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安德里茨水刺头技术演变及neXjet水刺头发展

在水刺无纺布生产(水刺)过程中,水刺头是工艺的核心。 这一关键性部件负责生成产生实际纤维缠结的高速水刺头。 根据多年来客户反馈意见以及实际操作基础上的细化结果,安德里茨帕弗杰特neXjet水刺头代表了最先进的技术。


在水力缠结(水刺)时代到来前,无纺布纤网是通过针刺、化学粘合或者热粘合在纤网上加力而形成机械化粘合的。水刺工艺的开发使得无纺布生产商能生产出更加轻质织物(采用3.3 分特的细纤维产品克重小于100克/平方米),为了提供完整织物,采用高压“水针”来粘合蓬松的纤网。柔软、褶裥、舒适度以及相对的高强度创建了水刺无纺布所需的主要特性。


20世纪60 年代水刺工艺在美国被开发。杜邦公司是该领域先锋,到20世纪80年代它决定将其专利公布于众而不再受版权的限制。从那时候起,此项工艺被进一步发展成为更加有效的、比如像安德里茨帕弗杰特技术供应商也能负担得起的工艺。


通过水刺头转移到纤网的总能量对于织物的结构和缠结的“完整性”(比如纤维缚在一起部分)非常挑剔。经由水刺头从能量的产生、分布以及发送, 这些都被视为水刺工艺之“心脏”——产品质量、产能和工艺效率的关键。这一元件的重要性很难被低估。


安德里茨帕弗杰特水刺工艺是以许多关键的专利元件包括neXjet水刺头为基础的。如今的标准都是采用高水压,因此有足够的能量被传递到纤网,同时它也使得所需的水刺头数量减少并且消耗的水量也少。具有经济、有效、维修简易的优点。

 

水刺工艺刚开始阶段,参照今天的标准水刺头相对粗糙。


最初的水刺头具有简单水分布(一种基本流形)它将水灌入粗糙的固定喷嘴。元件粗糙而操作压力也低(比如80巴)。喷嘴堵塞经常发生并且维修相当费时。


1984年当安德里茨帕弗杰特进入水刺市场时,公司集中改善水刺头使它的性能远超市场水平。这一聚焦引领了革命性设计,那就是工业的巨大变革:液压夹具。


喷射器部分创建的水刺头是一片打细孔(100-120µ)的不锈钢薄片(1 mm 厚)。需要经常注意排除水中污垢堵塞喷嘴条超细小孔。市场上拆卸水刺头接触喷嘴条时需要特别的工具而且费时。


采用液压夹具这些问题则全部得以解决。 接触安德里茨帕弗杰特水刺头中的喷嘴条不再需要工具。只要按压按钮,不到一分钟时间操作人员就能移动喷嘴条清洗或更换它。再按压一下按钮夹回喷嘴条到合适位置继续运行。

 

更宽、更快、更高

技术供应商下一个挑战是市场需要更多的产品。更快、门幅更宽的设备才能产出所希望的产能,这需要进化的水刺头来达成。
当时也希望水刺工艺能生产较重基重(比如人造合成革)引进和采用新的纤维和长丝。这些都需要较高压力的水刺头来粘合和切割。20世纪90年代,安德里茨帕弗杰特开始研发较高压力水刺头项目。
技术供应商下一个挑战是市场需要更多的产品。更快、门幅更宽的设备才能产出所希望的产能,这需要进化的水刺头来达成。
当时也希望水刺工艺能生产较重基重(比如人造合成革)引进和采用新的纤维和长丝。这些都需要较高压力的水刺头来粘合和切割。20世纪90年代,安德里茨帕弗杰特开始研发较高压力水刺头项目。

技术供应商下一个挑战是市场需要更多的产品。更快、门幅更宽的设备才能产出所希望的产能,这需要进化的水刺头来达成。
当时也希望水刺工艺能生产较重基重(比如人造合成革)引进和采用新的纤维和长丝。这些都需要较高压力的水刺头来粘合和切割。20世纪90年代,安德里茨帕弗杰特开始研发较高压力水刺头项目。

那时的标准压力大约150巴,但是公司成功开发的水刺头中试压力能达到1000巴。对于大多数应用而言虽然并不需要这么高的压力,但是研发工作非常有价值,它帮助安德里茨帕弗杰特科学家们了解了高压应用的优点和障碍。为了提高水刺头自身承载辅助材料的性能,开始着手分析和开发不同材质(比如陶瓷)水刺头。一种用于商业用途能承受400巴压力的水刺头被证实研发成功。

无需工具

另一项改进提高是水刺头内部的密封系统。当400巴的高压水打到很薄的喷水板(安装最长的为6.6米)上时,存在潜在的泄漏隐患。安德里茨帕弗杰特开发的机械式密封装置不仅防止泄漏而且清洁和替换非常方便。传统的密封方法需要一位维修工将直径3毫米的腈类垫圈经过一个贯通整个结构的小槽推入。类似喷水板的替换不需要工具,维修工能很容易地移动或替换机械密封垫,也不需要工具。
工作被简化的关键点是操作人员和维修工并不需要特别的技能或者额外培训就能进行neXjet水刺头的定期保养。

高效水循环和过滤

对于水刺而言,大量水(每小时120立方米)和水循环是必须的。不管怎样, 水里撇去工艺中产生的泡沫、纤维碎片、润滑油以及纤维产成品。过滤和循环水则是工艺的关键步骤。创新的配水槽产生的水分配方法,几乎是完美无暇(比如,即使是横跨设备整个幅宽水的分布也无湍流),优化水处理系统回收清洁几乎100%的工艺水已是安德里茨帕弗杰特的最新焦点。
安德里茨帕弗杰特开发了他专有的、高效环保水循环和过滤系统,确保持续生产获得最大收益。它首先考虑的是优化合成和/或天然纤维工艺的过滤。过滤处理是工艺水经过主过滤系统:浮选池、沙滤和滤袋后去除掉从最大到最小的颗粒。

摘要

水刺头是水力缠结(水刺)工艺之心脏。当许多年前安德里茨帕弗杰特进入水刺市场时,它开发了革命性设计的水刺头并且被公认为在配水、高压喷水质量领域的最佳水刺头技术——没有压降、没有湍流并且通过内部监护过滤器保护喷射头。

5项主要专利保护neXjet水刺头设计。每项专利对于促成水刺性能或简化操作和维修都至关重要。
• 水分布槽替代孔避免了湍流
• 操作简易的密封系统
• 易于操作的关闭式装置

这些设计特性和优点,经过多年持续开发的演变,neXjet水刺头至今已位居领先技术地位。新一代的安德里茨水刺头在全世界已安装了大约1000个,这足以证实了安德里茨无纺布的全球领导地位。

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