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论文

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谈针刺无纺布刺针的设计和应用
 

王幼农  
台州市幼龙制针有限公司  

 

1 针的设计原理

1.1如何避免损伤纤维:

在针刺无纺布的生产过程中,我们会发现大量的纤毛尘埃,这是针在穿刺过程中,割断了的纤维。纤毛愈多说明割断了的纤维也愈多。这样大大地影响了无纺布的断裂和抗拉强度。尤其是薄型的土工布,往往为了让布层更结实一点,再刺几遍,结果适得其反,反而布面愈刺愈破,这说明刺针在穿刺过程中,钩齿的三角截面的边缘是二把锋利的刀口,会割断纤维。如何避免钩齿在穿刺时损伤纤维是我们制针行业技术攻关的课题。
     幼龙制针有限公司专利产品(Y)型高效无纺针,钩齿设计是(Y)型钩齿凡接触纤维的边缘均呈圆弧状,这样在穿刺时会避免损伤纤维,大大地增强了无纺布的强度。
1.2  如何延长针的使用寿命:

针在布层作高速穿刺时,与纤维磨擦、钩齿的下切入角经磨损会很快地变成钝角,无效穿刺成了废针。如何在穿刺过程中让纤维沉降到齿槽的底部,在钩齿几何形状的导引下让纤维在钩齿的中底部作同步磨损,让钩齿始终保持一定的下切入角度,有良好的带毛性能,(Y)型高效无纺针的齿型设计能达到以上效果,故大大地延长了针的使用寿命。
1.3 减少断针率:

钩齿齿槽底面呈凸出圆弧状,能分散机械应力,增强针体刚性。引进国外优质特,(含有V原素);热处理采用真空再结晶退火工艺;淬火经球化处理、渗氮处理、二次回火,等先进工艺,都是增强针体的刚性的有效措施。(Y)型高效无纺针,已为国内愈来愈多无纺布厂家所采用,取代进口针,产品已远销欧、美东南亚等地。
2   无纺布刺针在应用过程中遇到的一些问题:
   精良的设备,优质的无纺布刺针和先进的生产工艺三者相辅相成,而选择合理规格,最佳齿型的无纺针,合理的生产工艺则是提高无纺布质量的关键。
多年来与无纺布生产厂家接触中,遇到了不少实际问题,提出来与大家交流:
2.1  如何增强无纺布的断裂强度:
     在专业理论书籍上介绍(1)采用密齿;(2)增加穿刺深度;(3)增加针刺密度。理论是正确的,但有具体的条件限定,如盲目运用,往往适得其反。
     合成革基布生产厂家,原先采用R齿距(6.3mm)的刺针,产品质量可以;为了增强基布的断裂强度,用密齿C齿距(3.3mm),加深穿刺深度,同样规格齿型的针,结果基布的结构反而疏松,强度反而降低,质量较前差为什么?他们无法理解!我认为原因是预刺纤维层很厚,采用R6.3mm)的齿距大,三个棱边,9个齿分布在纤维层面的上、中、下。在穿刺过程中能使纤维上下缠结,能发挥较佳的穿刺效果;如果采用C3.3mm)齿距,9个齿齿距短密集在一起,从化纤层的上部,穿刺到下层底面,钩齿的动程距离大,起不到良好的缠结作用,尤其是短纤,往往还会使纤维断损,所以反而影响无纺布的质量,强度更差。
     一般来说预刺针的齿距宜选R6.3mm);主刺齿距,宜采用M4.8mm)和C3.3mm
薄型的无纺布,宜采用密齿C3.3mm)或F1.3mm
      但一定要注意,采用密齿的针,穿刺的深度一定要适当,切不可太深。一般刺针的深度(动程)如何让第一个齿露出布层的底面即可,切不可太深,太深了会损伤纤维,破坏布层。一般即针尖到第一齿的距离加成品的厚度稍露出一点即可。

一般生产汽车顶棚布的,采用冠状针起绒,开始起出绒毛不够密,刺的深一点,反而绒毛都没有了,我认为是刺得太深了,深得将绒毛都带离了布面。冠状针起绒它的刺针深度(动程),就是让钩齿离开布的底面1-1.5mm就好了。这样就有一层齐整的绒毛。
    许多实例说明,针在运用过程中是很讲究的。
2.2  合成革基布针的选用
合成革基布尤其是超细长纤合成革基布,对无纺针的选用是很严格、讲究的。
一般预刺针38号,齿距R;主刺针40  齿距MC;修面针42 
钩齿的深度、齿突有严格要求(略)
    在生产实践中,同样规格的针,前一台机与后一台机的齿深、齿突多不非常讲究。
幼龙公司有一套合成革基布的专用针是综合国内外各厂用针的成功经验设计出来。在实际应用中,深受客户欢迎,代替进口针。
2.3 如何避免损伤有加固网层的纤维经纬纱

网带布、造纸毛毯等无纺布,中间都有一层加固的基布,如何避免割断基布的经纬纱是质量的关键。选针是关键,针的钩齿形状与钩齿的深度是非常讲究的,有相当严格的要求。关于工业用用针的几点建议:
a) 第一次铺网,纤维层应当尽量厚,让针在穿刺时,钩齿填满纤维,不留空隙,避免钩齿在穿刺时割断经纬纱。
b) 铺网、穿刺的遍数从9次减为4次,这样钩齿割断经纬纱的机率也相应大大地减少
c) 齿排列的方向与布走向相同成45度角排列,以免钩齿抓卡割断纬纱。
d) 中间是螺旋纹基布的,应采用水滴型,圆球头的专用针。水滴型针的排列方向,应钩齿方向与布走向相同,减少断针。
2.4  如何发挥最佳的起绒效果
     汽车顶棚布等,通过毛刷或冠状针穿刺,达到一层平整的绒面。
1) 采用冠状针,布针密度高,孔距4.2mm以内,适用在迪洛机上应用。
2) 冠状针的齿深宜浅不宜深,一般能带3-5根纤维即可。
3) 针刺的深度按绒面的厚度而定,一般宜在1-1.5mm,切不可太深,太深了会将绒毛带飞了。起不到起绒的效果。
3  合理布针
    如何在同一块针板上,定期分区换针,让同一块针板上均匀分布着早、中、晚三期的刺针,这是确保无纺布有始终均匀的质量一个关键的举措,切不可忽视。