Linia włóknin łączonych termicznie: układy wałka grzejnego i suszarki utrwalającej

Zasada jest prosta. Przed zgrzebleniem do włókna głównego dodaje się włókno wiążące — zwykle niskotopliwe włókno dwuskładnikowe albo niskotopliwe włókno cięte poliestrowe lub polipropylenowe. Gdy ułożone runo przechodzi przez ciepło, niskotopliwa otoczka mięknie i spływa do punktów przecięcia włókien, podczas gdy wyżej topliwy rdzeń pozostaje nienaruszony i utrzymuje strukturę włókniny. Po schłodzeniu te stopione punkty krzepną, tworząc wiązania. Udział włókna niskotopliwego w mieszance, często w orientacyjnym przedziale od 10 do 30 procent w zależności od produktu, to jedna z głównych dźwigni decydujących o tym, jak sztywne lub miękkie będzie gotowe runo.

Istnieją dwa powszechne sposoby dostarczenia tego ciepła i dają one różne włókniny. Wałek grzejny, czyli kalander, dociska runo między podgrzewanymi wałkami, dając płaszczą, gęstszą, czasem punktowo łączoną włókninę. Przelotowa suszarka utrwalająca przepycha gorące powietrze przez runo, gdy leży puszyste na transporterze, co tworzy wiązania bez gniecenia puszystości, dzięki czemu zachowuje się objętość i miękkość. To, której drogi potrzebuje klient, wynika wprost z produktu: sztywny wkład krawiecki wymaga wałka, puszysta wata lub media filtracyjne — suszarki przelotowej.

Cały proces mieści się w wąskim oknie temperatury. Za chłodno — wiązania są słabe, a runo się rozwarstwia; za gorąco — przekracza się punkt topnienia, glazuruje powierzchnię, traci puszystość i można przypalić włókninę. Różnica między dobrym a złym efektem może wynosić kilka stopni i kilka sekund czasu przebywania, dlatego sekcja grzejna musi stabilnie utrzymywać nastawę na całej szerokości roboczej, a nie tylko na środku. Wałek grzejny i suszarkę utrwalającą budujemy z ciepłem podzielonym na strefy i dobrze sterowanym, tak aby operator miał realną nastawę do pracy, a nie ruchomy cel.

Chłodzenie to etap, o którym ludzie zapominają, a ma ono takie samo znaczenie jak samo ciepło. Wiązania stają się wiązaniami dopiero wtedy, gdy stop ponownie zakrzepnie, więc jeśli nawija się lub tnie włókninę, gdy jest jeszcze ciepła, dochodzi do sklejania rol, deformacji i niestabilnej wytrzymałości. W linię za stacją łączenia wbudowujemy urządzenie chłodzące, tak aby runo osiągnęło stabilną temperaturę, zanim dotrze do nawijarki lub przecinarek. Na rzeczywistej linii to właśnie wzajemne dopasowanie mocy grzewczej, prędkości linii i mocy chłodzenia utrzymuje jednolitość włókniny od pierwszej do ostatniej roli w partii.

Prędkość linii i gramatura runa wyznaczają resztę rachunków. Cięższe runa wymagają dłuższego czasu przebywania, aby związać się na wskroś, więc linia do łączenia termicznego przerabiająca grubą watę pracuje wolniej niż ta wytwarzająca lekką agrowłókninę, a suszarkę trzeba dobrać pod najwolniejszy, najcięższy produkt, jaki zakład zamierza sprzedawać, a nie pod najłatwiejszy.

Łączenie termiczne i igłowanie to nie tyle rywale, ile narzędzia do różnych zadań, a częścią naszej rozmowy projektowej jest uczciwe wskazanie, którego z nich klient naprawdę potrzebuje. Igłowanie daje wytrzymałość i mechaniczną, filcopodobną strukturę oraz dobrze radzi sobie z dużymi gramaturami, ale perforuje runo i przeciąga przez nie włókna, co nie jest tym, czego chce się przy gładkiej, zamkniętej powierzchni lub bardzo lekkiej włókninie. Maszyna do łączenia termicznego pozostawia powierzchnię nienaruszoną, wiąże bardzo lekkie runa, które igły by rozdarły, i daje czystą, jednolitą puszystość — dlatego dominuje w watach, wkładach krawieckich, coverstocku oraz wielu produktach filtracyjnych i okołohigienicznych.

Jest też w tym logika włóknowa. Łączenie termiczne działa tylko wtedy, gdy mieszanka zawiera włókno topliwe, więc należy do run syntetycznych lub z domieszką syntetyków, a nie do czystych filców z włókien naturalnych, gdzie igłowanie lub łączenie żywicą wciąż mają więcej sensu. Gdy produkt klienta nadaje się do mieszanek topliwych, łączenie termiczne zwykle wygrywa prędkością, jakością powierzchni i kosztem eksploatacji — i tak wtedy mówimy. Gdy tak nie jest, kierujemy klienta ku igłowaniu lub napawaniu żywicą, ponieważ sprzedaż niewłaściwej metody łączenia nikomu nie pomaga.

KSG dostarcza sekcję łączenia termicznego jako zintegrowaną część kompletnej linii dry-laid. Na wejściu włókno jest otwierane i mieszane, zgrzeblarka formuje runo, a układacz poprzeczny HS buduje je do gramatury i szerokości; następnie runo trafia do wałka grzejnego lub linii suszarki utrwalającej w celu konsolidacji, przez urządzenie chłodzące, a dalej do przecinarki wzdłużnej, poprzecznej i nawijarki w celu wykończenia. Ponieważ budujemy i sterujemy każdą z tych stacji, ciepło łączenia, prędkość linii i chłodzenie są wzajemnie dopasowane, a nie negocjowane między osobnymi dostawcami.

Przez ponad 30 lat i instalacje w ponad 40 krajach nauczyliśmy się, że to sekcja łączenia jest miejscem, w którym najczęściej ujawniają się problemy przy rozruchu, dlatego montujemy ją i uruchamiamy z naszymi inżynierami na miejscu. Klient otrzymuje jednego partnera od pierwszego rysunku linii po pierwsze role osiągające docelową wytrzymałość i chwyt. Jeśli włóknina przy rozruchu nie wiąże się prawidłowo, to nasza linia i nasze zadanie, by doprowadzić ją do specyfikacji.