2.1开松目的
本课题的原料超吸水纤维和PP都是成大块状或束状的,因此要经过开松将原料开松成小块或小束,为后道工序的输理制造条件。在开松的过程中要尽量避免损坏纤维,即开松工作要做到开松充分,又要保证少损坏纤维。 2.2开松纤维混比确定
本课题实验原料选用的是超吸水纤维和其他混纺纤维。混纺纤维的选择实验室现有的原料有粘胶、PP、ES,考虑到开发的最终产品应用于医疗,卫生,护理等领域,而PP纤维是近年来开发医疗,卫生的理想原料。
关于混比的选择,主要根据最终产品吸水倍率来确定。因为超吸水纤维强力很强,纤维长度过长,在开松梳理中易被打断掉落,且在实验过程中因吸水后易粘附在机器上,导致纤维的大量丢失,因此为选择其正确的混比可以通过最终产品的吸水性能来确定。下表是不同喂入混比时产品的性能测试表(见表2-1) 表2-1 不同喂入混比时产品的性能测试
喂入混比 /SAF | 热轧转速 r/mincn-m | 热轧温度 /1450C | 强力 /N | 30s吸液高度 /mm | 吸液倍率 /倍 |
纵向 /N | 横向 /N | | |
20% | 3 | 140 | 238 | 43 | 140 | 5.7 |
20% | 2 | 135 | 257 | 45 | 135 | 6.8 |
30% | 3 | 130 | 267 | 57 | 130 | 8 |
30% | 2 | 135 | 283 | 50 | 135 | 11.5 |
30% | 2 | 水带130 | 273 | 模板支撑体系48 | 130 | 12.2 |
| | | | | | |
从上表可以看出,吸水倍率与喂入时的超吸水纤维含量有直接关系,产品的吸水倍率较大为好,透气性应尽量大些,所以喂入时超吸水纤维含量定为50%较好泥浆比重试验。
2.3 开松过程分析
混合和开松处理是将各种成分的纤维原料进行松解,使大的纤维块、纤维团离解,同时让原料中的各种纤维成分获得均匀的混合。这一处理具体要求是混合均匀、开松充分并尽量避免损伤纤维。(各部件见图2-2)
图2-1 各部件
锯齿是否顺利的刺入纤维层,是决定开松效果的重要条件。如图2--3为锯齿刺入纤维层的受力情况,当锯齿刺进纤维层时,纤维层对锯齿有着沿刺辊圆周切向的反作用力P,可分解为垂直于锯齿工作面的分力N和平行于锯齿工作面的分力Q。分力Q有着使纤维沿锯齿工作面向针根推进趋势,当纤维沿锯齿工作面运动时,分力N动态沙盘
便会产生阻止纤维运动的摩擦阻力T。若QT时,纤维沿锯齿工作面向齿根运动,锯齿刺入纤维层进行撕扯[3]。 图2-2 针齿刺入纤维是的手里分析
T=μN
N=Pcosβ
Q=Psinβ
式中:μ为锯齿与纤维间的摩擦系数;β为锯齿工作面角度,α+β=900,,α为锯齿植针角。
要使锯齿顺利刺入纤维层进行撕扯,必须满足QT。因此:
Psinβ≥μPcosβ
tanβ≥μ
tanβ≥tanΦ
β≥Φ
式中:Φ为锯齿与纤维间的摩擦角。
可见,减小工作角α,即增加工作角β,对开松有利;反之,则不能产生撕扯的作用。
2.4 开松效果分析
实验室所用的开松机型号是FZK-500型,本课题做实验的非织造设备是用来做麻制品的,
非常简陋,开松部分就是靠一对罗拉与一刺辊配合完成的,本课题的超吸水纤维和PP细度比较细,长度也比较短,所以其开松效果较差,为较充分开松,一般对PP开松两次。混合时,因试验条件的限制,只能人工的将事先称量好配比的超吸水纤维与PP混合,这种混合的效果显然较差,带来最终产品中纤维混比的较大不匀。
开松过程中影响开松作用的因素主要有以下几方面[4]:
1. 喂入开松机的定量:通过实验可以看出当喂入的原料的多时,开松的效果明显变差,这是因为喂入的纤维多时,纤维还没来得及被刺辊输理就被带入风机,在气流的作用下,纤维与纤维间,纤维束与纤维束间相互搓擦,形成更大的纤维束,这样不但没起到开送的效果,反而增加了纤维间的相互纠缠,影响下道工序的生产。
实验中这个因素对开松有很大的影响,如果这个因素调节的不好,很容易产生小鞭子,影响开松效果。喂入的开松机的纤维量太多造成的,纤维喂入的量多了,开松机里的纤维还没来得及转移使得老纤维与新纤维相互搓揉,形成小鞭子。因此,开松机在喂入原料的时候要注意少喂点,并且要把原料均匀地铺在喂料帘上。
2. 喂入罗拉间的隔距:当喂入罗拉间的隔距很大时会严重影响纤维的开松效果,这是因为罗拉间的隔距增大,罗拉对纤维的握持力就会减小,这样纤维束在刺辊的带动下很容易从罗拉嵌口拉走,起不到开松的效果。反之隔距太小,喂入的原料就会很少,影响开松的速率。
3. 喂入罗拉与刺辊间针齿间的隔距:此隔距要根据所开松的纤维的长度来确定,若所纺纤维长度长,此隔距可大些;若所纺纤维长度短,此隔距应小些,具体隔距的大小应根据纤维的长度和生产经验来控制。
4. 刺辊的速度:在生产中,若刺辊的速度很快时,喂入原料单位长度上受到开松的次数增加,开松的作用力也相应的增大,因而开松作用增强。但随着刺辊的速度的增加,纤维容易在刺辊高速的旋转中被扯断。因此,在开松的过程中,特别是在纤维块较大,开松阻力较大时,刺辊的速度不宜过大。
5. 风机的速度:风机的速度应确当选择。太大,纤维块还没来得及被开松就被风机吸走;太慢,纤维不能及时地被转移,容易被搓揉成纤维块,影响开松的效果。
蒸汽喷嘴6. 刺辊针布的状态:针布要非常的锋利,能很好的穿刺纤维,进入纤维进行开松,针齿光洁,针面平整耐磨,防止纤维钩挂、纠缠在针尖,不能很好的转移,影响开松效果。