不織布または伝統的な繊維工学では、 カーディング装置 は単一の機械タイプではなく、繊維特性、生産高要件、およびウェブ形成プロセスに基づいて体系的に適合される機器のカテゴリーです。主流のカーディング装置は、装置の構造と機能原理によって分類され、主に次のとおりです。 flat carding machines , roller carding machines , そして the derivative 高速ランダムカード機 。現在のエアレイドまたはカードによるクロスラップ生産ラインでは、ローラーカード機と高速ランダムカード機が絶対的な主流の選択肢です。直接的かつ明確な結論は次のとおりです。選択したカーディング装置の種類に関係なく、中心的な目的は、リッカーイン、シリンダー、ワーカーローラー、およびドッファー間の正確な速度比を使用して、開繊およびブレンドされた繊維束を個々の繊維に分離しながら、均一な坪量と制御可能な縦方向対横方向の強度比を備えた繊維ウェブを出力することです。
ローラーカーディングマシン：高出力と繊維適応性の柱
作動機構と構造的特徴
ローラーカーディング機は、エアレイドおよびスルーエアボンド不織布の生産ラインの中核となる設備です。最大の構造上の特徴は、複数のカーディングユニットから構成される構成です。 ワーカーローラー and stripper rollers メインシリンダー周り。繊維はシリンダーとワーカーローラーの間で移送と梳毛を繰り返します。これ progressive carding 原理により繊維が優しく開き、繊維の破損が大幅に減少します。一般的に、広幅ローラーカード機は単シリンダーまたは二重シリンダー構造で構成されています。ダブルシリンダーカーディングマシンは、2 つのメインシリンダー間の転写ローラーを通して繊維層を再分配し、ウェブの MD:CD 強度比を大幅に向上させることができます。 10:1 to 12:1 単気筒の場合 5:1 to 8:1 .
主要なプロセスパラメータとWeb品質管理
ウェブ坪量の変動を確実に範囲内に制御するには ±3% ローラーカーディングマシンは、正確なゲージ設定とエアフロー制御に大きく依存しています。メインシリンダーとワーカーローラーの間のゲージは通常、次の範囲内で微調整されます。 0.3mm～0.5mm 。ゲージが大きすぎるとカーディングが不十分となり、ゲージが小さすぎると繊維を傷めやすくなります。さらに、装置には通常、高速クリーニングローラーが装備されており、作業者ローラーのカード衣類に埋め込まれた不純物や短繊維を除去し、カーディングクラウド（斑点）の発生を防ぎます。実際の生産時、加工時 1.5 to 2.2 denier ポリエステル短繊維を使用すると、ローラーカーディング機の出力速度を安定して維持できます。 毎分80～120メートル .
適用可能なシナリオと派生構成
この装置は、ニードルパンチパッド、スプレーボンド詰め物、および高重量の工業用フィルター材料の製造に広く使用されています。クリンプの高い繊維や静電気が発生しやすい繊維の場合、ローラー カーディング マシンは通常、導電性コーティングを施したカード クロージングを使用して構成するか、静電気除去バーを後付けする必要があります。着色繊維や再生繊維を加工する場合、通常、原材料には高レベルの不純物が含まれます。したがって、カーディングユニット内のカードクロージングの点密度は以下になるように選択されます。 1平方インチあたり350ポイント 衣類の耐用年数を延ばし、繊維がシリンダーに巻き付くのを防ぎます。
高速ランダム カード機 : 等方性ウェブ形成の専門家
ランダム カーディングの技術的実装方法
高速ランダムカード機は、繊維ウェブの MD:CD 強度比を近づけることを可能にする重要な装置です。 1:1 。その技術的実装は主に 3 つの機械的方法に依存しています。1 つ目は、高速回転装置を設置することです。 ランダムローラー ドッファーの後ろでは、遠心力を使用して繊維の配向配置を変更します。 2 番目は 凝縮押し出し装置 機械的に圧縮し、ウェブ表面に繊維の無方向層を形成します。 3 番目は、 カスケードエアフロー 垂直気流を使用して、繊維がドッファーから切り離される瞬間に繊維の配向を乱します。これら 3 つの方法により、ウェブの MD:CD 強度比を次の範囲に正確に調整できます。 1.5:1 および 1.03:1 .
一般的なカーディング装置との性能データ比較
同じ坪量の場合、高速ランダムカード機によって出力されるウェブの均一性は、通常の単シリンダーカード機よりも大幅に優れています。以下のデータ比較は、2 つの間のさまざまな主要指標における具体的な違いを明確に示しています。
| 比較指標 | 通常の単シリンダーカード機 | 高速ランダム Carding Machine |
|---|---|---|
| MD:CD 強度比 | 8:1～12:1 | 1.03:1 ～ 1.5:1 |
| 最大 Web 出力速度 | 50～70m/分 | 150～200m/分 |
| 坪量制御範囲 | 100-800gsm | 15-250gsm |
| ファイバー損傷率 | 中(約5%) | 非常に低い (2% 未満) |
軽量不織布の唯一のソリューション
衛生材料のカバーストックまたは坪量が以下の包装生地用 30gsm 、高速ランダムカード機はかけがえのないものです。通常のカード機では、坪量が低いと穴が開いたり、繊維が不均一に堆積したりする傾向が非常に高くなります。一方、高速ランダムカード機は、その精密な供給システムと空気力学的ストリッピング装置により、高速でも、 150m/分 、15 gsm ウェブの変動係数は以下のままです。 4% 。このタイプの装置は通常、高速搬送中にクモのような薄いウェブが流れたりカールしたりしないように、吸引式の成形ベルト追跡システムを備えて構成されています。
フラットカーディングマシン: 従来の短繊維用の精密コーミングブレード
ドッファーコームコントロールとフラットストリップ
嵩高な不織布の生産ラインではローラーカーディング機が主流ですが、綿や亜麻などの天然短繊維（繊維長は以下）を処理する場合、フラットカーディング機は依然として重要なタイプのカーディング装置です。 38mm ）。回転するフレキシブルなワイヤートップのフラットとシリンダーの金属ワイヤーの間の非常に小さなゲージをカーディングに利用します。その最大の特徴は、 平らなストリップ 、積極的なゴミ除去メカニズム。クシ速度とフラット速度を制御することにより、繊維内のネップ、葉片、種皮片を効果的に除去し、ネップ除去効率が100%を超えます。 90% .
ローラーカーディングとのアプリケーション境界の比較
フラットカーディングマシンのカーディング強度は非常に高いですが、その生産量は比較的限られています。通常、単一ユニットの生産速度は次のとおりです。 30～50キログラム 1 時間当たりの作業幅 1 メートルあたり、 200～300キログラム ローラーカーディングマシンによって実現されます。不織布業界では、医療用脱脂綿ロールや化粧用綿パッドを製造するための再生綿短繊維や晒綿を原料とする場合、製品の清浄度が非常に高いフラットカード機が第一選択となります。ただし、繊維の繊度が高く、長さが 51 mm を超えると、フラット カーディングでは重大な繊維の破損やカード ワイヤーのギャップに負荷がかかりやすくなり、その場合はローラー カーディング マシンを使用する必要があります。
コアコンポーネントと補助機器タイプの相乗効果
カードの衣類の構成によりカーディングのタイプが決まります
カード機の種類に関係なく、その本質の詳細な分類は、多くの場合、カード機のパラメータによって決定されます。 メタリックカードの服 。カード クロージングの歯形、作動角、およびポイント密度は、カーディング タイプに直接影響します。
- ダイヤモンドライクカーボンコーティング衣料：高強力合成繊維に適しています。表面摩擦係数が極めて低いため、カーディング中に発生する高温によってローラーにラップがかかるのを防ぎます。
- 大きな作業角度の衣類 (65°-70°): 縦方向の強度要件が高いジオテキスタイル生産ラインで一般的に使用され、繊維の平行配列が強化されます。
- マイクロトゥース ダブルアーク バック クロージング: 特に高速ランダム カード機で使用されます。小さな作動角と浅い歯の深さにより繊維の滞留が大幅に軽減され、ウェブの出力速度が 180 m/分を超えることが可能になります。
- 直線歯と円弧状の歯の混合配置: ダブルシリンダー カーディング マシンでは、最初のシリンダーは主に直線状の歯を使用して積極的な開口を実現し、2 番目のシリンダーは円弧状の歯を使用して細かいカーディングと転写を行います。
気流と集塵装置のエンジニアリングマッチング
モダン カーディング装置 はもはや純粋な機械アセンブリではなく、結合された空気力学と機械システムです。カーディング機内で発生するフライ、ダスト、マイクロダストは、ウェブの品質に影響を与える重要な要素です。などの効果的な付帯設備 統合フィルターシステムと吸引ゴミ除去ダクト 、カーディングプロセスが必要な基準を満たしているかどうかを直接決定します。たとえば、高速ランダムカード機は、ウェブ表面サクションボックスを備えた構成にする必要があります。 負圧800Pa以上 ;そうしないと、高速出力ウェブが成形ベルトにしっかりと接着できず、坪量の変動が発生します。ローラーカード機では、自動圧縮空気洗浄サイクルを備えた装置が標準となっています。パルスエアフロー介入により、生産される不織布 1 トンあたりの洗浄のダウンタイムを短縮できます。 65% .
- 繊維原料の長さ、繊度、不純物含有量を評価して、フラットカーディング原理を使用するかローラーカーディング原理を使用するかを決定します。
- ターゲット製品に必要な MD:CD 強度比に基づいて、通常の物理レイアウトを使用するか、ランダム化モジュールを備えたカーディング マシンを使用するかを決定します。
- 完成品の坪量に応じて、対応するシリンダー直径とドッファー速度比を選択します。基本重量が低いほど、ドッファー搬送率を高く設定する必要があります。
- 熱に弱い繊維を処理するときに装置が安定して連続的に動作できることを確認するために、金属製のカード衣類と空気圧洗浄システムの適合性を確認してください。
