En ingénierie textile non tissée ou traditionnelle, équipement de cardage n'est pas un type de machine unique, mais une catégorie d'équipements systématiquement adaptés en fonction des caractéristiques des fibres, des exigences de production et des processus de formation de la bete. Classés selon la structure de l'équipement et les principes fonctionnels, les équipements de cardage traditionnels comprennent principalement machines à carder plates , machines à carder à rouleaux , et la dérivée machines à carder aléatoires à grande vitesse . Pour les lignes de production actuelles par airlaid ou cardées à recouvrement croisé, les machines à carder à rouleaux et les machines à carder aléatoires à grande vitesse sont les choix dominants absolus. La conclusion directe et claire est la suivante : quel que soit le type d'équipement de cardage sélectionné, l'objectif principal est d'utiliser les rapports de vitesse précis entre le licker-in, le cylindre, les rouleaux de travail et le peigneur pour séparer les touffes de fibres ouvertes et mélangées en fibres individuelles, tout en produisant une bande de fibres avec un grammage uniforme et un rapport de résistance direction machine/direction transversale contrôlable.
Machine à carder à rouleaux : le pilier du rendement élevé et de l'adaptabilité de la fibre
Mécanisme de travail et caractéristiques structurelles
La machine à carder à rouleaux est l'équipement de base des lignes de production de non-tissés collés par air et par air. Sa plus grande caractéristique structurelle est la configuration de plusieurs unités de cardage composées de rouleaux de travail and rouleaux décapants autour du cylindre principal. Les fibres sont transférées et cardées à plusieurs reprises entre le cylindre et les rouleaux ouvriers. Ceci cardage progressif Le principe ouvre doucement les fibres, réduisant considérablement la casse des fibres. Généralement, une machine à carder à rouleaux grande largeur est configurée avec une structure à un ou deux cylindres. La carde à double cylindre redistribue la couche de fibres via un rouleau de transfert entre les deux cylindres principaux, ce qui peut améliorer considérablement le rapport de résistance MD:CD de la bande de 10:1 à 12:1 pour un seul cylindre à 5:1 à 8:1 .
Paramètres clés du processus et contrôle de la qualité du Web
Pour garantir que la variation du grammage de la toile est contrôlée dans ±3% , la carde à rouleaux s'appuie fortement sur des réglages précis de la jauge et un contrôle du débit d'air. La jauge entre le cylindre principal et le rouleau de travail est généralement ajustée avec précision dans une plage de 0,3 mm à 0,5 mm . Un calibre trop important entraîne un cardage insuffisant, tandis qu'un calibre trop petit endommage facilement les fibres. De plus, l'équipement est généralement équipé de rouleaux de nettoyage à grande vitesse pour éliminer les impuretés et les fibres courtes incrustées dans les vêtements de cardage du rouleau, empêchant ainsi la formation de nuages de cardage (taches inégales). En production réelle, lors du traitement 1,5 à 2,2 deniers fibres discontinues de polyester, la vitesse de sortie d'une machine à carder à rouleaux peut être maintenue de manière stable à 80 à 120 mètres par minute .
Scénarios applicables et configurations dérivées
Cet équipement est largement utilisé dans la production de rembourrages aiguilletés, de ouates liées par pulvérisation et de matériaux filtrants industriels de poids élevé. Pour les fibres à frisage élevé ou celles sujettes à l'électricité statique, les machines à carder à rouleaux doivent généralement être configurées avec des vêtements en carte dotés d'un revêtement conducteur ou être équipées de barres d'élimination statique. Lors du traitement de fibres colorées ou de fibres recyclées, la matière première contient généralement des niveaux d'impuretés plus élevés ; ainsi, la densité de points du revêtement de la carte dans l'unité de cardage est choisie pour être inférieure 350 points par pouce carré pour prolonger la durée de vie des vêtements et empêcher les fibres de s'enrouler autour du cylindre.
Aléatoire à grande vitesse Machine à carder : L'expert en formation Web isotrope
Méthodes techniques de mise en œuvre du cardage aléatoire
La machine de cardage aléatoire à grande vitesse est l'équipement clé qui permet au rapport de résistance MD:CD de la bande de fibres de s'approcher 1:1 . Sa mise en œuvre technique repose principalement sur trois méthodes mécaniques : la première consiste à installer un système rotatif à grande vitesse rouleau aléatoire derrière le peigneur, qui utilise la force centrifuge pour modifier l'orientation des fibres ; le second utilise un dispositif de condensation et de poussée comprimer mécaniquement et créer une stratification non directionnelle de fibres sur la surface de la bande ; le troisième combine un flux d'air en cascade , qui utilise le flux d'air vertical pour perturber l'orientation des fibres au moment où elles se détachent du peigneur. Ces trois méthodes peuvent ajuster avec précision le rapport de force MD:CD du Web dans une plage comprise entre 1,5:1 et 1,03:1 .
Comparaison des données de performance avec un équipement de cardage ordinaire
Avec le même grammage, l'uniformité de la bande produite par une carde aléatoire à grande vitesse est nettement supérieure à celle d'une carde ordinaire à cylindre unique. La comparaison des données ci-dessous illustre clairement les différences spécifiques dans divers indicateurs de base entre les deux :
| Indicateur de comparaison | Machine à carder ordinaire à cylindre unique | Aléatoire à grande vitesse Carding Machine |
|---|---|---|
| Rapport de force MD:CD | 8:1 à 12:1 | 1,03:1 à 1,5:1 |
| Vitesse de sortie Web maximale | 50-70 m/min | 150-200 m/min |
| Plage de contrôle du poids de base | 100-800 g/m² | 15-250 g/m² |
| Taux de dommages aux fibres | Moyen (environ 5%) | Très faible (inférieur à 2 %) |
La solution unique pour les non-tissés légers
Pour les revêtements de matériaux hygiéniques ou les tissus d'emballage avec un grammage inférieur à 30 g/m² , la cardeuse aléatoire à grande vitesse est irremplaçable. Les machines à carder ordinaires sont très sujettes aux trous ou au dépôt inégal de fibres à faible grammage, tandis que la machine à carder aléatoire à grande vitesse, grâce à son système d'alimentation de précision et à son dispositif de dénudage aérodynamique, garantit que même à une vitesse élevée de 150 m/min , le coefficient de variation d'une laize de 15 g/m² reste inférieur 4% . Ce type d'équipement est généralement configuré avec un système de suivi de bande de formage de type aspiration pour garantir que la bande très fine ne dérive pas ou ne s'enroule pas pendant le transport à grande vitesse.
Carde plate : la lame de peignage de précision pour les fibres courtes traditionnelles
Contrôle du peigne Doffer et bandes plates
Bien que les machines à carder à rouleaux dominent les lignes de production de non-tissés volumineux, la machine à carder plate reste un type important d'équipement de cardage lors du traitement de fibres courtes naturelles comme le coton et le lin (longueur des fibres inférieure à 38 mm ). Il utilise les calibres extrêmement petits entre les plats flexibles rotatifs surmontés de fils et le fil métallique du cylindre pour le cardage. Sa caractéristique la plus distinctive est la production de bandes plates , un mécanisme agressif d'élimination des déchets. En contrôlant la vitesse du peigne et la vitesse de plat, les neps, les fragments de feuilles et les fragments de tégument dans les fibres peuvent être efficacement éliminés, avec une efficacité d'élimination des neps dépassant 90% .
Comparaison des limites d'application avec le cardage à rouleaux
L'intensité de cardage d'une carde plate est très élevée, mais son rendement est relativement limité. Son taux de production unitaire varie généralement de 30 à 50 kilogrammes par mètre de largeur de travail par heure, bien inférieur à la 200 à 300 kilogrammes obtenu par des machines à carder à rouleaux. Dans l'industrie des non-tissés, si la matière première est du coton recyclé à fibres courtes ou du coton blanchi pour produire des rouleaux de coton absorbant médical ou des tampons de coton cosmétique, la carde plate est le premier choix car elle confère au produit une propreté exceptionnellement élevée. Cependant, une fois que la finesse des fibres est élevée et que la longueur dépasse 51 mm, le cardage à plat peut facilement provoquer une rupture importante des fibres et une surcharge des espaces entre les fils de la carte, auquel cas une machine à carder à rouleaux doit être utilisée.
La synergie des composants de base et des types d'équipements auxiliaires
La configuration des vêtements de la carte détermine le type de carte
Quel que soit le type de machine à carder, la classification détaillée de son essence est souvent déterminée par les paramètres du vêtements de cartes métalliques . Le profil des dents, l'angle de travail et la densité de points du revêtement de la carte influencent directement le type de cardage :
- Vêtements enduits de carbone de type diamant : adaptés aux fibres synthétiques à haute ténacité ; son coefficient de frottement superficiel extrêmement faible évite le rodage sur les rouleaux provoqué par les températures élevées générées lors du cardage.
- Vêtements à grand angle de travail (65°-70°) : Couramment utilisés dans les lignes de production de géotextiles avec des exigences élevées en matière de résistance longitudinale, améliorant l'alignement parallèle des fibres.
- Vêtements arrière à double arc à micro-dents : spécifiquement utilisés dans les machines à carder aléatoires à grande vitesse ; son petit angle de travail et sa faible profondeur de dent réduisent considérablement la rétention des fibres, permettant des vitesses de sortie de bande supérieures à 180 m/min.
- Disposition mixte de dents droites et arquées : dans les machines à carder à double cylindre, le premier cylindre utilise principalement des dents droites pour une ouverture agressive, tandis que le deuxième cylindre utilise des dents arquées pour le cardage fin et le transfert.
Adaptation technique des équipements de débit d’air et d’extraction de poussière
Moderne équipement de cardage n'est plus un ensemble purement mécanique mais un système couplé aérodynamique-mécanique. Les mouches, la poussière et les micro-poussières générées à l’intérieur de la carde sont des facteurs critiques affectant la qualité de la bande. Des équipements auxiliaires efficaces, tels que systèmes de filtration intégrés et conduits d'aspiration des déchets , détermine directement si le processus de cardage répond à la norme requise. Par exemple, une machine à carder aléatoire à grande vitesse doit être configurée avec une boîte d'aspiration de surface de bande avec un pression négative d'au moins 800 Pa ; sinon, la bande de sortie à grande vitesse ne peut pas adhérer étroitement à la courroie de formage, provoquant des fluctuations de grammage. Dans les machines à carder à rouleaux, les appareils équipés d'un cycle automatique de nettoyage à air comprimé sont devenus la norme. Grâce à l'intervention du flux d'air pulsé, le temps d'arrêt pour le nettoyage par tonne de tissu non tissé produit peut être réduit de 65% .
- Évaluez la longueur, la finesse et la teneur en impuretés de la matière première fibreuse pour déterminer s'il convient d'utiliser le principe du cardage à plat ou au rouleau.
- En fonction du rapport de résistance MD:CD requis pour le produit cible, décidez s'il faut utiliser une disposition physique ordinaire ou une carde avec un module de randomisation.
- Sélectionnez le diamètre du cylindre correspondant et le rapport de vitesse du peigneur en fonction du grammage du produit fini ; plus le grammage est faible, plus le rapport de transfert du doffer doit être élevé.
- Vérifiez la compatibilité des vêtements en cartes métalliques avec le système de nettoyage pneumatique pour garantir que l'équipement peut fonctionner de manière stable et continue lors du traitement des fibres sensibles à la chaleur.
