Преобразователь прочеса ПШ-200

Практическая работа № 1

Способы drylaid холстоформирования (кардочесание)

 

Основные сведения:

Кардочесание штапельных волокон (drylaid). Относится к сухому способу формирования холста. В данном случае холст формируется из штапельных волокон и образуется в результате прочеса исходных волокон на чесальных машинах. Волокна прочесываются рабочими органами чесальной машины с игольчатой поверхностью, и укладываются в холст на приемник. Схематически данный процесс представлен на рисунке 1.

Рисунок 1 – Технологический процесс кардочесания штапельных волокон (drylaid)

 

Практическая работа № 2

Способы airlaid холстоформирования (аэродинамический)

 

Основные сведения:

Аэродинамический способ формирования холста (airlaid); Это тот же сухой способ образования холста (dry-laid). Однако при данном способе холст формируется из очень коротких штапельных волокон и образуется под воздействием воздушного потока на поверхности перфорированного барабана или сетчатого конвейера. Предварительно разрыхленные и смешанные волокна обрабатываются быстровращающимся чесальным барабаном (или несколькими барабанами), отделяются от чесальной гарнитуры с помощью воздушной струи и транспортируются (рис. 2).

 

Рисунок 2 – Технологический процесс аэродинамического формирования холста (airlaid)

 

Практическая работа № 3

Способы wetlaid холстоформирования (гидравлический)

 

Основные сведения:

Гидравлический способ формирования холста (wetlaid). Данный способ так же называется бумагоделательным (заимствован из бумажной индустрии). Особенностью данного способа холстоформирования является то, что изготовление нетканых полотен, происходит путем отлива водной суспензии, на сеточную часть бумагоделательной машины.

Рисунок 3 – Технологический процесс гидравлического формирования холста (wetlaid).

 

Практическая работа № 4

Способы spunlaid – spunbond холстоформирования

Основные сведения:

Спанлейд – Спанбонд (spunlaid – spunbond). При данной технологии холст формируется из непрерывных нитей (филаментов), полученных из расплава полимера. Нити формуются из полимера посредством фильерно-раздувного способа и практически одновременно укладываются в холст.

Рисунок 4 – Технологический процесс формирования холста из непрерывных нитей (филаментов)

Практическая работа № 5

Технология гидросплетения «Спанлейс»

Основные сведения:

Технология гидросплетения основана на переплетении волокон материала высокоскоростными струями воды под высоким давлением. Обычно плотно скрепляется на перфорированном барабане с помощью струй воды бьющих под высоким давлением из форсуночных балок (рисунок 5). За счет этих струй волокна холста связываются между собой. Как результат полотно, полученное таким способом имеет специфические свойства, такие как: мягкость и драпируемость.

Рисунок 5 – Технологический процесс гидросплетения

 

Первоначально все спанлейс полотна производились главным образом с помощью drylaid (сухого) способа образования холста, т.е. до пробивания холста водными струями, он образовывался с помощью прочесывания штапельных волокон. Однако сейчас ситуация несколько меняется. Объемы производства полотен с использованием airlaid и wetlaid технологии увеличиваются. Кроме того, ведущие мировые производители spunlace оборудования (Rieter и Flessner) не так давно смогли предложить потребителям оборудование, сочетающее в себе две технологии – spunlaid (как способ образования холста на основе непрерывных нитей из расплава полимера) и spunlacing (как способ скрепления холста). Данная технология «spunbond-spunlace» обещает быть очень популярной в будущем, поскольку полученный по такому способу производства, продукт объединяет в себе свойства обеих технологий.

Плотно скрепляется водными струями на перфорированном барабане. Вакуум в барабане высасывает излишнюю воду из полотна, чтобы, во-первых, предотвратить переувлажнение продукта, а, во-вторых, не снизить силу пробивания струей.

Решетка перфорированного барабана (конвейерная решетка) играет очень важную роль в процессе образовании готового продукта. От рисунка решетки зависит рисунок конечного полотна. Специальный дизайн решетки позволяет получить различную структуру поверхности полотна (рифленость, махровость, «дырочка» и т.д.).

На рисунке 6 представлены модификации конвейерных решеток и поверхность готового полотна в зависимости от них:

Обычно полотно пробивается поочередно с двух сторон. Полотно может проходить через струи воды определенное количество раз (в зависимости от того, какая требуется прочность полотна). Скрепленное полотно проходит на высушивающее устройство, где хорошо просушивается.
При стандартных условиях процесса (6 рядов (распределителей) струй, давление 1500 psi, плотность 68 г/кв.м.) требуется 800 фунтов воды на 1 фунт продукта. Поэтому очень важно разработать хорошую фильтрационную систему, способную рационально поставлять чистую воду, иначе отверстия инжектора могут забиваться.

 

 

Рисунок 6 - Виды решетки и готового полотна

Преимущества данной технологии заключаются в следующем:

- отсутствие повреждения волокон (механического воздействия на внутреннюю структуру волокна);

- технология позволяет использовать различные типы волокон и их длины

- скорость формирования полотна огромна – 300-600 м/мин;

- процесс производства экологически чистый
по своему принципу технология стерильна.

Исходными материалами для изготовления полотен методом спанлейс чаще всего являются штапельные волокна, получаемые из вискозы, полиэфира, полипропилена, целлюлозы, хлопка.

Благодаря скреплению водными струями нетканый материал «спанлейс» приобретает уникальные свойства нетканых материалов, среди которых в первую очередь следует выделить:

• Высокая степень впитываемости (высокая гигроскопичность);

• Высокая воздухопроницаемость (самая высокая среди необъемных нетканых материалов);

• Мягкость и хорошие тактильные ощущения, близкие к натуральным тканям.

Кроме того, отличительными особенностями и преимуществами данного нетканого материала являются:

• Сочетание прочности и тонкости;

• Устойчивость на разрыв;

• Безворсовая структура;

• Нетоксичность;

• Антистатичность;

• Хорошая драпируемость;

• Диаллергенность;

• Отсутствие пилинга.

 

Практическая работа № 6 - 7

Расчетыпроизводительности преобразователя прочеса, построение зависимости от входных факторов процесса

Основные сведения:

Практическая работа № 8 - 9

Расчеты, осуществляемые по определению числа прошивных нитей на навое в зависимости от ширины и класса машины

Основные сведения:

В процессе выработки нетканого материала (например, на машине МАЛИМО) различных ширин и класса, на навое для прошивных и основных нитей необходимо намотать определенное число нитей, которое можно определить:

 

n = ((B * K) / 25) - 1

где:

n – число прошивных нитей на навое;

В – рабочая ширина машины, мм;

К – класс машины.

 

Задание:

1. Необходимо составить таблицу зависимости числа прошивных нитей на навое в зависимости от ширины и класса машины;

2. Построить графические зависимости и получить уравнения регрессий. Провести анализ и сделать выводы

 

Класс машины	Число нитей на навое при рабочей ширине машины, мм

Практическая работа № 1

Способы drylaid холстоформирования (кардочесание)

 

Основные сведения:

Кардочесание штапельных волокон (drylaid). Относится к сухому способу формирования холста. В данном случае холст формируется из штапельных волокон и образуется в результате прочеса исходных волокон на чесальных машинах. Волокна прочесываются рабочими органами чесальной машины с игольчатой поверхностью, и укладываются в холст на приемник. Схематически данный процесс представлен на рисунке 1.

Рисунок 1 – Технологический процесс кардочесания штапельных волокон (drylaid)

 

Практическая работа № 2

Способы airlaid холстоформирования (аэродинамический)

 

Основные сведения:

Аэродинамический способ формирования холста (airlaid); Это тот же сухой способ образования холста (dry-laid). Однако при данном способе холст формируется из очень коротких штапельных волокон и образуется под воздействием воздушного потока на поверхности перфорированного барабана или сетчатого конвейера. Предварительно разрыхленные и смешанные волокна обрабатываются быстровращающимся чесальным барабаном (или несколькими барабанами), отделяются от чесальной гарнитуры с помощью воздушной струи и транспортируются (рис. 2).

 

Рисунок 2 – Технологический процесс аэродинамического формирования холста (airlaid)

 

Практическая работа № 3

Способы wetlaid холстоформирования (гидравлический)

 

Основные сведения:

Гидравлический способ формирования холста (wetlaid). Данный способ так же называется бумагоделательным (заимствован из бумажной индустрии). Особенностью данного способа холстоформирования является то, что изготовление нетканых полотен, происходит путем отлива водной суспензии, на сеточную часть бумагоделательной машины.

Рисунок 3 – Технологический процесс гидравлического формирования холста (wetlaid).

 

Практическая работа № 4

Способы spunlaid – spunbond холстоформирования

Основные сведения:

Спанлейд – Спанбонд (spunlaid – spunbond). При данной технологии холст формируется из непрерывных нитей (филаментов), полученных из расплава полимера. Нити формуются из полимера посредством фильерно-раздувного способа и практически одновременно укладываются в холст.

Рисунок 4 – Технологический процесс формирования холста из непрерывных нитей (филаментов)

Практическая работа № 5

Технология гидросплетения «Спанлейс»

Основные сведения:

Технология гидросплетения основана на переплетении волокон материала высокоскоростными струями воды под высоким давлением. Обычно плотно скрепляется на перфорированном барабане с помощью струй воды бьющих под высоким давлением из форсуночных балок (рисунок 5). За счет этих струй волокна холста связываются между собой. Как результат полотно, полученное таким способом имеет специфические свойства, такие как: мягкость и драпируемость.

Рисунок 5 – Технологический процесс гидросплетения

 

Первоначально все спанлейс полотна производились главным образом с помощью drylaid (сухого) способа образования холста, т.е. до пробивания холста водными струями, он образовывался с помощью прочесывания штапельных волокон. Однако сейчас ситуация несколько меняется. Объемы производства полотен с использованием airlaid и wetlaid технологии увеличиваются. Кроме того, ведущие мировые производители spunlace оборудования (Rieter и Flessner) не так давно смогли предложить потребителям оборудование, сочетающее в себе две технологии – spunlaid (как способ образования холста на основе непрерывных нитей из расплава полимера) и spunlacing (как способ скрепления холста). Данная технология «spunbond-spunlace» обещает быть очень популярной в будущем, поскольку полученный по такому способу производства, продукт объединяет в себе свойства обеих технологий.

Плотно скрепляется водными струями на перфорированном барабане. Вакуум в барабане высасывает излишнюю воду из полотна, чтобы, во-первых, предотвратить переувлажнение продукта, а, во-вторых, не снизить силу пробивания струей.

Решетка перфорированного барабана (конвейерная решетка) играет очень важную роль в процессе образовании готового продукта. От рисунка решетки зависит рисунок конечного полотна. Специальный дизайн решетки позволяет получить различную структуру поверхности полотна (рифленость, махровость, «дырочка» и т.д.).

На рисунке 6 представлены модификации конвейерных решеток и поверхность готового полотна в зависимости от них:

Обычно полотно пробивается поочередно с двух сторон. Полотно может проходить через струи воды определенное количество раз (в зависимости от того, какая требуется прочность полотна). Скрепленное полотно проходит на высушивающее устройство, где хорошо просушивается.
При стандартных условиях процесса (6 рядов (распределителей) струй, давление 1500 psi, плотность 68 г/кв.м.) требуется 800 фунтов воды на 1 фунт продукта. Поэтому очень важно разработать хорошую фильтрационную систему, способную рационально поставлять чистую воду, иначе отверстия инжектора могут забиваться.

 

 

Рисунок 6 - Виды решетки и готового полотна

Преимущества данной технологии заключаются в следующем:

- отсутствие повреждения волокон (механического воздействия на внутреннюю структуру волокна);

- технология позволяет использовать различные типы волокон и их длины

- скорость формирования полотна огромна – 300-600 м/мин;

- процесс производства экологически чистый
по своему принципу технология стерильна.

Исходными материалами для изготовления полотен методом спанлейс чаще всего являются штапельные волокна, получаемые из вискозы, полиэфира, полипропилена, целлюлозы, хлопка.

Благодаря скреплению водными струями нетканый материал «спанлейс» приобретает уникальные свойства нетканых материалов, среди которых в первую очередь следует выделить:

• Высокая степень впитываемости (высокая гигроскопичность);

• Высокая воздухопроницаемость (самая высокая среди необъемных нетканых материалов);

• Мягкость и хорошие тактильные ощущения, близкие к натуральным тканям.

Кроме того, отличительными особенностями и преимуществами данного нетканого материала являются:

• Сочетание прочности и тонкости;

• Устойчивость на разрыв;

• Безворсовая структура;

• Нетоксичность;

• Антистатичность;

• Хорошая драпируемость;

• Диаллергенность;

• Отсутствие пилинга.

 

Практическая работа № 6 - 7

Расчетыпроизводительности преобразователя прочеса, построение зависимости от входных факторов процесса

Основные сведения:

Преобразователь прочеса ПШ-200

Преобразователь прочеса ПШ-200 предназначен для получения волокнистого холста необходимой толщины и ширины посредством многократного сложения элементарной ватки-прочеса, снимаемой со съемного барабана чесальной машины Ч-11-200Ш.

Преобразователь прочеса входит в состав чесально-вязальных агрегатов АЧВШ-4, АЧВШВ-4, иглопробивного АИН-180-1.

Преобразователь представляет собой систему конвейеров, установленных на остове-каркасе (рис.7). Конвейеры и уплотнитель получают вращение от чесальной машины через редуктор и цепные передачи. Средний и нижний раскладывающий конвейеры получают также возвратно-поступательное движение. Уплотнитель волокнистого холста, состоящий из двух уплотняющих валиков, соединен с остовом преобразователя прочеса стяжками.

Рисунок 7 - Технологическая схема преобразователя прочеса ПШ-200

Техническая характеристика ПШ-200:

Рабочая ширина конвейеров, мм, не более 2000

Число сложений на поперечном конвейере 8-30

Линейная скорость верхнего конвейера, м/мин, не более 35

Поверхностная плотность волокнистого холста, г/м² 150-300

Скорость выпуска волокнистого холста, м/мин, не более 5

 

Техническая характеристика АПП-180:

Рабочая ширина, мм, не более 1800

Диаметр съемно-чешущих валиков по гарнитуре, мм 234

Поверхностная плотность выходящего холста, гр/м² 100-500

Скорость выпуска холста, м/мин 0,4-2,7

 

 

Расчеты производительности преобразователя прочеса осуществляют по формуле:

П (кг/час) = 0,06 * КПВ * V * q * b

где:

V – скорость выводящей решетки, м/мин

q – поверхностная плотность волокнистого холста, гр/м²;

b – ширина волокнистого холста, м.

 

Таблица заправочных параметров

Скорость выводящей решетки, м/мин	Поверхностная плотность волокнистого холста, гр/м2
АПП-180
0,8
1,6
2,4
ПШ-200
1,4				-	-
3,2				-	-
4,8				-	-

Примечание. Ширина холста во всех примерах 1800 мм

 

Задание:

1. Произвести расчеты производительности преобразователя прочеса в зависимости от плотности холста;

2. Построить графики и получить уравнения зависимости производительности от заправочных параметров;

3. Провести анализ и сделать выводы

 

Практическая работа № 8 - 9

Расчеты, осуществляемые по определению числа прошивных нитей на навое в зависимости от ширины и класса машины

Основные сведения:

В процессе выработки нетканого материала (например, на машине МАЛИМО) различных ширин и класса, на навое для прошивных и основных нитей необходимо намотать определенное число нитей, которое можно определить:

 

n = ((B * K) / 25) - 1

где:

n – число прошивных нитей на навое;

В – рабочая ширина машины, мм;

К – класс машины.

 

Задание:

1. Необходимо составить таблицу зависимости числа прошивных нитей на навое в зависимости от ширины и класса машины;

2. Построить графические зависимости и получить уравнения регрессий. Провести анализ и сделать выводы

 

Класс машины	Число нитей на навое при рабочей ширине машины, мм