关于热熔棉被生产线生产工艺和设备改造的探索和研究
摘 要:热熔工艺是上世纪九十年代开始兴起的一种新型纤维加工技术,它是以棉花、化纤和低熔点热熔纤维等为主要原材料,经过纤维梳理、铺网、热熔等关键工序加工之后,使混弹纤维在低熔点热熔纤维加热熔合的情况下,发生相互交联而形成的一种既柔软保暖又挺括防潮的新型热熔絮片生产工艺。由于其兼有棉花的柔软保暖、化纤的防潮蓬松等特点而受到广大消费人群的亲睐。本文主要就热熔絮片和棉被生产线的生产工艺和设备改造情况进行探索和研究。
关键词:热熔 絮片和棉被 生产工艺 设备改造 体会思考
中图分类号:TS1文献标识码:A文章编号:1674-098X(2011)12(b)-0074-02
随着以热熔、热轧为主要手段的无胶棉技术的逐渐成熟,一些特殊行业开始大面积配备新式棉被,它是以棉花、涤纶和低熔点纤维按一定配比经过一定工艺流程之后,形成的一种既柔软保暖又挺括防潮的新式热熔絮片和棉被。热熔絮片与热熔棉被与传统棉花网纱被胎相比,具有成型均匀平整,蓬松柔软,挺括防潮,抗压缩弹性强,保暖性好,抗拉强力大,易洗快干,不滚絮,不出破洞,耐洗耐用等特点。
1 热熔絮片和热熔棉被生产的工艺原理
所谓热熔絮片和热熔棉被就是把熔点较低的化纤粘接纤维掺在纯棉花或化纤棉的棉片里面,经加热使低熔点粘接纤维熔化后与其它纤维发生交联,从而把棉花和其它化纤棉粘合在一起所得到的棉片。热熔棉被就是用热熔棉絮片按照棉被标准制作而成的。
所谓热熔絮片和热熔棉被就是以化纤和低熔点热熔粘接纤维或者以纯棉花、化纤棉、低熔点粘接纤维等几种原料按照一定的比例混合,经过开松、除杂、再混合、梳理、棉网杂乱、铺网、热熔使低熔点粘接纤维熔化后与其它纤维发生交联,从而把棉花和其它化纤棉交联粘合在一起所得到的具有较好蓬松度和纵横向强度的化纤或棉絮片。热熔棉被就是用热熔棉絮片按照棉被标准制作而成的。
2 热熔棉被胎生产工艺流程
2.1工艺流程参考示意图(如图1）
2.2 平面布局示意图(如图2）
3 热熔棉被生产关键工艺要点
热熔工艺作为多种纤维经过加热相互融合交联的新型技术,理论原理虽不复杂,但由于涉及多种纤维不同的物理和化学特性,生产过程中如果关键工艺点把控不严,将会造成批量性产品质量事故,从而造成生产损失。为此,必须严格各环节的工艺管理,确保产品质量。下面就热熔生产工艺链中的几个关键环节做重点说明和强调:
3.1 抓开花工序
该工序环节把控的技术工艺重点:一是根据用户热熔纤维比例要求,确定纤维配料单;二是对于往复抓棉和圆盘抓面方式来说,为确保原料的均匀性,需研究配棉图,按配棉图确定各种原材料在抓棉机上的排包位置,一般采取间插摆放方式。平包工作十分重要,要保证各种原料高度基本一致;三是在原料高度低于10厘米时,应当停车换料;四是配置防静电液,均匀喷加。需要注意的是部分防静电液由于有保质期要求,故每班配料不要过多,以防失效。
抓花机一般有自动往复式抓棉机、圆盘式抓棉机和称重式开包机(分机械式、电子式)的几种形式。称重式开包机由于采用可靠的光电控制,使得棉絮的喂入均匀连续和精度较高,同时,由于具有自动磅棉功能,多机台联合使用可以避免人为因素,从而保证配棉比例的准确性,近年来正在被广泛采用。
3.2 混棉工序
混棉是生产流程中的重点工艺环节之一,原料喂入本机后,在气流的作用下,被均匀地吹入各个面仓,形成气流混合;各棉仓纤维经90度转弯输送,利用其路程差获得再次混合并被抛入混棉室,起到使多种纤维均匀混合的作用。一般多采用六仓或八仓多仓混棉机机型,仓数越多,混棉越均匀。其关键点是保证各面仓的压力(一般为0.4MPa左右)。
3.3 成卷工序
注意确保设备“调整重量装置”的精确性很关键,必须保证在棉卷标准重量误差范围之内,而且棉卷内不许有断花现象。
3.4 梳棉工序
梳棉是铺网前的关键工序之一,它不仅关系到产品的单位面积克重是否符合质量要求,更重要的是关系到产品能否连续化正常生产和生产效率的高低。在此环节,一是要注意使用双卷的梳棉机前为上公差棉卷,后为下公差卷;二是更换棉卷时要采取斜搭茬的方法进行,搭茬长度一般在8～10cm;三是多台梳棉机生产中,要注意结合产品要求,铺网宽窄相互搭配。一般窄幅铺网梳棉机台采取单卷、上公差棉卷给入方式。
现在生产中,根据产品质量的不同要求,也有采用梳理机代替梳棉机,使产量得以迅速提升,而且节省设备占用空间。也有梳棉机和梳理机间叉使用的,具体机型选择要看产品标准要求。为了保证产品纵横向强度,梳棉机(或梳理机)后要加装杂乱装置。
3.5 热熔工序
热熔粘合交联是热熔工艺棉被(絮片)生产线的最后成型环节,也是关系产品质量是否合格的关键环节。
在此环节,要注意实验、总结、摸索不同原材料和不同配比所需的温度、风量和运行速度相互匹配参数。
3.6 裁断工序
本工序包括气压裁断和机械裁断两部分。前者主要控制絮片(或被胎)宽度,后者主要控制产品纵向长度。注意在机械裁断装置以前为使产品冷却所设置的散热池,其中絮片余度控制在0.5～1m的长度。
3.7 检验称重
在此环节,要重点检查絮片产品幅宽是否符合要求,产品有无拉毛、板结、发黄、蓬松度差、薄厚不均、空洞、脏污、长度和重量超公差等现象,严格按产品技术标准检验把关。
4 探索与思考
（1）热熔棉被生产线生产工艺的关键是在混棉、梳棉铺网和热熔环节,混棉的充分均匀与否,直接关系到低熔点热熔纤维在热熔环节的粘接质量.梳棉机杂乱比设计、梳棉机出网速度与铺网机输送帘速度配合是保证产品纵横向强度的关键。
（2）设备配备的重点是多仓混棉机、成卷机、梳棉机(或梳理机)、铺网机、热熔箱等,这些设备是关系生产效率和能否保证产品合格的关键。
（3）基于热熔工艺生产线的特点,设备改造应当遵循生产线的多功能、产成品种类的多元化、生产运行的高效率原则,使热熔工艺生产线适应度更广、产品种类更加丰富、产品市场竞争力更强。
（4）原材料的选择也是关键,棉花产地的适应性、低熔点热熔粘接纤维性能的稳定性都将影响到产品质量是否符合要求。
（5）生产线效率提升的关键设备在于梳棉机(或梳理机)、铺网机和热熔箱,三者的良好匹配是关键。
5 设备功能拓展
（1）直立棉生产功能:增加一台立式铺网机、一台高产梳理机,可生产直立棉。
（2）针刺絮片生产功能:增加针刺机、轧光机、成卷机等设备后,可生产针刺絮片。
（3）针刺及滤材生产功能:增加针刺机、轧光机、成卷机等主要设备后,可生产各种针刺产品及滤材。
6 结语
非织造行业作为当今世界发展最快的产业之一,随着我国非织造布国产化装备水平的不断提高,我国非织造布的技术含量日臻成熟,应用领域不断拓宽。作为新型纤维制品的基础材料,纺粘非织造布因其成本低廉、加工方便、应用宽泛等特点,生产工艺技术也在发生着不同变化,极大地丰富和改变着我们的生活,并注定让我们的生活更精彩。
从总体上讲,纺粘法产品应该比针刺或机织产品具有更大优势,这不仅因为其流程短、能源省,并且现代的纺粘技术可以使用多种原料,任意调节单丝纤度、成网方式与成型工艺(热轧、针刺、水刺、缝编等)以及幅宽、克重、卷装等。特别是Dupont公司的Typar,它以一般聚丙烯为原料,采用机械牵伸、静电扩散等新工艺,其强力与均匀性均大大超过其他丙纶纺粘法非织造布。相信随着纤维热熔加工工艺技术的不断进步,现有热熔棉被生产工艺也将会向更先进技术工艺改革和迈进。