藝流程。FA002型自動抓棉機×3→FA121型金屬探測器→A035AS型混開棉機(附A045型凝棉器)→FA022型多倉混棉機(附A045型凝棉器)→FA106A型梳針滾筒開棉機(附A045型凝棉器)→FA133型氣動配棉器→A092A型雙棉箱給棉機×3(附A045型凝棉器)+FA141型單打手成卷機×3。
對于天然纖維的下腳等應給予恰當的預處理,然后喂入上述聯合機加工。此流程用于加工化學短纖維,如果要加工棉纖維,則應在多倉混棉機前增加一臺六輥筒開棉機或軸流式開棉機。此種工藝流程屬間斷式生產,把纖維原料經過開松后制成卷子,再喂入梳理機,適合同時生產幾個品種非織造布的要求。
(2)清梳聯合工藝流程。FA006型往復式抓棉機→FA121型金屬探測器→FA103型雙輥筒開棉機→FA028型多倉混棉機→FA111A型清棉機→氣流輸配→W1061型氣壓喂棉箱→非織造梳理成網機。
2.借用粗梳毛紡開松混和工藝流程 稱量式自動開包機→混棉簾子→粗開松機→橋式吸鐵→大倉混棉機→精開松機→橋式吸鐵→輸棉風機→喂棉箱→非織造梳理成網機。此流程由過去粗梳毛紡的混和工藝發展而來,混和原理是利用大倉頂部旋轉頭將原料送入儲棉箱,不同時間落入倉內的原料在同一時間被斜簾抓取,經均棉輥及打手將混料送入下道工序。
3.開清工藝推薦 干法成網非織造布國產設備推薦工藝流程如下。
(1)針刺法非織造布生產線。原料選配→ZBG012型喂棉稱量機→ZBG021型混棉簾子開松機→FA028型多倉混棉機+FA111A型清棉機→TV425型輸棉風機→氣纖分離器→ZBG041型開棉機→FT202B型輸棉風機→W1061型氣流棉箱喂棉機→非織造布梳理機→交叉鋪網機→預針刺機→主針刺機。
(2)熱軋和熱風穿透黏合生產線。ZBG011型喂棉稱量機→ZBG021型混棉簾子開松機→FA022-6型多倉混棉機→TF27型橋式吸鐵→FT202型輸棉風機→A045B型凝棉器→FA031-W型中間喂棉機→FA108E-W型鋸齒輥筒開棉機→FT202型輸棉風機→W1061型氣流棉箱喂棉機→梳理機→熱軋或熱風穿透黏合。
(3)水刺法生產線。FA006A型往復抓棉機→TF27型橋式吸鐵→FT202型輸棉風機→FA133型二路氣配→A045B型凝棉器→ZBG012型自動稱量機→ZBG011型喂棉稱量機→ZBG021型混棉簾子開松機→FA022-6型多倉混棉機→FT202型輸棉風機→FA031-W型中間喂棉機→FA108E-W型鋸齒輥筒開棉機→FT202型輸棉風機→W1061型氣流棉箱喂棉機→梳理機→鋪網機→水刺機。
4.國外非織造開清流程
(1)德國特馬法(Temafa)公司的開清混和工藝流程。該流程的特點是將一批原料作為一個整體來進行徹底地混和。將混料的各組分按其所占百分比進行精確稱重,含量小于10%的組分采用“假和”方法先將其混和在其余組分中。“假和”原理是:為了避免小于10%含量的纖維難以均勻地分布于混料中,而把它和其他的組分先混和一遍,再將其混和成分和所有的纖維一起混和。特馬法混和流程要求在所有的纖維包放入給料臺時,盡可能保持其混和比接近。其流程如下:
給料臺→開包機→第一混和倉→粗開松機→乳化液噴霧器→第二混和倉→精開松機→梳理成網機
這種工藝流程主要體現毛紡加工特色,自動化程度高,混和均勻且與加工纖維的種類數量以及纖維類型無關。
(2)德國赫格特(Hergeth)公司開松混和流程。
①混和給料機(帶自動稱重裝置)×3→混和輸送帶→梳針打手開松機→多倉混棉機→小棉束開松機。
②往復式抓棉機×2→輸送風機→多倉混棉機→小棉束開棉機(圖3-1)→精開松機(圖3-2)。
圖3-1 小棉束開棉機
圖3-2 精開松機
三、加油水
(一)加油水的目的
纖維在混和開松、梳理成網的過程中,既必須克服纖維與纖維之間的摩擦力,也必須克服纖維與機件之間的摩擦力。當摩擦力太大時,可能將纖維拉斷。為了減少摩擦和加工中的靜電現象,增加纖維的抱合性和柔軟度,可采用毛紡生產方法,在開松前給纖維混料添加油劑和水,增大纖維的回潮,使開松過程和梳理過程中能減少纖維的拉斷?;瘜W纖維在梳理過程中極易產生靜電現象,因此化學纖維要添加抗靜電劑。
(二)油劑的成分
和毛油實際是油劑和比油劑多幾倍的水制成的乳化液。
工廠中加油劑是為了生產過程的順利進行,而最終是要將油劑從成品上洗掉,因此一般采用價格便宜的錠子油。配制油劑的基本成分為錠子油、水、乳化劑,這三者的混合物稱為乳化液。由于油不溶解于水,且錠子油的乳化性能差,所以油劑的配制必須使用乳化劑。乳化劑的作用就是增加油水的接觸面積,使油變成細小的液滴均勻而穩定地分布在水中。乳化劑的種類很多,有潤滑劑、加柔劑、抗靜電劑、增濕劑等成分,一般使用的都是它們的復合品。由于各種纖維對水的親疏性不同,所以采用的油劑也應根據需要而選擇。非織造布所用原料以化學纖維為主,化學纖維的特點是吸濕低、靜電現象嚴重,故化學纖維用油劑應加入抗靜電劑和潤滑劑。常見纖維所用油劑有如下幾種。
滌綸油劑:烷基醚硫酸鈉20%、十二烷基磷酸鉀鹽40%、平平加(15)30%、平平加(16)10%。
丙綸油劑:十六烷基磷酸鉀鹽55%、聚氧乙烯油酸酯11%、二甲基硅油11%、抹香鯨油23%。
錦綸油劑:油酸丁酯硫酸鹽6%、甘油3%、乳化劑OP4%、柔軟劑1%、水86%。
在生產上也可直接購買使用成品油。這種油是由植物油、礦物油和乳化劑按一定的比例事先配好的混合物,按說明書注明的油水比例加熱水溶化,然后攪拌成乳白色溶液直接使用。常用的成品油有水化白油、軟皮白油、皂化溶解油等。
(三)油劑的用量
加純油量一般為纖維重量的0.3%~4.0%,水的用量是油的3~6倍。加油量的多少應根據原料性質、工藝要求以及季節情況而定。在保證生產能順利進行的前提下,應盡量少用和毛油,減少無謂的消耗和降低成本。因為油劑中都含有大量的水,可使纖維保持一定的回潮率,減少加工過程中的靜電現象。一般合成纖維在紡絲時已添加了油劑,但考慮到纖維在儲存、運輸、開清及成網過程中油劑會有所損失,在開松前還應追加油劑,尤其是儲存時間較長的纖維更應追加油劑。方法是把油劑加水稀釋,以霧點狀均勻地噴灑到纖維層中,再堆積24~48h,使油水均勻分布,達到纖維濕潤、柔和的目的。
(四)配方舉例
例1 用礦物油配置和毛油乳化液。
成分:10號機油、平平加、潤濕劑,油水比為1∶4。
配方:
平平加 20kg
潤濕劑 2kg
10號機油 70kg
水 280kg
調配方法:先將5%的水即14kg注入攪拌桶內,再將平平加和潤濕劑混合加入水中攪拌20min,然后徐徐加入機油攪拌20min,最后將剩余的水266 kg慢慢加入桶內攪拌40min,即可成乳化液。
例2 用商品油調制和毛油。
成分:水化白油。
配方與調制:按需要油水比,將水化白油加熱水溶化成乳白溶液直接使用。如20kg水化白油,油水比為1∶10,則需加200kg水,邊加水邊攪拌,直至成乳化液。
施加油水一般采用噴霧法,在管道加油水效果好。
技能訓練
一、目標
1.選擇后面任一種原料配置非織造生產開清流程:聚酯短纖維、聚丙烯纖維、黃麻、紡織廠下腳纖維。
2.根據不同加工原料設計主開松機的速度及落雜隔距。
二、器材或設備
FA106A型梳針輥筒開棉機或BC262型和毛機。