針刺機選型的基本知識（王浦國 馬月雙）

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針刺機選型的基本知識

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常熟市偉成非織造成套設備有限公司 王浦國 馬月雙

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近年來，針刺非織造行業發展迅猛。針刺法非織造工藝生產流程短，原料適應性強，初期投資少，所以針刺工藝生產線在非織造生產線中所占的比重越來越大。

　　在非織造生產過程中，想使生產的針刺非織造材料的物理機械性能優異，產品附加值高，市場競爭力大，配備一條優質合理的針刺非織造材料生產線是一個關鍵問題。

　　針刺機是針刺非織造材料生產線最核心的設備，一般在一條針刺非織造材料生產線中包括一臺預刺針刺機和多臺主刺針刺機，有些生產線還包括起絨針刺機、花紋針刺機或修面針刺機等用于改變針刺非織造材料的外觀形態，提升產品附加值的專用針刺機。針刺機性能的優劣、是否配置合理是能否獲得好產品的前提，直接決定了最終產品的各項性能指標。因此，在配置針刺非織造材料生產線時，針刺機的科學選型顯得尤為關鍵。

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根據產品面密度選擇針刺動程

　　針刺動程是指刺針在最高點到最低點移動的最大位移，其值等于曲軸偏心距的兩倍，是針刺機的一項非常重要的參數。預刺針刺機針刺動程一般配置為40~60毫米，也有的配置為65毫米、70毫米、75毫米等，這主要是根據最終產品的面密度進行配置。生產面密度較低（≤1000克/平方米以下）的產品，預刺針刺機針刺動程可適當選小一些，一般常規機型的針刺動程都是50~60毫米。對于生產高面密度（1000~2000克/平方米）的產品時，針刺動程配置為70毫米或75毫米，如陶瓷纖維針刺機針刺動程為70毫米。對于特殊產品，針刺動程甚至可以配置得更大。

　　當產品面密度達到1000~2000克/平方米時，針刺機針刺力大，即對機器沖擊力大，機器振動也非常厲害，此時不但針刺機的針刺動程要考慮選擇較大一些的，還要考慮選擇針刺頻率較低，且更加牢固，機架鐵板更厚，主軸更粗的重型針刺機，以減小機器振動，保持針刺機穩定。主刺針刺機針刺動程一般較小，為30~40毫米，且大多數針刺機選用38毫米的針刺動程。

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根據機型和產品選擇植針密度

　　植針密度是指沿幅寬方向1米長度針板上所配置的刺針數量，單位為枚/米。

　　纖網進入預刺針刺機時，處于非常蓬松的狀態，纖網厚度大，纖維間作用力非常小，在加固過程中纖網結構易遭到破壞，預刺針刺機對其進行初步加固，可以獲得一定的纖網強力。所以預刺針刺機植針密度較低，一般為3000~5000枚/米。主刺針刺機一般配置4000~8000枚/米，雙針板針刺機則達到8000~16000枚/米。

　　修面針刺機一般配置為最后一道針刺，用于去除針刺非織造材料表面的針痕，所以所選用刺針應該比較細，針刺深度應該較淺，植針密度也應該較高，一般單塊針板配置為6500~7000枚/米。生產玻璃纖維和廢纖維針刺非織造材料一般配置植針密度為3000~4000枚/米，生產土工布一般配置植針密度為4000~6000枚/米，生產皮革基布植針密度一般配置較高，為6000~8000枚/米，生產針刺過濾非織造材料則配置在6000枚/米左右。

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依據原料線密度和產品選擇刺針

　　刺針是完成針刺作用的最終部件，刺針的選擇非常關鍵，一般需要考慮選擇刺針的針號和針形。刺針包括針葉、針腰和針柄三部分，三部分的粗細分別以針葉號、針腰號和針柄號來表示。生產中經常提到的針號指的是針葉號，針號越大，表示刺針越細，刺針強度越低，加工時刺針越容易斷裂。

　　一般可見到的刺針針號為36~42號，36號刺針針葉高為0.58毫米，42號刺針針葉高為0.43毫米。針號的選擇是和生產采用的纖維線密度密切相關的，如采用0.1~1.5分特克斯粗細的纖維原料時，一般選用42號刺針。采用6~10分特克斯粗細的纖維原料時，一般選用38號刺針。采用18~30分特克斯粗細的纖維原料時，一般選用36~32號刺針。當采用大于30分特克斯的纖維原料時，可以選用30號甚至更粗的刺針。

　　當數臺針刺機組成針刺生產線時，為了減少針刺產品表面的針痕現象，刺針針號選用的一般原則為“細——粗——細”。即預刺針刺機的刺針針號選擇可以略大，以使纖網在較緩和的刺針作用下壓縮加固。而主刺針刺機按“先粗后細”的順序選用刺針，以減少針刺非織造材料表面的針痕。

　　按照針葉橫截面形狀分類，常見的刺針針形有三角形刺針、叉形刺針、十字星形刺針、錐形刺針和水滴形刺針。刺針針形的選擇和生產的產品類型有關，如生產起絨針刺非織造材料、花紋及毛圈針刺非織造材料時，針刺機所采用的是叉形刺針；當生產有機織物增強的造紙毛毯和過濾針刺非織造材料時，則采用水滴形刺針，可減輕對機織物增強材料的損傷。三角形刺針是采用最為廣泛的一種刺針，生產大多數針刺非織造材料時都可采用。錐形刺針較相同針號的三角形刺針強度更高，不容易斷針，所以可在生產廢纖針刺非織造材料時采用。

優選針刺機幅寬降低成本

　　針刺機的幅寬一般為2.5~2.8米、3.6米及4.5米，用于土工針刺非織造材料生產的針刺機幅寬比較寬，有的可以達到10米或更大的幅寬。由于主軸箱式針刺機是采用仿Fehrer公司的主軸箱箱體結構，受主軸箱箱體尺寸限制，單個箱體一般為1.1~1.4米。一般采用2~4個箱體，針刺機幅寬為2.2~5.6米，也有采用6~8個箱體的針刺機，幅寬可以超過10米。針刺機的幅寬是和針刺機的售價直接相關的，一般針刺機的售價為低速針刺機約4萬元/米，中速針刺機為9.5~10萬元/米，高速針刺機約12萬元/米。幅寬越寬，則針刺機售價越高。

　　同時，還有一個因素是必須要考慮的，即非織造纖網隨著針刺道數的增加，纖網會出現幅寬收縮的情況，生產的纖維越細，纖網的幅寬收縮就會越嚴重。如在采用3D的纖維進行生產時，纖網在喂入預刺針刺機時幅寬為3.6米，經過預刺針刺機和四臺主刺針刺機針刺后，纖網可收縮到3.1米。在充分考慮到纖網幅寬的收縮影響后，在配置針刺機時，則可以依次配置較低幅寬的針刺機，可有效降低設備成本。如將幅寬3.6米的高速針刺機變為幅寬3.1米的高速針刺機，則僅此一臺針刺機即可節省成本約6萬元人民幣。由此可見充分考慮幅寬收縮的因素，對于企業降低設備成本來說是立竿見影的。

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合理選用預刺針刺機是前提

　　對于一條針刺生產線而言，科學合理地選用預刺針刺機是非常關鍵的。如上所述，蓬松的纖網進入預刺針刺機時，纖網結構易遭到破壞，并且易造成纖網堵塞剝網板和托網板間隙，出現纖網無法順利通過預刺針刺機的情況。所以，預刺針刺機能否順利生產出纖網結構穩定、纖維質量分布均衡的纖網，是生產能否順利進行，產品是否合格的前提條件。

　　預刺針刺機有向下刺和向上刺兩種，一般都采用向下刺的機型，也有少數企業采用向上刺的機型。向上刺的機型主要在生產面密度較低的產品時采用。采用向上刺的機型時，纖網是從下方受到向上方向的針刺，所以纖網會隨著刺針貼近上面的托網板，并在托網板和剝網板間隨刺針的作用而振動，這有利于纖網順利通過針刺機。如果采用向下刺的機型，纖網在刺針作用下緊貼在下方的托網板上，纖網不容易前移，造成纖網堵塞，從而影響生產的順利進行。

　　在進行針刺機選型時，應盡量做到科學合理地選擇針刺機。這不僅有利于降低企業成本，也直接關系到生產線能否順利投產，能否生產出質量優良的產品。