[ 字号：大 中 小 ]发布时间：2017-12-28 责任编辑： 阅读次数：1501
以下文章摘自宏大研究院刘玉军、何耀昆2006年发表论文
从２０世纪８０年代我国引进第一条纺粘非织造布生产线成套设备到２００１年，国内大多数纺粘生产线设备都没有实现完全国产化。 随着我国非织造布市场需求的快速增长，纺粘设备的研发和生产也进入了一个快速发展期，不同型式、不同规格、不同技术水平的纺粘设备占领了不同档次的国内外市场，也推动了我国纺粘设备的技术进步，培育了一批专业设备的制造厂或配件厂。
１ 前纺设备 前纺设备包括真空抽送物料设备、多组分（３ ～ ４）配给料设备、螺杆挤压机、熔体过滤器和计量泵等。可以自行设计制造这些设备或由专业制造厂提供满足工艺要求的设备，有不同类型的设备可供选择。 例如，多组分配给料设备，可选择调速小螺杆喂料，也可选择调速多孔盘容积式喂料。熔体过滤器可选择圆筒式滤网更换器、闸板式滤网更换器或者滤芯式更换过滤器。专业制造厂能提供幅宽１．６、２．４和３．２ ｍ系列生产线配套的设备。
２ 纺丝设备 国产纺粘线的纺丝设备以整板纺丝为多，即整块长形分配板与喷丝板结合为纺丝组件。通过换板小车或气动升降机构来装拆纺丝组件。这一结构与国外纺粘设备生产线相类似。由于组件从纺丝箱底部装拆，所以熔体从箱体一 侧或顶部进入，在箱体内分流。 宽狭缝牵伸的国产纺粘设备采用的纺丝箱有两种具有代表性的型式，一种是衣架狭缝式分流熔体，箱体结构采用前后模块螺栓连接构成衣架流槽与狭缝，两端采用端板密封形成密闭箱体。当纺丝组件在箱体底部安装以后，在分配板的上方形成熔体稳压腔。箱体的加热采用内插式的电热棒，从模块和端板的顶面插入，引线在外便于供电和分区控温。为了达到更加均匀的加热温度，在模块外侧加贴油加热板。这种纺丝箱在实际应用中有单衣架式和３．２ ｍ幅宽生产线中的双衣架式。一个衣架配用一台计量泵。 另一种是管件分流熔体，最后通过一定中心距的小孔分流到分配板上方的稳压腔。分流到最后的垂直管段与箱体底部的钢板上的小孔对接焊接。该箱体底部的钢板底面是与纺丝组件的连接面。在制造过程中将分流熔体的塔形管件包容在可供外部电加热的循环导热油的油腔中，利用循环导热油来加热纺丝箱体，通过控制油温来控制纺丝温度。这两种不同结构的纺丝箱体都已经成功应用到国产纺粘线上。 此外，还有应用多块短纺丝板配多台计量泵的纺丝箱。纺丝板的排列不在同一条直线上，而是带倾斜角度的平行排列。每块纺丝板的落丝都有独立的短狭缝牵伸。这种纺丝箱的加热采用外部电加热的循环导热油，以控制油温来控制纺丝温度。纺丝组件的制造国内有专业厂家承担。
３ 冷却设备 冷却设备对纺丝箱底部出来的丝束提供冷却。国产纺粘设备与国外生产设备类似，都是采用侧吹风冷却。但是侧吹风装置的功能要求使得侧吹风箱的设计并不容易，具体功能要求如下。 １）风速适宜，在吹风面积上风速尽量均匀。２）密封性能好，在与纺丝箱底部连接处，与牵伸风道顶面连接处和与中间端门的连接处都不漏风。 ３）尽可能快速打开与闭合，左右风箱移动灵活，以方便提供排丝处理和装拆组件。 ４）结构上要方便内部的清洁维护工作。 冷却吹风一般要求１８ ℃以下，需要通过制冷工序输送到生产线的工作位置。因此，冷却设备是个系统工程。此外，冷却用风作为牵伸风从牵伸风道向下排出。因此，选择冷却送风机的时候要考虑到牵伸功能所要求的风机风压。 国产纺粘设备在上述的各个层面都已做到比较完善。例如，在阻尼均风技术方面，采用３块多孔板加上出口处的蜂窝板结构，基本上可达到适当的阻力损失和均匀的风速。在密封技术上，为了克服国产充气密封胶囊制造质量不如国外产品，导致使用寿命短、生产成本高的问题，根据自己的国情，在结构上改为整体压条密封。 在制冷节能技术方面，设计上抽取部分网下吸风回到制冷系统进风混合。在夏天，网下吸风温度低于外界气温，可返回的风量比例高一些。调控对丝束的冷却速率或者牵伸效应，通过调节送风机的转速，改变送风机的性能参数来实现。
４ 牵伸设备 国产纺粘设备所采用的牵伸装置是狭缝式牵伸风道，对丝束的牵伸依靠运动气流产生的拉力。从技术进步角度来看，由开始的负压牵伸发展到正压牵伸和高速气流引射牵伸。牵伸风道固定的狭缝宽度已发展到可调节的狭缝宽度。 ４．１ 负压牵伸技术 从冷却侧吹风箱出口，即牵伸风道入口至铺网机网面这段落丝过程可看作是丝束牵伸过程，其中牵伸风道出口至网面这一段扩散风道落丝过程中，随着气流速度的变化，丝速也产生变化形成摆丝铺网。 负压牵伸气流运动的动力是牵伸风道入口与网面之间形成的压差。对于负压牵伸，冷却送风机的压力应选择 较低，以满足克服风机进口段的阻力损失和出口段送至丝束冷却腔的阻力损失为基础。一般冷却风出了蜂窝板到冷却腔与丝条接触进行热交换处还高于大气压力。网下抽吸风机的压力应选择较高，以便扩散风道底部的网面形成负压。 假定牵伸风道入口处的风压为Ｐ１，网面负压为Ｐ２，那么产生推动力的压差为 P＝ Ｐ１＋｜ Ｐ２ ｜， 由公式 Ｐ＝ｒｖ２／２ｇ可以看出，压差值大，气流速度也高。但反过来说气流运动的阻力损失也大。因此，负压牵伸采用的牵伸风道较短，狭缝较宽，从而所能达到的单丝纤度也较大。 ４．２ 正压牵伸技术 为了得到单丝纤度更小的细旦丝，就必须提高丝条的牵伸速度，也就是提高牵伸气流速度，那么就必须增大压差。 由于受网带透风率和网面漏风量的约束，网下抽吸风机压力提高是受到限制的。要提高牵伸风道入口处的风压就必须提高冷却送风机的压力，因此就形成正压牵伸。正压牵伸允许设计长度较长，狭缝宽度较小的牵伸风道。为了便于安装牵伸风道，设计成上、下两段，在精细的设计技术中，可将下段牵伸风道的狭缝宽度做成可调节或能整体调节狭缝宽度。 实践证明正压牵伸能生产出细旦丝。正压牵伸由于选择较高压力的冷却送风机，因此在送风机的出口管道内和侧吹风箱内的气压提高了，对系统密封要求也更高了。国产纺粘设备的设计制造能满足这样的工艺要求。 ４．３ 气流引射牵伸技术 为了达到更高的纺丝速度，就必须提高挟持丝条的牵伸气流速度。国外的生产线已经采用以压缩空气为动力的牵伸器。通过高速气流引射在牵伸器入口处产生真空，将丝束及周围的空气带入牵伸器并以高速通过牵伸器的狭缝。国产纺粘设备也正在研制上下敞开操作可升降的牵伸器。
５ 铺网设备 从功能上讲，铺网设备包括可控铺网状态的扩散风道和装有网下吸风装置的铺网机。铺网机将纤网输送至热轧，环形网带连续运行的铺网机要求有较大的调速范围和自动纠偏等功能。扩散风道使得从牵伸风道出口高速落下的丝束随着气流扩散减速而减速，到达网面时形成摆丝铺网。国产纺粘设备具有不同结构形式的扩散风道，目的在于体现其功能。为了故障处理，所设计的扩散风道都是可移动的。铺网机的网下吸风装置有从两侧双面抽风，幅宽小的生产线也有单面抽风。为了达到幅宽方向吸风均匀，在吸风箱内装有导流板或调节板。国产纺粘线用铺网机的实际运行最高速度在双模头生产线上能达到２００ ｍ／ｍｉｎ左右。与国外生产线相比还有一定的差距，但是铺网机的设计制造水平在不断提高。 国产纺粘线配套的铺网设备在实践中也摸索出一些经验。对于负压牵伸，扩散风道底部与网面之间要求完全密封，而正压牵伸可不要求密封。当提高抽吸风机转速的时候，网面有可能产生一定的负压，在这种情况下会有外界风漏入，所以在选择网下抽吸风机时给予考虑就可以了。铺网机上所用的网帘国内也有专业制造厂生产，可根据要求的幅宽、长度和透风率来选用。
６ 热轧设备 国内专业制造厂能提供系列幅宽的双辊热轧机。国产轧机是有中高值调交叉型的热轧机，还不能制造像德国Ｋｕｅｓｔｅｒｓ（寇司德）那种挠性辊热轧机，不过国产轧机的制造水平也在不断提高。传动装置可以采用一台电机连接减速机，减速机的两根出轴连接方向轴传动上部花辊和下部光辊，也可以采用单电机分别驱动。花辊的刻花从挤压滚花发展到激光雕刻，加工精度高和花型选择范围广。外部电加热油锅炉也有专业制造厂配套提供，辊面加热温度精度能达到±１℃。国产热轧机最高设计线速度可达３００ ｍ／ｍｉｎ。
７ 卷绕设备 国产纺粘线配套使用的卷绕机已有不同款式可选用，有单接触辊卷绕机，也有双接触辊卷绕机，两种均适用于系列幅宽的生产线。卷绕机配有切边及中间分切刀与刀盘。卷绕机本身带有张力调节和扩幅装置。借助气动装置能完成自动横切和换卷。操作也还比较简便，只需人工装卸卷绕辊和吊下布卷进行包装。国内有专业制造厂提供卷绕设备。
８ 结语 国产纺粘设备虽然取得了长足的进步，但与国外先进企业如Ｒｅｉｆｅｎｈａｕｓｅｒ（莱芬豪舍）、Ｒｉｅｔｅｒ（立达）、Ｓａｕｒｅｒ（苏拉）、Ｎｏｒｄｓｏｎ（诺信）等设备的差距依然很明显，特别是在设备的速度、效率、质量及产品的柔性化生产等方面，要改进提高的内容还很多。
“绿盾”口罩列装首都交警
“绿盾”口罩的生产者——上海兴诺康纶纤维科技股份有限公司也成为了首个列入警察部队的口罩供应商。“北京公安系统已经采购了15万个‘绿盾’口罩用于列装天安门交警，中央电视台也购买了两万个。”康纶纤维董事长赵丹青通过电话告诉记者。对于赵丹青来说，“绿盾”的大卖是个意外收获，康纶并不是主要从事口罩生意的公司，它最擅长的是纤维（康纶纤维）。“我们在跟国外客户打交道的过程中，发现外商对于材料的过滤性要求非常高，像国外医用防护领域，PFE要求大于99%，于是我们想到了做过滤滤材。”赵丹青说。 “2005年，康纶开始研发微滤滤材，专供国外客户。随着空气污染问题的突出，人们越来越关心身体的健康，当时我们就觉得公司的两项核心技术对防护空气污染中的两细（细颗粒物和细菌）有极大的帮助，于是将这两项技术用于PM2.5口罩上。”赵丹青补充道。
随着城市发展、汽车保有量的增加，空气质量状况已成为我们不能忽视的问题。网友纷纷呼吁：“全国交警应戴口罩指挥交通。管理者要以人为本，以健康为重。户外工作时就应佩戴口罩。”对于户外工作的交警、环卫工人等室外一线工作者来说，尘土、尾气和雾霾才是他们真正的杀手，一款高性能的口罩确实能够保护他们的健康，之所以选择“绿盾”也是因为它有自己与众不同之处。“‘绿盾’作为首款PM2.5口罩，无论是外观设计还是技术应用上都与普通口罩有着很大的区别。”康纶公司总经理助理
管丽君说。口罩被塑胶包装封闭着，打开折叠的口罩，从细节上就能看出做工的精致。外罩采用了立体裁剪，为了更好地贴合鼻形，使口罩封闭效果更好，设计出了可塑性鼻条，外罩两端装有可调节大小的松紧带，从而可以更好地调节耳部，不会产生不适感，口罩内里装有PM2.5微滤滤片。普通的劳保口罩、民用口罩都是平面设计，而“绿盾”采用了立体的形状，与脸部形状贴合。戴上这款口罩感觉像假面舞会的面具人抑或日本的忍者，帅气与时尚兼备。另外，传统的纱布口罩纤维间距很大，使多层纱布重叠，吸附作用也比较有限，只能防大颗粒物，起到保暖作用。即使是对于细菌、病毒的抵抗能力较强的医用无纺布口罩，对于PM2.5的防护能力也几乎为零。
“绿盾”口罩外部是抗菌面料，空气中的污染物以及病菌首先落到外层布料上，外层布料可抵御包括MRSA、H1N1 等在内的600多种病菌。内层滤片则是经“尼尔森实验室”认证能有效过滤PM0.1空气颗粒的微滤滤材，经过尼尔森实验室检测，此滤材可以有效过滤PM0.1，过滤率达到99%。赵丹青向记者详细讲述了它的防尘和抗菌的原理：口罩本身结构是多层的，口罩外层布料可以机械地阻挡大颗粒灰尘，内层滤片表面带有微静电场，当细颗粒物通过材料空隙时，就在电场力的作用下被捕获，从而无法穿越滤材。提到口罩的抗菌功能，赵丹青说：“抗菌主要是通过纤维实现的，我们在十字沟槽截面的聚酯纤维中注入了纳米银基抗菌物质，使其具备了强大持久的广谱抗菌功能。”为了检验“绿盾”口罩的抗菌性能，康纶公司曾经带着这款口罩去美国做过测试，把美国实验室培养的超级细菌滴在棉布上，细菌增长了1万倍，而滴在口罩布料上，细菌减少了99%。