Na engenharia têxtil não tecida ou tradicional, equipamento de cardação não é um único tipo de máquina, mas uma categoria de equipamento sistematicamente combinada com base nas características da fibra, nos requisitos de produção e nos processos de formação da teia. Classificados pela estrutura do equipamento e princípios funcionais, os equipamentos de cardação convencionais incluem principalmente máquinas de cardar planas , máquinas de cardar rolos , e a derivada máquinas de cardar aleatórias de alta velocidade . Para as atuais linhas de produção com sobreposição cruzada ou cardadas, as cardadoras de rolos e as cardadoras aleatórias de alta velocidade são as escolhas mais populares. A conclusão direta e clara é: independentemente do tipo de equipamento de cardação selecionado, o objetivo principal é usar as relações de velocidade precisas entre o licker-in, o cilindro, os rolos de trabalho e o doffer para separar os tufos de fibra abertos e misturados em fibras individuais, ao mesmo tempo em que produz uma teia de fibra com gramatura uniforme e uma relação de resistência controlável na direção da máquina e na direção cruzada.
Máquina de cardar rolos: o pilar do alto rendimento e da adaptabilidade da fibra
Mecanismo de Trabalho e Características Estruturais
A máquina de cardar rolos é o equipamento principal nas linhas de produção de não tecido airlaid e através do ar. Sua maior característica estrutural é a configuração de múltiplas cardadas compostas por rolos de trabalho e rolos de stripper ao redor do cilindro principal. As fibras são repetidamente transferidas e cardadas entre o cilindro e os rolos de trabalho. Isto cardação progressiva princípio abre suavemente as fibras, reduzindo significativamente a quebra das fibras. Normalmente, uma cardadora de rolos de grande largura é configurada com uma estrutura de cilindro simples ou duplo. A cardadora de cilindro duplo redistribui a camada de fibra através de um rolo de transferência entre os dois cilindros principais, o que pode melhorar significativamente a relação de resistência MD:CD da trama de 10:1 a 12:1 para um único cilindro 5:1 a 8:1 .
Parâmetros-chave do processo e controle de qualidade da Web
Para garantir que a variação do peso base da banda seja controlada dentro ±3% , a cardadora de rolos depende muito de configurações precisas do medidor e controle do fluxo de ar. O medidor entre o cilindro principal e o rolo de trabalho é normalmente ajustado com precisão dentro de uma faixa de 0,3 mm a 0,5 mm . Um medidor excessivamente grande resulta em cardação insuficiente, enquanto um medidor muito pequeno danifica facilmente as fibras. Além disso, o equipamento costuma ser equipado com rolos de limpeza de alta velocidade para remover impurezas e fibras curtas incrustadas na vestimenta da carda do rolo operário, evitando a formação de nuvens de cardação (manchas irregulares). Na produção real, ao processar 1,5 a 2,2 negadores fibras descontínuas de poliéster, a velocidade de saída de uma cardadora de rolos pode ser mantida de forma estável em 80 a 120 metros por minuto .
Cenários Aplicáveis e Configurações Derivadas
Este equipamento é amplamente utilizado na produção de enchimentos perfurados com agulha, enchimentos colados por spray e materiais de filtro industrial de alto peso. Para fibras com alta ondulação ou aquelas propensas à eletricidade estática, as cardadoras de rolos normalmente precisam ser configuradas com revestimento de carda que tenha um revestimento condutor ou ser adaptadas com barras de eliminação de estática. Ao processar fibras coloridas ou fibras recicladas, a matéria-prima geralmente contém níveis mais elevados de impurezas; assim, a densidade de pontos da guarnição da carda na unidade de cardagem é escolhida para estar abaixo 350 pontos por polegada quadrada para prolongar a vida útil da roupa e evitar que as fibras se enrolem no cilindro.
Aleatório de alta velocidade Máquina de cardar : O especialista em formação de teias isotrópicas
Métodos de implementação técnica de cardação aleatória
A cardadora aleatória de alta velocidade é o equipamento chave que permite que a relação de resistência MD:CD da teia de fibra se aproxime 1:1 . A sua implementação técnica baseia-se principalmente em três métodos mecânicos: o primeiro é instalar um sistema rotativo de alta velocidade rolo aleatório atrás do trocador, que utiliza força centrífuga para alterar o arranjo de orientação das fibras; o segundo usa um dispositivo de condensação e impulso comprimir mecanicamente e criar uma camada não direcional de fibras na superfície da teia; o terceiro combina um fluxo de ar em cascata , que utiliza fluxo de ar vertical para interromper a orientação das fibras no momento em que elas se separam do doffer. Esses três métodos podem ajustar com precisão a relação de resistência MD:CD da banda para uma faixa entre 1,5:1 e 1,03:1 .
Comparação de dados de desempenho com equipamentos de cardagem comuns
Com a mesma gramatura, a uniformidade da saída da folha por uma cardadora aleatória de alta velocidade é significativamente superior à de uma cardadora comum de cilindro único. A comparação de dados abaixo ilustra claramente as diferenças específicas em vários indicadores principais entre os dois:
| Indicador de comparação | Máquina de cardação comum de cilindro único | Aleatório de alta velocidade Carding Machine |
|---|---|---|
| Relação de resistência MD:CD | 8:1 a 12:1 | 1,03:1 a 1,5:1 |
| Velocidade máxima de saída da Web | 50-70m/min | 150-200m/min |
| Faixa de controle de peso básico | 100-800 g/m2 | 15-250 g/m2 |
| Taxa de danos à fibra | Médio (aprox. 5%) | Muito baixo (abaixo de 2%) |
A única solução para nãotecidos leves
Para coberturas de material de higiene ou tecidos de embalagem com gramatura inferior 30 g/m2 , a máquina de cardação aleatória de alta velocidade é insubstituível. As cardadoras comuns são altamente propensas a furos ou deposição irregular de fibras em gramaturas baixas, enquanto a cardadora aleatória de alta velocidade, através de seu sistema de alimentação de precisão e dispositivo de decapagem aerodinâmico, garante que mesmo em alta velocidade de 150m/min , o coeficiente de variação de uma tela de 15 g/m² permanece abaixo 4% . Este tipo de equipamento é geralmente configurado com um sistema de rastreamento de correia formadora do tipo sucção para garantir que a teia fina não se desvie ou enrole durante o transporte em alta velocidade.
Máquina de cardar plana: a lâmina de pentear de precisão para fibras curtas tradicionais
Doffer Comb Control e tiras planas
Embora as cardadoras de rolos dominem as linhas de produção de não-tecidos volumosos, a cardadora plana continua sendo um tipo importante de equipamento de cardação ao processar fibras curtas naturais como algodão e linho (comprimento de fibra abaixo 38mm ). Ele utiliza bitolas extremamente pequenas entre as partes superiores do arame flexível giratório e o arame metálico do cilindro para cardação. Sua característica mais marcante é a produção de tiras planas , um mecanismo agressivo de remoção de lixo. Ao controlar a velocidade do pente e a velocidade plana, neps, fragmentos de folhas e fragmentos de tegumento nas fibras podem ser removidos com eficácia, com uma eficiência de remoção de neps superior a 90% .
Comparação de limites de aplicação com cardação de rolos
A intensidade de cardação de uma cardadora plana é muito alta, mas sua produção é relativamente limitada. Sua taxa de produção de unidade única normalmente varia de 30 a 50 quilogramas por metro de largura de trabalho por hora, muito inferior ao 200 a 300 quilogramas alcançado por máquinas de cardar rolos. Na indústria de não-tecidos, se a matéria-prima for fibras curtas de algodão reciclado ou algodão branqueado para a produção de rolos de algodão absorvente médico ou almofadas de algodão cosmético, a cardadora plana é a primeira escolha porque confere limpeza excepcionalmente alta ao produto. No entanto, uma vez que a finura da fibra é alta e o comprimento excede 51 mm, a cardação plana pode facilmente causar quebra significativa da fibra e carregamento das lacunas do fio da carda, momento em que uma cardadora de rolo deve ser usada.
A sinergia de componentes principais e tipos de equipamentos auxiliares
A configuração da vestimenta do cartão determina o tipo de cardação
Independentemente do tipo de cardadora, a classificação detalhada de sua essência é muitas vezes determinada pelos parâmetros do roupas de cartão metálico . O perfil do dente, o ângulo de trabalho e a densidade da ponta da guarnição da carda influenciam diretamente o tipo de cardagem:
- Roupas revestidas de carbono tipo diamante: adequadas para fibras sintéticas de alta tenacidade; seu coeficiente de atrito superficial extremamente baixo evita o polimento dos rolos causado pelas altas temperaturas geradas durante a cardação.
- Vestuário com grande ângulo de trabalho (65°-70°): Comumente usado em linhas de produção de geotêxteis com altos requisitos de resistência longitudinal, melhorando o alinhamento paralelo das fibras.
- Roupa traseira de arco duplo microdente: Usada especificamente em máquinas de cardar aleatória de alta velocidade; seu pequeno ângulo de trabalho e profundidade rasa dos dentes reduzem significativamente a retenção de fibras, permitindo que as velocidades de saída da banda excedam 180 m/min.
- Disposição mista de dentes retos e arqueados: Nas cardadoras de cilindro duplo, o primeiro cilindro utiliza predominantemente dentes retos para abertura agressiva, enquanto o segundo cilindro utiliza dentes arqueados para cardagem fina e transferência.
Combinação de engenharia de equipamentos de fluxo de ar e extração de poeira
Moderno equipamento de cardação não é mais um conjunto puramente mecânico, mas um sistema aerodinâmico-mecânico acoplado. Moscas, poeira e micropoeira geradas dentro da cardadora são fatores críticos que afetam a qualidade da folha. Equipamentos auxiliares eficazes, como sistemas de filtro integrados e dutos de remoção de lixo por sucção , determina diretamente se o processo de cardação atende ao padrão exigido. Por exemplo, uma cardadora aleatória de alta velocidade deve ser configurada com uma caixa de sucção de superfície da alma com um pressão negativa não inferior a 800Pa ; caso contrário, a banda de saída de alta velocidade não poderá aderir firmemente à correia de formação, causando flutuações no peso base. Nas cardadoras de rolos, dispositivos equipados com ciclo automático de limpeza com ar comprimido tornaram-se padrão. Através da intervenção do fluxo de ar pulsado, o tempo de inatividade para limpeza por tonelada de tecido não tecido produzido pode ser reduzido em 65% .
- Avalie o comprimento, a finura e o teor de impurezas da matéria-prima da fibra para determinar se deve usar o princípio da cardagem plana ou de rolo.
- Com base na relação de resistência MD:CD exigida do produto alvo, decida se deseja usar um layout físico comum ou uma cardadora com um módulo de randomização.
- Selecione o diâmetro do cilindro correspondente e a taxa de velocidade do trocador de acordo com o peso base do produto acabado; quanto menor o peso base, maior deve ser a taxa de transferência do trocador.
- Verifique a compatibilidade da guarnição metálica da carda com o sistema de limpeza pneumático para garantir que o equipamento possa operar de forma estável e contínua no processamento de fibras sensíveis ao calor.
