W. Schilde， B. Gulich

Saxon紡織研究所(德國(guó))

ITMA 2015： 非織造工程的革新

W. Schilde， B. Gulich

Saxon紡織研究所(德國(guó))

2015年的國(guó)際紡織機(jī)械展(ITMA)已經(jīng)結(jié)束，可以肯定的是展會(huì)上的技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)將對(duì)非織造工程的發(fā)展產(chǎn)生積極影響。來(lái)自147個(gè)國(guó)家的12.3萬(wàn)名參觀者和來(lái)自46個(gè)國(guó)家的1 691家參展商參加了展會(huì)，展覽面積達(dá)10.8萬(wàn)m2，展覽受到參展商和參觀者的一致好評(píng)。非織造行業(yè)內(nèi)幾乎所有主要的公司都參與了展會(huì)。ITMA 2015的主題是“可持續(xù)發(fā)展”，即讓人們更多地關(guān)注于效率和模塊理念，減少對(duì)性能提升的關(guān)注。除高性能設(shè)備外，制造商們也提供了特殊纖維和回用纖維、植物纖維的定制化處理方案。由于無(wú)法調(diào)查本展會(huì)中所有的先進(jìn)技術(shù)，因而客觀地選擇介紹了展會(huì)的部分內(nèi)容供了解。

2015年國(guó)際紡織機(jī)械展； 非織造； 設(shè)備

1 Dilo集團(tuán)

德國(guó)Dilo集團(tuán)是非織造生產(chǎn)企業(yè)的設(shè)備供應(yīng)商，它展示了擁有最新發(fā)展技術(shù)的2臺(tái)非織造設(shè)備。其中一臺(tái)令人注目，其工作區(qū)寬度達(dá)7 m，改進(jìn)的纖維準(zhǔn)備工序和梳理喂入工序使采用長(zhǎng)纖維原料時(shí)也能達(dá)到很高的產(chǎn)量。VRS-P精梳喂入裝置中的分離振動(dòng)軸，使工作區(qū)寬度很大時(shí)，也能在處理長(zhǎng)絲或短纖的同時(shí)確保纖網(wǎng)的整齊度。

圖1 新型VectorQuadro梳理機(jī)(Dilo公司)

新型VectorQuadro梳理機(jī)(圖1)擁有變量和模塊兼容傳輸裝置。這種特定產(chǎn)品的鋪網(wǎng)系統(tǒng)是新型DLSC Vector 200鋪網(wǎng)機(jī)高品質(zhì)喂入的基礎(chǔ)。更令人眼前一亮的是新型的導(dǎo)網(wǎng)系統(tǒng)，它可以防止上層纖網(wǎng)起皺，在喂入速度達(dá)200 m/min時(shí)仍可確保纖網(wǎng)的連續(xù)穩(wěn)定。一體化的非織造網(wǎng)的CV-1A計(jì)算系統(tǒng)也能確保纖網(wǎng)的均勻性。

Dilo Compact Line(DCL)的工作區(qū)寬度達(dá)2.2 m，可作為實(shí)驗(yàn)室和工廠之間連接的橋梁。相信不久，技術(shù)進(jìn)一步完善后便可生產(chǎn)碳纖維網(wǎng)。

Dilo集團(tuán)與德國(guó)Groz-Beckert公司共同開發(fā)出一種新型的針刺機(jī)，它由22組針組成，可滿足更高效的工作需求。為改善針刺非織造布的表面，Dilo還與Fraunhofer 工業(yè)與數(shù)學(xué)研究所(ITWM)共同開發(fā)了Variopunch系統(tǒng)。該系統(tǒng)可通過分析非織造布表面的光學(xué)特征得出最優(yōu)化的針板幾何構(gòu)型，這種針板也可防止針的多重插入，并能實(shí)現(xiàn)針板表面質(zhì)量的最優(yōu)化。

2 Trützschler非織造公司

作為德國(guó)的一家非織造機(jī)械全系統(tǒng)供應(yīng)商，Trützschler非織造材料和化學(xué)纖維公司擁有水刺、化學(xué)整理和干燥技術(shù)，同樣展示了水刺成網(wǎng)的技術(shù)創(chuàng)新。開發(fā)的新型帶式壓網(wǎng)裝置有利于在水刺過程中節(jié)約能源。針刺機(jī)的曲軸軸承經(jīng)重新設(shè)計(jì)后，成為無(wú)泄漏的密封軸承，可防止機(jī)油滴落在非織造布上。人們熟知的Stream Liner干網(wǎng)工序得以進(jìn)一步優(yōu)化，能在工作區(qū)寬度為3.6 m的情況下，達(dá)到每小時(shí)抽水6 t的工作速度。

對(duì)于滾筒式干燥機(jī)，可同時(shí)進(jìn)行熱黏合和熱加固的外殼結(jié)構(gòu)還處于開發(fā)階段。參觀者對(duì)于這樣一種擁有優(yōu)良輥面和新穎幾何外形刀片的高速成網(wǎng)裝置十分感興趣。經(jīng)由這種機(jī)器生產(chǎn)的非織造布，可有效防止纖網(wǎng)黏附，且切刀和黏合劑的分布也有所改進(jìn)。為推動(dòng)非織造可沖洗濕巾的發(fā)展，Trützschler公司與德國(guó)Voith Paper公司合作，實(shí)現(xiàn)了濕法成網(wǎng)和水刺加固技術(shù)的結(jié)合。

3 Bonino公司

意大利Bonino公司展示的梳理機(jī)組中，最大亮點(diǎn)是高性能Booster梳理機(jī)，其特性是在胸錫林和主錫林間有兩個(gè)不同的纖維轉(zhuǎn)移點(diǎn)(圖2)。較高位置的轉(zhuǎn)移點(diǎn)包括一個(gè)小的轉(zhuǎn)移錫林和轉(zhuǎn)移輥，較低位置的轉(zhuǎn)移點(diǎn)為一個(gè)大的轉(zhuǎn)移錫林，兩個(gè)轉(zhuǎn)移輥均具有可變結(jié)構(gòu)。

圖2 擁有兩個(gè)梳理點(diǎn)的Booster梳理機(jī)(Bonino公司)

作為選配件的糾纏輥和磨輥，可以確定纖維取向方向和最大產(chǎn)量(每米工作區(qū)寬度約300 kg/h)時(shí)的面密度。

4 Hergeth公司

德國(guó) Hergeth公司展示了一種有別于傳統(tǒng)梳理理念的緊密梳理機(jī)(圖3)，在該設(shè)備混合區(qū)主錫林的垂直方向上有一些靜態(tài)梳理單元。該機(jī)專為短纖紗的加工處理而設(shè)計(jì)。纖維材料的釋放通過空氣動(dòng)力學(xué)或羅拉輥實(shí)現(xiàn)，并且2臺(tái)梳理機(jī)應(yīng)成±45°，由此傳送帶才能輸送出各向同性的纖網(wǎng)。

圖3 緊密梳理機(jī)(Hergeth公司)

5 Andritz公司

奧地利Andritz公司展示了好幾項(xiàng)最新發(fā)明。圖4所示為其研發(fā)、法國(guó) Andritz Perfojet公司制造的新型Nexdry氣流干燥機(jī)，在它的2個(gè)吸鼓之間設(shè)計(jì)有一特殊的通風(fēng)區(qū)域，或96%的材料覆蓋區(qū)(U-drums)。水刺干燥速度現(xiàn)可達(dá)1 200 m/min。Nexdry氣流干燥機(jī)有一附加集成熱回收系統(tǒng)——Nexecodry，可將干燥加工的能量利用率額外提高15%。一種新式的軋花輥筒能使可沖洗濕巾在水刺過程中獲得具有結(jié)構(gòu)性的表面，它將濕法成網(wǎng)技術(shù)和水刺技術(shù)進(jìn)行了結(jié)合。

圖4 Nexdry氣流干燥機(jī)(AndritzPerfojet公司)

6 Autefa公司

德國(guó)Autefa公司也是非織造廠的全線設(shè)備供應(yīng)商。公司的F.O.R. WM 2+2高級(jí)梳理機(jī)系統(tǒng)配備了第五個(gè)剝?nèi)≥?，改進(jìn)后的排氣方案提高了成網(wǎng)質(zhì)量，并延長(zhǎng)了清潔的間隔時(shí)間，且該區(qū)域的部分可開合部件的可移動(dòng)性使設(shè)備的清潔和保養(yǎng)更加容易。

基于對(duì)最新技術(shù)的長(zhǎng)期掌握，Autefa公司全面修正了撕扯機(jī)的概念。撕扯鼓的轉(zhuǎn)速可自由選擇，使輸入功率適合紡織廢料結(jié)構(gòu)，并在確保纖維最佳長(zhǎng)度的前提下進(jìn)行溫和的撕扯處理。

4年前CU4motion介紹了自動(dòng)裝針板的概念，Autefa公司采納了這一概念并進(jìn)行重新定義。如今，一個(gè)靜態(tài)的固定組裝針夾鉗能以1 500針/h 的速度移動(dòng)，這也意味著將工作效率提高了4.17倍。

在射流成網(wǎng)領(lǐng)域，Autefa公司引入了V-Jet新型噴射帶，其作用十分顯著。噴射帶具有V形輪廓，能以更近的距離加工非織造布，以充分利用水射流，實(shí)現(xiàn)能量的高效利用。新型噴射帶可以使用與平式噴嘴(錐形孔，單排或多排)相同的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，但該噴射帶僅適合于新型高壓噴嘴，這項(xiàng)專利方案是否能成功進(jìn)入市場(chǎng)還有待于進(jìn)一步的觀察。

7 纏結(jié)非織造布展商

2號(hào)展廳的許多纏結(jié)非織造布生產(chǎn)商也給人們留下了深刻的印象，這直接與天然纖維的加工和紡織品回收相關(guān)。其中意大利的幾家公司對(duì)非織造機(jī)械的某些細(xì)節(jié)進(jìn)行了改進(jìn)。

7.1 Bematic公司

意大利Bematic公司展示了可直接成型的T-MAX纏結(jié)非織造機(jī)(圖5)，它改進(jìn)了輸送帶上的進(jìn)料軸。這種相對(duì)簡(jiǎn)單的非織造工藝的工作區(qū)寬度可高達(dá)6 m，纖網(wǎng)厚度可達(dá)500 mm?？刹捎靡獯罄鸗exnology公司的針刺機(jī)加固，也可以采用熱熔工藝加固。

圖5 T-Max纏結(jié)非織造機(jī)(Bematic公司)

7.2 Technoplants公司

意大利Technoplants公司生產(chǎn)的Multiline纏結(jié)非織造機(jī)由喂料軸、預(yù)梳和梳理單元組成，并包含一空氣動(dòng)力存儲(chǔ)裝置。所有設(shè)備可根據(jù)產(chǎn)品要求單獨(dú)或協(xié)同操作，每米工作區(qū)產(chǎn)量最高可達(dá)500 kg/h。加固工藝采用意大利Sicam公司的熱熔爐，可處理的纖網(wǎng)面密度為80～4 000 g/m2。Technoplants公司還將交叉鋪網(wǎng)和垂直鋪網(wǎng)進(jìn)行結(jié)合，即在雙輸出梳理機(jī)的基礎(chǔ)上，第一層纖網(wǎng)水平排列，第二層纖網(wǎng)經(jīng)由鋪網(wǎng)裝置運(yùn)行到垂直方向后再進(jìn)行熱黏合。

8 Laroche公司

法國(guó)的Laroche公司提出了一種簡(jiǎn)化的氣流鋪網(wǎng)流程，Airfelt生產(chǎn)線可直接從進(jìn)料軸開始生產(chǎn)非織造布，將纖維放置在抽吸鼓上，選取相應(yīng)的熔劑(Resinfelt)并直接進(jìn)入熱熔爐黏合。

9 Fibroline公司

法國(guó)Fibroline公司展示了一種在干法處理時(shí)可均勻分散的黏合劑，氣流成網(wǎng)和梳理成網(wǎng)過程中使用這種黏合劑可以獲得較厚的非織造布。黏合劑的分布由交變電場(chǎng)控制，分布梯度也可調(diào)節(jié)。

10 Cormatex公司

意大利Cormatex公司將兩種不同的氣流加工法結(jié)合在一起， 利用Lap Formair V和Lap Formair H組件運(yùn)輸垂直和水平方向的纖網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了一種有梯度分布結(jié)構(gòu)(若加以適當(dāng)設(shè)置)的非織造布，它可以加工包括植物纖維和撕扯纖維在內(nèi)的大多數(shù)纖維。

11 Dell’Orco & Villani公司

意大利Dell’Orco & Villani公司專注于水刺廢料的機(jī)械回收設(shè)備，展示了用于預(yù)切割機(jī)械回收水刺廢料的增強(qiáng)型雙梳理開松機(jī)——TCO，它有2個(gè)連續(xù)排布的撕扯滾筒，并配備有3個(gè)或5個(gè)鋸齒工作滾筒。

12 Ommi公司

意大利Ommi公司的Openmax-APM撕扯裝置的最大特征是其機(jī)身配備，它配有普通撕扯銷的主滾筒，以及5個(gè)周身配備有金屬絲的撕扯滾筒。

13 Nomaco/Tectex公司

德國(guó)的Nomaco公司及其姐妹公司Tectex作為非織造企業(yè)的全線供應(yīng)商，合作研制出一種極具創(chuàng)新意義的針刺機(jī)，即采用磁浮技術(shù)(Transrapid train)，引入不發(fā)生接觸的針與針板，因而為無(wú)磨損的側(cè)向引導(dǎo)。這種設(shè)想是否有可能用于非線性運(yùn)動(dòng)序列期間改變針桿的運(yùn)動(dòng)學(xué)還有待考證。

14 Groz-Beckert公司

全球領(lǐng)先的針和紡織附件生產(chǎn)商德國(guó)Groz-Beckert公司展示了完整的系列產(chǎn)品。主要亮點(diǎn)是2013年開發(fā)的Eco Star刺針，它可減少穿刺力并保持穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，使工作部分的橫截面減少了13%；2014年開發(fā)的扭轉(zhuǎn)針可通過螺旋扭轉(zhuǎn)部分收集更多的纖維，因此提升了針刺強(qiáng)度。Gebedur-Ⅰ或Ⅱ工作部件的特殊表面經(jīng)精加工后能確保更長(zhǎng)的工作時(shí)間。另一亮點(diǎn)是針組件X 22，它由22個(gè)單獨(dú)的針構(gòu)成，并能更快地安裝于相應(yīng)針板上。新型水刺錐型噴射射孔直徑在80～120 nm之間。

15 水刺頭

意大利Ceccato公司、日本Nippon噴嘴公司和德國(guó)Enka Tecnica 公司都展示了噴水孔口直徑低至50 nm的錐形水刺頭。相對(duì)于高成本的水過濾，較小的噴嘴直徑可以減少用水，降低能量消耗。Enka Tecnica公司還參與了由Autefa公司開發(fā)的V-Jet的生產(chǎn)。Enka Tecnica公司目前是德國(guó)Reifenh?user集團(tuán)的成員。Reifenh?user可提供制造水刺頭的最新技術(shù)，以及用于非織造熔噴領(lǐng)域bico技術(shù)的紡絲噴嘴的制造。

鋼合金的改進(jìn)可以使紡絲噴嘴具有更長(zhǎng)的使用壽命。目前制造商可生產(chǎn)多種常規(guī)截面形狀的噴嘴，卻鮮有涉足異型噴嘴的生產(chǎn)。就過濾材料而言，具有較大表面的短纖或長(zhǎng)絲可吸收更多的顆粒。為了使非織造材料獲得較高的柔軟性和懸垂性，具有預(yù)定分裂點(diǎn)的橫截面結(jié)構(gòu)可能是后續(xù)的水射流處理中實(shí)現(xiàn)完全分裂效果的有效方法。

16 紡黏和熔噴企業(yè)

對(duì)于紡黏或熔噴企業(yè)的設(shè)備制造商而言，ITMA并不是最重要的展會(huì)，在德國(guó)舉辦的K塑料展會(huì)(每3年舉辦一次，2016年舉辦)更適合這些公司，因?yàn)閿D出工藝標(biāo)志著非織造工藝向塑料加工工藝的順利過渡，并且這種工藝通常伴有較高的技術(shù)投入。

17 Oerlikon Neumag公司

在一個(gè)令人印象深刻的3D演示中，德國(guó)Oerlikon Neumag公司展示了紡黏和熔噴生產(chǎn)的概念。經(jīng)驗(yàn)證，該公司的bico技術(shù)可以應(yīng)用。他們采用了并列型、皮芯型和橘瓣型復(fù)合纖維結(jié)構(gòu)，并展示了普通熱塑性聚合物的加工過程，每米工作區(qū)的產(chǎn)量：聚酯(PET)可達(dá)300 kg/h，聚丙烯(PP)可達(dá)240 kg/h。公司還提供“混合纖維技術(shù)”作為bico技術(shù)的替代技術(shù)，它可同時(shí)加工2種不同的聚合物，紡絲噴嘴能產(chǎn)生2根單獨(dú)的聚合物長(zhǎng)絲。

18 Far公司

19 Fourn公司

20 Schwing公司

德國(guó)Schwing公司介紹了一種真空清潔系統(tǒng)，這項(xiàng)技術(shù)有3個(gè)步驟，首先使聚合物殘余物熔融后置于冷箱中冷凍；然后熱解，使有機(jī)化合物熱還原；最后氧化，直到殘余顆粒完全碳化。整個(gè)過程必須在真空條件下進(jìn)行。

21 Schott & Meissner公司

德國(guó)Schott & Meissner公司的展臺(tái)上安裝了一臺(tái)直徑近2 m的Omega干燥機(jī)滾筒，讓人印象深刻。這種經(jīng)過技術(shù)改進(jìn)的滾筒可自動(dòng)調(diào)節(jié)寬度，并可覆蓋高達(dá)5.6 m的工作區(qū)寬度，最大機(jī)速達(dá)1 200 m/min，從而適用于水刺加固工藝。眾所周知，“Thermofix”已升級(jí)至第五代，其新穎之處是帶式軋光機(jī)，它直接安裝在加熱區(qū)和冷卻區(qū)之間，并且上帶和下帶之間沒有中斷，由5個(gè)滾筒組成，其中上面的2個(gè)滾筒是可移動(dòng)的，由此實(shí)現(xiàn)了用于固結(jié)非織造材料的壓力的不同分布。同樣，這種帶可用于上滾筒和下滾筒。

22 Sandvik公司

帶式軋光機(jī)和雙帶壓力機(jī)可用于熱黏合重型非織造布，如：可用于植物纖維和紡織品、塑料的回收領(lǐng)域。德國(guó)Sandvik公司展現(xiàn)了一種使用“CombiPress”技術(shù)的工廠概念，即將鋼和特氟龍材料進(jìn)行組合，并賦予其與產(chǎn)品相關(guān)的壓力分布。Sandvik公司還制造出一種可處理熱塑性回收材料的粉末試劑。

23 Bombi Mechanics公司

意大利Bombi Mechanica公司展示了用于非織造布熱黏合和層壓的設(shè)備。模塊化帶式層壓機(jī)最多可配備8對(duì)壓輥，可熱固化大量的絕緣非織造布和防彎板。

24 Pinkert

ITMA 2015上，只有一家德國(guó)公司展示了針織成網(wǎng)非織造布技術(shù)，即工作區(qū)寬度達(dá)6 m的縫黏機(jī)——Malivlies。通過使用Kunit，Multiknit和Maliwatt系列機(jī)器，Saxon的針織傳統(tǒng)得以延續(xù)。

25 V-Lap公司

澳大利亞V-Lap公司提出了一種Struto的增強(qiáng)工藝，這種改性的非織造布折疊工藝與熱黏合工藝相結(jié)合，可應(yīng)用于汽車用品、床上用品和替代座位所需泡沫的非織造布的生產(chǎn)中。

26 納米級(jí)纖網(wǎng)的研發(fā)

由Reiter公司、Dienes公司和鄧肯道夫紡織與工藝研究所(ITV)共同開發(fā)的納米級(jí)纖網(wǎng)技術(shù)得到進(jìn)一步提升。離心機(jī)紡絲的紡絲頭速度可達(dá)50 000 r/min，并可通過電場(chǎng)實(shí)現(xiàn)聚合物溶液紡極細(xì)纖維(80～500 nm)。根據(jù)紡絲頭數(shù)量，可獲得面密度為0.1～30.0 g/m2的纖網(wǎng)。

27 結(jié)語(yǔ)

ITMA 2015向人們表明，不斷發(fā)展的非織造行業(yè)正涌現(xiàn)出一些可適應(yīng)不同需求與標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)代化設(shè)備。大量的參觀者和來(lái)自參展商的持續(xù)積極的反饋，證明大眾十分認(rèn)可非織造行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。

雷 敏 譯 孟粉葉 校

ITMA 2015： innovations in nonwovens engineering

WolfgangSchilde，BerndGulich

SaxonTextileResearchInstitute(STRI)，Chemnitz/Germany

Even though the ITMA 2015 is already “history”； a subsequent consideration seems to be appropriate as some nonwovens-relevant highlights will surely influence the further development of nonwovens engineering. With 123 000 visitors from 147 countries and 1 691 exhibitors from 46 countries on a total 108 000 m2of exhibition space， the ITMA was considered a success by both visitors and exhibitors. All major engineering companies from the nonwovens sector were represented. According to this year’s ITMA slogan “Sustainability”， less the increase of performance but rather efficiency and modular concepts were the main focus. Increasingly， besides hight-performance equipment manufacturers also offer customized solutions for the processing of specialty fibers as well as recycling and plant fibers. The authors could simply not investigate all the technical innovations of the fair. For this reason， the following summary should be understood as a subjective selection without any claim to completeness.

ITMA 2015； nonwoven； machine