針刺機(jī)選型的相關(guān)知識(shí)

　　近年來(lái)，針刺非織造行業(yè)發(fā)展迅猛。針刺法非織造工藝生產(chǎn)流程短，原料適應(yīng)性強(qiáng)，初期投資少，所以針刺工藝生產(chǎn)線在非織造生產(chǎn)線中所占的比重越來(lái)越大。本期“技術(shù)論壇”就介紹一下針刺機(jī)選型的相關(guān)知識(shí)，希望能對(duì)讀者有所啟發(fā)。

　　在非織造生產(chǎn)過(guò)程中，想使生產(chǎn)的針刺非織造材料的物理機(jī)械性能優(yōu)異，產(chǎn)品附加值高，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力大，配備一條優(yōu)質(zhì)合理的針刺非織造材料生產(chǎn)線是一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。

　　針刺機(jī)是針刺非織造材料生產(chǎn)線最核心的設(shè)備，一般在一條針刺非織造材料生產(chǎn)線中包括一臺(tái)預(yù)刺針刺機(jī)和多臺(tái)主刺針刺機(jī)，有些生產(chǎn)線還包括起絨針刺機(jī)、花紋針刺機(jī)或修面針刺機(jī)等用于改變針刺非織造材料的外觀形態(tài)，提升產(chǎn)品附加值的專(zhuān)用針刺機(jī)。針刺機(jī)性能的優(yōu)劣、是否配置合理是能否獲得好產(chǎn)品的前提，直接決定了最終產(chǎn)品的各項(xiàng)性能指標(biāo)。因此，在配置針刺非織造材料生產(chǎn)線時(shí)，針刺機(jī)的科學(xué)選型顯得尤為關(guān)鍵。

　　根據(jù)產(chǎn)品面密度選擇針刺動(dòng)程

　　針刺動(dòng)程是指刺針在最高點(diǎn)到最低點(diǎn)移動(dòng)的最大位移，其值等于曲軸偏心距的兩倍，是針刺機(jī)的一項(xiàng)非常重要的參數(shù)。預(yù)刺針刺機(jī)針刺動(dòng)程一般配置為40~60毫米，也有的配置為65毫米、70毫米、75毫米等，這主要是根據(jù)最終產(chǎn)品的面密度進(jìn)行配置。生產(chǎn)面密度較低(≤1000克/平方米以下)的產(chǎn)品，預(yù)刺針刺機(jī)針刺動(dòng)程可適當(dāng)選小一些，一般常規(guī)機(jī)型的針刺動(dòng)程都是50~60毫米。對(duì)于生產(chǎn)高面密度(1000~2000克/平方米)的產(chǎn)品時(shí)，針刺動(dòng)程配置為70毫米或75毫米，如陶瓷纖維針刺機(jī)針刺動(dòng)程為70毫米。對(duì)于特殊產(chǎn)品，針刺動(dòng)程甚至可以配置得更大。

　　當(dāng)產(chǎn)品面密度達(dá)到1000~2000克/平方米時(shí)，針刺機(jī)針刺力大，即對(duì)機(jī)器沖擊力大，機(jī)器振動(dòng)也非常厲害，此時(shí)不但針刺機(jī)的針刺動(dòng)程要考慮選擇較大一些的，還要考慮選擇針刺頻率較低，且更加牢固，機(jī)架鐵板更厚，主軸更粗的重型針刺機(jī)，以減小機(jī)器振動(dòng)，保持針刺機(jī)穩(wěn)定。主刺針刺機(jī)針刺動(dòng)程一般較小，為30~40毫米，且大多數(shù)針刺機(jī)選用38毫米的針刺動(dòng)程。

　　根據(jù)機(jī)型和產(chǎn)品選擇植針密度

　　植針密度是指沿幅寬方向1米長(zhǎng)度針板上所配置的刺針數(shù)量，單位為枚/米。

　　纖網(wǎng)進(jìn)入預(yù)刺針刺機(jī)時(shí)，處于非常蓬松的狀態(tài)，纖網(wǎng)厚度大，纖維間作用力非常小，在加固過(guò)程中纖網(wǎng)結(jié)構(gòu)易遭到破壞，預(yù)刺針刺機(jī)對(duì)其進(jìn)行初步加固，可以獲得一定的纖網(wǎng)強(qiáng)力。所以預(yù)刺針刺機(jī)植針密度較低，一般為3000~5000枚/米。主刺針刺機(jī)一般配置4000~8000枚/米，雙針板針刺機(jī)則達(dá)到8000~16000枚/米。

　　修面針刺機(jī)一般配置為最后一道針刺，用于去除針刺非織造材料表面的針痕，所以所選用刺針應(yīng)該比較細(xì)，針刺深度應(yīng)該較淺，植針密度也應(yīng)該較高，一般單塊針板配置為6500~7000枚/米。生產(chǎn)玻璃纖維和廢纖維針刺非織造材料一般配置植針密度為3000~4000枚/米，生產(chǎn)土工布一般配置植針密度為4000~6000枚/米，生產(chǎn)皮革基布植針密度一般配置較高，為6000~8000枚/米，生產(chǎn)針刺過(guò)濾非織造材料則配置在6000枚/米左右。

　　依據(jù)原料線密度和產(chǎn)品選擇刺針

　　刺針是完成針刺作用的最終部件，刺針的選擇非常關(guān)鍵，一般需要考慮選擇刺針的針號(hào)和針形。刺針包括針葉、針腰和針柄三部分，三部分的粗細(xì)分別以針葉號(hào)、針腰號(hào)和針柄號(hào)來(lái)表示。生產(chǎn)中經(jīng)常提到的針號(hào)指的是針葉號(hào)，針號(hào)越大，表示刺針越細(xì)，刺針強(qiáng)度越低，加工時(shí)刺針越容易斷裂。

　　一般可見(jiàn)到的刺針針號(hào)為36~42號(hào)，36號(hào)刺針針葉高為0.58毫米，42號(hào)刺針針葉高為0.43毫米。針號(hào)的選擇是和生產(chǎn)采用的纖維線密度密切相關(guān)的，如采用0.1~1.5分特克斯粗細(xì)的纖維原料時(shí)，一般選用42號(hào)刺針。采用6~10分特克斯粗細(xì)的纖維原料時(shí)，一般選用38號(hào)刺針。采用18~30分特克斯粗細(xì)的纖維原料時(shí)，一般選用36~32號(hào)刺針。當(dāng)采用大于30分特克斯的纖維原料時(shí)，可以選用30號(hào)甚至更粗的刺針。

　　當(dāng)數(shù)臺(tái)針刺機(jī)組成針刺生產(chǎn)線時(shí)，為了減少針刺產(chǎn)品表面的針痕現(xiàn)象，刺針針號(hào)選用的一般原則為“細(xì)——粗——細(xì)”。即預(yù)刺針刺機(jī)的刺針針號(hào)選擇可以略大，以使纖網(wǎng)在較緩和的刺針作用下壓縮加固。而主刺針刺機(jī)按“先粗后細(xì)”的順序選用刺針，以減少針刺非織造材料表面的針痕。

　　按照針葉橫截面形狀分類(lèi)，常見(jiàn)的刺針針形有三角形刺針、叉形刺針、十字星形刺針、錐形刺針和水滴形刺針。刺針針形的選擇和生產(chǎn)的產(chǎn)品類(lèi)型有關(guān)，如生產(chǎn)起絨針刺非織造材料、花紋及毛圈針刺非織造材料時(shí)，針刺機(jī)所采用的是叉形刺針;當(dāng)生產(chǎn)有機(jī)織物增強(qiáng)的造紙毛毯和過(guò)濾針刺非織造材料時(shí)，則采用水滴形刺針，可減輕對(duì)機(jī)織物增強(qiáng)材料的損傷。三角形刺針是采用最為廣泛的一種刺針，生產(chǎn)大多數(shù)針刺非織造材料時(shí)都可采用。錐形刺針較相同針號(hào)的三角形刺針強(qiáng)度更高，不容易斷針，所以可在生產(chǎn)廢纖針刺非織造材料時(shí)采用。

　　優(yōu)選針刺機(jī)幅寬降低成本

　　針刺機(jī)的幅寬一般為2.5~2.8米、3.6米及4.5米，用于土工針刺非織造材料生產(chǎn)的針刺機(jī)幅寬比較寬，有的可以達(dá)到10米或更大的幅寬。由于主軸箱式針刺機(jī)是采用仿Fehrer公司的主軸箱箱體結(jié)構(gòu)，受主軸箱箱體尺寸限制，單個(gè)箱體一般為1.1~1.4米。一般采用2~4個(gè)箱體，針刺機(jī)幅寬為2.2~5.6米，也有采用6~8個(gè)箱體的針刺機(jī)，幅寬可以超過(guò)10米。針刺機(jī)的幅寬是和針刺機(jī)的售價(jià)直接相關(guān)的，一般針刺機(jī)的售價(jià)為低速針刺機(jī)約4萬(wàn)元/米，中速針刺機(jī)約9.5~10萬(wàn)元/米，高速針刺機(jī)約12萬(wàn)元/米。幅寬越寬，則針刺機(jī)售價(jià)越高。

　　同時(shí)，還有一個(gè)因素是必須要考慮的，即非織造纖網(wǎng)隨著針刺道數(shù)的增加，纖網(wǎng)會(huì)出現(xiàn)幅寬收縮的情況，生產(chǎn)的纖維越細(xì)，纖網(wǎng)的幅寬收縮就會(huì)越嚴(yán)重。如在采用3D的纖維進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)，纖網(wǎng)在喂入預(yù)刺針刺機(jī)時(shí)幅寬為3.6米，經(jīng)過(guò)預(yù)刺針刺機(jī)和四臺(tái)主刺針刺機(jī)針刺后，纖網(wǎng)可收縮到3.1米。在充分考慮到纖網(wǎng)幅寬的收縮影響后，在配置針刺機(jī)時(shí)，則可以依次配置較低幅寬的針刺機(jī)，可有效降低設(shè)備成本。如將幅寬3.6米的高速針刺機(jī)變?yōu)榉鶎?.1米的高速針刺機(jī)，則僅此一臺(tái)針刺機(jī)即可節(jié)省成本約6萬(wàn)元人民幣。由此可見(jiàn)充分考慮幅寬收縮的因素，對(duì)于企業(yè)降低設(shè)備成本來(lái)說(shuō)是立竿見(jiàn)影的。

　　合理選用預(yù)刺針刺機(jī)是前提

　　對(duì)于一條針刺生產(chǎn)線而言，科學(xué)合理地選用預(yù)刺針刺機(jī)是非常關(guān)鍵的。如上所述，蓬松的纖網(wǎng)進(jìn)入預(yù)刺針刺機(jī)時(shí)，纖網(wǎng)結(jié)構(gòu)易遭到破壞，并且易造成纖網(wǎng)堵塞剝網(wǎng)板和托網(wǎng)板間隙，出現(xiàn)纖網(wǎng)無(wú)法順利通過(guò)預(yù)刺針刺機(jī)的情況。所以，預(yù)刺針刺機(jī)能否順利生產(chǎn)出纖網(wǎng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、纖維質(zhì)量分布均衡的纖網(wǎng)，是生產(chǎn)能否順利進(jìn)行，產(chǎn)品是否合格的前提條件。

　　預(yù)刺針刺機(jī)有向下刺和向上刺兩種，一般都采用向下刺的機(jī)型，也有少數(shù)企業(yè)采用向上刺的機(jī)型。向上刺的機(jī)型主要在生產(chǎn)面密度較低的產(chǎn)品時(shí)采用。采用向上刺的機(jī)型時(shí)，纖網(wǎng)是從下方受到向上方向的針刺，所以纖網(wǎng)會(huì)隨著刺針貼近上面的托網(wǎng)板，并在托網(wǎng)板和剝網(wǎng)板間隨刺針的作用而振動(dòng)，這有利于纖網(wǎng)順利通過(guò)針刺機(jī)。如果采用向下刺的機(jī)型，纖網(wǎng)在刺針作用下緊貼在下方的托網(wǎng)板上，纖網(wǎng)不容易前移，造成纖網(wǎng)堵塞，從而影響生產(chǎn)的順利進(jìn)行。

　　在進(jìn)行針刺機(jī)選型時(shí)，應(yīng)盡量做到科學(xué)合理地選擇針刺機(jī)。這不僅有利于降低企業(yè)成本，也直接關(guān)系到生產(chǎn)線能否順利投產(chǎn)，能否生產(chǎn)出質(zhì)量?jī)?yōu)良的產(chǎn)品。