در مهندسی نساجی نبافته یا سنتی، تجهیزات کارتینگ یک نوع ماشین واحد نیست، بلکه دستهای از تجهیزات است که به طور سیستماتیک بر اساس ویژگیهای فیبر، الزامات خروجی تولید و فرآیندهای تشکیل وب مطابقت دارند. طبقه بندی شده بر اساس ساختار تجهیزات و اصول عملکردی، تجهیزات اصلی کارتینگ در درجه اول شامل می شوند دستگاه های کارتینگ تخت , دستگاه های کارتینگ غلتکی ، و مشتق ماشین های کارتینگ تصادفی با سرعت بالا . برای خطوط تولید متقاطع ایرلاید یا کارتی، ماشینهای کارتینگ غلتکی و ماشینهای کارتینگ تصادفی با سرعت بالا گزینههای اصلی هستند. نتیجه گیری مستقیم و واضح این است: صرف نظر از نوع تجهیزات کارتینگ انتخاب شده، هدف اصلی استفاده از نسبت های سرعت دقیق بین لیکر-در، سیلندر، غلتک های کارگر و دافر برای جدا کردن تافت های الیاف باز و مخلوط شده به الیاف جداگانه است، در حالی که یک شبکه الیافی با وزن پایه یکنواخت و جهت دستگاه قابل کنترل به نسبت استحکام متقاطع تولید می شود.
ماشین کارتینگ غلتکی: ستون خروجی بالا و سازگاری فیبر
مکانیسم کار و ویژگی های سازه ای
دستگاه کارتینگ غلتکی تجهیزات اصلی در خطوط تولید غیر بافته شده با اتصال هوا و هوا است. بزرگترین ویژگی ساختاری آن پیکربندی چندین واحد کارتینگ است که از آن تشکیل شده است غلطک های کارگری و غلتک های استریپر اطراف سیلندر اصلی الیاف به طور مکرر بین سیلندر و غلتک های کارگر منتقل و کارد می شوند. این کارتینگ پیشرونده اصل به آرامی الیاف را باز می کند و شکستگی فیبر را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد. به طور معمول، یک دستگاه کارتینگ غلتکی با عرض وسیع با ساختار یک یا دو سیلندر پیکربندی می شود. دستگاه کارتینگ دو سیلندر لایه فیبر را از طریق یک غلتک انتقال بین دو سیلندر اصلی مجددا توزیع می کند که می تواند به طور قابل توجهی نسبت استحکام MD:CD وب را بهبود بخشد. 10:1 تا 12:1 برای یک سیلندر به 5:1 تا 8:1 .
پارامترهای کلیدی فرآیند و کنترل کیفیت وب
برای اطمینان از اینکه تغییرات وزن پایه وب در داخل کنترل می شود ± 3٪ ، دستگاه کارتینگ غلتکی به شدت به تنظیمات دقیق گیج و کنترل جریان هوا متکی است. گیج بین سیلندر اصلی و غلتک کارگر معمولاً به خوبی در محدوده ای تنظیم می شود. 0.3 میلی متر تا 0.5 میلی متر . گیج بیش از حد بزرگ منجر به کارتینگ ناکافی می شود، در حالی که گیج بسیار کوچک به راحتی به الیاف آسیب می رساند. علاوه بر این، تجهیزات معمولاً مجهز به غلتک های تمیز کننده با سرعت بالا برای حذف ناخالصی ها و الیاف کوتاه تعبیه شده در لباس کارت غلتکی کارگر هستند و از تشکیل ابرهای کارد (لکه های ناهموار) جلوگیری می کنند. در تولید واقعی، هنگام پردازش 1.5 تا 2.2 دنیر الیاف اصلی پلی استر، سرعت خروجی دستگاه کارتینگ غلتکی را می توان به طور پایدار حفظ کرد 80 تا 120 متر در دقیقه .
سناریوهای قابل اجرا و پیکربندی های مشتق
این تجهیزات به طور گسترده ای در تولید بالشتک های سوزنی پانچ، وات چسبانده شده با اسپری و مواد فیلتر صنعتی با وزن بالا استفاده می شود. برای الیاف با چین خوردگی زیاد یا آنهایی که مستعد الکتریسیته ساکن هستند، ماشینهای کارتینگ غلتکی معمولاً باید با لباس کارتی که دارای یک پوشش رسانا هستند یا با میلههای حذف استاتیک مجهز شوند. هنگام پردازش الیاف رنگی یا الیاف بازیافتی، مواد خام معمولاً حاوی سطوح بالاتری از ناخالصی هستند. بنابراین، تراکم نقطه لباس کارت در واحد کارتینگ به صورت زیر انتخاب می شود 350 امتیاز در هر اینچ مربع برای افزایش طول عمر لباس و جلوگیری از پیچیده شدن الیاف در اطراف سیلندر.
تصادفی با سرعت بالا ماشین کارتینگ : کارشناس تشکیل وب ایزوتروپیک
روشهای اجرای فنی کارتینگ تصادفی
دستگاه کارتینگ تصادفی با سرعت بالا، تجهیزات کلیدی است که نسبت قدرت MD:CD فیبر وب را قادر می سازد تا نزدیک شود. 1:1 . اجرای فنی آن عمدتاً بر سه روش مکانیکی متکی است: اولین روش نصب چرخش با سرعت بالا است. غلتک تصادفی پشت دافر، که از نیروی گریز از مرکز برای تغییر آرایش جهت فیبر استفاده می کند. دومی از a استفاده می کند دستگاه متراکم و هل دادن برای فشرده سازی مکانیکی و ایجاد لایه بندی غیر جهت دار الیاف بر روی سطح وب؛ سوم ترکیب الف جریان هوای آبشاری ، که از جریان هوای عمودی برای برهم زدن جهت گیری فیبر در لحظه جدا شدن از دافر استفاده می کند. این سه روش می توانند به طور دقیق نسبت قدرت MD:CD وب را در محدوده ای بین تنظیم کنند 1.5:1 و 1.03:1 .
مقایسه داده های عملکرد با تجهیزات کارتینگ معمولی
در همان وزن پایه، یکنواختی خروجی وب توسط یک ماشین کارتینگ تصادفی با سرعت بالا به طور قابل توجهی برتر از یک دستگاه کارتینگ تک سیلندر معمولی است. مقایسه داده های زیر به وضوح تفاوت های خاص در شاخص های اصلی مختلف بین این دو را نشان می دهد:
| شاخص مقایسه | دستگاه کارتینگ تک سیلندر معمولی | تصادفی با سرعت بالا Carding Machine |
|---|---|---|
| MD: نسبت قدرت CD | 8:1 تا 12:1 | 1.03:1 تا 1.5:1 |
| حداکثر سرعت خروجی وب | 50-70 متر در دقیقه | 150-200 متر در دقیقه |
| محدوده کنترل وزن پایه | 100-800 گرم | 15-250 گرم |
| میزان آسیب فیبر | متوسط (تقریباً 5%) | خیلی کم (زیر 2%) |
تنها راه حل برای منسوجات نبافته سبک
برای پوشش مواد بهداشتی یا پارچه های بسته بندی با وزن پایه زیر 30 گرم ، دستگاه کارتینگ تصادفی با سرعت بالا غیر قابل تعویض است. دستگاه های کارتینگ معمولی به شدت مستعد ایجاد سوراخ یا رسوب ناهموار الیاف در وزن های پایه پایین هستند، در حالی که دستگاه کارتینگ تصادفی با سرعت بالا، از طریق سیستم تغذیه دقیق و دستگاه سلب آیرودینامیکی، تضمین می کند که حتی در سرعت بالا 150 متر در دقیقه ، ضریب تغییرات یک وب 15 gsm در زیر باقی می ماند 4% . این نوع تجهیزات معمولاً با یک سیستم ردیابی تسمه شکلدهنده نوع مکش پیکربندی میشوند تا اطمینان حاصل شود که تار نازک در حین انتقال با سرعت بالا منحرف نمیشود.
ماشین کارتینگ تخت: تیغه شانه کننده دقیق برای الیاف کوتاه سنتی
کنترل شانه دافر و نوارهای تخت
اگرچه ماشینهای کاردینگ غلتکی بر خطوط تولید پارچههای نبافته حجیم تسلط دارند، اما ماشین کارتینگ تخت یک نوع مهم از تجهیزات کارتینگ در هنگام پردازش الیاف کوتاه طبیعی مانند پنبه و کتان (طول الیاف زیر) باقی میماند. 38 میلی متر ). از گیجهای بسیار کوچک بین تختهای سیمی منعطف گردان و سیم فلزی سیلندر برای کار کردن استفاده میکند. بارزترین ویژگی آن تولید است نوارهای مسطح ، یک مکانیسم تهاجمی حذف زباله. با کنترل سرعت شانه و سرعت صاف، نپس، تکههای برگ و تکههای پوسته دانه در الیاف را میتوان به طور موثری با راندمان حذف نپ از بین برد. 90% .
مقایسه مرزهای کاربرد با کارتینگ غلتکی
شدت کارتینگ یک دستگاه کارتینگ تخت بسیار زیاد است، اما خروجی آن نسبتاً محدود است. نرخ تولید تک واحدی آن معمولاً از 30 تا 50 کیلوگرم در هر متر از عرض کار در ساعت، بسیار کمتر از 200 تا 300 کیلوگرم توسط دستگاه های کارتینگ غلتکی به دست می آید. در صنعت نبافته، اگر ماده اولیه الیاف کوتاه پنبه بازیافتی یا پنبه سفید شده برای تولید رول های پنبه جاذب پزشکی یا پدهای پنبه ای آرایشی باشد، دستگاه کارتینگ تخت اولین انتخاب است زیرا تمیزی فوق العاده بالایی به محصول می دهد. با این حال، هنگامی که ظرافت الیاف زیاد است و طول آن از 51 میلی متر بیشتر می شود، کارتینگ صاف می تواند به راحتی باعث شکستگی قابل توجه الیاف و بارگیری شکاف سیم کارت شود، در این مرحله باید از دستگاه کارتینگ غلتکی استفاده شود.
هم افزایی اجزای اصلی و انواع تجهیزات کمکی
پیکربندی لباس کارت نوع کارتینگ را تعیین می کند
صرف نظر از نوع دستگاه کارتینگ، طبقه بندی دقیق ماهیت آن اغلب با پارامترهای دستگاه تعیین می شود. لباس کارت فلزی . مشخصات دندان، زاویه کار، و تراکم نقطه لباس کارت به طور مستقیم بر نوع کارتینگ تأثیر می گذارد:
- البسه با پوشش کربن الماس مانند: مناسب برای الیاف مصنوعی با مقاومت بالا. ضریب اصطکاک سطحی بسیار پایین آن مانع از چسبیدن بر روی غلتکها میشود که در اثر دماهای بالای ایجاد شده در حین کاردکاری ایجاد میشود.
- لباس با زاویه کار بزرگ (65-70 درجه): معمولاً در خطوط تولید ژئوتکستایل با الزامات استحکام طولی بالا استفاده می شود و هم ترازی موازی الیاف را افزایش می دهد.
- لباس پشت دو قوس میکرو دندانه ای: به طور خاص در ماشین های کارتینگ تصادفی با سرعت بالا استفاده می شود. زاویه کار کوچک و عمق کم دندان آن به طور قابل توجهی احتباس فیبر را کاهش می دهد و باعث می شود سرعت خروجی وب از 180 متر در دقیقه فراتر رود.
- چیدمان مخلوط دندان های صاف و کمانی: در دستگاه های کارتینگ دو سیلندر، استوانه اول عمدتاً از دندانه های مستقیم برای باز کردن تهاجمی استفاده می کند، در حالی که استوانه دوم از دندانه های قوسی برای کار کردن و انتقال ظریف استفاده می کند.
تطبیق مهندسی جریان هوا و تجهیزات استخراج گرد و غبار
مدرن تجهیزات کارتینگ دیگر یک مجموعه صرفاً مکانیکی نیست، بلکه یک سیستم آیرودینامیکی-مکانیکی جفت شده است. مگس، گرد و غبار و میکرو گرد و غبار تولید شده در داخل دستگاه کارتینگ عوامل مهمی هستند که بر کیفیت وب تأثیر می گذارند. تجهیزات کمکی موثر، مانند سیستم های فیلتر یکپارچه و کانال های تخلیه زباله مکش ، مستقیماً تعیین می کند که آیا فرآیند کارتینگ استاندارد مورد نیاز را برآورده می کند یا خیر. به عنوان مثال، یک ماشین کارتینگ تصادفی با سرعت بالا باید با یک جعبه مکش سطح وب با فشار منفی کمتر از 800Pa ; در غیر این صورت، شبکه خروجی با سرعت بالا نمی تواند محکم به تسمه شکل دهی بچسبد و باعث نوسانات وزن پایه می شود. در دستگاه های کارتینگ غلتکی، دستگاه های مجهز به چرخه تمیز کردن هوای فشرده خودکار استاندارد شده اند. از طریق مداخله جریان هوای پالس، زمان توقف برای تمیز کردن به ازای هر تن پارچه نبافته تولید شده را می توان کاهش داد. 65% .
- طول، ظرافت و محتوای ناخالصی مواد خام الیاف را ارزیابی کنید تا مشخص کنید که آیا از اصل کاردینگ تخت یا غلتکی استفاده کنید.
- بر اساس نسبت استحکام MD:CD مورد نیاز محصول مورد نظر، تصمیم بگیرید که آیا از یک طرح فیزیکی معمولی استفاده کنید یا یک ماشین کارتینگ با یک ماژول تصادفی سازی.
- قطر سیلندر و نسبت سرعت دافر مربوطه را با توجه به وزن پایه محصول نهایی انتخاب کنید. هرچه وزن پایه کمتر باشد، نسبت انتقال دافر باید بیشتر تنظیم شود.
- سازگاری لباس کارت فلزی با سیستم تمیز کردن پنوماتیک را بررسی کنید تا مطمئن شوید که تجهیزات می توانند به طور پایدار و مداوم در هنگام پردازش الیاف حساس به حرارت کار کنند.
