Линия иглопробивного геотекстиля на заводе среднего размера после планового технического обслуживания начала производить рулоны со светлыми и темными полосами. Рецепт не изменился, настройки карты не были изменены, а ткацкий станок не выявил никаких дефектов. Директор завода сначала заподозрил кард, но настоящая неисправность находилась в 20 метрах выше по течению: камера смешивания опустошалась быстрее, чем цикл наслоения, поэтому в полотно подавалось свежее, плохо усредненное волокно. Чтобы восстановить нормальную производительность, потребовалась полная смена и три валка с пониженной производительностью.
Смешивание волокон не проявляется на готовой ткани как одиночный дефект. Это проявляется в виде нечетких полос, пограничных испытаний на растяжение, различий в оттенках и непредсказуемого расхода дорогих связующих волокон. Решение начинается с понимания того, как работает смешивание, как его измерить и какое оборудование действительно улучшает его. Это именно то, что описано в данном руководстве, с практическими проверками, которые вы можете использовать на своей линии.
Почему смешивание волокон определяет качество нетканого материала
Однородность смеси волокон, поступающей на чесальную машину, является самым сильным показателем однородности ткани, выходящей из намоточной машины. Все, что происходит позже, чесание, притирка, иглопробивание или термическое соединение, может лишь перестроить получаемые волокна; ни один из этих шагов не может исправить неправильную пропорцию.
Три последствия плохого смешивания проявляются непосредственно на готовой ткани:
- Консистенция цвета. В цветных нетканых материалах волокна, несущие пигмент, часто составляют лишь от 2 до 5 процентов смеси. Сдвига на один процентный пункт достаточно, чтобы создать видимую разницу в оттенках между рулонами, особенно в светлых и пастельных тонах.
- Качество склеивания. В термоскрепленной вате легкоплавкое полиэфирное волокно должно достигать каждой части полотна в одинаковой пропорции. Локальная передозировка создает твердые блестящие пятна; Местное недодозирование оставляет участки, которые разрушаются во время термической обработки.
- Механическая однородность. Прочность на разрыв, удлинение и поверхностная плотность зависят от соотношения смеси. Когда CV смеси меняется, результаты испытаний становится трудно доказать заказчику.
Вот почему опытные менеджеры линии следят за изменением соотношения смеси в начале линии, а не только за тканью на намотке. Простой способ визуализировать эффект каждой стадии процесса — отслеживать отклонение коэффициента смешивания от целевого; На приведенной ниже диаграмме показан наглядный пример, основанный на типичной практике завода.
Рисунок 1. Как сужается линия отклонения соотношения смеси (иллюстративный пример; чем ниже, тем точнее)
Смешивание и смешивание: два термина, одна цель
В текстильной терминологии смешивание обычно означает объединение волокон одного и того же типа, но разных сортов, например, двух полиэфирных штапель разной плотности или двух производственных партий одного и того же сырья. Смешивание означает объединение различных типов волокон, например, полиэстера с вискозой или полипропилена с легкоплавким связующим волокном. На заводе по производству нетканых материалов линия выполняет и то, и другое, часто в одной и той же линии оборудования.
Это различие не академическое. Это влияет на то, как вы настроите укладку тюков, какие дозирующие устройства вам понадобятся и какой уровень повторяемости вы запросите у поставщика оборудования. Например, если ваш продукт должен соответствовать строгому содержанию легкоплавких волокон, требования к точности смешивания будут намного жестче, чем если бы вам нужно было усреднить только два сорта одного и того же полимера.
Если механизм, лежащий в основе этого этапа, для вас нов, этот обзор как работает машина для смешивания волокон объясняет последовательность оборудования доступным языком.
Как происходит смешивание волокон на типичной линии по производству нетканых материалов
Смешивание волокон начинается на тюке и заканчивается на подаче чесальной машины. Всего задействовано пять этапов, и каждый из них оказывает измеримое влияние на конечную однородность. Приведенная ниже последовательность типична для линий штапельного волокна, производящих иглопробивной войлок, термоскрепленный ватин или изделия, уложенные воздухом.
| Этап | Что происходит на этом этапе | Основное влияние на качество смешивания |
|---|---|---|
| Открытие тюка | Сжатые тюки разбиваются на рыхлые пучки без чрезмерного повреждения волокон. | Постоянный размер пучков предотвращает попадание больших комков на следующие стадии. |
| Предварительное тонкое открытие | Пучки измельчаются и можно отделить тяжелые примеси. | Меньшие пучки обеспечивают более точное дозирование и более быстрое смешивание. |
| Взвешивание and metering | Каждый компонент подается с контролируемой скоростью с помощью весовой ленты или весовой платформы. | Точность соотношения смеси почти полностью зависит от этого этапа. |
| Камера смешивания | Многослойное волокно хранится и извлекается вертикально, чтобы усреднить краткосрочные колебания. | Время усреднения сглаживает колебания от линии открытия. |
| Транспортировка и кормление | Развернутое и смешанное волокно транспортируется к чесальной или рулонной машине со стабильной плотностью. | Стабильная плотность подачи защищает карту от скачков напряжения и истощения. |
На этапе тонкого открытия степень открытия напрямую определяет предел того, чего может достичь блендер. А HYKS открыватель предварительной очистки предпочтителен, когда только устройство для вскрытия тюков оставляет пучки весом в несколько граммов; на современных линиях уменьшение размера пучка на этом этапе является одним из самых дешевых улучшений качества, которые вы можете сделать.
Поставщик и оптовая продажа оборудования для предварительного и тонкого открывания | Хунъи Компания Changshu Hongyi Non Woven Machinery Co., Ltd. является китайским поставщиком и производителем машин для предварительного и тонкого открывания. Модульный, сертифицированный CE, ... Посмотреть продукт → Сам блендер может принимать разную форму. В иглопробивных и термоскрепленных линиях блендер с большой камерой хранит волокно вертикальными слоями и извлекает его снизу с помощью шипованной решетки или барабана. Вертикальный разрез усредняет изменения, произошедшие за те минуты, которые потребовались для заполнения камеры. Это самый надежный способ стабилизации купажа, когда в рецептуре присутствует один доминирующий компонент.
Поставщик блендера с большой камерой для нетканого материала | Хунъи Компания Changshu Hongyi Noncloth Machinery Co., Ltd. является китайским поставщиком и производителем смесителей для нетканых материалов с большой камерой. 15–37 м³, сертификат CE... Посмотреть продукт → Можете ли вы доказать, что смесь достаточно хороша?
Степень смешивания всегда измеряется по вариации, а не по среднему значению. Линия может достичь заданного соотношения смеси в течение часа, но при этом производить плохую ткань, потому что смесь в среднем была правильной, но неравномерной в каждом двухминутном окне. Вот почему ключевым показателем является коэффициент вариации (CV) соотношения компонентов смеси, который в идеале измеряется на коротких длинах полотна.
На практике заводы используют четыре уровня проверки:
| Метод | Что он измеряет | Типичный уровень приемлемости |
|---|---|---|
| Визуальная веб-проверка | Полосы, темные пятна, сгустки | Никаких видимых полос или цветовых скоплений при стандартном освещении. |
| Протоколы укладки и взвешивания тюков | Точность долгосрочного соотношения | Основной компонент в пределах /-1,5% от заданного значения за смену |
| Лабораторный анализ смесей | Фактическое содержание клетчатки по весу | В пределах /-2% от рецепта для каждого компонента. |
| Датчики on-line (NIR, цветные) | Краткосрочные вариации в Интернете | CV 3% или менее на 100 м ткани |
Когда вы оцениваете новую линию смешивания, попросите у поставщика данные CV, а не только показатели производительности. Также попросите провести тестовый запуск, который имитирует реалистичный худший случай, например, переключение с темного цвета на светлый, поскольку поведение блендера при очистке так же важно, как и его точность в установившемся режиме. Это распространенная ловушка закупок, и ее дешевле обнаружить во время приемочных испытаний, чем на производстве.
Почему смешивание по-прежнему не удается в производстве
Даже хорошо спроектированные линии теряют качество смешивания. Опыт эксплуатации предприятий по производству нетканых материалов указывает на небольшой набор повторяющихся причин. Ниже приведена примерная доля каждой причины в типичных случаях устранения неполадок; проценты носят иллюстративный характер и основаны на распределении, которое обычно наблюдается в служебных записях, а не на опубликованном стандарте.
- Недостаточное открытие (35%)
- Взвешивание errors (25%)
- Короткое время смешивания (20%)
- Плохая укладка тюка (12%)
- Наросты и износ (8%)
- Недостаточное открытие. Когда раскрытие тюка или тонкое раскрытие ограничены при высокой производительности, блендер получает слишком большие пучки, и ни один блендер не может приготовить однородную смесь из неровных строительных блоков.
- Взвешивание and metering errors. Дрейфующие весы, заблокированные желоба для волокна и пневматическая транспортировка, прижимающая волокно к дозирующим устройствам, — все это искажает сигнал веса. Эти ошибки имеют тенденцию быть прерывистыми, поэтому их труднее обнаружить, чем постоянное смещение.
- Короткое время смешивания. Операторы повышают производительность и постепенно сокращают цикл заполнения камеры до тех пор, пока на продукте не начнут появляться полосы. Решение состоит в том, чтобы поддерживать измеренное время пребывания внутри блендера в пределах, рекомендуемых производителем.
- Плохая укладка тюка. Партии натуральных волокон различаются по тонине, длине и влажности; если план размещения не распределяет эти различия равномерно, появляются краткосрочные изменения соотношения.
- Наращивание и износ. Скопления волокон в углах воздуховодов и на изношенных решетках в конечном итоге распадаются на клубки, образуя локальные комки в полотне.
Что проверить перед покупкой смесительного оборудования
Смесительное оборудование редко покупается как отдельная машина; он покупается как часть линии, и выбор должен быть сделан с учетом окончательных требований к ткани. Запишите эти пункты в контрольный список:
- Количество компонентов и диапазон соотношений. Двухкомпонентная линия со стабильными соотношениями может использовать простую камеру; линия, на которой часто меняют рецепты, нуждается в более гибком дозировании и более быстрой очистке.
- Форма волокна. Длина скоб, денье, извитость и объемная плотность влияют на то, как раскрываются пучки и как они проходят через каналы. Машина, которая работает со скобами из полиэстера плотностью 6 ден, может вести себя по-другому с волокном с высокой ворсистостью и низкой плотностью.
- Пропускная способность. Объем блендера должен соответствовать скорости линии. Большинство камер смешивания рассчитаны на пребывание от 10 до 30 минут; если поставщик предлагает гораздо меньшую цену, запросите ожидаемое CV при полной производительности.
- Автоматизация и данные. Весовые ленты, частотные приводы и рецепты ПЛК превращают механический блендер в повторяемый технологический инструмент.
- Очищаемость. Время смены цвета зависит от гладких внутренних поверхностей, доступных дверец для чистки и возможности быстрой очистки камеры.
Для непрерывного смешивания двух или трех компонентов используется специальный машина для смешивания волокон сочетает в себе весовую или объемную подачу с активными перемешивающими элементами, поэтому смесь гомогенизируется по мере ее продвижения к карточной машине. Эта конфигурация подходит для линий, которым требуется стабильное сочетание при компактной занимаемой площади.
Поставщик и экспортер машин для смешивания волокон | Хунъи Компания Changshu Hongyi Noncloth Machinery Co., Ltd. является китайским поставщиком и производителем машин для смешивания волокон. Пропорциональное взвешивание, сертификат CE... Посмотреть продукт → Помимо самой машины, оцените поставщика. Производитель с более чем 20-летним опытом работы с оборудованием для производства нетканых материалов и многочисленными установками за рубежом, скорее всего, поддержит вас технологическими рекомендациями, эталонными линиями и запасными частями во время ввода в эксплуатацию. Попросите ближайшую эталонную установку, на которой работает продукт, аналогичный вашему, и проверьте CV смеси, которую вы можете ожидать при полной производительности.
Часто задаваемые вопросы о смешивании волокон
В чем разница между машиной для смешивания волокон и блендером с большой камерой?
Большой камерный блендер работает по принципу периодического действия: он создает вертикальные слои, а затем разрезает их поперек, усредняя изменения в течение нескольких минут. Машина для смешивания волокон непрерывно смешивает за один проход с использованием смесительных элементов или воздушного потока и обычно располагается после секции взвешивания. Многие линии используют оба варианта: один для усреднения, другой для окончательной гомогенизации.
На какое время пребывания в блендере достаточно?
Это зависит от количества компонентов и допустимого коэффициента вариации, но стандартным расчетным диапазоном для линий штапельного нетканого материала является от 10 до 30 минут. Если камера обеспечивает максимальную производительность менее 10 минут, проверьте CV смеси, прежде чем принимать проект.
Можно ли смешивать переработанные волокна в одном оборудовании?
Да, но переработанные волокна требуют дополнительного открытия перед попаданием в блендер, поскольку они спутаны и могут содержать твердые частицы. Разрыхлитель предварительной очистки на входе снижает риск образования комков и защищает дозирующие устройства. Также следует контролировать соотношение компонентов переработанного сырья, поскольку его объемная плотность варьируется в большей степени, чем первичное волокно.
Почему полосы появляются только после изменения цвета?
Остатки волокна предыдущего рецепта остаются в воздуховодах, углах камеры и на решетчатых поверхностях. При следующем рецепте он выделяется постепенно и проявляется в виде полос. Линии, которые часто меняют цвет, должны быть спроектированы с гладкими внутренними каналами, камерами быстрой очистки и доступными дверцами для очистки.
Смешивание волокон — не самая сложная часть нетканой линии, но именно она определяет, сможет ли остальная часть линии работать на своем истинном потенциале. При появлении следующей проблемы с качеством сначала проверьте смесь. Конец тюка линии обычно сообщает вам, что собирается производить конец намотки.
