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1、,针刺加固原理,重点,非织造布,Nonwoven,第四章 针刺加固工艺与原理,Nonwoven,第一节 概述,第二节 针刺法的基本原理,第五节 针刺工艺,第四节 刺针,第三节 针刺机的机构,(书4268页),第六节 针刺机的性能介绍,一、针刺法的发展与现状,最早应用于制毡生产中。1870年，英国制造出针刺机的样机。现代针刺技术开始于20世纪40年代。英国，拜瓦特，奠定了发展基础 1957年，詹姆斯.亨特，进一步改进 冲刺速度提高到800刺/min 目前，该法产品占世界上干法非织造布40%。,Nonwoven,二、针刺非织造工艺及产品的特点,1、适合各种纤维，针刺不影响纤维原有特征。2、纤维柔性
2、缠结，产品尺寸稳定性、弹性较好。3、产品表面平整，机械性能优良。4、产品通透性、过滤性能好。5、可制造有各种几何图案或立体成型产品。6、生产无污染，边角料可回收利用。,Nonwoven,三、针刺非织造材料的应用,Nonwoven,针刺法原理示意图,Nonwoven,非织造布,第四章,第二节 针刺法的基本原理,1-纤网 2-刺针 3-托网板 4-剥网板,基本原理及工艺过程：,Nonwoven,非织造布,第四章,第二节 针刺法的基本原理,用截面为三角形（或其它形状）且棱边带有钩刺的针对蓬松的纤网进行反复穿刺。当成千上万枚刺针刺入纤网时，刺针上的钩就带住纤网表面的一些纤维随刺针穿过纤网，而产生位移。
3、同时，由于摩擦力的作用，使纤网受到压缩。刺针刺入一定深度后回升，此时因钩刺是顺向，纤维脱离钩刺而以近乎垂直的状态留在纤网内，犹如许多的纤维束“销钉”钉入了纤网，使已经压缩的纤网不会再恢复原状。这就制成了具有一定厚度、一定强度的针刺法非织造布。,针刺机原理简图,1压网罗拉 2纤网 3送网帘 4剥网板 5托网板 6牵拉辊 7刺针 8针板 9偏心轮 10主轴,Nonwoven,非织造布,第四章,第二节 针刺法的基本原理,一、针刺机的分类,1.按所加工产品外观分:2.按针刺加工程序分:3.按机器结构分：4.按传动形式分：,平面针刺机圈形针刺机管状针刺机花纹针刺机,预针刺机主针刺机,单针梁式双针梁式,上
4、传动式下传动式,Nonwoven,二、主要机构及作用,1、机架:承受全机负荷，保持全机的稳定。2、送网机构:保证纤网顺利喂入针刺区，不产生拥塞。,3、针刺机构:是针刺机的关键机构。,4、牵拉机构（输出机构）:由一对牵拉辊组成，其速 度应与喂入辊表面速度相配合。,Nonwoven,5、传动机构：,6、附属机构:,数只电机，分别控制针刺、送网、牵拉速度。,平衡机构、自动调节装置、数字显示装置、刹车自停装置等。,7、花纹机构:仅花纹针刺机有。,三、送网机构,1、压网辊式,压网辊式压网帘式槽形辊式,Nonwoven,2、压网帘式,Nonwoven,Nonwoven,压网帘式,图4-5“CBF”送网装置
5、,Asselin公司的DCIN纤网喂入系统,Nonwoven,Nonwoven,3、槽形辊式,四、针刺机构,Nonwoven,1、对针刺机构的要求（书45页）,（1）运转平稳、震动小。（2）孔眼对应准确、没有偏差。（3）针板装卸方便。（4）针板坚固耐用，不变形，植针数要高。（5）摩擦要小。,Nonwoven,2、针刺方式(p46),Nonwoven,一个针刺区两个针刺区 交替针刺 同时针刺,针刺机加固工艺表示方法,Nonwoven,3、花纹形成机构（仅花纹针刺机有）,花纹形成的原理和对机构的要求：（1）所刺纤网必须经过预针刺。（2）在针板上按花纹图案要求布针，且合理选用刺针。（3）刺针有规律地
6、“刺入”或“不刺入”。（4）纤网进给速度有规律地变化。（5）所用刺针类型不同、布针方式不同，会使产品产 生不同的花纹效果。,Nonwoven,主轴:作用相同于一般针刺机;辅轴:由电脑或机械控制，根据图案需要分别控制辅轴正转或 反转，使刺针有规律的刺入或不刺入。,花纹针刺形式,Nonwoven,条圈结构,绒面结构,Nonwoven,花纹针刺形式,几何图案,Nonwoven,花纹针刺形式,一、对刺针的基本要求,1、针的几何尺寸正确，针杆平直，表面光洁无毛刺。2、针尖锐利光滑、针的弹性好，表面硬度高、耐磨。3、刺针不能“宁弯不断”。,Nonwoven,最基本要求：精确、耐磨、光洁。,二、刺针的结构,
7、1、刺针的组成 针柄（R）、针腰（S）、针叶（T）和针尖。,Nonwoven,2、刺针的分类,Nonwoven,普通刺针,针叶截面为三角形，三个棱边上各有3个相互错开的钩刺。应用最多(预针刺和一般的加工)。,Nonwoven,单刺刺针,针叶截面为三角形，仅一个棱边上有1个钩刺。可用于成圈加工。,Nonwoven,叉形刺针,通常不设针腰，针叶截面为圆形，头端开叉。主要用于毛圈型针刺材料的加工。,Nonwoven,侧开叉刺针,兼有普通刺针和叉形针的结构特点。主要用于长绒毛型材料的加工。,Nonwoven,高密度刺针,形状类似普通刺针，但每个棱边上的钩刺数超过3个。该类型刺针具有较高的针刺效率。,R
8、B普通（标准）MB中等CB加密HDB高密,Nonwoven,冠状刺针,针叶截面为三角形，钩刺设在3个棱边的同一高度上。专用于德国Dilo公司的DI-LOUR系列针刺机。,Nonwoven,针叶号（简称针号）、针腰号和针柄号.(分别表示刺针针叶、针腰和针柄的粗细。),三、刺针规格的表示,Nonwoven,针号与针叶截面三角形的高相对应。针号越大，刺针越细。,刺针规格的表示（50页）,R普通（标准）M中等C加密F(或HD)高密,Nonwoven,四、刺针的选用,1.根据加工纤维的粗细和刚度选择针号。p51表4-2(细纤维，选大号针)2.数台针刺机组成的生产线掌握“细粗细”原则。3.使用同一台针刺机
9、反复进行针刺时，可在针板前几列植入较细的刺针。4.刺针应采用逐渐更换的方法定期更换。5.根据针刺产品性能要求选刺针类型。（强度、厚度、透气性、表面平滑要求）,Nonwoven,一、针刺力,针刺过程中刺针穿刺纤维网时所受到的阻力。,Nonwoven,影响针刺力的因素：,（1）纤维品种（2）纤维长度细度摩擦系数针刺力（3）纤网定量针刺力（4）针刺深度针刺力（5）针刺密度针刺力,Nonwoven,1.针刺密度（Dn）指纤网在单位面积（1cm2）上所受到的理论针刺数。Dn=Nn/10000V（刺/cm2）N植针密度（枚/m）；n针刺频率（刺/min）；V输出速度（m/min）。,例：某产品生产时，若针
10、刺频率1200次/min，纤网的输出速度1.2m/min，针刺密度为400刺/cm2时，针板每米植针数应为多少？,二、针刺工艺参数,Nonwoven,针刺密度纤维缠结程度材料强度 针刺密度纤维断裂材料强度,针刺密度与产品性能的关系,图4-26 针刺密度与纤网断裂强力的关系,P55 表4-5部分产品的针刺密度,Nonwoven,2.针刺深度（H）指刺针针尖向下（或向上）通过托网板上表面的距离，即刺针穿过纤网后伸出网外的长度（mm）。,通常为317mm。,Nonwoven,不同针刺深度、不同纤网定量时的针刺力曲线,确定针刺深度时应掌握的原则,（1）粗长纤维（2）纤维强度较高（3）厚重的纤网（4）蓬
11、松纤网,深些,（5）针刺密度要求高的产品，开始深些，最后浅些。（6）预针刺比主针刺深些。（7）若连续几道针刺机，则前几道深度比后几道大些。,Nonwoven,3.步进量 指针刺机每针刺一个循环，纤网所前进的距离。步进量影响布面的平整和光洁。一般短纤针刺布步进量：36mm/针。,Nonwoven,4、刺针的排列方式 排列方式对针眼分布有影响，因此影响成品外观。（书56页图4-28、4-29）5、刺针型号 对产品外观质量有影响，对产品内在质量也有影响。,Nonwoven,三、针刺工艺流程,主要考虑的因素：产品、机器、环境、工人及管理短纤针刺产品一般应包含的工序：纤维开松混合梳理成网铺网预针刺主针刺
12、后加工,两种模式：连续式（主针刺与预针刺连成一条流水线）间断式（预针刺与主针刺分开安装）,Nonwoven,蓬松产品：采用较稀密针刺（12道针刺）。,密实型产品：成网时要杂乱，铺网层数多，需34道针刺。,大密度型产品：针刺密度大大提高，需67道针刺。,Nonwoven,一、针刺机性能的主要指标,针刺频率：即每分钟的针刺数（次/min）。布针密度：lm长针刺板上的植针数（枚/m）。工作幅宽：指针刺机的最大有效宽度（m）。针刺动程：等于偏心轮偏心距的两倍（mm）。自动化程度、减振性能及动力消耗。,Nonwoven,非织造布,第四章,第六节 几种针刺机的性能介绍,目前世界上针刺机制造水平较高的制造者
13、 德国迪罗公司 奥地利菲勒公司 法国的阿萨林公司 我国台湾省首行公司,Nonwoven,非织造布,第四章,第六节 几种针刺机的性能介绍,二、针刺机特点简介（课后自学）,非织造布,第四章,复习思考题-5,作业（14）：1、名词解释：植针密度、针刺深度、针刺频率、针刺动程、针刺密度、针刺力、步进量。2、简述针刺法的基本原理及工艺过程。3、针刺机由哪些基本机构组成？4、如何根据纤维选择刺针？如何根据针刺工艺和产品要求选择刺针?复习（56）：5、不同预针刺机各采用何方法使蓬松纤网顺利喂入针刺区？6、试讨论针刺深度和针刺密度选用对针刺产品性能 的影响。,Nonwoven,预习：第五章 水刺加固工艺与原理（书8599页）,
