1. Технологические особенности иглопробивных машин для производства нетканых материалов

В общем объеме выпускаемых в настоящее время нетканых материалов значительная часть приходится на изделия, вырабатываемые иглопробивным способом. Ассортимент иглопробивных нетканых материалов постоянно расширяется одновременно с увеличением объема их производства. Обусловлено это многими причинами:

- относительной простотой;

-большой рабочей шириной и высокой производительностью оборудования;

- возможностью перерабатывать волокнистые холсты практически любой структуры, сформированные аэродинамическим, механическим или другими способами из натуральных и химических волокон всех видов, а также волокнистых отходов с самыми разнообразными геометрическими характеристиками.

Табл. 1

Технико-технологические данные иглопробивных машин

Элементы характеристики	Машины
	ИМ-1800М		ИМ-2500	ИМД-1800*
1	2		3	4
Рабочая ширина, м	1,8		2,5	1,8
Частота прокалывания, Гц (мин-1)	1,7-8,3 (100-500)		1,7-10 (100-600)	1,7-10 (100-600)
Длина хода игольного стола, мм	65		65	65
Подача на прокол, мм	1,8-15		1,8-15	1,8-15
Максимальная проекционная плотность игл, м-1		4000	3500	2х4000
Максимальная проекционная плотность выпускаемого полотна, кг/м2		1,5	1,5	1,5
Плотность прокалывания, м-2х104		6,67-222	7,85-195	7,85-222
Скорость выпуска полотна		0,18-7,5	0,18-9	0,18-9
Мощность электродвигателя главного привода, кВт		5,5	7,5	13
Габаритные размеры, м длина ширина высота		2,17 3,52 2,07	2,35 4,46 2,52	2,75 3,27 2,22
Масса, кг		4320	7100	10 000

^* С двухсторонним прокалыванием холста.

Кроме того, иглопробивной способ позволяет отказаться от дополнительных затрат, связанных с использованием прошивных нитей и связующих для упрочнения холста, предоставляет широкие возможности в области создания комплексных поточных линий благодаря легкой агрегируемости иглопробивных машин с другими видами оборудования.

Современные иглопробивные машины требуют минимального обслуживания и позволяют быстро переходить с одного ассортимента на другой.

Основные технологические достоинства иглопробивных машин — это очень высокая производительность оборудования и его экономическая эффективность, разнообразие рабочих процессов, доступность и обширные запасы сырья. Потребительская ценность обу­словлена многообразием свойств продукции, как чисто внешних — цвет, фактура, плотность, рельеф, так и физических — прочность, легкость, тепло-, звуко-, виброизоляционные показатели, паро- и газопроницаемость, фильтрационная способность, гигиенические свойства, применяемость в медицине, косметике и для ухода за ребенком.

Частота иглопробивания достигает 2000–3500 ходов в минуту. Длина хода игл доходит до 75 мм при предварительном пробивании, до 26 мм и более — при окончательном. Линейная плотность игл поперек полотнища при двух плитах достигает 20000 игл/м. В других случаях она составляет 5000, 6900, 9000, 13800, 16000, 18000 игл/м. Рабочая ширина различных машин лежит в пределах от 2,5 м до 8,1 м, при производстве бумагоделательных сукон она доходит до 6,5 м. Поверхностная плотность различных нетканых полотен составляет от 20 г/м² до 600 г/м² при равномерности плотности по ширине 0,9–1,5%. Диаметр рулонов товара достигает 1600 мм.

Характерной особенностью практически всех видов оборудования является широкое применение электроники. При этом программное обеспечение применяется для управления, как отдельными машинами, так и всем производственным процессом в целом. На иглопробивных машинах применяют всевозможные сочетания и расположения игольных плит, используя предварительное и окончательное прокалывание как сверху вниз, так и снизу вверх. Для различных целей устанавливают в машине одиночную плиту или две плиты, воздействующие на настил последовательно (тандем) или одновременно, навстречу друг другу (твин). Применяют также и две пары плит, расположенных последовательно (квадро). Такое решение используют на структурирующих машинах для изготовления полотнища с рельефным рисунком.

Эти же системы, применяемые для переработки стеклянных и минеральных волокон, делают более мощными и жесткими. Привод плит производят от двух валов, разгружая тем самым каждый из них, улучшая динамику и добиваясь большей частоты двойных ходов и производительности. С той же целью используют модульную конструкцию: игольная плита разделена по длине на более короткие сегменты, независимые друг от друга модули с собственным приводом от двух эксцентриков в герметичном корпусе.

В виде отдельного устройства выпускают питатели для иглопробивных машин. Эти питатели представляют собой независимые узлы, установленные отдельно на рельсах, легко отодвигаемые от иглопробивной машины для оперативного контроля и обслуживания. Можно поднимать или опускать регуляторами по желанию часть питателя, чтобы менять положение питающих цилиндров по отношению к опорной плите или отделительной плите иглопробивной машины. Возможно применение нижнего транспортера от преобразователя прочеса и пневматического подъема этого транспортера. Зазор между питающими цилиндрами можно устанавливать регуляторами вручную в зависимости от толщины настила.

Свойства иглопробивных полотен определяются большой группой факторов, связанных с организацией всего технологического процесса. Тем не менее, решающее влияние на структуру материала и его характеристики оказывает процесс иглопрокалывания — особенности используемых иглопробивных машин, их наладка, параметры применяемых игл, режим иглопрокалывания. В последнее время иглопробивной способ продолжает бурно развиваться, чему способствуют многочисленные нововведения, как в области техники, так и в области технологии иглопрокалывания.

Примером современной иглопробивной машины может служить:

а) двухплитная иглопробивная машина модели FZZ-4600

Оборудование предназначено для производства стеганых нетканых материалов высокой плотности и качества. 

Основные параметры двухплитной иглопробивной машины:

Ширина: 2600-8600 мм

Плотность игл: 3500-7500 s/m²

Частота игл: 800-1200 игл/мин

Длина хода иглы: 30-60 мм

Скорость движения материала: 0.6-6 м/мин

Общая мощность: 30-72 Квт

Рис. 2. Двухплитная иглопробивная машина модели FZZ-4600

б) Машина предварительного иглопробивания, модель QBG411

Основные параметры:

- Рабочая ширина: 1500 – 6000 (3600) мм;

- Установленная мощность:  42,2 квт;

- Длина хода: 60 мм;

- Количество игл на метр: 5000 игл/м;

- Ширина планки: 288 мм;

- Частоты пробивания: 1200 мин^-1 (без ткани), 1000 мин^-1 (с тканью);

- Скорость вывода ткани: 5 м/мин.;

- Отклонение положения игольных плат от горизонтали: не более 0,3 мм;

- Сжатый воздух:   

Расход: 0,3 м³/час.

Давление: 9-10 кг/см².

Рис. 3. Машина предварительного иглопробивания QBG411

в) Машина предварительного иглопробивания, модель QBG422

Основные параметры:

- Рабочая ширина: 3600 мм;

- Частота пробивания: макс.1200 раз/мин;

- Движение иглы: 40 мм;

- Мощность: 49.2 кВт;

- Расположение платы иглы: двустороннее;

- Сжатый воздух:

Расход: 0,3 м³/час.

Давление: 8-10 кг/см².

г) Машина предварительного иглопробивания, модель QBG424

Основные параметры:

- Рабочая ширина: 3600 мм;

- Частота пробивания: макс. 1200 раз/мин;

- Движение иглы: 40 мм;

- Мощность: 55 кВт;

- Расположение игольной платы: двухстороннее (не напротив друг друга);

- Сжатый воздух: Расход: 0,3 м³/час.

Давление: 8-10 кг/см².

Рис. 4. Машина предварительного иглопробивания QBG424

д) Janome FM 725

Компания Janome выпустила первую иглопробивную машину, работающую в технике фелтинга. Она не шьет, но работая специальными иглами, переплетает между собой волокна ткани. Волокна смешиваются и создают новые цветовые и фактурные комбинации. Для создания неповторимых изделий не требуются нитки, шпульки и даже опыт шитья.

Характеристики машины:

Страна производитель – Япония.

Страна сборщик – Тайвань.

Тип машины - специальная электромеханическая.

Количество выполняемых операций -1.

Виды строчек - фелтинг-соединение тканей и материалов происходит за счёт их ворсистой поверхности и специальной конструкции игл. Возможность работы одной, тремя и пятью иглами.

Рис. 3.14. Janome FM 725

Лекция 5

Изготовление тафтинговых материалов