第四章非织造布针刺工艺

针刺加固原理重点针刺加固工艺非织造布Nonwoven第四章针刺加固工艺与原理Nonwoven第一节概述第二节针刺法的基本原理第五节针刺工艺第四章第四节刺针第三节针刺机的机构(书42～68页)第六节针刺机的性能介绍一、针刺法的发展与现状最早应用于制毡生产中。1870年，英国制造出针刺机的样机。现代针刺技术开始于20世纪40年代。英国，拜瓦特，奠定了发展基础1957年，詹姆斯.亨特，进一步改进冲刺速度提高到800刺/min目前，该法产品占世界上干法非织造布40%。Nonwoven非织造布第四章第一节概述二、针刺非织造工艺及产品的特点1、适合各种纤维，针刺不影响纤维原有特征。2、纤维柔性缠结，产品尺寸稳定性、弹性较好。3、产品表面平整，机械性能优良。4、产品通透性、过滤性能好。5、可制造有各种几何图案或立体成型产品。6、生产无污染，边角料可回收利用。Nonwoven非织造布第四章第一节概述三、针刺非织造材料的应用Nonwoven非织造布第四章第一节概述针刺法原理示意图Nonwoven非织造布第四章第二节针刺法的基本原理1-纤网2-刺针3-托网板4-剥网板基本原理及工艺过程：Nonwoven非织造布第四章第二节针刺法的基本原理用截面为三角形（或其它形状）且棱边带有钩刺的针对蓬松的纤网进行反复穿刺。当成千上万枚刺针刺入纤网时，刺针上的钩就带住纤网表面的一些纤维随刺针穿过纤网，而产生位移。同时，由于摩擦力的作用，使纤网受到压缩。刺针刺入一定深度后回升，此时因钩刺是顺向，纤维脱离钩刺而以近乎垂直的状态留在纤网内，犹如许多的纤维束“销钉”钉入了纤网，使已经压缩的纤网不会再恢复原状。这就制成了具有一定厚度、一定强度的针刺法非织造布。针刺机原理简图1—压网罗拉2—纤网3—送网帘4—剥网板5—托网板6—牵拉辊7—刺针8—针板9—偏心轮10—主轴Nonwoven非织造布第四章第二节针刺法的基本原理一、针刺机的分类1.按所加工产品外观分:2.按针刺加工程序分:3.按机器结构分：4.按传动形式分：平面针刺机圈形针刺机管状针刺机花纹针刺机预针刺机主针刺机单针梁式双针梁式上传动式下传动式Nonwoven非织造布第四章第三节针刺机的机构二、主要机构及作用1、机架:承受全机负荷，保持全机的稳定。2、送网机构:保证纤网顺利喂入针刺区，不产生拥塞。3、针刺机构:是针刺机的关键机构。4、牵拉机构（输出机构）:由一对牵拉辊组成，其速度应与喂入辊表面速度相配合。Nonwoven非织造布第四章第三节针刺机的机构5、传动机构：6、附属机构:数只电机，分别控制针刺、送网、牵拉速度。平衡机构、自动调节装置、数字显示装置、刹车自停装置等。7、花纹机构:仅花纹针刺机有。三、送网机构1、压网辊式压网辊式压网帘式槽形辊式Nonwoven非织造布第四章第三节针刺机的机构2、压网帘式Nonwoven非织造布第四章第三节针刺机的机构Nonwoven非织造布第四章第三节针刺机的机构压网帘式图4-5“CBF”送网装置Asselin公司的DCIN纤网喂入系统Nonwoven非织造布第四章第三节针刺机的机构Nonwoven非织造布第四章第三节针刺机的机构3、槽形辊式四、针刺机构Nonwoven非织造布第四章第三节针刺机的机构1、对针刺机构的要求（书45页）（1）运转平稳、震动小。（2）孔眼对应准确、没有偏差。（3）针板装卸方便。（4）针板坚固耐用，不变形，植针数要高。（5）摩擦要小。Nonwoven非织造布第四章第三节针刺机的机构2、针刺方式(p46)Nonwoven非织造布第四章第三节针刺机的机构一个针刺区两个针刺区交替针刺同时针刺单向针刺对刺异位同位上刺下刺针刺机加固工艺表示方法Nonwoven非织造布第四章第三节针刺机的机构3、花纹形成机构（仅花纹针刺机有）花纹形成的原理和对机构的要求：（1）所刺纤网必须经过预针刺。（2）在针板上按花纹图案要求布针，且合理选用刺针。（3）刺针有规律地“刺入”或“不刺入”。（4）纤网进给速度有规律地变化。（5）所用刺针类型不同、布针方式不同，会使产品产生不同的花纹效果。Nonwoven非织造布第四章第三节针刺机的机构主轴:作用相同于一般针刺机;辅轴:由电脑或机械控制，根据图案需要分别控制辅轴正转或反转，使刺针有规律的刺入或不刺入。花纹针刺形式Nonwoven非织造布第四章第三节针刺机的机构条圈结构绒面结构Nonwoven非织造布第四章第三节针刺机的机构花纹针刺形式几何图案Nonwoven非织造布第四章第三节针刺机的机构花纹针刺形式一、对刺针的基本要求1、针的几何尺寸正确，针杆平直，表面光洁无毛刺。2、针尖锐利光滑、针的弹性好，表面硬度高、耐磨。3、刺针不能“宁弯不断”。Nonwoven非织造布第四章第四节刺针最基本要求：精确、耐磨、光洁。二、刺针的结构1、刺针的组成针柄（R）、针腰（S）、针叶（T）和针尖。Nonwoven非织造布第四章第四节刺针2、刺针的分类Nonwoven非织造布第四章第四节刺针侧开叉刺针叉形刺针单刺成圈刺针冠状刺针普通刺针高密度刺针刺针类型普通刺针针叶截面为三角形，三个棱边上各有3个相互错开的钩刺。应用最多(预针刺和一般的加工)。Nonwoven非织造布第四章第四节刺针单刺刺针针叶截面为三角形，仅一个棱边上有1个钩刺。可用于成圈加工。Nonwoven非织造布第四章第四节刺针叉形刺针通常不设针腰，针叶截面为圆形，头端开叉。主要用于毛圈型针刺材料的加工。Nonwoven非织造布第四章第四节刺针侧开叉刺针兼有普通刺针和叉形针的结构特点。主要用于长绒毛型材料的加工。Nonwoven非织造布第四章第四节刺针高密度刺针形状类似普通刺针，但每个棱边上的钩刺数超过3个。该类型刺针具有较高的针刺效率。RB——普通（标准）MB——中等CB——加密HDB——高密Nonwoven非织造布第四章第四节刺针冠状刺针针叶截面为三角形，钩刺设在3个棱边的同一高度上。专用于德国Dilo公司的DI-LOUR系列针刺机。Nonwoven非织造布第四章第四节刺针针叶号（简称针号）、针腰号和针柄号.(分别表示刺针针叶、针腰和针柄的粗细。)三、刺针规格的表示针号高度(mm)针号高度(mm)针号高度(mm)针号高度(mm)132.45181.25250.85380.53142.15191.10300.73400.48151.85201.00320.68420.43161.60220.95340.63430.38171.40230.90360.58460.33Nonwoven非织造布第四章第四节刺针针号与针叶截面三角形的高相对应。针号越大，刺针越细。刺针规格的表示（50页）R——普通（标准）M——中等C——加密F(或HD)——高密Nonwoven非织造布第四章第四节刺针四、刺针的选用1.根据加工纤维的粗细和刚度选择针号。p51表4-2(细纤维，选大号针)2.数台针刺机组成的生产线掌握“细—粗—细”原则。3.使用同一台针刺机反复进行针刺时，可在针板前几列植入较细的刺针。4.刺针应采用逐渐更换的方法定期更换。5.根据针刺产品性能要求选刺针类型。（强度、厚度、透气性、表面平滑要求）Nonwoven非织造布第四章第四节刺针一、针刺力针刺过程中刺针穿刺纤维网时所受到的阻力。Nonwoven非织造布第四章第五节针刺工艺影响针刺力的因素：（1）纤维品种（2）纤维长度↑细度↓摩擦系数↑→针刺力↑（3）纤网定量↑→针刺力↑（4）针刺深度↑→针刺力↑（5）针刺密度↑→针刺力↑Nonwoven非织造布第四章第五节针刺工艺1.针刺密度（Dn）指纤网在单位面积（1cm2）上所受到的理论针刺数。Dn=N·n/10000V（刺/cm2）N—植针密度（枚/m）；n—针刺频率（刺/min）；V—输出速度（m/min）。例：某产品生产时，若针刺频率1200次/min，纤网的输出速度1.2m/min，针刺密度为400刺/cm2时，针板每米植针数应为多少？二、针刺工艺参数Nonwoven非织造布第四章第五节针刺工艺针刺密度↑→纤维缠结程度↑→材料强度↑针刺密度↑↑→纤维断裂→材料强度↓针刺密度与产品性能的关系图4-26针刺密度与纤网断裂强力的关系P55表4-5部分产品的针刺密度Nonwoven非织造布第四章第五节针刺工艺2.针刺深度（H）指刺针针尖向下（或向上）通过托网板上表面的距离，即刺针穿过纤网后伸出网外的长度（mm）。通常为3～17mm。Nonwoven非织造布第四章第五节针刺工艺不同针刺深度、不同纤网定量时的针刺力曲线确定针刺深度时应掌握的原则（1）粗长纤维（2）纤维强度较高（3）厚重的纤网（4）蓬松纤网深些（5）针刺密度要求高的产品，开始深些，最后浅些。（6）预针刺比主针刺深些。（7）若连续几道针刺机，则前几道深度比后几道大些。Nonwoven非织造布第四章第五节针刺工艺3.步进量指针刺机每针刺一个循环，纤网所前进的距离。步进量影响布面的平整和光洁。一般短纤针刺布步进量：3～6mm/针。Nonwoven非织造布第四章第五节针刺工艺4、刺针的排列方式排列方式对针眼分布有影响，因此影响成品外观。（书56页图4-28、4-29）5、刺针型号对产品外观质量有影响，对产品内在质量也有影响。Nonwoven非织造布第四章第五节针刺工艺三、针刺工艺流程主要考虑的因素：产品、机器、环境、工人及管理短纤针刺产品一般应包含的工序：纤维开松→混合→梳理→成网→铺网→预针刺→主针刺→后加工两种模式：连续式（主针刺与预针刺连成一条流水线）间断式（预针刺与主针刺分开安装）Nonwoven非织造布第四章第五节针刺工艺蓬松产品：采用较稀密针刺（1~2道针刺）。密实型产品：成网时要杂乱，铺网层数多，需3~4道针刺。大密度型产品：针刺密度大大提高，需6~7道针刺。Nonwoven非织造布第四章第五节针刺工艺一、针刺机性能的主要指标•针刺频率：即每分钟的针刺数（次/min）。•布针密度：lm长针刺板上的植针数（枚/m）。•工作幅宽：指针刺机的最大有效宽度（m）。•针刺动程：等于偏心轮偏心距的两倍（mm）。•自动化程度、减振性能及动力消耗。Nonwoven非织造布第四章第六节几种针刺机的性能介绍目前世界上针刺机制造水平较高的制造者•德国迪罗公司•奥地利菲勒公司•法国的阿萨林公司•我国台湾省首行公司Nonwoven非织造布第四章第六节几种针刺机的性能介绍二、针刺机特点简介（课后自学）非织造布第四章复习思考题-5作业（1～4）：1、名词解释：植针密度、针刺深度、针刺频率、针刺动程、针刺密度、针刺力、步进量。2、简述针刺法的基本原理及工艺过程。3、针刺机由哪些基本机构组成？4、如何根据纤维选择刺针？如何根据针刺工艺和产品要求选择刺针?复习（5～6）：5、不同预针刺机各采用何方法使蓬松纤网顺利喂入针刺区？6、试讨论针刺深度和针刺密度选用对针刺产品性能的影响。Nonwoven预习：第五章水刺加固工艺与原理（书85~99页）