1、干機(jī)在水刺非織造布上的應(yīng)用形式
最初的水刺生產(chǎn)線(xiàn)沿襲了紡織印染、造紙行業(yè)傳統(tǒng)的烘燥工藝，即選用多滾筒蒸汽或?qū)嵊图訜岷娓上到y(tǒng)。其特點(diǎn)是，工作時(shí)能使被烘干物的兩面有均等的受熱機(jī)會(huì)，產(chǎn)生連續(xù)均勻的烘燥效果。但這種設(shè)備占地面積較大，熱效率較低，產(chǎn)品的手感較硬。目前，臺(tái)灣水刺生產(chǎn)線(xiàn)大多采用此種烘干系統(tǒng)，而法國(guó)立達(dá)公司、德國(guó)福來(lái)司拿公司以及鄭州紡織機(jī)械廠(chǎng)的水刺生產(chǎn)線(xiàn)多采用熱風(fēng)穿透式烘干機(jī)。熱風(fēng)穿透式烘干機(jī)的主要部件——烘燥滾筒支撐表面采用了蜂窩式結(jié)構(gòu)，大大提高了熱風(fēng)穿透效率，透氣率可達(dá)90%以上，目前，熱風(fēng)穿透式烘干機(jī)的類(lèi)型主要有單滾筒式、雙滾筒式和三滾筒式，本文將主要闡述單滾筒式熱風(fēng)穿透式烘干機(jī)的工作原理及工藝參數(shù)對(duì)產(chǎn)品的影響。
2、工作原理
圖1為熱風(fēng)穿透式烘干機(jī)在烘燥過(guò)程中的工作流程。轉(zhuǎn)鼓內(nèi)裝有真空抽吸系統(tǒng)，轉(zhuǎn)鼓外包覆不銹鋼絲網(wǎng)（內(nèi)有支撐），熱風(fēng)穿透的范圍一般為整個(gè)轉(zhuǎn)鼓的270°包角區(qū)域。
當(dāng)經(jīng)過(guò)真空抽吸的水刺布通過(guò)烘干機(jī)時(shí)，鼓內(nèi)的真空抽吸系統(tǒng)使熱空氣穿過(guò)水刺布進(jìn)入鼓內(nèi)并被抽走，而布上的水分受熱蒸發(fā)并隨抽入到鼓內(nèi)的熱空氣一同被帶走，抽出的空氣大部分被送回循環(huán)系統(tǒng)使用，一小部分被帶到外部空間排掉，同時(shí)排掉水分。
在熱風(fēng)穿透烘燥水刺布的過(guò)程中，熱風(fēng)與水刺布中的每一根纖維相接觸，增加了熱傳遞的有效面積，同時(shí)，特殊的蜂巢結(jié)構(gòu)和烘箱內(nèi)橫幅方向由高到低排列的導(dǎo)流板的相互作用，使得空氣流動(dòng)狀態(tài)均勻、穩(wěn)定、順暢，滾筒表面的溫度均勻一致（據(jù)稱(chēng)，溫差可控制在±1℃之內(nèi)），使水刺布得到充分烘干，從而大大提高了產(chǎn)品的烘干質(zhì)量。
水刺布從進(jìn)入烘干機(jī)到輸出烘干機(jī)，經(jīng)歷了三個(gè)不同的烘燥階段，即預(yù)熱階段、恒速烘燥階段和降速烘燥階段，每一烘燥階段所起的作用不同。
預(yù)熱階段內(nèi)，真空抽吸風(fēng)機(jī)通過(guò)負(fù)壓作用將烘箱內(nèi)的熱空氣透過(guò)水刺布和滾筒，將大量的熱量以對(duì)流的方式傳遞到水刺布，主要作用是對(duì)水刺布和水分進(jìn)行加熱，小部分熱量用來(lái)蒸發(fā)水分。當(dāng)水刺布的溫度逐漸達(dá)到絕對(duì)飽和溫度時(shí)，水刺布進(jìn)入恒速烘燥階段，這時(shí)全部的熱量用來(lái)蒸發(fā)水刺布中的水分，水刺布的溫度不再升高，因此叫做恒速烘燥階段。當(dāng)水刺布的含水率接近臨界含水率時(shí)，烘燥速度開(kāi)始下降，進(jìn)入降速烘燥階段，此時(shí)水刺布吸收熱量，溫度升高，將殘余的水分同時(shí)蒸發(fā)掉。用熱風(fēng)穿透式烘干機(jī)烘干的水刺非織造布的手感明顯優(yōu)于其他方式烘干的產(chǎn)品，其最主要的原因是烘燥熱效率高。
由于這種特殊結(jié)構(gòu)使烘筒遠(yuǎn)離主抽吸的邊側(cè)，往往在沒(méi)有布覆蓋的位置造成真空抽吸短路，從而造成邊部烘干非常困難，而由于是熱風(fēng)穿透式工作原理，使得在橫幅方向的烘干效果不太均勻，為了解決此種設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題，目前最新式的熱風(fēng)穿透式烘干機(jī)采用多滾筒配置的烘干機(jī)。目前比較先進(jìn)的單滾筒式烘干機(jī)是圓網(wǎng)、噴風(fēng)箱采用多層分布網(wǎng)板、雙側(cè)吸風(fēng)形式，從而保證整幅方向的熱風(fēng)更加均勻地透過(guò)水刺布。
3、工藝設(shè)置機(jī)理
目前國(guó)內(nèi)水刺非織造布廠(chǎng)家大多使用的是熱風(fēng)穿透式烘燥設(shè)備，其工藝參數(shù)主要是控制烘燥溫度、熱風(fēng)速度、循環(huán)風(fēng)量的使用比例。
在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，一方面為了達(dá)到高效節(jié)能的烘燥效果，另一方面還要保證產(chǎn)品的烘干質(zhì)量。因此要求在設(shè)置工藝參數(shù)時(shí)要做到三個(gè)工藝參數(shù)的有機(jī)結(jié)合。熱力學(xué)計(jì)算公式表明，烘燥溫度越高，水刺布的烘燥速率就越高；熱風(fēng)速度越高，水刺布的烘燥速率也越高；而循環(huán)風(fēng)量的比例則往往通過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐確立最佳的工藝參數(shù)，一般保持烘干機(jī)滾筒邊側(cè)有微弱熱風(fēng)的感覺(jué)為最好，但有時(shí)也要根據(jù)不同的產(chǎn)品而定。烘干速率與烘干溫度和熱風(fēng)速度的關(guān)系分別如圖2和圖3所示。
4、設(shè)備維護(hù)與清潔
由于此類(lèi)設(shè)備以熱風(fēng)為烘燥介質(zhì)，而空氣的加熱要通過(guò)熱交換器來(lái)實(shí)現(xiàn)，空氣中含有大量的灰塵，因此熱交換器很容易吸附大量的灰塵，造成熱交換效率大大下降，所以熱交換器要定時(shí)清潔以保證烘燥效率。風(fēng)機(jī)的風(fēng)量是非常重要的工藝控制點(diǎn)，因此對(duì)風(fēng)機(jī)定期維護(hù)與檢查是非常必要的。
5、烘干機(jī)最新發(fā)展
目前，法國(guó)立達(dá)Perfojet公司與Mesto集團(tuán)合作，己共同開(kāi)發(fā)的新一代穿透式烘干機(jī)PERFOdry3000。
該烘干機(jī)為雙烘干區(qū)，每個(gè)烘干區(qū)都有分離的燃燒器（或熱交換器），并配有獨(dú)立的溫控，這樣可根據(jù)不同品種和工藝的要求，使得水刺布暴露在不同的溫控區(qū)。同時(shí)，滾筒的軸承座被安置在高溫區(qū)的外部，此種“滾筒外移式”設(shè)計(jì)，可以使操作工非常容易地接近滾筒和烘箱的表面，從而大大減少了維護(hù)時(shí)間。
6、結(jié)語(yǔ)
目前，熱風(fēng)穿透式烘干機(jī)已成為水刺非織造布烘燥的主要方式，在實(shí)踐中得到了較好的驗(yàn)證，同時(shí)在提高產(chǎn)品質(zhì)量、高效節(jié)能以及使用簡(jiǎn)潔靈活等方面都體現(xiàn)了其優(yōu)質(zhì)的特性，隨著單滾筒雙側(cè)吸風(fēng)式和多滾筒式熱風(fēng)穿透式烘干機(jī)的應(yīng)用，熱風(fēng)穿透式烘干機(jī)將成為水刺非織造布烘燥的主流。
