Dilo针刺无纺滤料生产线特性分析

靳双林，李永光

（抚顺恒益科技滤材有限公司，辽宁 抚顺 113122）

Dilo针刺无纺滤料生产线特性分析

靳双林，李永光

（抚顺恒益科技滤材有限公司，辽宁 抚顺 113122）

通过与国内针刺生产设备的对比，对进口Dilo针刺技术的优势、设备构造、自动化性能，以及产品的指标参数等进行了阐述，认为采用先进生产设备不仅能够提高企业产品的产量和质量，而且对企业自身的发展有促进作用。

针刺无纺滤料生产线;Dilo针刺设备;产品指标

近几年来，国内引进的先进针刺设备主要以德国Dilo产品为主。该针刺设备具有使用寿命长、牢固可靠、维修量小、自动化水平高等诸多优点，具体体现在其针刺设备设计的针板横梁摇臂系统几乎无摩擦，维修量极小，且完全密封，不进粉尘，避免了润滑剂的泄露；针刺区与传动机构分开，快速的针刺板夹紧装置可在几分钟内更换针板，传动与针刺装置均采用标准设计，极易清理和更换等。

1 Dilo针刺生产线的先进性能

Dilo针刺生产线具有先进一流的生产水平，不仅具有生产自动化、自动故障检测报警系统，而且还可在生产流程多处设置质量在线控制及检测设备。Dilo设备的引进，可提高产品毛网的均匀度，降低CV不匀率值至3%以下，使滤料的整体均匀性达到理想的要求。

1.1 迪罗DI-LOOMOUG-II25型针刺机

DI-LOOMOUG-II25型机器是由CBF25型喂入系统、DI-LOOMOUG-II25型针刺机及一对输出罗拉相互连接而组成。

1.1.1 CBF25型纤网喂入系统

CBF25型纤网喂入系统（如图1所示）中，含有多处动力点和牵伸区，这样不仅可以避免传统的由针刺区单一拉伸纤网前进而造成的纤网不匀等现象，而且由于牵伸区的存在，能够使纤网在进入牵伸区进而到达针刺区前，保持着松弛的状态和均匀的尺寸，这样就减轻了纤网纵向牵伸和横向收缩程度，避免了由此而造成的产品针刺幅宽窄的现象。同时，牵伸区的存在及一对带有导引指型喂入罗拉的设计，可使纤网由于牵伸作用厚度变薄，再经导引指型罗拉的输送，减缓纤网厚度方向上的反弹；又由于导引指型罗拉输出口与针刺区距离很近，避免了传统的因上下纤网受力不匀使得传送速度不一致，而造成上纤网在针刺区入口处隆起呈山丘状的普遍弊病，这种弊病往往造成毡体表面不匀，工况中易在此处破损泄尘，缩短滤袋的使用寿命。

图1 CBF25型纤网喂入系统

1.1.2 DI-LOOMOUG-II25型针刺机

（1）DI-LOOMOUG-II25型针刺机技术参数

该设备每分钟的输出速度可达15m以上，而通常国产设备的生产速度为每分钟4～6m，这样前者的运转效率就是后者的2～4倍。两种设备具体技术参数对照情况如表1。

表1 技术参数对照

操作人员对整个针刺设备的操作、控制和监控过程，全部在MP277型控制面板上完成，控制面板采用The Simatic Step7 and Win CC系统，界面采用触摸荧光屏及操作键盘相结合的形式，使操作者观察、监视、设置机器设备更为快捷人性化；后台系统含有公式编程，只需通过荧光屏直接输入因变量参数，系统根据相应公式程序会自动计算出函数参数，并传达给设备执行生产。

（2）针板传动机构

DI-LOOMOUG-II25型针刺机采用无箱齿轮摇杆式传动形式，其与瑞士某公司采用的主轴箱式传动机构平行发展，各有特色，成为当今针刺机研制效仿的两大模式。无箱齿轮摇杆式传动机构最大特点是凸轮、连杆等零件暴露在机架内，针板梁的往复定位机构采用齿轮齿条定位形式。这种结构减少了针板往复运动定位时的摩擦阻力，且设备采用自动中央润滑系统，按照精确的润滑间隔定时向设备的各个润滑点定量供油，基本杜绝了漏油的可能，减少各零部件摩擦。为了排除主轴轴承的摩擦热量，连杆大头处配有冷风装置，相应的轴承处配有温度传感器，以便检测温度及时观测轴承的工作状态，确保针刺机的润滑系统运行可靠。

无箱齿轮摇杆式针刺机的针刺部件如图2所示。机构采用模块化组合设计，便于设备的系列化设计；完成刺针上下往复运动的零件包括连杆、横梁、针板梁和摇臂等，外形结构采用新型材料以减少相关零件的质量，有利于针刺频率的提高。

图2 无箱齿轮摇杆式针刺机构示意图

（3）针刺系统材质选用及双针板上下同位对刺模式设计

Dilo设备的针板采用ALPA材质，即上层为尼龙的铝合金材料，带终端槽，用于针的精确定位，并加强固定以防扭曲与掉落；针梁采用具有抗弯曲性和扭转性的铝合金型材，带侧面导向器，机械制动；借助指度针指示，可快速而精确地给针板定位，其快速夹紧装置便于迅速更换针板；推杆采用氮化钢再经氮化热处理。这样既可满足高针频负荷强度所需，减轻重量，提升针刺频率，又可减少高针频工作中，由针板梁重量所形成的惯性过大而造成的设备框架震动现象。

Dilo针刺设备最大的优点在于针刺形式采用四针座、双针板上下同位对刺技术，此针刺技术优点表现为：1）针板布针合理，上下针板采用错位布针，这样不仅可以减轻托网板上针孔的磨损程度，而且对处于针刺区的纤网针刺均匀，避免局部同一处重复多次针刺，布面针眼细小，布面风格好（上下针板布针情况如图3所示）；2）通过针刺区的每平方厘米无纺布受针密度最高可达1000～1800针；3）经过本机的同位对刺，布面的纤维上下来回可连续翻滚20～350次之多，从而可达到充分互相缠结及表面平整的效果，大大增加了无纺布的强度及细洁度；4）生产线短，空间利用高，1台Dilo针刺设备等价于4台普通高速上下异位对刺针刺机工作效率；5）减少了纤网针刺加工流程中外界对其造成的质量损害因素。

图3 迪罗DI-LOOMOUG-II25型针刺机上下针板布针示意

1.2 Dilo梳理机

Dilo梳理机是目前国内引进的先进设备之一，它主要包括梳理机、TMS+TCF气压棉箱喂入系统、ISM中央吸风系统、梳理机输出处可移动凝聚辊及用于TMS+TCF和梳理机控制的工业用计算机。

1.2.1 梳理机的参数性能

Dilo梳理机采用双锡林双道夫结构设计，工作宽度为2.5m，主锡林直径为1500mm，配有五个梳理单元；胸锡林在原先传统的尺寸基础上，将直径放大，使之配置了三个梳理单元。这样整台梳理机的梳理单元就达到了八个，加强了纤维分梳效能。此梳理机适用于加工较细和较短的纤维。加工的纤维范围为0.5～3.3dtex，长度为10～90mm。由于主、预梳理区分别由独自伺服电机驱动，各辊材质选用高标准，布局衔接合理，因此此设备启动时惯性小、运转速度较快，适用于生产薄型非织造布。Dilo梳理机与国产梳理机的性能对比见表2。

表2 Dilo梳理机与国产梳理机的性能对比

1.2.2 梳理机输出—线性剥棉系统

由于梳理机产量和速度的大幅度提高，为避免纤维回绕缠车现象及保证纤网均匀度，特在梳理机上安装了线性剥棉系统。此系统采用吸风原理，将纤网吸附在带有孔眼的输网上（下有吸风），使纤网在剥取和输送过程中结构不会发生变化。线性剥棉系统系统如图4所示。

图4 线性剥棉系统

1.2.3 纤网导入装置

纤网由梳理机输出向铺网机转移时，在转移处安装有表面带有孔眼的吸气导辊装置（见图5a：纤网导入装置）。在吸附状态下转移，这样可避免纤网意外受到牵伸，造成纤网不匀或破网现象发生。实际生产中，线性剥棉系统与纤网导入装置结合使用（见图5b：线性剥棉系统与纤网导入装置结合示意图），不但可使纤网转移时不发生牵伸，而且在输送过程中不会产生飘网。由于应用了这些措施，该梳理机的运转速度可达300m/min。

图5 纤网导入装置（a）及线性剥棉系统与纤网导入装置结合示意（b）

1.2.4 IMS中央吸风系统

梳理机内部配有IMS中央吸风系统以及空气流动网络系统，这些系统的存在，可大大提高对梳理机清洁维护的效率。同时，这对要求提高梳理机运转速度及提高梳理产量，也是一项不可缺少的重要配置。IMS中央吸风系统配置如图6所示。

图6 IMS中央吸风系统

由图6可见，在主梳理区的整个梳理单元中，设置了多处吸风点，用以清除梳理机上的飞花纤尘及梳理区域内的飞花纤尘，防止脏污，最大限度地清除掉梳理纤维时的杂物，保证梳理出的纤网整洁、纤维层均匀。

配备先进的除尘和气流控制IMS中央吸风系统，可解决多辊高速旋转产生的大量飞花以及紊乱气流，提高产品均匀度，改善产品布面效果。

1.3 ME-2型皮带称重装置

ME-2型皮带称重装置采用当今最尖端的控制系统技术，问题分析速度快，反应滞后时间短，整个过程能够控制在问题进入梳理机喂入辊之前报警，可减少质量事故的发生次数。此装置位于梳理机喂入辊之前，由一个液晶触摸屏操控台对其进行操作。借助操作界面：1）可直观地对喂入量进行精度控制以达到产品标重一致，具体操作时可通过设置理论喂入纤维层重量、实际喂入纤维层重量及允许偏差范围百分比参数来实现，其偏离控制精度可缩至10%～20%范围，当标重变化位于允许偏差范围外时，显示屏幕将自动提醒并提示出错信息，称重平台上纤维层标重一旦小于预先设定的最低值时，将自动停止生产线生产；2）可显示每小时的纤维喂入总量，这样有助于分析产品标重平均值及预算成本；3）配有皮带秤工作台水平偏移指示图，能够动态显示纤网横向的重量分布情况，有助于提前分析产品标重不匀的问题，便于及时采取解决措施。

1.4 Dilo夹持铺网机

Dilo夹持铺网机是双传送带铺网机，纤网从入口到叠放完全不承受牵伸和张力。与国产铺网机相比，Dilo夹持铺网机主要技术优势表现如下：

（1）夹持式传送纤网

纤网经梳理机输出后，由Dilo夹持铺网机的两组输送帘加持着恒速输送到铺网小车，期间不会出现传统铺网机经常遇到的纤网意外受到牵伸的问题，保持了纤网原有的结构与均匀度，也不会影响纤网标重。

（2）特殊输送帘子

两组输送帘子是由经过表面处理、不会变形的特殊材质制成，能避免传统铺网机输送帘子黏网、纤网受损以及纤网输送不畅等问题。

（3）输送帘子张紧与自动纠偏装置

该机配有的帘子张紧与自动纠偏装置，能使输送帘子始终张紧且在中心位置运动，而不会出现传统帘子式铺网机帘子跑偏而影响铺网机工作等问题。

（4）特殊的输出帘子装置

该机采用一端固定、一端可任意调节的输出帘子装置，避免了铺网过程中受空间气流影响对纤网的意外牵伸，以及铺网小车转向时较严重的飘网引起的毛网不匀和在较大范围内的边缘增重现象，从而提高了毛网横向均匀度。

（5）输出毛网幅宽调节装置

该机在机器运转或停车情况下都可以调节输出毛网幅宽，从而避免了传统铺网机停车调节造成的时间和原料浪费，提高了生产效率。

（6）电脑在线调节控制系统

借助触摸屏可在线调节横向方向上的毛网不匀，避免了人为主观调节因素造成的偏差。纤网幅宽一定后，电脑系统可自行依据程序将幅宽平均划分出四个区域，对照每个区域在触摸屏中找出对应项进行设置调节。调节内容包括克重、厚度、褶皱及边缘铺网不匀等，大大提高了纤网质量。

Dilo夹持铺网机与国产铺网机主要技术参数对比见表3。

表3 Dilo夹持铺网机与国产铺网机主要技术参数对比

1.5 在线检测系统

在Dilo针刺机与卷绕成卷装置之间，可设置一台Hpw-2002QCS型在线检测系统，此系统采用β射线传感器，适用于检测从常温到高温范围的不同材质滤料，检测内容包括滤料横向多个自行设置点处的厚度、标重数值及其相应的横向不匀率、表面孔洞、油污、飞花、纤网不匀等质量情况，具有很高的质量检测精度，检测疵点最小直径可达0.1mm。由于此检测系统采用了先进的数据处理与现代控制方法，大大缩短了在线测定值与计算值显示的滞后时间，便于操作人员及时发现及时调整，大大提高了产品的质量。

2 Dilo生产线所生产产品指标性能

实际生产中，对该针刺生产线所生产的产品进行长期质量跟踪检测和市场使用反馈信息收集，结果显示产品质量优异，各项指标均达到国际标准。现从以下几个方面，对Dilo生产线及国产设备生产线的产品进行对比分析。

2.1 针刺毡布面针迹图案对比分析

以同类型同规格针刺毡为例，在正常的生产工艺前提下，借助相关针迹分析模拟系统软件，Dilo设备产品与国产设备产品的布面针迹进行对比（见图7）。

图7 布面针迹对比

从图7中不难看出，由Dilo设备生产的产品：1）针刺比较均匀，没有明显的针迹密集区，而针迹密集往往预示着此处受到多次重叠针刺，针眼过大较为显著，会直接影响布面的外观；2）没有明显的针刺痕迹，而国产设备生产的产品在纵向方向上往往出现明显、宽度不一的细长针刺痕迹，在烧毛压光后处理后极为明显。布面受针不均匀也是造成这些问题的其中原因之一。

2.2 针刺毡参数性能指标对比分析

以涤纶长丝基布针刺毡和芳纶针刺毡为例（基布与原料纤维均相同），对Dilo设备与国产设备所生产的产品，从经纬向强度及标重不匀率两项主要指标进行对比，经长时间的测试总结与分析，结果如表4所示。

由图7及表4可知，采用Dilo设备所生产的针刺毡，毡体受针均匀，单根纤维受针刺次数多，纤维游动动程大，由于采用进口刺针，钩刺边缘采用弧形，减少了纤维损伤，针刺毡强力高，标重均匀，产品性能均优于国产设备产品，用前者所生产出的滤袋使用寿命比后者长许多，具体使用寿命延长情况根据具体工况而不同。

表4 Dilo设备与国产设备生产的针刺毡性能对比

3 结论

在引进先进Dilo针刺无纺滤料生产线以后，经过生产实践，可得出以下结论：

1）高起点化。引进Dilo针刺设备后，企业装备水平得到提升，为进一步开发新产品保留了技术空间。2）多品种化。适应PPS、NOMEX、COMEX及PTFE过滤毡的生产，最大幅宽能达2.5m，高温产品性能与国际水平接近，填补了国内高温滤料市场技术不足的缺陷。3）大批量化。可达到日产12,000m2高档次、高性能的过滤材料，年处理加工纤维高达2000t，可满足客户对各类成品的订货要求。4）节能环保化。引进设备因其高产优质，企业的单位产品能耗低于国产设备，以原有设备富裕能力为之配套，可实现产能合理平衡，提高生产效率，单位产品能耗得以降低。

Characteristic Analysis on Production Line of Dilo Needle-punch and Adhesive-bonded Filtering Materials

JIN Shuang-lin, LI Yong-guang
(Fushun HengYi Technology Filtration Material Co., Ltd, Fushun Liaoning 113122, China)

Based on the comparison of needle-punch production equipment in the country, the paper explicates the ad¬vantage of importing Dilo needle-punch technology, equipment structure, automatilization performance and target parameter of products, considers that output and quality of enterprise products not only can be raised and but also the enterprise self development can be improved.

production line of needle-punch and adhesive-bonded filtering materials; Dilo needle-punch equipment;product target

X701.2

A

1006-5377（2012）03-0040-05