烘干机在水刺非织造布生产中的应用

  木屑颗粒机秸秆颗粒机秸秆压块机木屑制粒机生物质颗粒机富通新能源 / 13-10-24

  在水刺非织造布生产的全部过程中，纤网经过水刺成布后，虽然经真空吸水，但布上仍然吸附着大量的水分（根据原料不同一般为150%以上）。因此烘干工序是水刺非织造布生产的基本工艺中必不可少的步骤。另外，在卫生材料产品中大部分都加入适量的ES原料，以提升产品的硬度，减少布面的毛羽，这使得烘干系统不仅仅起到烘干的作用，同时对产品的物性指标和手感产生重要的影响。烘干系统是水刺非织造布生产线上主要的耗能设备之一，精心设计、合理选用以及有效使用都将对提升产品质量、降低生产所带来的成本起到十分重要的作用。

  最初的水刺生产线沿袭了纺织印染、造纸行业传统的烘燥工艺，即选用多滚筒蒸汽或导热油加热烘干系统。其特点是，工作时能使被烘干物的两面有均等的受热机会，产生连续均匀的烘燥效果。但这种设备占地面积较大，热效率较低，产品的手感较硬。目前，台湾水刺生产线大多采用此种烘干系统，而法国立达公司、德国福来司拿公司以及郑州纺织机械厂的水刺生产线多采用热风穿透式烘干机。热风穿透式烘干机的主要部件烘燥滚筒支撑表面采用了蜂窝式结构，大幅度的提升了热风穿透效率，透气率可达90%以上，目前，热风穿透式烘干机的类型主要有单滚筒式、双滚筒式和三滚筒式，本文将主要阐述单滚筒式热风穿透式烘干机的工作原理及工艺参数对产品的影响。

  图1为热风穿透式烘干机在烘燥过程中的工作流程。转鼓内装有真空抽吸系统，转鼓外包覆不锈钢丝网（内有支撑），热风穿透的范围一般为整个转鼓的270包角区域。

  当经过真空抽吸的水刺布通过烘干机时，鼓内的真空抽吸系统使热空气穿过水刺布进入鼓内并被抽走，而布上的水分受热蒸发并随抽入到鼓内的热空气一同被带走，抽出的空气大部分被送回循环系统使用，一小部分被带到外部空间排掉，同时排掉水分。

  在热风穿透烘燥水刺布的过程中，热风与水刺布中的每一根纤维相接触，增加了热传递的有效面积，同时，特殊的蜂巢结构和烘箱内横幅方向由高到低排列的导流板的相互作用，使得空气流动状态均匀、稳定、顺畅，滚筒表面的温度均匀一致（据称，温差可控制在1℃之内），使水刺布得到充分烘干，从而大幅度的提升了产品的烘干质量。

  水刺布从进入烘干机到输出烘干机，经历了三个不同的烘燥阶段，即预热阶段、恒速烘燥阶段和降速烘燥阶段，每一烘燥阶段所起的作用不同。

  预热阶段内，真空抽吸风机通过负压作用将烘箱内的热空气透过水刺布和滚筒，将大量的热量以对流的方式传递到水刺布，最大的作用是对水刺布和水分加热，小部分热量用来蒸发水分。当水刺布的温度逐渐达到绝对饱和温度时，水刺布进入恒速烘燥阶段，这时全部的热量用来蒸发水刺布中的水分，水刺布的温度不再升高，因此叫做恒速烘燥阶段。当水刺布的含水率接近临界含水率时，烘燥速度开始下降，进入降速烘燥阶段，此时水刺布吸收热量，温度上升，将残余的水分同时蒸发掉。用热风穿透式烘干机烘干的水刺非织造布的手感明显优于其他方式烘干的产品，其最主要的原因是烘燥热效率高。

  由于这种特殊结构使烘筒远离主抽吸的边侧，往往在没有布覆盖的位置造成真空抽吸短路，从而造成边部烘干十分艰难，而由于是热风穿透式工作原理，使得在横幅方向的烘干效果不太均匀，未解决此种设计存在的问题，目前最新式的热风穿透式烘干机采用多滚筒配置的烘干机。目前比较先进的单滚筒式烘干机是圆网、喷风箱采用多层分布网板、双侧吸风形式，来保证整幅方向的热风更加均匀地透过水刺布。

  目前国内水刺非织造布厂家大多使用的是热风穿透式烘燥设备，其工艺参数主要是控制烘燥温度、热风速度、循环风量的使用比例。

  在实际生产的全部过程中，一方面为了达到高效率节约能源的烘燥效果，另一方面还要保证产品的烘干质量。因此要求在设置工艺参数时要做到三个工艺参数的有机结合。热力学计算公式表明，烘燥温度越高，水刺布的烘燥速率就越高；热风速度越高，水刺布的烘燥速率也越高；而循环风量的比例则往往通过生产实践确立最佳的工艺参数，一般保持烘干机滚筒边侧有微弱热风的感觉为最好，但有时也要根据不同的产品而定。烘干速率与烘干温度和热风速度的关系分别如图2和图3所示。

  由于此类设备以热风为烘燥介质，而空气的加热要通过热交换器来实现，空气中含有大量的灰尘，因此热交换器很容易吸附大量的灰尘，造成热交换效率大幅度下降，所以热交换器要定时清洁以保证烘燥效率。风机的风量是很重要的工艺控制点，因此对风机定期维护与检查是非常必要的。

  目前，法国立达Perfojet公司与Mesto集团合作，己共同开发的新一代穿透式烘干机PERFOdry3000。

  该烘干机为双烘干区，每个烘干区都有分离的燃烧器（或热交换器），并配有独立的温控，这样可根据不同品种和工艺的要求，使得水刺布暴露在不同的温控区。同时，滚筒的轴承座被安置在高温区的外部，此种“滚筒外移式”设计，可以使操作工很容易地接近滚筒和烘箱的表面，从而大幅度减少了维护时间。

  目前，热风穿透式烘干机已成为水刺非织造布烘燥的主要方式，在实践中得到了较好的验证，同时在提升产品质量、高效率节约能源以及使用简洁灵活等方面都体现了其优质的特性，随着单滚筒双侧吸风式和多滚筒式热风穿透式烘干机的应用，热风穿透式烘干机将成为水刺非织造布烘燥的主流。

  富通新能源生物质颗粒燃料颗粒机压块机木材秸秆粉碎机颗粒机压块机配件生物质锅炉烘干混合输送颗粒机生产线设备其他