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1、第五章 针刺加固法纺织与材料学院纺织与材料学院非织造材料与工程系韩玲非织造布固网技术一般来说，非织造布的生产工艺一般可分为一般来说，非织造布的生产工艺一般可分为三三个过程：个过程：纤维纤维/原料准备原料准备纤维成网纤维成网纤网加固成形。纤网加固成形。纤维准备是非织造布生产工艺的第一道工序，包括纤维原料纤维准备是非织造布生产工艺的第一道工序，包括纤维原料的选择。纤维是所有非织造材料的基础，大多数天然纤维和化的选择。纤维是所有非织造材料的基础，大多数天然纤维和化学纤维乃至成纤高聚物都可用于生产非织造材料。纤维原料的学纤维乃至成纤高聚物都可用于生产非织造材料。纤维原料的准备随着成网方法的不同而不同。
2、准备随着成网方法的不同而不同。将纤维形成松散的纤维网状结构称为成网。纤维网是非织造布将纤维形成松散的纤维网状结构称为成网。纤维网是非织造布的骨架，其质量的好坏直接影响到非织造布的外观和内在质量，的骨架，其质量的好坏直接影响到非织造布的外观和内在质量，非织造布的成网方法主要有干法、湿法和聚合物直接成网法三非织造布的成网方法主要有干法、湿法和聚合物直接成网法三大类。如以纤维的形态来分，则有短纤维网、长丝纤维网和连大类。如以纤维的形态来分，则有短纤维网、长丝纤维网和连续网络状纤维网。续网络状纤维网。纤维成网工序所成的纤网强度很低，纤维成网工序所成的纤网强度很低，不能满足非织造布的使用要求，因不能满足
3、非织造布的使用要求，因此必须使纤维网中的纤维彼此粘合，此必须使纤维网中的纤维彼此粘合，即对纤维网进行加固。由此可见，即对纤维网进行加固。由此可见，固网是非织造布生产工艺过程中的固网是非织造布生产工艺过程中的关键工序，它对非织造布的强度和关键工序，它对非织造布的强度和手感等性能有着决定性的影响。手感等性能有着决定性的影响。纤维网的加固方法可以分为三类，纤维网的加固方法可以分为三类，即即机械固网、化学粘合固网和热熔机械固网、化学粘合固网和热熔粘合固网粘合固网。第五章 针刺法非织造布第一节第一节 针刺机理针刺机理第二节第二节 针刺机针刺机第三节第三节 刺针刺针第四节第四节 针刺工艺针刺工艺发展历程发
4、展历程针刺法是一种典型的机械加固方法，在世界上的干法非织造布中，针刺非织针刺法是一种典型的机械加固方法，在世界上的干法非织造布中，针刺非织造布占造布占40%以上，我国占以上，我国占25%，是干法非织造布中最重要的加工方法。由于，是干法非织造布中最重要的加工方法。由于针刺法具有加工流程短，设备简单，投资少，产品应用面广等特点，因此针针刺法具有加工流程短，设备简单，投资少，产品应用面广等特点，因此针刺技术发展很快。刺技术发展很快。1878年英国年英国William Bywater公司制造最早的针刺机公司制造最早的针刺机1885年英国年英国James Broadhead采用针刺法制造薄毡采用针刺法制
5、造薄毡1890年美国年美国James Hunter工厂开始制造针刺机工厂开始制造针刺机1930年汽车已开始应用针刺非织造材料年汽车已开始应用针刺非织造材料1957年年Hunter工厂设计出传动平衡的针刺机，转速达到工厂设计出传动平衡的针刺机，转速达到800rpm1968年奥地利年奥地利Fehrer公司制造出组合机架、全封闭分段传动针刺机，转速达公司制造出组合机架、全封闭分段传动针刺机，转速达到到1000rpm1972年年Fehrer公司发明公司发明U形刺针和花纹针刺机形刺针和花纹针刺机目前，德国迪罗（目前，德国迪罗（Dilo）公司和奥地利菲勒尔（）公司和奥地利菲勒尔（Fehrer）公司生产的针
6、刺设）公司生产的针刺设备几乎代表了世界针刺设备的最高水平。备几乎代表了世界针刺设备的最高水平。技术指标技术指标针刺机速度达到针刺机速度达到3500r/min，生产速度超过，生产速度超过60m/min，有的甚至，有的甚至达到达到150m/min。现在，各种型号、各种规格的针刺机多种多样，。现在，各种型号、各种规格的针刺机多种多样，品种达品种达100多种。多种。菲勒尔公司的单针板植针密度达菲勒尔公司的单针板植针密度达10000枚枚/m，门幅达，门幅达16.5m，最，最新采用弧形针板机构。新采用弧形针板机构。迪罗公司的针刺频率达迪罗公司的针刺频率达3500r/min，单针板植针密度达，单针板植针密度
7、达16000枚枚/m，针梁采用平面椭圆运动。，针梁采用平面椭圆运动。我国的针刺技术与针刺设备装备水平虽与国外有较大差距，但我国的针刺技术与针刺设备装备水平虽与国外有较大差距，但近年来已有长足的进步，除引进有世界上先进的针刺设备外，近年来已有长足的进步，除引进有世界上先进的针刺设备外，已可自己生产最高机速为已可自己生产最高机速为1200r/min的通用型针刺机，植针密度的通用型针刺机，植针密度10000枚枚/m，最宽门幅达，最宽门幅达6m。产品应用产品应用早早期期的的针针刺刺产产品品多多数数是是由由纤纤维维或或服服装装业业的的下下脚脚料料制制成成质质量量粗粗糙糙的的垫垫子子，用用于于家家具具衬衬
8、垫垫、地地毯毯底底布布、家家用用装装饰品等。饰品等。现现今今，由由于于针针刺刺技技术术的的不不断断发发展展，针针刺刺产产品品的的应应用用已已渗渗透透到到工工业业、农农业业、国国防防、医医疗疗等等各各个个行行业业。例例如如，地地毯毯、保保温温材材料料、过过滤滤材材料料、土土工工布布、服服装装辅辅料料、合合成成革革基基布布、油油毡毡基基布布、造造纸纸毛毛毯毯、汽汽车车内内衬衬材材料料、隔隔音材料、绝缘材料等。音材料、绝缘材料等。第一节第一节 针刺机理针刺机理在针刺法加工中，利用具有三角形或在针刺法加工中，利用具有三角形或其他形状的截面，且在棱边上带有刺其他形状的截面，且在棱边上带有刺钩的刺针对纤维
9、网反复进行穿刺钩的刺针对纤维网反复进行穿刺 作作用，将十分蓬松的纤网加固成具有一用，将十分蓬松的纤网加固成具有一定性能的布。定性能的布。针刺法的基本工作过程：针刺法的基本工作过程：1纤维网 2刺针3-托网板 4剥网板针刺法非织造工艺的原理针刺法非织造工艺的原理利用三角截面利用三角截面(或其它截面或其它截面)棱边带棱边带倒钩的刺针对纤网进行反复穿刺。倒钩的刺针对纤网进行反复穿刺。倒钩穿过纤网时，将纤网表面和局倒钩穿过纤网时，将纤网表面和局部里层纤维强迫刺入纤网内部。由部里层纤维强迫刺入纤网内部。由于纤维之间的摩擦作用，原来蓬松于纤维之间的摩擦作用，原来蓬松的纤网被压缩。刺针退出纤网时，的纤网被压
10、缩。刺针退出纤网时，刺入的纤维束脱离倒钩而留在纤网刺入的纤维束脱离倒钩而留在纤网中，这样，许多纤维束纠缠住纤网中，这样，许多纤维束纠缠住纤网使其不能再恢复原来的蓬松状态。使其不能再恢复原来的蓬松状态。经过许多次的针刺，相当多的纤维经过许多次的针刺，相当多的纤维束被刺入纤网，使纤网中纤维互相束被刺入纤网，使纤网中纤维互相缠结，从而形成具有一定强力和厚缠结，从而形成具有一定强力和厚度的针刺法非织造材料。度的针刺法非织造材料。针刺非织造工艺形式有预刺、主针刺非织造工艺形式有预刺、主刺、花纹针刺、环式针刺和管式刺、花纹针刺、环式针刺和管式针刺针刺等。等。针刺布的结构模型：针刺布的结构模型：刺针的反复穿
11、刺使纤网中的部分水平纤维形成了成千上刺针的反复穿刺使纤网中的部分水平纤维形成了成千上万的垂直纤维簇，垂直纤维簇像一个个万的垂直纤维簇，垂直纤维簇像一个个“销钉销钉”贯穿于贯穿于纤网上下，与水平纤维缠结，有效地阻止了水平纤维在纤网上下，与水平纤维缠结，有效地阻止了水平纤维在拉应力作用下所产生的相互滑脱，并且使纤网结构紧密，拉应力作用下所产生的相互滑脱，并且使纤网结构紧密，厚度大大下降厚度大大下降。“销钉销钉”中的绝大部分纤维的一端或两中的绝大部分纤维的一端或两端仍留在水平纤维之中。对于纤网中的部分纤维则有可端仍留在水平纤维之中。对于纤网中的部分纤维则有可能被两个或两个以上的刺针握持而转移，一根纤
12、维同时能被两个或两个以上的刺针握持而转移，一根纤维同时参与两个或两个以上的参与两个或两个以上的“销钉销钉”的组成，正是这种纤维的组成，正是这种纤维在垂直的在垂直的“销钉销钉”与与“销钉销钉”之间产生了连接，起到了之间产生了连接，起到了搭桥作用，而这些纤维受到两个或两个以上刺针的握持，搭桥作用，而这些纤维受到两个或两个以上刺针的握持，纤维的紧张程度加强。通过他们应力的传递，产生了以纤维的紧张程度加强。通过他们应力的传递，产生了以垂直垂直“销钉销钉”为为“节点节点”的水平网状结构。的水平网状结构。针刺法非织造工艺的特点针刺法非织造工艺的特点适合各种纤维，机械缠结后不影响纤维原有特征适合各种纤维，机
13、械缠结后不影响纤维原有特征纤维之间柔性缠结，具有较好的尺寸稳定性和弹性纤维之间柔性缠结，具有较好的尺寸稳定性和弹性用于造纸毛毯大大提高寿命用于造纸毛毯大大提高寿命良好的通透性和过滤性能良好的通透性和过滤性能毛圈型产品手感丰满毛圈型产品手感丰满无污染，边料可回收利用无污染，边料可回收利用可根据要求制造各种几何图案或立体成型产品可根据要求制造各种几何图案或立体成型产品第二节第二节 针刺机针刺机 一、针刺机的结构 针针刺刺机机的的种种类类繁繁多多，型型号号各各异异，但但基基本本的的组组成成部部分分是是一一致致的的。主要由送网机构、针刺机构、牵拉机构三大机构组成，另外还有机架、传动机构、辅助机构等。，
14、另外还有机架、传动机构、辅助机构等。针刺机的机架要承受全机的负荷，必须特别坚固。现一般采针刺机的机架要承受全机的负荷，必须特别坚固。现一般采用钢板焊接而成。传动机构则负责将动力传递给主轴。并由主用钢板焊接而成。传动机构则负责将动力传递给主轴。并由主轴分别传动针刺机构、送网机构、牵拉机构等。新型针刺机的轴分别传动针刺机构、送网机构、牵拉机构等。新型针刺机的传动机构大多采用数只电机，根据工艺需要，分别控制针刺、传动机构大多采用数只电机，根据工艺需要，分别控制针刺、送网、牵拉速度，辅助机构的作用是便于机器看管，提高自动送网、牵拉速度，辅助机构的作用是便于机器看管，提高自动化程度。如紧急刹车自停装置、
15、计长装置、为减缓针刺机高速化程度。如紧急刹车自停装置、计长装置、为减缓针刺机高速下震动的平衡装置以及各种自动调节装置和数字显示装置等。下震动的平衡装置以及各种自动调节装置和数字显示装置等。（一）送网机构（一）送网机构 送网机构的作用是把纤网输送至针刺区域。由于针送网机构的作用是把纤网输送至针刺区域。由于针刺机机型的不同，送网机构各不相同，由于预针刺机刺机机型的不同，送网机构各不相同，由于预针刺机所加工的纤网高度蓬松，所以对预针刺机的送网机构所加工的纤网高度蓬松，所以对预针刺机的送网机构要求很高，出现了多种形式的送网机构。要求很高，出现了多种形式的送网机构。（二）针刺机构（二）针刺机构针刺机构是
16、针刺机的关键针刺机构是针刺机的关键机构，它由主轴、偏心轮、机构，它由主轴、偏心轮、针梁、针板、刺针、剥网针梁、针板、刺针、剥网板、托网板、套筒直杆导板、托网板、套筒直杆导向装置等组成向装置等组成。套筒直杆导向装置，密封器件套筒直杆导向装置，密封器件质量不高时容易产生漏油问题。质量不高时容易产生漏油问题。1主轴 2偏心轮 3针梁4针板 5刺针 6剥网板 7托网板 8套筒直杆导向装置德国德国Dilo公司公司DI-LOOM OD型针刺机的摇臂型针刺机的摇臂导向装置，可较好地解决漏油问题。导向装置，可较好地解决漏油问题。1、扇形齿 2、摇臂 3、直齿条4、机架 5、橡皮套针刺机构为曲柄连杆滑块机构，曲
17、柄长度相当于偏心轮的偏心距，针刺机构为曲柄连杆滑块机构，曲柄长度相当于偏心轮的偏心距，刺针运动可看着滑块移动，动程相当于刺针运动可看着滑块移动，动程相当于2倍的偏心距。倍的偏心距。偏心距根偏心距根据针刺机机型的不同而不同，一般预针刺机的往复动程大，在据针刺机机型的不同而不同，一般预针刺机的往复动程大，在6060150mm150mm之间，主针刺机的往复动程小，在之间，主针刺机的往复动程小，在252570mm70mm之间。在满足之间。在满足针刺加固的前提下，往复动程应尽量小，这样往复部件的运动惯针刺加固的前提下，往复动程应尽量小，这样往复部件的运动惯量小，有利于高速。量小，有利于高速。运动方程为：
18、运动方程为：式中：其中，n为针刺频率(rpm)。elt针针梁梁用用于于安安装装针针板板，并并与与偏偏心心轮轮、连连杆杆连连接接，在在偏偏心心轮的带动下作往复运动。轮的带动下作往复运动。针针板板是是用用来来安安装装刺刺针针的的，针针板板的的宽宽度度为为200200300mm300mm，长长度度为为1 12m2m，厚厚度度为为20mm20mm左左右右，对对于于门门幅幅较较宽宽的的针针刺刺机机，采采用用针针板板分分段段拼拼接接的的办办法法来来达达到到宽宽幅幅要要求求，针针板板材材料料现现以以轻轻质质铝铝、钛钛合合金金材材料料为为多多。针针板板按按刺刺针针的的排排列列要要求求钻钻有有针针孔孔。孔孔径径
19、应应使使针针柄柄部部位位插插入入后后，刺刺针针不不晃动，且便于拆装为宜。晃动，且便于拆装为宜。针针板板有有两两个个十十分分重重要要的的参参数数，一一个个是是针针板板上上的的植植针针密密度度，另另一一个是刺针在针板上的排列方式。个是刺针在针板上的排列方式。针针板板的的植植针针密密度度是是指指在在机机台台的的宽宽度度方方向向上上单单位位长长度度的的针针板板上上的的刺刺针针数数，这这一一参参数数是是衡衡量量一一个个机机台台的的重重要要指指标标，植植针针密密度度越越大大，纤纤网网的的针针刺刺密密度度越越大大，这这样样，对对针针刺刺密密度度要要求求一一定定的的产产品品其其加加工工工工序序就就可可缩缩短短
20、。但但这这一一参参数数又又和和针针板板上上针针孔孔的的加加工工精精度度、针针板板的的强强度度等等有有关关，目目前前多多数数针针刺刺机机的的植植针针密密度度为为30003000枚枚/m/m左左右右，有有的的高高达达1000010000枚枚/m/m，另另据据报报导导，国国外外有有的的针针刺刺机机的的植植针针密密度度高高达达2000020000枚枚/m/m。针针板板上上针针的的排排列列方方式式。其其排排列列方方式式应应以以加加工工出出产产品品表表面面刺刺针针刺刺点点呈呈均均匀匀分分布布为为佳佳，解解决决这这一一问问题题是是较较复复杂杂的的。因因为为刺刺点点的的分分布布与与针针的的排排列列方方式式、针
21、针板板的的纵纵向向长长度度、纤纤网网前前进进的的速速度度等等参参数数有有关关，过过去去机机器器上上刺刺针针的的排排列列方方式式大大多多是是呈呈人人字字形形。现现在在，以以采采用用计计算算机机设设计计的无规则杂乱型排列为多。的无规则杂乱型排列为多。人字形人字形(纵向等距纵向等距)双人字形双人字形(纵向无规纵向无规)杂乱形杂乱形(无规杂乱无规杂乱)剥网板和托网板是一对配合刺针对纤网进行固结的部剥网板和托网板是一对配合刺针对纤网进行固结的部件，一般采用钢板制成。两板均钻有件，一般采用钢板制成。两板均钻有孔眼，与针板上孔眼，与针板上的孔眼完全对应的孔眼完全对应。针刺时，针刺时，托网板起到托网板起到刺针
22、刺入纤网时的刺针刺入纤网时的托持作用托持作用。剥剥网板起网板起到刺针退出纤网时的到刺针退出纤网时的阻挡作用阻挡作用，剥网板和托网，剥网板和托网板的表面要平整光滑，以便纤网顺利通过。这两板的板的表面要平整光滑，以便纤网顺利通过。这两板的进口一侧常有外跷形成喇叭形，便于使针刺前较蓬松进口一侧常有外跷形成喇叭形，便于使针刺前较蓬松的纤网顺利进入针刺区而不产生拥塞。的纤网顺利进入针刺区而不产生拥塞。为适应不同厚度纤网的加工，托网板、剥网板和针板为适应不同厚度纤网的加工，托网板、剥网板和针板的的间距可以调节间距可以调节，以实现不同的针刺深度。，以实现不同的针刺深度。（三）牵拉机构（三）牵拉机构 牵拉机构
23、的作用是将针刺后的纤网从针刺区域输出。牵拉机构牵拉机构的作用是将针刺后的纤网从针刺区域输出。牵拉机构一般由一对牵拉辊组成，其表面包覆摩擦系数较大的材料，以一般由一对牵拉辊组成，其表面包覆摩擦系数较大的材料，以增加牵拉辊对纤网的握持。纤网的牵拉速度和喂入速度要适当增加牵拉辊对纤网的握持。纤网的牵拉速度和喂入速度要适当配合，保持纤网在针刺区即不产生拥塞，也不受到过分牵伸。配合，保持纤网在针刺区即不产生拥塞，也不受到过分牵伸。牵拉机构的传动形式有间歇式和连续式两种，普通针刺机多采牵拉机构的传动形式有间歇式和连续式两种，普通针刺机多采用间歇式传动，在刺针刺入纤网时，纤网停止输送用间歇式传动，在刺针刺入
24、纤网时，纤网停止输送;刺针退出纤刺针退出纤网时，纤网运行，以确保纤网不受到过度牵伸或出现断针现象。网时，纤网运行，以确保纤网不受到过度牵伸或出现断针现象。高速针刺机多采用连续式牵拉。高速针刺机多采用连续式牵拉。二、针刺机的类型及特点二、针刺机的类型及特点 （一）针刺机的分类（一）针刺机的分类因因针针刺刺方方式式不不同同，针针刺刺机机的的类类别别多多种种多多样样。按按针针刺刺的的角角度度分分为为垂垂直针刺机和斜向针刺机。直针刺机和斜向针刺机。垂直垂直针针刺的刺的“纤维销钉纤维销钉”位于位于纤维纤维的垂直方向，的垂直方向，斜斜刺刺可可提提高高针针刺刺深深度度，如如60斜斜刺刺比比垂垂直直针针刺刺深
25、深度度提提高高13%，刺刺针针穿穿过过纤纤网网的的区区域域大大，纤纤维维缠缠结结机机会会多多，且且“纤纤维维销销钉钉”斜斜向向插插入入，纤纤网网的的强强力力更更高高，断断裂裂伸伸长长较较小小，且且有有较较大大的的密密度度和和较较小小的的透透气气性性，还可改善尺寸稳定性。还可改善尺寸稳定性。常用的倾斜角度有常用的倾斜角度有45、60、75。直刺和斜刺的纤网结构按针板数量分为单针板机、双针板机、多针板机按针板数量分为单针板机、双针板机、多针板机.按按针针刺刺方方向向分分为为上上刺刺机机、下下刺刺机机等等单单向向针针刺刺机机和和对对刺刺式式针针刺刺机机。单单向向针针刺刺机机可可进进行行纤纤网网一一面
26、面的的加加固固处处理理，而而对对刺刺式式针针刺刺机机可可实实现现双双面面加加固固。对对刺刺中中可可分分为为同同位位对刺（对刺（b b）、（）、（c c）和异位对刺（和异位对刺（a a）。）。按按加加工工方方式式分分为为预预刺刺机机、主主刺刺机机。预预刺刺面面对对的的是是十十分分蓬蓬松松且且无无强强力力的的纤纤网网，采采用用的的刺刺针针较较粗粗，植植针针密密度度较较小小。主主刺刺加加工工的的是是预预刺刺后后的的纤纤网网，纤纤网网不不再再高高度度蓬蓬松松，纤纤维维有有一一定定密密度度，采采用用的的刺针较细，植针密度较大。刺针较细，植针密度较大。按按产产品品形形式式分分平平状状刺刺针针刺刺机机、环环
27、状状刺刺针针刺刺机机、管管状状刺刺针针刺刺机机。平平状状刺刺针针刺刺机机生生产产的的是是平平幅幅状状的的产产品品;环环状状刺刺针针刺刺机机生生产产的的最最典典型型的的产产品品是是造造纸纸毛毛毯毯，环环状状长长度度一一般般为为十十几几米米到到几几十十米米;管管状状刺刺针针刺刺机机则则生生产产直直径径为为几几个个厘厘米米到到上上百百厘厘米米的的产产品品，如如迪迪罗罗公公司司的的RONTEXRONTEX针针刺刺机机，由由带带有有与与针针板板孔孔眼眼一一致致孔孔眼眼的的滚滚筒筒代代替替托托网网板板，纤纤网网连连续续喂喂入入，滚滚筒筒连连续续回回转转，形形成成与与滚滚筒筒直直径径一一致致的的管管状物。状
28、物。（二）针刺机类型及特点（二）针刺机类型及特点1.1.预针刺机预针刺机 预预针针刺刺机机主主要要是是对对高高度度蓬蓬松松且且纤纤网网间间抱抱合合力力小小的的纤纤网网进进行行针针刺刺，因因此此，一一般般预预针针刺刺机机对对送送网网机机构构要要求求较较高高，为为保保证证蓬蓬松松纤纤网网顺顺利利喂喂入入针针刺刺区区而而不不产产生生拥拥塞塞，不不同同预预针针刺刺机机采采用用的的送送网网方方式式各各具特色具特色。对蓬松的纤网进行初次针刺，主要特点为：对蓬松的纤网进行初次针刺，主要特点为：剥网板与托网板之间的距离较大，有利于蓬松纤网喂入剥网板与托网板之间的距离较大，有利于蓬松纤网喂入剥网板在入口处呈倾斜
29、状，配有导网装置剥网板在入口处呈倾斜状，配有导网装置针刺频率较低针刺频率较低针刺动程较大针刺动程较大针板植针密度较小，刺针较长较粗针板植针密度较小，刺针较长较粗预针刺加固工艺过程主传动针梁针板刺针输出辊喂给帘托网板剥网板针刺区预针刺机的送网机构预针刺机的送网机构（1）压网辊式）压网辊式:这是针刺机最普通的一种送网这是针刺机最普通的一种送网方式，如图方式，如图1-5-11所示。纤网经压网辊压缩喂所示。纤网经压网辊压缩喂入针刺区接受针刺，之后由牵拉辊拉出。入针刺区接受针刺，之后由牵拉辊拉出。压网辊式送网装置1纤网 2输送帘 3压网辊4针板 5刺针 6剥网板 7托网板 8牵拉辊导网钢丝送网机构导网钢
30、丝送网机构导网钢丝Fehrer公司的NL28型预针刺机 单针板下刺式预针刺机，喂入辊上圆周上有很多沟槽，间距为6070mm，每条沟槽嵌入一根导网钢丝，其伸出端尽量接近第一排刺针。蓬松的纤网由喂入辊和导网钢丝的引导很容易地进入针刺区，从而解决蓬松纤网的拥塞问题。导网片送网机构导网片送网机构导网片导网片结构Fehrer公司的NL16/B型预针刺机 采用表面非常光洁的导网片代替导网钢丝，靠自身弹性卡在喂入辊的沟槽内，两根喂入辊的沟槽相互错开，装拆很方便，称为“FFS”装置。该机适合于造纸毛毯预针刺加工，工作幅宽16.3m，植针密度1000枚/m，最大恒定频率400rpm。（2）压网帘式）压网帘式:将
31、压网辊改成压网帘，压网帘与送网帘相配合，形成将压网辊改成压网帘，压网帘与送网帘相配合，形成进口大、出口小的喇叭状，使纤网受到逐步压缩而顺利进入针刺进口大、出口小的喇叭状，使纤网受到逐步压缩而顺利进入针刺区，区，Dilo公司的公司的DI-LOOM通用系列针刺机通用系列针刺机 是是Dilo公司的主要机种，结构上变化较多，有单针板、多针公司的主要机种，结构上变化较多，有单针板、多针板、上刺、下刺的多种组合。配置板、上刺、下刺的多种组合。配置“CBF”送网装置可作为预针刺送网装置可作为预针刺机使用。机使用。“CBF”送网装置的压网帘和送网帘相配合，形成进口大、出送网装置的压网帘和送网帘相配合，形成进口
32、大、出口小的纤网输送通道，使纤网逐步被压缩，纤网离开压网帘后，口小的纤网输送通道，使纤网逐步被压缩，纤网离开压网帘后，还受到一对喂入辊的压缩。还受到一对喂入辊的压缩。DI-LOOM通用系列针刺机的工作幅宽通用系列针刺机的工作幅宽1.57.5m，植针密度，植针密度200030000枚枚/m，最大恒定频率，最大恒定频率3000rpm，针刺动程，针刺动程2560mm。“CBF”送网装置送网装置改进后的改进后的“CBF”送网装置，加一对小罗拉，可防止纤网送网装置，加一对小罗拉，可防止纤网在压网帘和喂入辊之间产生拥塞。在压网帘和喂入辊之间产生拥塞。DI-LOOM OUG-S针刺机针刺机(带带“CBF”送
33、网装置送网装置)Asselin公司的公司的DCIN纤网喂入系统纤网喂入系统（3 3）槽槽形形辊辊式式:图图为为AsselinAsselin公公司司的的槽槽形形辊辊送送网网装装置置，图图中中3 3、6 6、7 7均均为为槽槽形形辊辊，这这种种辊辊既既起起积积极极输输送送纤纤网网的的作作用用，又又起起托托持持纤纤网网的的作作用用。工工作作时时刺刺针针每每次次都都刺刺在在槽槽形形辊辊7 7的的沟沟槽槽内内，因因而而刺刺针针必必须须直直线线排排列列。这这种种积积极极的的传传送送装装置置可可有有效效消消除除拥拥塞塞现象。现象。槽形辊送网装置1纤网 2输送帘 3、6、7槽形辊 4针板 5刺针(4)、Ass
34、elin公司的公司的169DF型双滚筒预针刺机型双滚筒预针刺机 双针板上下交替针刺，采用两个滚筒代替常用的托双针板上下交替针刺，采用两个滚筒代替常用的托网板和剥网板，滚筒间隔距可调节网板和剥网板，滚筒间隔距可调节，范围为，范围为020mm。两个滚筒各钻有数万只完全对应的小孔，以便于刺针通两个滚筒各钻有数万只完全对应的小孔，以便于刺针通过。上、下针梁和针板装在两个滚筒内。输送帘和滚筒过。上、下针梁和针板装在两个滚筒内。输送帘和滚筒是连续运转的。为保持纤网的连续输送，刺针不仅通过是连续运转的。为保持纤网的连续输送，刺针不仅通过滚筒上的小孔刺入纤网，而且，滚筒上的小孔刺入纤网，而且，在刺入纤网时还必
35、须有在刺入纤网时还必须有一个与滚筒表面回转速度近似相等的前移运动。一个与滚筒表面回转速度近似相等的前移运动。由此，由此，刺针的运动方式是上下、前后结合的复合运动，刺针的运动方式是上下、前后结合的复合运动，运动轨运动轨迹呈椭圆形。迹呈椭圆形。该机工作幅宽该机工作幅宽5.5m，植针密度，植针密度500枚枚/m，最大恒定，最大恒定频率频率400500rpm，针刺动程，针刺动程70mm，适合预针刺的纤，适合预针刺的纤网单位面积质量为网单位面积质量为605000g/m2，范围之广为其它针刺，范围之广为其它针刺机所不及。机所不及。169DF型双滚筒预针刺机型双滚筒预针刺机双滚筒预针刺机双滚筒预针刺机一、主
36、针刺加固工艺一、主针刺加固工艺:对经过预针刺的纤网进行针刺以增加针刺密对经过预针刺的纤网进行针刺以增加针刺密度度(一一)主要特点主要特点剥网板与托网板之间的距离较小剥网板与托网板之间的距离较小针刺频率较高针刺频率较高针刺动程较小针刺动程较小针板植针密度较大，刺针较短针板植针密度较大，刺针较短针刺机结构变化多针刺机结构变化多(二二)主针刺工艺有多种形式：主针刺工艺有多种形式：按针板数多少，有单针板、双针板和多针板按针板数多少，有单针板、双针板和多针板按针刺方向，有单向针刺和对刺，对刺又可分为异位对刺和同位对刺及按针刺方向，有单向针刺和对刺，对刺又可分为异位对刺和同位对刺及交替针刺和同时针刺交替针
37、刺和同时针刺 Dilo公司的公司的DI-LOOM通用系列针刺机通用系列针刺机 是是Dilo公司的主要机种，结构上变化较多，有单针板、多针板、上刺、公司的主要机种，结构上变化较多，有单针板、多针板、上刺、下刺的多种组合。下刺的多种组合。如如DL-LOOM OUG-S为四针板对刺形式，工作幅宽为四针板对刺形式，工作幅宽2.56m，植针密，植针密度度800030000枚枚/m，针刺频率，针刺频率1500rpm，针刺动程，针刺动程60mm。DL-LOOM OD-SC为双针板上刺形式，工作幅宽为双针板上刺形式，工作幅宽2.56m，植针密度，植针密度400015000枚枚/m，针刺频率，针刺频率3000r
38、pm，针刺动程，针刺动程2560mm。DL-LOOM OU-为双针板异位对刺形式，工作幅宽为双针板异位对刺形式，工作幅宽1.57.5m，植针密，植针密度度400010000枚枚/m，针刺频率，针刺频率1200rpm，针刺动程，针刺动程40、50、60mm。DL-LOOM OUG-S 针刺机针刺机DL-LOOM OUG-S 针刺机针刺机Fehrer公司的主针刺机公司的主针刺机 如如NL21/S为双针板上刺形式，工作幅宽为双针板上刺形式，工作幅宽1.06.6m，植针密度，植针密度600020000枚枚/m，针刺频率，针刺频率2200rpm，针刺动程，针刺动程3040mm。NL42为四针板对刺形式，
39、工作幅宽为四针板对刺形式，工作幅宽1.06.6m，植针密度植针密度1200030000枚枚/m，针刺频率，针刺频率1200rpm，针，针刺动程刺动程70mm。NL9/SRS为双针板异位对刺形式，工作幅宽为双针板异位对刺形式，工作幅宽1.06.6m，植针密度，植针密度600015000枚枚/m，针刺频率，针刺频率1500rpm，针刺动程，针刺动程4070mm。NL21/S主针刺机NL9/RS单刺机 特殊针刺机特殊针刺机一、一、Fehrer公司的公司的“HI”弧形针板可提高针刺效率弧形针板可提高针刺效率 H1型针刺机的针刺区1针梁 2针板 3刺针4托网板 5剥网板 6轴套 纤网进入针刺区后便受到不
40、同方向的针刺，纤网进入针刺区后便受到不同方向的针刺，先是受到略有右倾的斜向针刺，随着剥网板、先是受到略有右倾的斜向针刺，随着剥网板、托网板圆弧曲线的变化，又受到垂直的针刺，托网板圆弧曲线的变化，又受到垂直的针刺，最后受到左倾的斜向针刺，因此在一道针刺过最后受到左倾的斜向针刺，因此在一道针刺过程中，纤网与刺针运动方向的角度是变化的，程中，纤网与刺针运动方向的角度是变化的，即纤网会在不同方向上受到针刺，使纤网得到即纤网会在不同方向上受到针刺，使纤网得到更充分的加固，更充分的加固，提高了针刺效率提高了针刺效率。剥剥网网板板与与托托网网板板之之间间的的间间隙隙可可通通过过调调节节剥剥网网板板来来确确定
41、定，这这一一间间隙隙沿沿着着输输出出口口方方向向渐渐近近缩缩小小，以以适适应应针针刺刺期期间间纤纤网网在在厚厚度度上上的的逐逐渐渐变变小小。针针板板和和托托网网板板的的曲曲度度有有一一个个匹匹配配，当当两两者者曲曲度度相相同同时时，针针板板上上的的刺刺针针从从同同样样的的深深度度刺刺入入纤纤网网;而而当当针针板板与与托托网网板板的的曲曲度度不不同同时时，则则同同样样长长度度的的刺刺针针依依其其在在针针板板上上位位置置的的不不同同而而以以不不同同深深度度刺刺入纤网，从而产生特殊的针刺效果。入纤网，从而产生特殊的针刺效果。H H1 1型主刺机的优势在于型主刺机的优势在于:针针刺刺效效率率高高。如如
42、与与常常规规针针刺刺机机比比较较，植植针针数数可可减减少少一一半半，或或者者是是H H1 1型型单单针针板板机机可可达达到到具具有有相相同同植植针针数数的的普普通通型型双双针针板板针针刺刺机机的的针针刺刺效效果果，而而且且针针刺刺道道数数的的减减少少可可大大大大降降低低生生产产成本。成本。对纤维的损伤小对纤维的损伤小。由由于于产产品品中中“纤纤维维销销钉钉”在在不不同同方方向向的的配配置置，可可改改善善产产品品性性能能。如如对对造造纸纸毛毛毯毯而而言言，可可以以改改善善其其排排水水功功能能，增增强强单单纤纤维维与与布布之之间间的的固固结结，使使毯毯面面均均匀匀，强力高。强力高。Fehrer公司
43、的“HI”弧形针板针刺机Fehrer公司的“HI”弧形针板针刺机规格“HI”弧形针板针刺纤网结构与性能对比二、二、Dilo公司的椭圆轨迹刺针运动方式可减轻针刺痕公司的椭圆轨迹刺针运动方式可减轻针刺痕迹迹最早的最早的低速针刺机低速针刺机是以间歇式的原理是以间歇式的原理进行工作：进行工作：即在垂直方向上往复运动的刺针在进入纤网时，纤网是基本即在垂直方向上往复运动的刺针在进入纤网时，纤网是基本不动的，刺针从纤网退出后，纤维网才被罗拉牵引不动的，刺针从纤网退出后，纤维网才被罗拉牵引输出输出，因，因而纤维网的运动速度是在零至极大值之间发生周期性的变化。而纤维网的运动速度是在零至极大值之间发生周期性的变化
44、。随着刺针机速度的提高，纤网可以连续输出，随着刺针机速度的提高，纤网可以连续输出，结果使纤网在结果使纤网在刺针刺入的状态下受到拉伸、刺针刺入的状态下受到拉伸、刺针发生弹性弯曲乃至断裂、刺针发生弹性弯曲乃至断裂、纤网产生幅宽收缩。当针刺深度较大和生产较厚的产品时，纤网产生幅宽收缩。当针刺深度较大和生产较厚的产品时，刺针在纤网中停留的时间愈长，纤网受到的拉伸就与愈加严刺针在纤网中停留的时间愈长，纤网受到的拉伸就与愈加严重。重。根据冲程、针刺深度和纤网厚度，刺针在纤网中的停留根据冲程、针刺深度和纤网厚度，刺针在纤网中的停留时间是总循环时间的时间是总循环时间的30%30%40%40%。德国德国Dilo
45、公司研制了公司研制了Hyperpunch针刺系统，针刺系统，采用碳纤维增强复合材采用碳纤维增强复合材料制作针板横梁和针板。料制作针板横梁和针板。其针刺其针刺频频率可达率可达3000次次min，水平方向的，水平方向的往复运动通过往复运动通过另一套偏心轮机构另一套偏心轮机构完完成，成，可以可以形成椭圆形的运动轨迹形成椭圆形的运动轨迹。其动程较小是椭圆形轨迹的短轴，其动程较小是椭圆形轨迹的短轴，而垂直方向相当于椭圆形轨迹的长而垂直方向相当于椭圆形轨迹的长轴。轴。其其最高生产速度可达最高生产速度可达150 m150 mminmin。椭圆针刺原理：椭圆针刺原理：刺针从进入纤维网开始直到从纤维网退出为止，
46、除了按本身的运动方向作垂刺针从进入纤维网开始直到从纤维网退出为止，除了按本身的运动方向作垂直运动外，还与纤维网一起在水平方向上移动；直运动外，还与纤维网一起在水平方向上移动；针板横梁的垂直和水平部分针板横梁的垂直和水平部分同步运动，刺针刺入纤网时同步运动，刺针刺入纤网时,针板横梁的水平运动朝着纤网的前进方向；刺针针板横梁的水平运动朝着纤网的前进方向；刺针从纤网中退出后从纤网中退出后,针板横梁的水平运动逆着纤网的前进方向，即完成刺针水平针板横梁的水平运动逆着纤网的前进方向，即完成刺针水平运动的回程运动的回程。为确保刺针与纤维网一起运动，托网板和针刺机的剥网板上的。为确保刺针与纤维网一起运动，托网
47、板和针刺机的剥网板上的孔眼都被加工成沿针刺机纵向排列且呈长腰形。孔眼都被加工成沿针刺机纵向排列且呈长腰形。椭圆针刺优点：椭圆针刺优点：椭圆形针刺补偿了纤网的停留时间而保证生产速度和产品质量。这种针刺技椭圆形针刺补偿了纤网的停留时间而保证生产速度和产品质量。这种针刺技术可以术可以减少拉伸，降低针刺非织造布的不匀性；减少拉伸，降低针刺非织造布的不匀性；提高生产速度，改善了产品提高生产速度，改善了产品的表观质量（减小的表观质量（减小刺痕刺痕），减少断针，使纤维获得更好的缠结；），减少断针，使纤维获得更好的缠结；已经应用于已经应用于生产工业用增强型造纸毛毯。生产工业用增强型造纸毛毯。三、造纸毛毯针刺机
48、三、造纸毛毯针刺机造纸毛毯在造纸机上作为传送带使用，要求环状无接缝。造纸毛毯在造纸机上作为传送带使用，要求环状无接缝。此外，由于造纸工艺的需要，造纸毛毯的强度、尺寸稳此外，由于造纸工艺的需要，造纸毛毯的强度、尺寸稳定性、耐磨性、压缩回弹性、表面平整性以及通透性等定性、耐磨性、压缩回弹性、表面平整性以及通透性等均有很高的要求。环式针刺加固的造纸毛毯与传统的机均有很高的要求。环式针刺加固的造纸毛毯与传统的机织造纸毛毯相比，性能好、寿命长。织造纸毛毯相比，性能好、寿命长。为了改善造纸毛毯的强度和尺寸稳定性，造纸毛毯为了改善造纸毛毯的强度和尺寸稳定性，造纸毛毯纤网内设有基布。织造过密的基布会影响造纸毛
49、毯的通纤网内设有基布。织造过密的基布会影响造纸毛毯的通透性，所以，最新的造纸毛毯采用较粗的长丝织成的网透性，所以，最新的造纸毛毯采用较粗的长丝织成的网作为骨架材料，称为作为骨架材料，称为“BOM”造纸毛毯，其性能比普通机造纸毛毯，其性能比普通机织基布的造纸毛毯又有提高。织基布的造纸毛毯又有提高。造纸毛毯常用耐磨性较好的聚酰胺纤维，针刺后应造纸毛毯常用耐磨性较好的聚酰胺纤维，针刺后应进行热定型处理。进行热定型处理。NL20/4型造纸毛毯针刺机1上针梁 2输出辊 3、8预刺纤网卷 4下针梁5游车 6张力辊 7基布 9托床Fehrer公司的NL20/4造纸毛毯针刺机 加工的产品呈环状，周长可用游车5
50、调整，在加工有基布等的造纸毛毯时，需先将基布等穿好，缝制成环状，然后一边铺经预刺的纤网，一边进行针刺，当达到一定厚度时切断经预刺的纤网，再继续针刺直到针刺密度符合要求为止。该机悬挂针刺系统的中间横梁可绕一端转动，以便套上基布和取下刺好的造纸毛毯。NL20/4造纸毛毯针刺机有3个针刺区域4块针板，工作幅宽最大可达到15.8m，每个针刺区域植针密度13404000枚/m，标准针刺频率为600rpm，高速为900rpm。1预针刺卷 2基布 3游车Dilo公司的PMF系列造纸毛毯针刺机原理同Fehrer公司的NL20/4造纸毛毯针刺，仅结构不同，也有多种配置。PMF系列造纸毛毯针刺机工作幅宽最大可达到